Геологическое строение зоны сочленения Енисей-Хатангского регионального прогиба с Сибирской платформой в междуречье Хеты и Котуя по геофизическим данным

Краткое описание

Содержание
ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр. ВВЕДЕНИЕ... 3

1. ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ГЕОЛОГИЧЕСКОМ СТРОЕНИИ И МИНЕРАГЕНИЧЕСКОЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ РАБОТ... 7

1.1. Геолого-геофизическая изученность... 7

1.1.1. Геологическая изученность... 7

1.1.2. Геофизическая изученность... 8

1.2. Краткий очерк геологического строения района исследований... 12

1.2.1. Стратиграфия... 12

1.2.2. Интрузивные образования... 19

1.2.3. Тектоника... 21

1.3. Основные закономерности размещения месторождений полезных ископаемых в пределах района исследований... 30

1.3.1. Горючие ископаемые... 30

1.3.2. Металлические ископаемые... 32

1.4. Концептуальные проблемы изучения тектонических структур

региона исследований . 37

2. КОМПЛЕКСНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ... 39

2.1. Петрофизические предпосылки для комплексирования гравиметрических, магнитометрических и сейсморазведочных данных при изучении зоны сочленения Енисей-Хатангского прогиба с Сибирской платформой... 39

2.1.1. Сейсмогеологическая характеристика... 39

2.1.2. Плотностная характеристика... 44

2.1.3. Магнитные свойства горных пород района Гулинского массива... 47

2.1.4. Магнитные свойства горных пород района Крестовской интрузии... 53

2.1.5. Петрофизическая модель Хета-Котуйского междуречья... 57

2.2. Определение преобладающего типа тектонических дислокаций в разрезе Енисей-Хатангского регионального прогиба... 59

2.2.1. Анализ тектонической ситуации с использованием гравитационного поля... 59

2.2.2. Анализ тектонической ситуации в Енисей-Хатангском прогибе на основе сейсморазведочных данных... 77

2.3. Взаимоотношение надпорядковых тектонических структур региона по результатам комплексного анализа геолого-геофизических данных... 81

2.4. Интерпретация геофизических данных в районе развития Гулинского интрузивного комплекса... 96

2.5. Выделение в пределах Гулинского массива ультраосновных-щелочных пород перспективных для дальнейшей детализации участков... 109

3. ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ ЗОНЫ СОЧЛЕНЕНИЯ ЕНИСЕЙ-ХАТАНГСКОГО РЕГИОНАЛЬНОГО ПРОГИБА С СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМОЙ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРОГНОЗНО-ПОИСКОВЫХ РАБОТ В ПРЕДЕЛАХ ГУЛИНСКОГО МАССИВА УЛЬТРАОСНОВНЫХ-ЩЕЛОЧНЫХ ПОРОД... 126

3.1. Глубинное строение и генезис зоны сочленения Енисей-Хатангского регионального прогиба с Сибирской платформой... 126

3.2. Морфология и геотектоническая позиция Гулинского

массива ультрамафитов... 130

3.3. Основные направления прогнозно-поисковых работ на благороднометалльное оруденение в пределах Гулинского массива... 135

ЗАКЛЮЧЕНИЕ... 145

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 149
Введение

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований.

Зона сочленения Сибирской платформы с Енисей-Хатангским региональным прогибом (ЕХРП) протягивается с запада на восток более чем на 1000 км. С ней пространственно совпадают Малохетский и Северо-Путоранский нефтегазоносные районы Енисей-Хатангской и Северо-Тунгусской нефтегазоносных областей. Вместе с тем, на всём протяжении с ней соотносится Енисей-Оленекский рудный пояс. На западе он включает в себя крупнейший в России по запасам медно-никелевых руд Норильский рудный район. На востоке, непосредственно в пределах территории исследований, ограниченной с севера и запада р. Хета, с юга и востока - р. Котуй, рудный пояс продолжается Маймечинским рудным районом, специализация которого (редкие металлы и редкоземельные элементы, золото и платиноиды, флогопит, апатит) определяется Гулинским интрузивным комплексом щелочного-ультраосновного состава.

