Тимано-Печорская плита

Тимано-Печорская эпибайкальская плита находится на крайнем северо-востоке Европейской России, между Восточно-Европейской платформой и горным сооружениемя Полярного и Приполярного Урала. Ее западной и юго-западной границей является Западно-Тиманский краевой шов. Восточным структурным ограничением Тимано-Печорской плиты служат передовые надвиги Урала и Пай-Хоя. На юге Западно-Тиманский шов примыкает к Западно-Уральскому надвигу, образуя так называемый Урало-Тиманский стык. Менее уверенной является северная граница со Баренцевской плитой.

Фундамент Тимано-Печорской плиты

Фундамент Тимано-Печорской плиты сложен позднепротерозойскими осадочно-метаморфическими породами с эффузивными и интрузивными образованиями. Выделяются два мегаблока фундамента - юго-западный Тиманский и северо-восточный Большеземельский. Они отличаются составом вулканогенно-метаморфических формаций, которые свидетельствуют об их образовании в областях с различными геодинамическими обстановками. Раздел этих мегаблоков устанавливается по системе Припечорского и Илыч-Чикшинского разломов. По геофизическим данным в фундаменте Тимано-Печорской плиты предполагается развитие метаморфических образований зеленосланцевой, эпидот-амфиболитовой и амфиболитовой фаций метаморфизма, интрудированных широким спектром магматических пород Возраст консолидации фундамента рифей-раннекембрийский.

В соответствии с геофизическими построениями в западной части бассейна, охватывающей Тиманскую гряду и Ижма-Печорскую впадину господствуют рифейские метаморфические сланцы низших ступеней метаморфизма с отдельными массивами основных и ультраосновных пород. Выход фундамента на дневную поверхность известен в пределах Тиманской гряды, на крайнем западе плиты. Внутреннее строение Тиманского мегаблока примечательно северо-западной зональностью. Его неширокая западная зона сложена слабометаморфизованными терригенными формациями рифея с локальными интрузиями платформенного типа. Мощность рифея здесь 4-6 км. Восточное, за Центрально-Тиманским разломом она увеличивается до 12-15 км. Наряду с терригенными породами распространены карбонатные (рифогенные) образования. Породы этой восточной, более значительной по площади, зоны сильнее дислоцированы и регионально метаморфизованы до зеленосланцевой фации. Магматические комплексы представлены габбро-диабазами на п-ве Канин и Среднем Тимане, постскладчатыми двуслюдяными гранитами и гранодиоритами в полосе, примыкающей к системе Илыч-Чикшинского разлома, и орогенными и посторогенными щелочными габброидами, гранитами и сиенитами, приуроченными к Западно-Тиманскому разлому. Общее строение Тиманского мегаблока позволяет интерпретировать эту часть фундамента нынешней Печорской низменности как область развития отложений пассивной континентальной окраины.

С востока "сланцевая" область ограничивается линейной зоной, для которой можно предполагать наличие широкого петрографического разнообразия консолидированных образований - от слабометаморфических до высоко-метаморфизованных комплексов и изверженных пород от кислого до ультраосновного состава. Вдоль этой полосы тектонических разломов (Припечорского и Илыч-Чикшинского) повсеместно распространены магматиты и вулканогенно-осадочные породы. Основные вулканиты, амфибол-биотитовые гранитоиды и диориты встречены скважинами на западных участках зоны. Для восточных участков характерны габбро, габбро-диориты, габбро-диабазы, диориты и плагиограниты, т.е. породы с исходной базальтовой магмой. На всех участках зоны граниты имеют подчиненное значение и повышенную долю основных компонентов. Среди вулканогенных пород широко распространены эффузивы известково-щелочной серии. Вещественный состав перечисленных магматических ассоциаций свидетельствует о том, что их образование в позднем протерозое было связано с геодинамической обстановкой, свойственной островным дугам.

Отдельные районы Тимано-Печорской плиты с недостаточно мощной корой оказались предрасположенными к растяжению, вызвавшему образование рифтовых прогибов и повышенную проницаемость для внедрения основных магматических пород. Такая палеогеодинамическая ситуация возникла в системе Припечорского и Илыч-Чикшинских разломов и к востоку от нее - Денисовский прогиб, на территории которых в среднем-позднем рифее предполагается существование островной дуги, зоны субдукции и зарождающегося океана. В результате складчато-сдвиговых деформаций байкальского орогенеза произошли закрытие этого бассейна и образование вулканоплутонического пояса, контролируемого системами разломов: Припечорского и Илыч-Чикшинских - на западе и Колвинских - на востоке. Вторая островодужная зона намечается в районе Полярного Урала. К западу от нее, на северо-востоке Тимано-Печорской плиты видимо находилась впадина океанского типа.

В центральной области плиты, охватывающей большую часть Печоро-Колвинского прогиба и Большеземельского свода, составляющих основную часть Большеземельского мегаблока характерны кристаллические толщи средних и высоких ступеней метаморфизма, что свидетельствует о распространении крупных дорифейских массивов коры. В керне большинства скважин, вскрывших верхний протерозой Большеземельского мегаблока, преобладают кислые вулканиты и туфы. Интрузивные породы представлены двуслюдяными гранитами, диабазами и гранитоидами. Их состав меняется от более ранних основных разностей к более поздним кислым. На территории Большеземельского мегаблока широко распространены также терригенные (венд-кембрийские) красноцветные породы с примесью туфогенного материала, телами и покровами кислых эффузивных пород. Они занимают самую верхнюю часть доордовикского разреза, являются продуктами размыва и переотложения вулканогенных пород рифея и могут рассматриваться в качестве молассовой формации байкальского орогенеза. На более низких стратиграфических уровнях разреза (в 1 км от его поверхности) по геофизическим данным предполагаются значительные массы основных пород. На востоке Большеземельского свода и во впадинах Предуральского краевого прогиба предполагается широкое развитие пород основного состава. Это обстоятельство допускает выделение в названных районах палеоблоков коры океанического или субокеанического типов.

