Восточно-Европейская платформа
ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКАЯ ПЛАТФОРМА, Русская платформа, Европейская платформа, — один из крупнейших, относительно устойчивых участков континентальной земной коры, относящийся к числу древних (дорифейских) платформ. Занимает значительную часть восточной и северной Европы, от Скандинавских гор до Урала и от Баренцева до Чёрного и Каспийского морей. Граница платформы на северо-востоке и севере проходит вдоль Тиманского кряжа и по побережью Кольского полуострова, а на юго-западе — по линии, пересекающей Среднеевропейскую равнину близ Варшавы и идущей затем на северо-запад через Балтийское море и южную часть полуострова Ютландия.
В строении восточно-европейской платформы выделяются древний дорифейский (в основном карельский, более 1600 млн. лет) складчатый кристаллической фундамент и спокойно залегающий на нём осадочный (эпикарельский) чехол. Фундамент восточно-европейской платформы слагают смятые в складки, сильно метаморфизованные осадочные и магматические породы, на больших пространствах превращенные в гнейсы и кристаллические сланцы. Выделяются площади, в пределах которых эти породы имеют очень древний архейский возраст — старше 2500 млн. лет (массивы Кольский, Беломорский, Курский, Бугско-Подольский, Приднепровский и др.). Между ними расположены карельские складчатые системы, сложенные породами нижнепротерозойского возраста (2600-1600 млн. лет). В Финляндии и Швеции им соответствуют свекофеннские складчатые системы; раннедокембрийские образования в пределах юго-западной Швеции, южной Норвегии, а также Дании и Польши подверглись глубокой переработке в готскую (около 1350 млн. лет) и дальсландскую (1000 млн. лет) эпохи. Фундамент выступает только на северо-западе (Балтийский щит) и юго-западе (Украинский кристаллический щит) платформы. На остальной, большей по размерам площади, выделяемой под названием Русской плиты, фундамент покрыт чехлом осадочных отложений.
Реклама
В западной и центральной части Русской плиты, лежащей между Балтийским и Украинским щитами, фундамент относительно приподнят и залегает неглубоко, местами выше уровня океана, образуя Белорусскую антеклизу и Воронежскую антеклизу. От Балтийского щита их отделяет Балтийская синеклиза (протягивающаяся от Риги в юго-западном направлении), а от Украинского — система грабенообразных впадин Припятско-Днепровско-Донецкого авлакогена, заканчивающаяся на востоке Донецким складчатым сооружением. К юго-западу от Белорусской антеклизы и к западу от Украинского щита, вдоль юго-западной границы платформы, простирается Вислянско-Днестровская зона окраинных (перикратонных) опусканий. Восточная часть Русской плиты характеризуется более глубоким залеганием фундамента и наличием мощного осадочного чехла. Здесь выделяются две синеклизы — Московская, простирающаяся на северо-восток почти до Тимана, и ограниченная разломами Прикаспийская (на юго-востоке). Их разделяет сложно построенная погребённая Волго-Уральская антеклиза. Её фундамент расчленён на выступы (Токмовский, Татарский и др.), разделённые грабенами-авлакогенами (Казанско-Сергиевский, Верхнекамский). С востока Волго-Уральская антеклиза обрамлена окраинной глубокой Камско-Уфимской депрессией. Между Волго-Уральской и Воронежской антеклизами простирается глубокий Пачелмский рифейский авлакоген, сливающийся на севере с Московской синеклизой. В пределах последней на глубине обнаружена целая система рифейских грабенообразных впадин, имеющих северо-восточное и северо-западное простирание. Крупнейшие из них — Среднерусский и Московский авлакогены. Здесь фундамент Русской плиты погружён на глубину 3-5 км, а в Прикаспийской впадине фундамент имеет наиболее глубокое залегание (свыше 20 км).
