Складчатые системы западного склона Полярного и Северного Урала

Складчатые системы западного склона Полярного и Северного Урала и Пайхой-Новоземельская складчатая система Территория С-З РФ включает в себя западный склон Северного и Полярного Урала, Юкагирский п-в с хр. Пай-Хой, о. Вайгач и арх. Новая Земля. Структуры представлены двумя разно ориентированными складчатыми системами – Уральской герцинской консолидации и Пайхой-Новоземельской – позднегерцинско-раннекиммерийской. консолидации

Уральская складчатая система Северный и Полярный Урал и соответствующей ему участок Предуральского краевого прогиба слагают герцинские складчато-надвиговые структуры. Структуры сформировались в результате мощного тангенциального сжатия и представляют собой серию покровов западной вергенции. На территории рассматриваемой части Урала обнажается • Западно-Уральская складчато-надвиговая мегазона • небольшая часть Тагило-Магнитогорской мегазоны. • Они состоят из разнопорядковых чешуй и пластин, разделенных крупными надвигами. Внутри пластин толщи в разной степени дислоцированы или образуют

• На территории УРАЛА выделены: антиклинории: Полярно-Уральский, Харбейский, Ляпинский. синклинорий Лемвинский. Кроме того присутствуют Лемвинский аллохтон и Усинский моноклинорий. • На территории Предуральского прогиба присутствуют: Косью-Роговская впадина с Воркутской мульдой (ступенью) и ограничивающая ее гряда Чернышова, Верхнепечорская и Большесынинская впадины с разделяющим их Среднепечорским поперечным поднятием. Кроме того, выделяется Усинско-Лемвинская депрессия, выполненная меловыми отложениями и перекрывающая восток Косью-Роговскай впадины и запад складчатых структур Полярного Урала

Геолого-геофизический разрез через Сев. Урал и Предуралье. ГУН – Главный Уральский надвиг, ОН – Осевой надвиг, ГЗУН – Главный Западно-Уральский надвиг, ВПИ – Вуктыльско-Полюдовский надвиг, ФН – Фронтальный надвиг.

Косью-Роговская впадина гряда Чернышова Усинскоо-Лемвинская депрессия Западно-Уральская складчатонадвиговая мегазона Тагило-Магнитогорская мегазона Большесиннинская впадина Среднепечорское поперечное поднятие Верхнепечорская впадина

Строение данной территории сформировалось в два этапа структурурообразования, в течение которых были созданы 2 складчатых (коллизионных) структурных этажа, а также орогенный и платформенный этажи: 1. Рифейский зеленосланцевый складчатый фундамент (доуралиды) 2. Палеозойский складчатый комплекс (уралиды) 3. орогенный комплекс, 4. платформенный чехол Большинство антиклинальных и синклинальных образований представляют собой чешуеподобные структуры. Они образовались в результате интенсивных тектонических движений во время процессов позднепалеозойской коллизии

Предуральский краевой прогиб сформировался в пермское время. Его восточная граница проходит по Главному Западно-Уральскому надвигу – зоне крупных региональных сбросо-надвигов. Западная граница определяется на поверхности только в приразломном поднятии Чернышова. Южнее она прослеживается по выступам погребенной допермской поверхности. В составе прогиба выделяется внешняя (западная) и более сложно построенная внутренняя (восточная) структурные зоны. Поднятие Чернышова – сформировалось в результате послойного срыва комплексов силура, девона, карбона и перми по поверхности ордовика. Синформа.

Косью-Роговская впадина состоит из нескольких пологих разно ориентированных структур. Ее северная часть выделяется как Воркутская ступень (мульда). Верхнепечорская впадина сложена пермским орогенным комплексом – серией сорванных тектонических пластин. В допермской части развиты многочисленные валообразные нефтеносные структуры. Среднепечорское поперечное поднятие является тектоническим клином, выполненным карбоном и пермью. Большесыннинская впадина имеет просто построенную внешнюю зону (триас) и более сложную внутреннюю зону (серия надвигов карбона и перми).

