История геологического развития Среднесибирского плоскогорья

Введение.

    Сибирь  была и остается уникальной частью планеты Земля. Уникальной масштабами своей территории, разнообразием  природно-климатических условий, животного  и растительного мира, находящихся  в недрах минерально-сырьевых ресурсов, энергетической мощностью рек и чистотой озерных вод, самобытной историей и культурой населяющих ее народов. Не случайно Сибирь изначально называли землей или страной. Присоединение Сибири стало ценнейшим приобретением Русского государства за все время его существования и важнейшей вехой на пути складывания Российской Империи.

    Первые  сведения о природе Средней Сибири – ее реках, особенностях климата  и пушных богатств – были получены в результате походов русских  «служилых людей» в начале XVII века. Их наблюдения были использованы при составлении карт и чертежей, содержавших достаточно точное для того времени изображение важнейших географических объектов страны. В XIX веке проводились рекогносцировочные научные исследования многих районов Средней Сибири. В начале XX века изучались месторождения полезных ископаемых Средней Сибири (золота, каменного угля, железных руд), условия судоходства на реках и климат. Экспедиции Переселенческого управления в широких масштабах предпринимали исследования почв и растительности южных районов страны.

    В настоящее время природа и  природные ресурсы Средней Сибири изучены сравнительно хорошо. В недрах района обнаружены месторождения различных  полезных ископаемых. Исследованы гидроэнергетические  ресурсы и условия строительства  мощных ГЭС на Ангаре, Лене и других реках. Средняя Сибирь обладает собственными отличительными чертами растительного и животного мира и собственным вкладом в общую структуру жизни на Земле. 

1. Географическое  положение и геологическое  строение.

    Среднесибирское плоскогорье расположено между реками Енисеем и Леной. На севере плоскогорье круто обрывается к Северо-Сибирской низменности, а на юге  подходит к подножиям Восточного Саяна, Прибайкалья и северобайкальским нагорьям. Средние высоты плато достигают 500 – 700 метров. Наиболее приподнятые участки 1500 – 1700 метров (плато Путорана).

     Самый древний участок плоскогорья  – Сибирская платформа. Важнейшей  особенностью строения является высокое  положение аргийского и нижнепротерозойского складчатого фундамента и перекрывающих  его осадочных верхнепротерозойских и палеозойских отложений, пронизанных вулканическими породами и выходящих на древнюю поверхность на большей части территории. Колебательными движениями на платформе были созданы антеклизы и синеклизы,  глубина залегания фундамента в последних достигает 5000 – 7000 метров.

    Сибирская платформа имеет два крупных  поднятия аргийского фундамента –  Анабарский и Алданский щиты. Анабарский щит находится в верхней части  бассейна реки Анабара. Складчатое основание  наиболее приподнятое в центральной  части и выходит на поверхность, а по краям поверхность фундамента опускается под осадочные отложения.

    На  западе Сибирской платформы выходят  дислоцированные породы рифея (кристаллические  сланцы, тейсы, мраморы, кварциты, все  они прорваны интрузиями), образующие выступы байкальского фундамента платформы – Енисейское и Туруханское поднятия.

    Опустившиеся  участки фундамента образуют синеклизы  и прогибы. В бассейнах рек  Ангара, Курейки, Нижней и Подкаменной  Тунгуски находится Тунгусская синеклиза, которая заполнена отложениями кембрия и морскими лагунными осадками девона и нижнего карбона. Верхнепалеозойские и раннемезозойские породы заполняют всю Тунгусскую синеклизу и состоят из так называемой тунгусской свиты, которая образована мощными континентальными отложениями (песками, песчаниками, серыми глинами и пластами углей), туфогенной свитой и траппами. Угленосные толщи относятся к каменноугольной и пермской системам, образуя Тунгусский бассейн. Площадь его – 1 млн. км².

    Излияния  и интрузии основных пород (диабазов и базальтов) начались в пермский период и продолжались до начала юры. Вулканические процессы на Среднесибирском плоскогорье проявлялись в виде мощных эффузий, образовавших колоссальные лавовые покровы, пластовых интрузий и лакколитов в толще верхнепалеозойских пород. Основное распространение траппов связано с Тунгусской синеклизой, но они встречаются и за ее пределами. Под воздействием трапповых интрузий часть углей превратилась в графит высокого качества. Крупнейшие месторождения графита сосредоточена в нижних частях бассейнов рек Курейки и Нижней Тунгуски.