В составе осадочного чехла восточно-европейской платформы участвуют отложения от верхнего протерозоя (рифея) до антропогена. Самые древние породы чехла (нижний и средний рифей), представленные уплотнёнными глинами и кварцитами, присутствуют в окраинных депрессиях, а также на территории Финляндии, Швеции (иотний), в Карелии и других районах. В большинстве глубоких впадин и авлакогенов осадочные толщи начинаются средне- или верхнерифейскими отложениями (глины, песчаники, базальтовые лавы, туфы). Осадочные толщи чехла нарушены местами пологими изгибами, куполообразными (своды) и удлинёнными (валы) поднятиями, а также сбросами. В Припятско-Днепровско-Донецком авлакогене развиты девонская и пермская, а в Прикаспийской впадине — пермская соленосные толщи, которые нарушены многочисленными соляными куполами.
С породами фундамента связаны железные руды (Криворожский железорудный бассейн, Курская магнитная аномалия, Костомукша в Карелии; «Кируна» в Швеции и др.), руды никеля, меди, титана, слюды, пегматиты, залежи апатита (Хибинские месторождения) и др. Осадочный чехол содержит залежи природного горючего газа и нефти (Волго-Уральская нефтегазоносная провинция, Припятская и Днепровско-Донецкая впадины, Прикаспийская синеклиза), месторождения каменных и калийных солей (Верхнекамский соленосный бассейн, Припятский калиеносный бассейн и др.), ископаемого угля (Львовско-Волынский угольный бассейн, Донецкий угольный бассейн, Подмосковный угольный бассейн), фосфоритов (Егорьевское месторождение, Вятско-Камское месторождение), бокситов, месторождения строительного сырья (известняки, доломиты, глины и др.), а также залежи пресных и минеральных вод.
Геологического развития Восточно–Европейской (Русской) платформы
(область докембрийской складчатости)
В 1894 г. А. П. Карпинский впервые выделил Русскую плиту, понимая под ней часть территории Европы, характеризующуюся стабильностью тектонического режима в течение палеозоя, мезозоя и кайнозоя. Несколько раньше Эдуард Зюсс в своей знаменитой книге «Лик Земли» также выделил Русскую плиту и Скандинавский щит. В советской геологической литературе плиты и щиты стали считать составными единицами более крупных структурных элементов земной коры — платформ. А. Д. Архангельский ввел в литературу понятие «Восточно-Европейская платформа» (ВЕП), указывая, что в ее составе могут быть выделены щиты и плита (Русская). Это наименование быстро вошло в геологический обиход и отражено на Международной тектонической карте Европы (1982).
Граница Русской платформы в некоторых местах очень четкая, но в других проводится приближенно.
Восточная граница платформы протягивается вдоль западного края герцинских складчатых сооружений, которыми сложены Урал и Пайхой. Складчатые сооружения Западного склона Урала надвинуты в сторону восточного края платформы (рис. 1.1). Между Уральской складчатой системой и платформой развит Предуральский кроевой прогиб. Граница проходит по его осевой линии до Мугоджаров.На юго–востоке, между южным Уралом и Каспийским морем, граница Русской платформы образует довольно крутую дугу, обращенную выпуклостью на юго–восток. Ее проводят по границе нижнего–среднего палеогена до устья Волги (г. Астрахань). От дельты Волги она проходит севернее г. Элиста до Волгоград–Пятигорского разлома, по нему поворачивает на юг, а южнее оз. Маныч-Гудило – вновь на запад; пересекая Азовское море, проходит поПерекопскому перешейку; затем, южнее г. Одесса до устья Дуная; далее, проходя примерно по оси Предкарпатского прогиба она уходит в Польшу.
Эпипозднепротерозойская Тимано–Печорская плита рассматривается в составе Русской платформы. Северная граница Русской платформы проходит по Баренцеву морю (севернее о. Колгуев и п-ова Канин), севернее полуострова Рыбачий, далее уходит в Норвегию.
Северо-западная граница платформы, начиная от Варангер–фиорда, скрыта под надвинутыми на Балтийский щит каледонидами северной Скандинавии. В районе г. Берген граница платформы уходит в Северное море. В начале ХХ века А. Торнквист наметил западную границу платформы по линии г. Берген — о. Бонхольм — Поморье — Куявский вал в Польше (Датско-Польский авлакоген), вдоль этой линии существует ряд кулисообразных разрывов с резко опущенным юго-западным крылом. С тех пор эта граница получила название «линии Торнквиста». Граница Восточно-Европейской платформы (линия Торнквиста) в районе о. Рюген поворачивает на запад, оставляя Ютландский полуостров в пределах платформы, и встречается где-то в Северном море с продолжением северной границы платформы, следующей вдоль фронта надвинутых каледонид и выходящей к Северному морю в Скандинавии.
