Тектоника Таймырского угольного бассейна

Полуостров Таймыр весьма сложная в тектоническом отношении область, северная часть которой слагается протерозойскими складчатыми структурами, приуроченными, согласно Ю.Е. Погребицкому и В.В. Захарову, к обширному сводовому верхнепалеозойскому поднятию. В наиболее возвышенной части полуострова, соответствующей хребту Бырранга и его отрогам, располагается сложенный складчатыми, преимущественно верхнепалеозойскими, в том числе угленосными пермскими породами, обращенный верхнепалеозойский прогиб, или раннекиммерийская складчатая область. Южная — низменная часть полуострова, закрытая четвертичными отложениями, принадлежит к третьему крупному структурному элементу Таймыра — мезо-кайнозойскому прогибу.

На площади верхнепалеозойского сводового поднятия и сопряженной с ним раннекиммерийской складчатой области выделяется пять следующих тектонических зон, последовательно сменяющихся в южном направлении и простирающихся согласно с раннекиммерийскими складчатыми структурами:

- зона верхнепротерозойских складчатых структур в центральной части верхнепалеозойского поднятия;

- зона переработанных складчатых структур на южном крыле верхнепалеозойского поднятия;

- зона переработанных докембрийских складчатых структур на борту обращенного верхненалеозойского прогиба;

- зона складчатых структур верхнепалеозойского обращенного прогиба;

- зона складчатых структур северного борта мезо-кайнозойского прогиба.

Эти зоны ограничены системами параллельных разрывных нарушений и образуют тектонические блоки, каждый из которых в южном направлении смещается по сравнению с соседними. Формирование названных зон было связано с последовательными во времени тектоническими движениями. Образование тектонической зоны сводового поднятия на севере полуострова относится к верхнему палеозою, а складчатых сооружений: на месте верхненалеозойского прогиба — к триасу. Ко времени образования верхнепалеозойского прогиба относятся деформации в осадочных толщах промежуточной зоны в северном крыле верхненалеозойского прогиба.

Территория Таймырского угольного бассейна располагается целиком в зоне складчатых структур обращенного верхнепалеозойского прогиба, которая ограничена с севера зоной переработанных докембрийских структур (см. рис. 46), приуроченных к борту прогиба и осложненных системой сближенных параллельных сбросов, амплитуда которых достигает 1000 м. Последние, маркируемые мелкими мезо-кайнозойскими впадинами, прослеживаются от устья р. Пясины на восток и северо-восток через весь Таймыр. Южная граница названной тектонической зоны условно ограничена с юга северным бортом Ленско-Енисейского мезо-кайнозойского прогиба, территория которого известна под названием Таймырской низменности.

Для зоны складчатых структур верхнепалеозойского инверсированного обращенного прогиба характерно сочетание линейных и прерывистых складок, в строении которых участвуют палеозойские и нижнемезозойские отложения. Складчатые структуры зоны в центральной и восточной частях Таймыра имеют преимущественно восточно-северо-восточное простирание, а на Западном Таймыре — широтное и западно-северозападное. В пределах верхнепалеозойского прогиба выявлено несколько крупных структур второго порядка. На территории бассейна наблюдается ряд глубоких синклинальных складок, в ядрах которых сохранились туфогенные образования пермотриаса и палеонтологически охарактеризованные триасовые отложения. В ядрах крупных антиклинальных складок, приуроченных к той же области развития пермских угленосных осадков, нередко обнажаются каменноугольные, девонские, силурийские и ордовикские отложения.

Крупные складки, в строении которых участвуют пермские и пермотриасовые отложения, имеют обычно корытообразную форму. Углы падения на крыльях этих складок достигают 50—65° и более, но чаще вблизи южной границы бассейна они положе. Как правило, эти складки осложнены складками последующих порядков, надвигами и сбросами.

В процессе формирования верхненалеозойского прогиба, согласно Ю.Е. Погребицкому, образовались две крупные впадины (Западная и Восточная), площади которых соответствуют двум угленосным районам Таймырского угленосного бассейна. Появление этих впадин Ю.Е. Погребицкий связывает с наличием в докембрийском основании верхнепалеозойского прогиба крупной тектонической положительной структуры, секущей прогиб под острым углом в юго-западном направлении от района п-ова Челюскин к району широтного течения р. Пясины и далее уходящей в Таймырскую низменность, где она известна по геофизическим данным как Янгодо-Горбицкое поднятие.

Восточная впадина, которую Ю.Е. Погребицкий предложил назвать Восточно-Таймырской, соответствует Восточному угленосному району Таймырского угленосного бассейна. Она располагается в центральной и восточной частях хребта Бырранга и простирается широкой полосой в восточно-северо-восточном направлении. Оси довольно многочисленных крупных и мелких складок в ней ориентированы в том же направлении. На западе-юго-западе впадина ограничена выходами силурийских и девонских отложений, обрамляющих с запада Восточный угленосный район.

Западная впадина, названная Ю.Е. Погребицким Усть-Пясинской, характеризуется широтным простиранием осей складок. В выполняющей ee верхнепалеозойской осадочной толще отсутствуют верхнепермские морские горизонты, известные в Восточно-Таймырской впадине.