Складчато-надвиговые мегазоны Северного и Полярно-го Урала характеризуются интенсивной линейной складчатостью, серями надвигов и шарьяжей. Сложность деформаций увеличивается снизу вверх по разрезу. Большая часть складок опрокинута на запад. Комплексы осадков внутри структур расслоены по отдельным горизонтам на ряд чешуй и перемещены в северо-западном направлении. На территории СЗ округа выделены: антиклинории: Полярно-Уральский, Харбейский, Ляпинский; синклинорий Лемвинский. Кроме того присутствуют Лемвинский аллохтон и Усинский моноклинорий.

Самой сложной структурой является Лемвинский аллохтон, представляющий собой синформу, расположенную в ядре одноименного синклинория. В строении аллохтона присутствуют три крупные тектонические пластины, состоящие из более мелких. Кроме того, в его составе присутствуют чешуи допалеозойских образований.

Схема тектонического районирования Северного и Полярного Урала и соседних территорий а –доуралиды, б- уралиды, в – Предуральский краевой прогиб, г – платформенный чехол I – IV границы уралид (а – на дневной поверхности, б – под платформенным чехлом: I – восточная граница Предуральского краевого прогиба- Главный Западно-Уральский надвиг, II – главных структур внутри уралид, III – граница платформенног чехла: А – Тимано. Печорская платформа, А 1 – Усинско. Лемвинская депрессия, Б - Западно. Сибирская платформа, IV – граница Лемвинского аллохтона; V – Главный Уральский надвиг; 2 – 8 структуры уральской складчатой области: 2 – 7 Западно-Уральская складчато-надвиговая зона: 2 – Полярно-Уральский антиклинорий, 3 – Ляпинский антиклинорий, 4 – Харбейский антиклинорий, 5 – Лемвинский синклинорий, 6 – Лемвинский аллохтон, 7 – Усинский моноклинорий (Приоченырдский параавтохтон), 8 – Тагило-Магнитогорский мегасинклинорий: 81 Тагильский синклинорий, 82 – Войкарский синклинорий

Поздние герциниды – ранние киммериды Пай-Хоя, о-ва Вайгач, арх. Новая Земля Пайхой-Новоземельская складчатая система расположена на периферии Уральской складчатонадвиговой области и тангенциально сочленяется с ней по надвигам. Она подвергалась главным деформациям сжатия и приобрела довольно простую складчатую структуру в раннемезозойское время. Строение Пайхойско-Новоземельской области обладает особой специфичностью. Для нее характерно: 1) отсутствие метаморфических изменений в породах палеозоя, 2)крайне незначительные проявления палеозойского и триасового базальтового вулканизма, 3)положение между стабильными блоками допалеозойского фундамента Баренцевой и Карской плит.

Пайхойско -Вайгачско-Новоземельская складчатая область

1 -6—Пайхойско-Новоземельская складчатая зона: 1 — выступы рифейско-вендско-нижнекембрииского метаморфизованного фундамента в ядрах антиклинориев, 2 — антиклинории, сложенные верхнекембрийско-каменноугольными терригенно-карбонатными отложениями, 3 — синклинории и седловины, заполненные пермскими и нижнетриасовыми терригенными отложениями, 4 - Коротаихинский (Предпайхойский) краевой прогиб, выполненный пермскими и триасовыми молассами, 5 — Байдарацкий тыльный прогиб, выполненный пермскими молассами, 6 — приразломное поднятие гряды Чернова; 7 - 8 — герцинское складчатое сооружение Урала: 7 — Западная мегазона, 8— Восточная мегазона; 9— 10 — Печорско-Баренцевоморская метаплатформенная область: 9 — Печорская впадина с палеозойско-мезозойским чехлом, 10— поднятие мыса Желания; 11 — мезокайнозойский чехол Западно-Сибирской плиты; 12 — западная граница гипотетического Карского погруженного метаплатформенного массива; 13 — надвиги и шарьяжи; 14 — оси антиклириев; 15 — Карская мезозойская астроблема (? )

Геологическая карта Пай-Хоя Основные надвиги: СПН – Северопайхойский, ГПН - Главный Пайхойский, ЮПН – Южнопайхойский, НН – Надейтинский, ФН – Фронтальный.