Рисунок 1.1. Тектоническая схема Восточно-Европейской платформы (по А. А. Богданову): 1 — выступы на поверхность дорифейского фундамента (I — Балтийский и II — Украинский щиты); 2 — изогипсы поверхности фундамента (км), обрисовывающие главные структурные элементы Русской плиты (III — Воронежская и IV — Белорусская антеклизы; V — Татарский и VI — Токмовский своды Волго-Уральской антеклизы; VII — Балтийская, VIII — Московская и IX — Прикаспийская синеклизы; X — Днепровско-Донецкий прогиб; XI — Причерноморская впадина; XII — Днестровский прогиб); 3 — области развития соляной тектоники; 4 — эпибайкальская Тимано-Печорская плита, внешняя (а) и внутренняя (б) зоны; 5 — каледониды; 6 — герциниды; 7 — герцинские краевые прогибы; 8 — альпиды; 9 — альпийские краевые прогибы; 10 — авлакогены; II — надвиги, покровы и направление надвигания масс пород; 12 — современные границы платформы
От северной окраины Свентокшишских гор граница платформы прослеживается под Предкарпатским краевым прогибом, до Добруджи в устье Дуная, где она резко поворачивает к востоку и проходит южнее Одессы.
О строении фундамента Восточно-Европейской платформы до сих пор нет единой точки зрения.
Например, в соответствии с одной их теорий, земная кора в пределах Русской платформы в начале архея находилась в догеосинклинальной (нуклеарной) стадии развития. В архее появились первые «протогеосинклинали», на месте которых в результате саамской и беломорской эпох складчатости сформировались саамиды и беломориды, и в конце архея на месте платформы уже существовали отдельные участки древних складчатых сооружений, разделенные зонами прогибаний. Эти участки выделяются в пределах Балтийского и Украинского щитов, а также в области Воронежской антеклизы. Платформенный чехол не позволяет проследить эти структуры в других частях платформы.
В раннем протерозое геосинклинальные области Русской платформы образовались уже за счет раздробления саамид и беломорид. Накопившиеся в них толщи, впоследствии претерпевшие глубокий метаморфизм, были смяты в складки в результате карельской складчатости.
В настоящее время наиболее популярной схемой строения фундаментаВосточно–Европейской платформы (ВЕП) является схема С.В. Богдановой (1993 г.), которая выделила три крупных сегмента: Фенноскандинавский, Сарматский и Волго-Уральский, разделенные сутурными зонами (рис. 1.2). Волго-Уральский и Сарматский сегменты сложены в основном архейской корой, а Фенноскандинавский главным образом раннепротерозойской. Как показали палеомагнитные данные, Фенноскандия и Сарматия до времени 2,1…2,0 млрд. лет назад имели различное географическое положение и были разъединены бассейном с океанской корой. Земная кора Сарматии как единый континентальный блок окончательно сформировалась ко времени 2,3…2,8 млрд. лет назад путем слияния (3,65…2,8 млрд. лет назад) трех более древних доменов и одновременно возникших к этому этап более молодых. В месте стыка Фенноскандии и Сарматии произошла субдукция под Сарматский континент. Ко времени 1,85 млрд. лет назад сформировалась континентальная кора Фенноскандии и субдукция сменилась коллизией континентальных сегментов, окончательное соединение которых в общий блок произошло около 1,70 млрд. лет назад.
Сутурные зоны в последствии были унаследованы основными рифейско-ранневендскими авлакогенами Волыно-Оршанско-Крестовецким, Среднерусским, Пачелмским.
Фундамент платформы сложен метаморфическими образованиями нижнего и верхнего архея и нижнего протерозоя, прорванными гранитоидными интрузиями. Отложения верхнего протерозоя, в составе которых выделены рифей и венд, относятся уже к платформенному чехлу. Следовательно, возраст платформы, устанавливаемый по стратиграфическому положению древнейшего чехла, может быть определен как эпираннепротерозойский.