    Между Анабарским и Алданским щитами расположено  Вилюйская синеклиза. В ее основании  находится Уринский авлакоген, заполненный  протерозойскими породами. На месте  авлакогена развилась Вилюйская  синеклиза с мощной толщей палеозойских и мезозойских отложений, среди которых имеются залежи кембрийской соли, юрских и меловых углей.

В карбоне  и перми  происходило опускание северо-западной части платформы – образовалась Тунгусская синеклиза. Ее поверхность покрывалась озерами и болотами, и происходило накопление углей.

    В юрский период в связи тектонической  активностью происходит заложение  главнейших морфоструктур; в зонах  устойчивых погружений наметились отрицательные  морфоструктуры (Вилюйская синеклиза, Ангаро-Вилюйский и Присаянский прогибы), а в зонах поднятий – положительный (прямые – Анабарская антеклиза; обращенные возникли в Тунгусской синеклизе, плато Путорана и др.).

    С конца палеогена до начала плейстоцена  в связи с неотектоническими  движениями происходит дальнейшее изменение рельефа и формирование современных морфоструктур.

    К началу развития материкового отделения  Среднесибирское плато снова  поднялось, в связи с чем реки врезались и в их долинах образовались более низкие цокольные и аккумулятивные террасы. В долинах крупных рек насчитывается до 8-10 террас. Одновременно с врезанием рек формировались уступы плато Бырранга и Путорана, обращенные к Северо-Сибирской равнине, которая прогибалась и заливалась водами  боргальной трансгрессии. Морские четвертичные отложения этой трансгрессии находятся сейчас на высотах 200-220 метров.

    В плейстоцене под влиянием ледниковой экзарации и аккумуляции, эрозии, нивации, морозного выветривания, солифлюкции  и многолетней мерзлоты формируется  морфоскульптура. Северо-западная часть покрывалась среднеплейстоценовыми и позднеплейстоценовыми оледенениями, центры которых находились в горах Бырранга, Путорана и Анабарском щите. Южнее границ оледенения существовали суровые перигмациальные условия.

    В целом Средняя Сибирь, приурочена к Среднесибирскому плоскогорью, страна траппов и тунгусских углей. У нее огнедышащее прошлое, хотя сейчас вулканов тут нет ни действующих, ни потухших. В начале мезозойской эры природа была иной: межпластовые и жильные внедрения магматических масс пронизывали тело платформы и структуры смежных прогибов, а местами лавы изливались и на поверхность. В недрах уцелела сложная система застывших объемов магмы, размыв выделил их в виде бронирующих пластов на обширных плато площадью до миллиона км². Там, где пластовые внедрения расположились в несколько ярусов, возникли ступенчатые склоны (эти слои лавы называются траппами – от  швед. «лестница»). Жерла многих вулканов мезозойского возраста – трубки взрыва, при их образовании возникли редкостные условия, нужные для рождения кристаллов алмаза. Два выхода глубокого фундамента Сибирской платформы – Анабарский щит и  Енисейский кряж – построены докембрийскими породами, причем анабарские структуры старше енисейских. В остальных районах платформа двухъярусна – фундамент перекрыт горизонтально лежащими осадочными толщами палеозойского возраста, обширный прогиб фундамента – Тунгусская впадина. Здесь, в мощной толще континентальных напластований, в верхнем палеозое и начале мезозоя сосредоточилась угленосная тунгусская свита. Так возник один из богатейших угольных бассейнов страны – Тунгусский.

    На  юге с платформой граничит Предсаянский прогиб, на севере находится Северо-Сибирская  впадина. Лишь на востоке граница  лишена определенности – структуры  платформы постепенно погружаются в сторону Вилюйской впадины, а рельеф плоскогорья столь же незаметно переходит в равнину.

    Миллионы  лет размыва давно превратили бы территорию в остаточную равнину, но новейшие поднятия, взламываю, горбя  и накреняя поверхности, оживляли врезания долин, а в соленосных и известняковых толщах на огромных пространствах мощно формировался карст – возникали пещеры, тоннели с подземными реками.

    Географическое  положение Среднесибирского плоскогорья  на древней Сибирской платформе  определило сложность и многообразие геологического строения, развитие физико-географических процессов, характер полезных ископаемых и формирование природных комплексов. Территория региона сложена породами докембрийского (архей, протерозой), палеозойского, мезозойского и кайнозойского возраста, то есть начиная от древнейших и заканчивая современными образованиями.