На Байдарацкий прогиб наложена Карская кольцевая структура, предположительно считающаяся астроблемой позднемелового возраста. В структуре зоны различаются три сегмента – южный, центральный и северный. Главной структурой южного сегмента является Пай. Хойский антиклинорий, сложенный в основном отложениями ордовика—карбона. Они смяты в скошенные к югозападу складки и надвинуты (на рубеже триаса и юры) на Коротаихинскую впадину. Последняя выполнена пермскими и триасовыми молассами. На северо-востоке антиклинорий граничит с Байдарацким тыльным прогибом, выполненным пермскими молассами.

На юге центрального сегмента расположены Вайгачско. Южноновоземельский антиклинорий (рифей-венд, ордовиккарбон). На севере развит Кармакульский синклинальный перегиб (пермь) с небольшой Литкенской антиклиналью. На западе находится продолжение Баренцевского синклинория, а на востоке – Карского синклинория. В северном сегменте фундаментом является дорифейское кристаллическое основание, сформированное в добайкаьское время. Основная часть сложена мощным складчатым комплексом. Основную площадь занимают Северо. Новоземельский антиклинорий (ордовик – карбон с выступами дорифейского фундамента). На западе он соприкасается с Баренцевским синклинорием, а на востоке – с Карским синклинорием и Пахтусовской антиклиналью. Крайнюю северо-восточную часть севера архипелага слагают полого залегающие толщи поднятия Мыса Желания, возможно принадлежащие к чехлу древнего массива.

Стратиграфия Нижний протерозой(? ), нижний рифей. Наиболее древние толщи (нижний протерозой? ) развиты в Ляпинском антиклинории: гнейсы, кристаллические сланцы, амфиболиты. Средний, верхний рифей - Доуралиды. Среди рифея на Урале развиты 2 типа разрезов: 1. пассивной континентальной окраины (карбонатнотерригенная и базальт-углеродисто-карбонатная формации) и 2. островных дуг (вулканогенно-кремнистая, туфокарбонатно-кремнистая и базальт-андезиториолитовая формации).

Средний, верхний рифей - Доуралиды. На о. Северный арх. Новая Земля - мрамора и кристаллические сланцы, прорванных среднерифейскими гранитами. На о-вах Южный арх. Новая Земля и о. Вайгач слабометаморфизованные флишоидные терригенные и кремнисто-глинистые отложения верхнего рифея- венда.

Уралиды. Палеозой. На Пайхой-Новоземельской складчатой системе присутствуют ордовикско-силурийский, девонскокаменноугольный и пермско-нижнетриасовый подкомплексы. • Ордовикско-силурийский подкеомплекс: Конгломерато-песчаные, карбонатно-рифовые и более глубоководные карбонато-турбидитовые формации.

Красноцветы нижнего девона, на заднем плане – силурийский риф

• Трансгрессивно залегающий верхнедевонскокаменноугольный подкомплекс (2— 3 км). на юге Новой Земли начинается базальтами, их туфами и осадочными породами, а остальная часть разреза сложена в основном мелководными известняковыми толщами. На Пай-Хое и в более восточных зонах Новой Земли подкомплекс начинается менее мощными (1 км) глубоководными карбонатно-кремнистоглинистыми толщами. Остальная часть разреза этого подкомплекса сложена разнообразными карбонатными породами.

Трансгрессивно залегающий верхнедевонско-каменноугольный подкомплекс (2— 3 км) на юге Новой Земли начинается базальтами, их туфами и осадочными породами, а остальная часть разреза сложена в основном мелководными известняковыми толщами. На Пай-Хое и в более восточных зонах Новой Земли подкомплекс начинается менее мощными (1 км) глубоководными карбонатно-кремнисто-глинистыми толщами. Остальная часть разреза этого подкомплекса сложена разнообразными карбонатными породами.