В южной части п-ова Таймыр располагается Ленско-Енисейский прогиб, выполненный мощной толщей мезозойских, а также четвертичных отложений. Так же как и палеозойский прогиб, мезо-кайнозойский прогиб разделяется на две впадины: Усть-Енисейскую и Хатангскую. Фундамент северного борта Усть-Енисейской впадины по аналогии с прилегающими к нему районами складчатой области, по Ю.Е. Погребицкому, представляет ряд погружающихся ступеней — блоков, ограниченных разрывными нарушениями восточно-северо-восточного простирания или близкому к нему, причем нижние горизонты мезозойской толщи прогиба в процессе движения блоков фундамента, по-видимому, смяты в сложную систему складок того же простирания, затухающих по направлению к поверхности.

Ряд небольших мезо-кайнозойских впадин известен в более северных районах полуострова, где они выполнены юрскими, меловыми и четвертичными отложениями, залегающими с резким угловым несогласием на частично размытых дислоцированных палеозойских, триасовых и докембрийских отложениях.

Как уже упоминалось, в зоне складчатых структур верхнепалеозойского прогиба складчатые структуры, как правило, осложнены разрывами. Особенно резко выделяются крупные разрывные нарушения, амплитуды которых нередко достигают нескольких километров; простирание их широтное под острым углом к основному направлению складок. По северной границе Таймырского бассейна отмечено большое число крупных разрывных нарушений, по которым пермские отложения на значительном протяжении контактируют с породами среднего и нижнего палеозоя. Часть крупных разрывных нарушений прослеживается на десятки и даже на 100 км и более. Широко представлены мелкие разрывные нарушения, нередко имеющие почти меридиональное направление.

Формирование таймырских складчатых структур происходило в течение нескольких периодов складкообразования. Различная степень дислоцированности верхнепротерозойских и синийских отложений, наличие углового несогласия между ними, наличие мощных конгломератов в нижних горизонтах синийских отложений определенно свидетельствуют о существовании крупной предпалеозойской фазы складчатости. Неясным остается вопрос о степени проявления на Восточном Таймыре верхнекаледонских фаз складчатости.

Согласно Ю.Е. Погребицкому и В.В. Захарову, в течение нижнего, среднего, а отчасти и верхнего палеозоя на Таймыре существовали платформенные условия образования осадков. Следовательно, осадконакопление на данной территории в этот период геологического времени не обязательно сопровождалось проявлением складкообразовательных процессов, как это утверждал ряд исследователей ранее. Образование на Таймыре складчатых структур в верхнепалеозойской осадочной толще должно быть связано с более молодыми фазами складчатости, в частности с раннекиммерийскими движениями.

Судя по имеющимся данным по Западному и Центральному Таймыру и небольшому, но довольно убедительному палеонтологическому материалу, присутствие в разрезах палеозойских отложений каменноугольных осадков, представленных тремя отделами, в настоящее время вряд ли может подвергаться серьезному сомнению. Все это говорит не в пользу предположения о проявлении на Таймыре заальской и астурийской фаз складчатости. Отмечавшиеся разными исследователями небольшие перерывы в разрезе верхнего палеозоя, падающие на средний и верхний карбон, видимо, если и были, то были, очевидно, связаны с внутриформационными размывами и являлись местными, не распространяющимися на всю территорию Tаймыра; возможно, их следует отнести за счет неправильной расшифровки тектонических соотношений. Об отсутствии сколько-нибудь больших перерывов, а также угловых несогласий в терригенной верхнепалеозойской толще Таймыра свидетельствует, помимо имеющихся полевых данных, хорошая сопоставляемость разрезов этой толщи, существующая преемственность выявленных комплексов фауны и флоры во времени, имевшиеся процессы угленакоплеаия как в нижней, так и в верхней перми, которые могли происходить только при определенном постоянстве благоприятных геотектонических условий, сохранение которых было бы немыслимо после фазы складчатости.

Перерывы в толще пермотриасовых пирокластических образований в пределах тех территорий, где они в настоящее время сохранились, отрицаются значительной частью таймырских геологов.

На п-ове Таймыр к настоящему времени известно несколько пунктов, где палеонтологически охарактеризованные триасовые отложения согласно и без перерыва залегают на более древних пермских отложениях и одинаково с ними смяты в складки.

Для Восточного Таймыра это убедительно подтверждается исследованиями А.И. Иванова, И.М. Мигая, а также А.Б. Алексеевой и В.А. Виноградова.

В районе мыса Цветкова триасовые отложения представлены всеми тремя отделами; здесь слои с Lingula acuta и Estheria alguale, являющиеся верхними горизонтами индского яруса нижнего триаса, согласно и без перерыва залегают на эффузивно-туффитовой толще, образование которой, по данным Н.А. Шведова, произошло в индском веке.

На Западном Таймыре, по данным Ю.Е. Погребицкого и А.И. Иванова, эффузивная свита пермотриаса также согласно залегает на пермских угленосных отложениях. Здесь слои с остатками триасовых растений согласно залегают на подстилающих эффузивно-туффитовых образованиях, содержащих остатки пелеципод верхнепермского возраста и согласно перекрываются покровами базальтов и их туфами. Имеющиеся данные свидетельствуют о вероятном очень широком распространении на Таймыре триасовых отложений, мощность которых в некоторых впадинах верхнепалеозойского прогиба была значительной, но в результате эрозионных процессов сильно сократилась.