Наличие известково-щелочных островодужных вулканических образований и их ассоциация с поясами метаморфизма высоких давлений свидетельствуют о типичных условиях субдукции в позднем докембрии. Складчатость, высоктемпературный метаморфизм и гранитные интрузии указывают на условия столкновения, причленения вулканических островных дуг и подстилающего их основания к окраине Восточно-Европейского континента. В этой связи складчатое основание нынешней Печорской низменности (Большеземельский мегаблок) можно интерпретировать как аккреционную мозаику, возникшую за счет столкновения различных мелких блоков. Выступы комплексов фундамента (доуралид) в Приполярном и Полярном Урале, а также на о-ве Вайгач являются частями этого аккреционного массива, причлененного к Восточной Европе в самом конце докембрия - начале кембрия.

История формирования фундамента Тимано-Печорской плиты

Таким образом в истории формирования фундамента Тимано-Печерской плиты можно наметить несколько основных этапов.

1. Средний протерозой (средний рифей). Этап, связанный с постепенным погружением окраины Восточно-Европейского континента и накоплением типично платформенных обломочных осадков. Во второй половине среднего рифея, пределах будущей Мезенской впадины начали закладываться рифты северо-западного простирания; на юге они торцово сочленялись со Среднерусской рифтовой системой северо-восточного простирания. Параллельно Мезенской системе, но северо-восточнее ее, простиралась Тиманская система, на основе которой в конце среднего рифея оформилась пассивная окраина Восточно-Европейского континента. Эта окраина простиралась до современной Припечерской зоны разломов, вдоль которой в течение позднего рифея - венда функционировала зона субдукции и связанная с ней система островных дуг. Восточнее предполагается существование оси спрединга и океанического бассейна в предалах которого могли находиться разновлекие обломки древней сиалической коры. Важно отметить, что структура востока Тимано-Печорской плиты очевидно продолжалась на Полярный и Приполярный Урал, где выступают породы еще одной вулканической дуги. Таким образом вулканические дуги и микроконтиненты должны были разделяться бассейнами типа окраиных морей с корой океанического типа.
2. Поздний протерозой (поздний рифей - венд). В пределах Тимано-Печрской плиты на границе внутреннего и внешнего шельфа в полосе современного Тиманского кряжа возник барьерный риф. На востоке продолжалось развитие вулканических дуг.
3. Поздний венд - ранний кембрий. Ознаменован крупными тектоническими событиями, связанными со байкальским орогенезом. Он был вызван столкновением системы островных дуг и микроконтинентов с северо-восточным краем Восточно-Европейского континента. Свидетелем этого процесса стало образование Предтиманского прогиба, выполненного пестроцветной вендской молассой, а на востоке будущей Печорской плиты и прилегающей части Урала - вулканогенной молассы.

Осадочный чехол Тимано-Печорской плиты

В ордовике Тимано-Печерская область превратилась в северную часть пассивной окраины Восточно-Европейского континента, к востоку от которой произошло раскрытие Уральского океанического бассейна. Сложившаяся к настоящему времени структура осадочного чехла Тимано-Печорской плиты также является результатом стадийного тектонического развития. Эта стадийность синхронна эволюции Урала. Последовательная смена тектонических режимов отмечается в разрезе осадочного чехла плиты угловыми и стратиграфическими несогласиями.

Отложения первой стадии представлены базальной терригенной формацией нижнего-среднего ордовика, сменяемой карбонатами верхнего ордовика, силура и нижнего девона. Терригенные породы последнего развиты лишь на северо-западе региона. Все пространство плиты в это время представляло собой шельфовую область.

Следующая стадия (поздний палеозой - триас) связана с эпохой рифтогенеза, сопровождавшегося базальтовым вулканизмом на рубеже среднего - позднего девона, затронувшего консолидированное основание Тимано-Печерской плиты и последующим герцинским орогенезом, связанным с коллизионными процессами и закрытием Уральского палеоокена. В основании разреза плитного комплекса преобладают терригенные и терригенно-карбонатные отложения. Выше залегают угленосно-терригенными толщи, но основной объем, до верхнего карбона включительно сложен карбонатными породами. Верхняя часть разреза обладает наибольшей формационной изменчивостью. В Приуральской части региона он состоит из орогенных формаций, представленных флишем, сероцветной молассой, соленосными отложенями, угленосными толщами, красноцветной и континентальной молассой. На остальной территории плиты флишоидная и сероцветная моласса латерально уступают место карбонатам, соленосные породы - ангидритам, угленосные - красноцветам. Появление в верхах разреза континентальной красноцветной молассы свидетельствует о осушении большей части Тимано-Печорской плиты, за счет которой седиментация в бассейне становится исключительно терригеной. На смену карбонатно-терригенному палеозойскому комплексу приходит терригенный мезозой-кайнозойский.

Терригенными породами мезозойско-кайнозойской стадии сложены среднеюрско-меловой и неоген-четвертичный интервал разреза Тимано-Печерской плиты. В основании отмечается крупный стратиграфический перерыв и угловое несогласие. В юре и раннем мелу Тимано-Печорская плита испытала слабое погружение, в позднем мелу и палеогене континентальная часть современной плиты полностью осушилась; лишь в прибрежной полосе и в море продолжалось малоинтенсивное континентально-морское осадконакопление. На заключительном неоген-четвертичном этапе развития региона большая его часть представляла равнинную сушу.