Геологическое строение зоны сочленения Сибирской платформы с ЕХРП осложнено большим количеством разнообразных тектонических дислокаций, а её изученность оставляет желать лучшего. Несмотря на отмечаемую всеми исследователями перспективность рассматриваемой зоны в плане обнаружения' большого комплекса полезных ископаемых, как самостоятельный геоструктурный элемент она никогда не являлась предметом исследований. Подавляющее большинство научных обобщений и производственных работ здесь были посвящены проблемам геологического строения платформы или прогиба и зону их сочленения рассматривали только опосредованно.

Вместе с тем уникальность Хета-Котуйского междуречья связана, прежде всего, с присутствием в разрезе земной коры гигантского количества интрузивных масс Тулинского комплекса. В связи с истощением запасов Норильских месторождений интерес к рассматриваемому району растёт. В соответствии с этим в последние годы здесь закончена ГТС-200 и ведутся работы в рамках ГСР-50 (в 1998 г закончена аэрогеофизическая съёмка, в 2001 г - гравиметрическая, продолжается геологическая съёмка).

Кроме того, сегодня вновь обретают актуальность перспективы нефтегазоносности рассматриваемого региона. В 2000-2002 годах в Хета-Котуйском междуречье проведены тематические работы по созданию сети опорных геолого-геофизических разрезов. В 2004 году по данному району начато восстановление и обобщение всей массы накопившихся геолого-геофизических материалов в рамках ревизионно-оценочных работ на Восточном Таймыре на углеводородное сырьё.

Таким образом, сегодня назрела необходимость пересмотра результатов предыдущих исследований совместно с анализом полученных в последние годы данных. Такой пересмотр должен быть нацелен на уточнение представлений о строении и генезисе зоны сочленения Сибирской платформы с ЕХРП, морфологии Тулинского массива ультраосновных-щелочных пород и его тектоническом положении среди структур региона. Выработанная модель геологического строения Хета-Котуйского междуречья может послужить опорой для планирования и проведения дальнейших геолого-геофизических

исследовании в регионе.

Цель и задачи исследований. Основной целью работы являлось изучение геологического строения зоны сочленения Сибирской платформы с Енисей-Хатангским региональным прогибом в междуречье Хеты и Котуя. В этой связи решались следующие задачи:

• обоснование гипотезы формирования геологических структур зоны сочленения Сибирской платформы и Енисей-Хатангского прогиба;

• математическое моделирование поля силы тяжести в условиях Енисей-Хатангского прогиба и составление номограммы для определения преобладающего в его разрезе закона изменения плотности;

• комплексная геологическая интерпретация геофизических данных по междуречью Хеты и Котуя и сопоставление полученных результатов с существующими представлениями о геологическом строении района;

• комплексная интерпретация геолого-геофизических данных по району внедрения Тулинского массива ультрамафитов, определение его морфологии и тектонического положения среди основных геоструктур региона, выделение на основе полученных геологических представлений перспективных для дальнейшей детализации участков в его пределах.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• разработана методика определения по гравиметрическому полю доминирующего в разрезе характера изменения плотности между крупными тектоническими блоками для условий чередования (вкрест простирания основных геологических структур ЕХРП) блоков с положительной и отрицательной избыточной плотностью;

• с использованием разработанной методики показано преобладание в разрезе Енисей-Хатангского прогиба складчатых деформаций и обосновано появление ограничивающих его с севера и юга положительных мегаструктур большой протяжённости, плановое положение которых удалось определить на основании комплексного анализа геологических и сейсморазведочных данных;

• выработаны представления о двухуровневом строении Тулинского массива ультрамафитов, на основе которых выявлена взаимосвязь редкоземельного и платинового оруденения с геофизическими полями.

Защищаемые положения.

1. Заложение крупнейших структур Енисей-Хатангского регионального прогиба сопровождалось появлением пликативных тектонических дислокаций, амплитуда которых по гравиметрическим и сейсморазведочным данным превышает амплитуду перемещений тектонических блоков по разломам.