Нижний карбон

Стратиграфическая схема девона и нижнего карбона арх. Новая Земля

Палеогеографическая карта и профили фаменского века для арх. Новая Земля

Залегающий с перерывом пермско-нижнетриасовый подкомплекс (до 5 км) начинается с нижнепермской толщи аргиллитов Он перекрывается песчано-глинистой, флишоидной толщей верхней перми. В отдельных местах самые верхи подкомплекса сложены триасом. На западном побережье Новой Земли развита пестроцветная терригенная, с прослоями конгломератов и туфов толща нижнего триаса. На Пай-Хое пермские отложения не сохранились, но в обрамляющих его впадинах они представлены внизу глубоководными глинистыми, выше — флишоидными и главным образом сероцветными молассовыми угленосными отложениями паралического (кунгур) и лимнического типа. В Коротаихинской впадине кроме перми, существуют континентальные молассы триаса с покровами базальтов в основании.

Нижнепермские алевролиты с прослоем ракушняка

Уралиды. На Урале выделяются комплексы, сформировавшиеся: 1. на пассивной континентальной окраине (ЕЛЕЦКИЙ тип разреза) - шельфовые терригенные и карбонатные и более глубоководные углеродисто-терригенно- турбидитовые толщи. 2. островодужные комплексы (ЛЕМВИНСКИЙ тип разреза) – магматические формации, образовавшиеся около Малоуральской и Тагильской островных дугах- габбро-норитовая и габбро-диоритплагиогранитная формации. К осадкам преддугового бассейна относится терригенно-карбонатная бокситоносная формация, а задугового бассейна – кремнисто-вулканогено-терригенные ф-ции. 3. комплексы фрагментов океанической коры – формации дунит-гарцбургит, дунит-клинопироксен-габровая и параллельных даек. В востоку от ГУН существуют Вайкарский офиолитовый и Платиноносный пояса. Лемвинский комплекс и Харьюский комплексы гипабиссальных тел. 4. коллизионные комплексы – сланцево-карбонатная флишоидная (нижний-верхний карбон) и терригенная флишоидная (верхний карбон-нижняя пермь) формации.

Верхняя пермь в Воркутской и Коротаихинской впадинах, на поднятии Чернова разделяется на лекворкутскую и рудницкую свиты. Нижняя свита (лекворкутская) безугольная, а верхняя (рудницкая) – угленосная. Количество пластов до 43, мощность рудницкой свиты от 160 до 600 м. Отложения триаса составляют единый цикл с пермскими. Они развиты во впадинах и прогибах и представлены пестроцветными терригенными осадками. В низах триаса могут присутствовать до 4 покровов базальтов, в кавернах которых встречаются халцедоны и агаты. Мощность до 300 м. Субплатформенный чехол. Наиболее широко развит нижний мел. Он занимает относительно большую площадь на востоке Косью-Роговскай (Усино-Лемвинская депрессия) и на западе Коротаихинской впадин а также слагает кольцевую структуру на Байдарацкой впадине. Для осадков нижнего мела характерен терригенный состав.

Интрузивные образования Урало-Новоземельского пояса. Основные проявления магматизма приурочены к осевой части Урала. На Новой Земле магматические формации развиты слабо. На Урале выделяются интрузивные комплексы, возраст которых - от позднего протерозоя до юры. Наиболее широко представлен герцинские интрузии. Среди ордовикских интрузии широко известен лемвинский комплекс гипабиссальных тел, образующий пояс вдоль западного склона Урала – силлы и дайки долеритов протяженностью до 3 км. На самом востоке территории развит участок ультраосновных пород Хорьюского комплекса.