Фундамент Тимано-Печорской плиты байкальский. Рифейские отложения здесь входят в состав фундамента, а не чехла (как на ВЕП). Геосинклинальные складчатые толщи этого возраста обнажаются на Тимане и полуострове Канин, где они представлены метаморфизованными породами (кварцево-серицитовыми и глинистыми сланцами), разнообразными алевролитами и песчаниками, доломитами и мраморированными известняками. Складчатые толщи прорваны мелкими интрузивами габбро, гранитов, сиенитов, в том числе и нефелиновых, с возрастом 700—500 млн. лет. В конце позднего протерозоя этот район причленился к эпираннепротерозойской Восточно-Европейской платформе.
Рисунок 1.2 Схема, показывающая некоторые особенности тектоники и геодинамики Восточно-Европейской платформы (по Р.Г. Гарецкому): 1 — выходы фундамента на поверхность земли (Балтийский и Украинский щиты); 2 — наиболее глубокие впадины (Прикаспийская) и синеклизы (Мезенская); 3-6 — окраинные аллохтонные структуры: 3 — байкалид (Тиман), 4 — каледонид, 5 — герцинид (Урал, фундамент Скифской плиты), 6 — альпид (Карпаты); 7 — главные тектонические оси платформы: а — субмеридиональная, б — субширотная; 8 — границы сегментов фундамента платформы (Фенноскандии, Волго-Уралии, Сарматии); 9 — Слободской тектоно-геодинамический узел; 10 — надвиги окраинных аллохтонных структур — граница платформы; 11 — линия Тейссейра-Торнквиста Трансевропейской сутурной зоны; 12 — разломы.
Древнейший чехол ВЕП обладает некоторыми особенностями, отличающими его от типичного платформенного чехла палеозойского возраста. В различных местах платформы возраст древнейшего чехла может быть разным. В истории формирования платформенного чехла выделяются две существенно различные стадии. Первая из них отвечает всему рифейскому времени и началу раннего венда и характеризуется образованием глубоких и узких грабенообразных впадин — авлакогенов, выполненных слабо метаморфизованными, а иногда и дислоцированными рифейскими и нижневендскими отложениями. Возникновение узких впадин предопределялось сбросами и структурным рисунком наиболее молодых складчатых зон фундамента. Такой процесс сопровождался довольно энергичным вулканизмом. Эта стадия развития платформы называется авлакогенная, а отложения, сформировавшиеся в это время, выделять в нижний этаж платформенного чехла. Большинство рифейских авлакогенов продолжало «жить» и в фанерозое, подвергаясь складчатым надвиговым и глыбовым деформациям, а местами проявлялся и вулканизм.
Вторая стадия началась во второй половине венда и сопровождалась существенной тектонической перестройкой, выразившейся в отмирании авлакогенов и формировании обширных пологих впадин — синеклиз, развивавшихся на протяжении всего фанерозоя. Отложения второй стадии (плитной) образуют верхний этаж платформенного чехла.
В пределах Восточно-Европейской платформы как структуры первого порядка выделяются Балтийский и Украинский щиты и Русская плита (рис. 1.3, 1.4). Балтийский щит с конца среднего протерозоя испытывал тенденцию к поднятию. Украинский щит в палеогене и неогене перекрывался маломощным платформенным чехлом. Рельеф фундамента Русской плиты чрезвычайно сильно расчленен, с размахом до 10 км, а местами и больше (рис. 1.3). В Прикаспийской впадине глубина залегания фундамента оценивается в 20 или даже 25 км. Расчлененный характер рельефу фундамента придают многочисленные грабены — авлакогены. К таким авлакогенам относятся, например, Волыно-Оршанский, Пачелмский, Днепрово-Донецкий и другие. Почти все авлакогены выражены в структуре отложений нижнего этажа платформенного чехла.
В современной структуре Русской плиты выделяются протягивающиеся в широтном направлении три крупные и сложнопостроенные антеклизы: Волго-Уральская, Воронежская и Белорусская (рис. 1.3, 1.4).