2. Зона сочленения Енисей-Хатангского регионального прогиба с Сибирской платформой представляет собой самостоятельную геоструктуру, которая сформировалась в позднем палеозое и характеризуется высокоамплитудными перегибами на сейсмических разрезах. Она должна рассматриваться как единая пограничная или межблоковая тектоническая структура, прошедшая собственный путь геологического развития, с

присущими ей морфологическими чертами и металлогенической специализацией.

3. Гулинский массив ультрамафитов имеет двухуровневое строение, о чём свидетельствует несоответствие аномалии поля силы тяжести объёмам интрузивного внедрения, известным по сейсморазведочным и геологическим данным. Большая часть интрузивных масс расположена на значительной глубине и представляет собой глубинный корень или магматический очаг, обусловивший внедрение приповерхностных тел гарполитообразной или силлоподобной формы.

Практическая значимость работы:

• на основании совместного анализа геологических и сейсморазведочных данных показано существование положительных надпорядковых структур в палеозойских отложениях, нефтегазоперспективность которых для изучаемого региона доказывалась неоднократно [43,63,70,74];

• выработанные представления о морфологии Тулинского массива ультраосновных-щелочных пород имеют большое значение для его дальнейшего изучения как чрезвычайно перспективного в плане поиска коренного благороднометалльного и редкоземельного оруденения объекта;

• уточнено геологическое строение Крестовской интрузии, которая на сегодняшний день считается максимально перспективной частью Тулинского плутона в плане обнаружения коренного благороднометалльного и редкоземельного оруденения;

• сформулированы геофизические критерии поиска перспективных участков в пределах Тулинского массива;

• на основании выводов о происхождении руд и их проявлении в геофизических полях расширены границы перспективности в пределах участка Крестовской интрузии;

• в результате применения разработанной методики в пределах Тулинского массива выделены участки первой и второй очереди детализации.

Научные разработки использованы в производственных отчётах ОАО "Таймыргеофизика", ГГП ЦАГРЭ.

Апробация. Основные положения диссертации докладывались на международных молодёжных конференциях и симпозиумах (Санкт-Петербург, 1999, Томск, 2001), на Второй уральской молодёжной научной школе по геофизике (Пермь, 2001), на Международном семинаре по теории и практике интерпретации потенциальных полей им. Д.Г. Успенского (Екатеринбург, 2002), опубликованы в четырёх статьях, изложены в производственных отчётах.

Фактическим материалом, положенным в основу диссертации, послужили результаты гравиметрических исследований разных лет, результаты сейсморазведочных работ, результаты аэрогеофизической съёмки, геохимических исследований, геологические данные.

При анализе гравиразведочных материалов прежде всего использовались:

• гравиметрическая карта Красноярского края и прилегающих районов масштаба 1:1500000 (составленная Т.М. Чудиновой, 1993);

• материалы гравиметрической съёмки А.П. Четвергова (1978) масштаба

1:200000 по междуречью Хеты и Котуя;

• результаты гравиразведочных работ вдоль сейсмических профилей Междуреченскими с/п 27/89-90 и 33/88-91;

• результаты гравиметрической съёмки на Гулинской площади масштаба 1:50000 (В.В. Кошевой и др., 2002).

Результаты сейсморазведочных работ, использованные при создании диссертации, включают в себя данные ГСЗ и профилирования MOB ОГТ:

• материалы ГСЗ по профилям Диксон-Хилок, Воркута-Тикси, Ямал-Кяхта (А.В. Егоркин, 1978, 1980,1981);

• материалы MOB Таймырской геофизической экспедиции 1970-1978 годов;

• материалы МОГТ 1994-04 гг. по региональному маршруту Диксон -оз. Хантайское (А.И. Мельник, Д.Г. Кушнир, 2002);

• материалы МОГТ 1988-91 гг. Междуреченских с/п 27/89-90 и 33/89-91 в объёме 596,8 пог. км (А.С. Ткач, 1991) и результаты их переинтерпретации (А.И. Мельник, Д.Г. Кушнир, 2001);

В процессе интерпретации использовались результаты аэрогеофизических исследований (Ф.Д.Лазарев, 1998), куда вошли карты содержания урана, тория, калия, карта магнитного поля, в масштабах 1:25000 -для Крестовской интрузии - и 1:50000 - для всего Тулинского магматического комплекса.