Ордовикско-раннетриасовый Кожимский комплекс представлен преимущественно гранитоидами. В его составе выделяется позднепалеозойский комплекс метадолеритов. В последние годы в самостоятельный комплекс выделены санидиновые (особый вид полевого щпата) лампроиты. Они распространены локально на юге поднятия Чернышова. Представлены мелкими телами – дайками, трубками взрыва, штоками. Их размеры колеблются от 10 -30 до 300 м. Возраст позднетриасовый-раннеюрский. В аллювиальных отложениях вблизи даек найдены кристаллы алмазов.

На Новой Земле развиты позднепротерозойские и палеозойские дунин-габбровая, габбро-диабазовая, плагиогранитная и мигматит-плагиогранитная формации. В недавнее время выявлены мезозойские гранитоидные и лампрофировые комплексы, а также совсем молодые кайнозойские магматические тела. Последние являются реликтами трубок взрыва с вертикальными контактами.

Палеовулканическая схема Нехватовского района Новой Земли Вулканические фации. 1— 4 — лавы базальтов: 1 — афировых (плагиоклаз-клинопироксеновых); 2 — пикробазальтов; 3— 4 — оливиновых (3 — оливинофировых, 4 — плагиофировых); 5 — аггломератовые туфы; 6 — средне- мелкообломочные туфы. Вулканические аппараты: 7 — щитовые вулканы, выделяемые по изопахитам; 8 — установленное (а) и предполагаемое (б) положение эруптивного центра. Границы: 9 — фаций; 10 — полей распространения гипабиссальных интрузивов. Места находок: 11— агглютинатов, 12 — шлаков, 13 — шаровых лав, 14 — пестроцветных осадков, 15 — растительных остатков.

Контакт кайнозойской трубки взрыва бухты Вершина с осадочными породами среднего девона (а) и ее общий вид (б) 1 — почвенно-растительный слой; 2 — рыхлые суглинки и высыпки глинистых сланцев; 3 — алевролиты и песчаники среднего девона; 4 — брекчии с кальцитовым цементом; 5 — агломератовые туфы и туфобрекчии; 6 — агломератовые пористые туфолавы и шлаки; 7 — ксенолит вмещающих пород; 8 — текстуры течения; 9 — контакт трубки взрыва с вмещающими породами; 10 — разломы; 11 — гематитизация; 12 — элементы залегания пород. Тело имеет субвертикальный контакт, вдоль которого наблюдаются шлаковые оторочки с потеками железистого минерала. Возраст по аргону менее 10 млн. лет.

Фрагмент обнажения вулканических шлаков вершининского комплекса

Цифрами в кружках обозначены антиклинории: 1 — Пай-Хойский, 2 — Вайгачско-Нововоземельский, 3 — Североновоземельский, 4 — Восточноновоземельский; синклинории: 5 — Восточно-Баренцевский, 6 — Западно-Карский; 7 — Кармакульская седловина

Опрокинутая антиклиналь в нижнедевонских алевролитах

Коробчатая антиклиналь в нижнедевонских известняках

Опрокинутая антиклиналь в нижнесилурийских песчаниках

Складки в нижнедевонских известняках

Шевронные складки в породах карбона. Пай-Хой

Антиклиналь в нижнедевонских известняках

Изоклинальная антиклиналь в пермских алевролитах Будинаж в зоне Главного Новоземельского разлома

Неотектоника Современная структура Новоземельского орогена была создана в раннем мезозое, когда в результате раннекиммерийской складчатости сформировалась северо-западная ветвь Урало-Монгольского пояса: Пайхойско-Новоземельская складчатая система. Однако, орогенические движения полностью прекратились только в юре, и, начиная с мела, регион развивался в тектонически стабильной обстановке, которая привела к выработке исходного пенеплена. Основные черты новейшего тектонического этапа в регионе определялись, с одной стороны, молодым воздыманием Пайхойско-Новоземельского орогена, начавшимся с олигоцена, а с другой — рифтогенезом и спредингом в обрамляющих Баренцевскую плиту Норвежско-Гренландском и Евразийском океанических суббассейнах.

Спасибо за внимание !