Наибольшей сложностью строения характеризуется Волго-Уральская антеклиза, состоящая из нескольких выступов фундамента (Токмовский, Татарский и Башкирский своды; Токмовский от Татарского свода отделяется Казанским прогибом, а Татарский от Башкирского – Бирским). Между Волго-Уральской и Воронежской антеклизами прослеживается Ульяновская впадина. Воронежская антеклиза обладает асимметричным профилем — с крутым юго-западным и очень пологим северо-восточным крыльями. От Волго-Уральской антеклизы она отделяется Пачелмским авлакогеном,
Рисунок 1.3. Схема рельефа фундамента Русской плиты (по А.А. Богданову, и В. Е. Хаину): 1 — выступы дорифейского фундамента на поверхность. Русская плита: 2 — глубина залегания фундамента 0—2 км; 3 — глубина залегания фундамента более 2 км; 4 — главные разрывные нарушения; 5 — эпибайкальские плиты; 6 — каледониды; 7 — герциниды; 8 — эпипалеозойские плиты; 9 — герцинский краевой прогиб; 10 — альпиды; 11 — альпийские краевые прогибы; 12 — надвиги и покровы. Цифры в кружках — основные структурные элементы. Щиты: 1 — Балтийский, 2 — Украинский. Антеклизы: 3 — Белорусская, 4 — Воронежская. Своды Волго-Уральской антеклизы: 5 — Татарский, 6 — Токмовский. Синеклизы: 7 — Московская, 8 — Польско-Литовская, 9 — Прикаспийская. Эпибайкальские плиты: 10 — Тимано-Печорская, 11 — Мизийская. 12 — Складчатое сооружение Урала, 13 — Предуральский прогиб. Эпипалеозойские плиты: 14 — Западно-Сибирская, 15 — Скифская. Альпиды: 16 — Восточные Карпаты, 17 — Горный Крым, 18 — Большой Кавказ. Краевые прогибы: 19 — Предкарпатский, 20 — Западно-Кубанский, 21 — Терско-Каспийский
Рисунок 1.4 Схема тектонического районирования Русской платформы: 1 граница Русской платформы, 2 – граница основных структур, 3 – южная граница Скифской плиты, 4 – докембрийские авлакогены, 5 – палеозойские авлакогены. Цифры в кружках: 1 – 9авлакогены (1 – Беломорский, 2 – Лешуконский, 3 – Воже-Лачский, 4 – Среднерусский, 5 – Кажимский, 6 – Колтасинский, 7 – Серноводско-Абдулинский, 8 – Пачелмский, 9 – Печоро-Колвинский); 10 – Московский грабен; 11, 12 – впадины (11 – Ижма-Печорская, 12 – Хорейверская); 13 Предкавказский передовой прогиб; 14 – 16 седловины (14 — Латвийская, 15 — Жлобинская, 16 — Полесская)
открывающимся в Прикаспийскую впадину и в Московскую синеклизу. Белорусская антеклиза, обладающая наименьшими размерами, соединяется с Балтийским щитом Латвийской, а с Воронежской антеклизой — Жлобинской седловинами.
Южнее полосы антеклиз располагается очень глубокая (до 20— 25 км) Прикаспийская синеклиза. Московская синеклиза представляет собой обширную блюдцеобразную впадину, с наклонами на крыльях около 2—3 м на 1 км. Тиманское поднятие отделяет Московскую синеклизу от Печорской. Балтийская синеклиза обрамляется с востока Латвийской седловиной, а с юга — Белорусской антеклизой и прослеживается в пределах акватории Балтийского моря.
Сложный Днепровско-Донецкий грабенообразный прогиб, разделяется Брагинско-Лоевской седловиной на Припятский и Днепровский прогибы. Днепровско-Донецкий прогиб с запада ограничен Украинским щитом. Западный склон Украинского щита, характеризовавшийся устойчивым прогибанием в палеозойское время, иногда выделяют как Приднестровский прогиб, на севере переходящий во Львовскую впадину. Последняя отделяется Ратновским выступом фундамента от Брестской впадины, ограниченной с севера Белорусской антеклизой.