Для участка Крестовской интрузии, кроме того, привлекались результаты геохимических исследований: это карты содержания различных химических элементов в ореолах рассеяния, данные об их содержании по двум скважинам, данные о физических свойствах горных пород, образующих Крестовский массив.

Из геологических материалов, положенных в основу работы, необходимо отметить материалы госгеолкарты масштаба 1:1000000 (2000), результаты геологических исследований в рамках ГГР-200 (Г.Г. Лопатин, 1990), результаты геологической съёмки масштаба 1:10000 по .Крестовскому участку Гулинской интрузии.

Важное значение имело привлечение результатов тематических исследований В.И. Казаиса (2001) по учёту физических неоднородностей разреза в северной части Тунгусской синеклизы с целью уточнения структурного плана нижележащих отложений. Построенные им на основании сейсмогравимагнитного моделирования структурные карты достаточно полно охарактеризовали строение мегавалов на северном обрамлении Тунгусской синеклизы и позволили объединить их в Обско-Хатангскую мегагряду.

Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие в получении фактических полевых материалов. Дальнейшие теоретические обобщения, методические разработки и комплексная интерпретация в полном объёме осуществлялись автором.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, заключения и трёх разделов, представляющих собою основную её часть. Первый раздел представляет фактические данные, использованные в дальнейшем при обосновании выводов. Второй посвящен обоснованию методологии анализа геолого-геофизичеких данных, третий содержит непосредственно геологические результаты, полученные в результате интерпретации. Общий объём работы оставляет 154 страницы.

1. ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ГЕОЛОГИЧЕСКОМ СТРОЕНИИ

И МИНЕРАГЕНИЧЕСКОЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ РАБОТ

1.1. Геолого-геофизическая изученность

4 1.1.1. Геологическая изученность

Первая информация о геологическом строении региона была получена экспедициями А.Ф. Миддердорфа и И.П. Толмачева, посетившими район в 1843 и 1905 годах.

Планомерное изучение рассматриваемой площади началось в 30-е годы. Работы проводили отдельные отряды и поисково-разведочные экспедиции ГГУ Севморпути и Нордвикстроя под руководством Т.П. Емельянцева, Г.Э. Фришенфельда, Г.Д. Аллера. По результатам работ была составлена маршрутная геологическая карта масштаба 1:1000000.

* Геологами А.А. Кордиковым, П.Н. Кабановым, Г.Г. Моором в результате камеральной обработки материалов полевых работ в 1937-38 гг. были высказаны предположения о возможной алмазоносности исследуемой площади.

В 40-е, начале 50-х годов широкий размах приобретают геологосъемочные и поисковые работы масштабов 1:1000000 и 1:500000, а также тематические исследования по вопросам стратиграфии, тектоники и магматизма. В 1943 г. В.К. Катульским и А.С. Фоминым, на юго-западной оконечности площади, были закончены геолого-съемочные работы масштаба 1:500000. К 1954 г. геологами Норильского комбината, Севморпути, треста

* "Арктикразведка" и НИИГА вся площадь работ и прилегающие территории были покрыты геологической съемкой масштаба 1:1000000. В результате работ была составлена геологическая карта масштаба 1:1000000 (листы R-47, R-48), а геологами Ю.М. Шейманом и П.С. Фоминым, были обнаружены и описаны ряд щелочно-ультраосновных интрузий. В пределах описанных интрузий выявлены флогопитовые, титано-магнетитовые и перовскитовые рудопроявления.

С начала 60-х годов изучаемая территория планомерно покрывается Государственной геологической съемкой масштаба 1:200000 (листы R-47-XHI-XVIII).

В 1996 г. закончены работы по созданию Госгеолкарты масштаба 1:200000 на листе R-47-XI, XII, проводившиеся с 1990 г. Хатангской партией ЗКГРЭ АО "Норильский комбинат" (Г.Г. Лопатин, 1996 г.).