Рисунок 1 Тектонические структуры. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. История формирования Среднесибирского плоскогорья.

    Средне-Сибирское  плоскогорье с палеозоя подвергалось различным влияниям экзогенных процессов. Суровые климатические условия плоскогорья на протяжении четвертичного времени обусловили преобладание, процессов физического выветривания. Тем не менее новейшие тектонические движения и фактор времени, несмотря на ряд указанных выше причин, замедлявших расчленение поверхности плоскогорья, привели к образованию густой гидрографической сети и к формированию разнообразных морфогенетических типов и форм рельефа (эрозионные равнины и плато, эрозионные трапповые плато, эрозионно-денудационные равнины, равнины, обработанные ледником, и т. д.). 
Гипсометрические уровни поверхности плоскогорья вследствие особенностей морфологического строения весьма различны. К наиболее поднятым частям территории относятся среднегорья Путорана (гора Камень — 1071 м над у. м.), сложенные вулканическими туфами и траппами. По западной окраине плоскогорья протягиваются сильно расчлененные возвышенности Енисейского кряжа со средней высотой 900 м над уровнем моря (высшая точка гора Енашимский Полкан — 1104 м над у. м.). Четко выделяется Средне-Ангарский кряж с высотами до 700—1000 м. 
   Водоразделы Нижней Тунгуски, Ангары и Вилюя сглажены, с абсолютными отметками 400—600 м; местами характерны невысокие гряды и куполообразные поверхности на месте древних лакколитов. На северо-западе плоскогорья равнины имеют следы ледниковой и ннвальной обработки. На северо-востоке располагается Лено-Вилюйская низменность (Центрально-Якутская), с абсолютными отметками от 100 до 200 м, а по периферии — до 400 м. В основании ее залегают синклинальные структуры. Чередование на плоскогорье траппов и толщ осадочных пород в западной и центральной частях привело к образованию то узких, продольноступенчатых, то широких, с многочисленными островами и протоками речных долин.

    Если исключить некоторые элементы палеорельефа, образование которых относится к донеотектоническому этапу и которые препарируются в настоящий момент, становление современного рельефа относится к позднеплиоценовому времени. В миоцен - раннеплиоценовое время длительная денудация привела к общему выравниванию рельефа.

    Таким образом, к позднеплиоценовому времени  была сформирована слабоволнистая пенепленизированная  страна с редкой, но хорошо врезанной  гидрографической сетью, явившаяся  субстратом, на котором создавалась полигенетическая равнина. Чтобы понять историю формирования рельефа, необходимо, учитывая влияние неотектонических движений, выделить среди полигенетической равнины разновозрастные участки и определить условия их образования.

    К провинции с наиболее древним рельефом относится северный край Средне-Сибирского плоскогорья, к вершинам которого приурочены реликтовые равнины. Об относительной древности равнин свидетельствуют их реликтовый характер, наиболее высокое в районе гипсометрическое положение, особенности расчленения рельефа и причлененность к ним на более низком уровне более молодых равнин.

    Анализ  фаций и мощностей свидетельствует  об унаследованности континентальных  условий осадконакопления в период формирования реликтовых равнин. Возникновение  же их относится к позднему плиоцену - раннему плейстоцену, когда в связи с наступившей трансгрессией на большей части рассматриваемой территории шла аккумуляция в мелководном эпиконтинентальном бассейне, а в пределах зоны сочленения низменности с плоскогорьем - формирование аллювиальных и озерно-аллювиальных равнин.

    Во  время наступившего в конце раннего  плейстоцена и длившегося до середины среднего плейстоцена этапа денудационного развития региона на всей территории происходит интенсивное расчленение  равнины. В пределах плоскогорья преобладает глубинная эрозия, в результате которой образуются глубокие (до 60-80 м) V-образные долины и крупноувалистый рельеф. К вершинам последнего приурочены реликты позднеплиоценовой - раннеплейстоценовой равнины, которая, будучи выведенной из сферы активной денудации, консервируется.

    Общий подъем территории во время этого  этапа, вероятно, происходил пульсационно, что выразилось в образовании  региональных структурных уступов, фиксируемых на одинаковых высотах  в пределах одних орографических и структурных областей.