В 2000 г. ВСЕГЕИ (Е.К. Ковригина) издана Госгеолкарта масштаба 1:1000000 на лист R-(45)-47.

В настоящее время на площади Тулинского массива щелочного-ультраосновного состава ведутся подготовительные работы для ГСР-50.

В течение всего периода времени на отдельных перспективных участках рассматриваемой территории проводились детальные геологоразведочные работы с целью поисков месторождений полезных ископаемых. В 50-е годы проводились разведочные работы на флогопитовом месторождении в центральной части Тулинского массива, примыкающего к отчетной площади. Составлена геологическая карта масштаба 1:25000, геологические планы масштаба 1:10000.

8

С начала 70-х годов там же велись работы по оценке перспектив на апатитовое сырье. Изучены апатитовые породы в карбонатитах Тулинского массива на глубину до 100 м. Во второй половине 80-х - поиски россыпей платиноидов.

В центральной части изучаемого района в среднем течении реки Ханар с

ф 1978 по 1983 гг. проводились поисково-съемочные работы масштабов 1:50000 и

1:25000, сопровождавшиеся колонковым бурением 25 скважин глубиной от 300

до 800 м, позволившие изучить разрез участка от ордовика до пермотриаса

(В.В. Елисеев, О.А. Дюжиков, Е.Л. Донилин, Г.Г. Лопатин).

Северная окраина Тунгусской синеклизы глубоким бурением изучена очень слабо. В верхнем течении р. Хеты на Ледянской площади в пределах предполагаемого одноименного поднятия было пробурено 2 колонковых и одна параметрическая (№ 358, забой 3971 м) скважины. Вскрыт разрез преимущественно палеозойского возраста, отмечено наличие коллекторов в Ф отложениях силура и приток слабогазированных вод из пород средне-

нижнекембрийского возраста.

Другие близрасположенные глубокие скважины находятся в пределах Рассохинского мегавала (Енисей-Хатангский региональный погиб) на отдельных валообразных поднятиях (Тундровое, Волочанское, Курьинское). В результате бурения установлено сложное блоковое строение поднятий, наличие крупных внутриформационных размывов в отложениях юры, триаса и верхнего палеозоя. Обнаружены горизонты коллектора со значительными притоками пластовых вод.

1.1.2. Геофизическая изученность

Аэромагнитными исследованиями рассматриваемая территория изучалась, начиная с 1949 г. до 1954 г. - это съемки масштаба 1:2500000 и 1:1000000 (Д.В. Левин 1949 г., А.Г. Виноградова, Д.В. Левин, 1954 г.)

В 1954-61 гг. различными организациями (ВАТТ, ЗГТ) проводилась съемка масштаба 1:200000, а на отдельных участках в помощь геологическому картированию масштаба 1:50000 и 1:25000.

Однако наибольший практический интерес представляют съемки

i? масштаба 1:100000, выполненные с высокоточной аппаратурой в 1984-1986 гг.,

силами ПГО Енисейгеофизика (СВ. Лапин) Эти работы дали представление о

характере магнитного поля исследуемого региона, взаимосвязи его с

глубинными структурами и трапповым магматизмом.

На наиболее перспективных участках, в основном, в районе Тулинского массива в разные годы проводились детальные геофизические исследования. Последними из них является комплексная аэрогеофизическая съемка (магнитометрия, гамма-спектрометрия) масштаба 1:25000, выполненная в 1995-1996 гг. (Ф.Д. Лазарев).

А Гравиметрическими съемками территория исследований изучается с

1958 г. (А.В. Черный, М.И. Ровенский) и к 1967 году покрыта съемкой масштаба 1:1000000. В 1974-78 гг. ГРЭ №"3 КГУ на всей рассматриваемой территории проводилась съемка масштаба 1:200000 (А.П. Четвергов, 1978 г.). Совместная интерпретация комплекса гравимагнитных исследований позволила получить представление о тектонике фундамента региона,

установить его блоковый характер, выявить некоторые закономерности распределения по площади глубинных и приповерхностных структур различного состава, протрассировать основные магмоконтролирующие разломы.

С целью установления связей гравитационных полей с гипсометрией сейсмических горизонтов и прогнозов структурных планов в прилегающих регионах, в комплексе с сейсморазведочными исследованиями в период 1987-1991 гг. силами ТГЭ выполнялась профильная гравиметрическая съемка масштаба 1:100000 (А.С. Ткач, 1991 г).

Сейсморазведочные исследования в междуречье Маймечи-Хеты проводятся с 1987 г. - А.С. Ткач, 1990, 1991 гг. (рис. 1.1). Кроме упомянутых, в последующие годы работы МОГТ продолжались в западном направлении и по редкой сети профилей была изучена северная окраина Тунгусской синеклизы до оз. Пясино. В результате получена информация о сейсмогеологических характеристиках различных уровней разреза осадочного чехла, намечены основные тенденции поведения отражающих горизонтов в отложениях кембрия, рифея, спрогнозирован ряд локальных поднятий по отражающим горизонтам кембрия.

С появлением опорной сейсмической информации, а также результатов бурения на Ледянской площади, появилась возможность прямого количественного прогноза структурного плана всей территории севера Тунгусской синеклизы. В основу такого прогноза положены материалы среднемасштабных гравитационных и магнитных съемок и сейсморазведки МОГТ с использованием методики сейсмогравимагнитного моделирования (СГММ), разрабатываемой в ТГЭ уже на протяжении ряда лет. Благодаря ее применению, практически впервые для всей северной части Тунгусской синеклизы, была составлена (В.И. Казаис, 1991 г.) прогнозная сводная структурная схема по отложениям нижнего кембрия [39-42].

Информация о строении более глубоких частей разреза базируется на единичных маршрутах ГСЗ (рис. 1.1), проходящих вблизи исследуемой территории (наблюдения выполнены НПО Союзгеофизика в 1980-81 гг.). Их интерпретация позволила авторам (А.В. Егоркин, Н.М. Чернышев, 1984 г; О.А. Дюжиков, В.В. Дистлер и др., 1988 г.) составить модель строения земной коры в исследуемом регионе [1, 31, 32], которая включает в себя вулканогенно-осадочную оболочку мощностью 10-12 км, "гранитогнейсовый" слой мощностью 10-12 км и более, "базальтовый" горизонт мощностью от 16 км до 20 км к востоку от Норильского района. Граница "М" следится в среднем на глубине 40-42 км. Кроме того, намечен ряд зон разуплотнения верхней мантии, с пониженными скоростями сейсмических волн. Проведенный анализ позволил выделить в качестве самостоятельного Норильский мегаблок, ограниченный в пространстве транскоровыми разломными зонами. По сравнению с последним, в районе отчетных исследований возможно резкое сокращение отложений нижнего-среднего протерозоя при неизменном уровне залегания границы "М".

Исследования обобщающего характера на описываемой территории проводились СНИИГГиМС и ОАО "Таймыргеофизика". Исследования СНИИГГиМС были посвящены уточнению количественной оценки перспектив

М-б 1:2 000 000

---- Профили МОГТ

° Контуры выхода на поверхность Гулинской интрузии

® Скважины щубокого бурения

• Колонковые скважины

Рис. 1.1. Схема изученности региона сейсморазведкой и бурением По материалам ОАО "Таймыргеофизика"

11

нефтегазоносности Таймырского автономного округа и экономическому анализу освоения месторождений нефти и газа на его территории (B.C. Старосельцев, 1999 г.). В этой работе с использованием всех имеющихся к тому времени сведений были последовательно проанализированы особенности строения нефтегазоносных, комплексов и предпосылки

t формирования залежей углеводородов.

Тематические исследования В.И. Казаиса (2001 г.) посвящены учёту физических неоднородностей разреза в северной части Тунгусской синеклизы с целью уточнения структурного плана нижнепалеозойских отложений. По итогам этих исследований составлена структурно-тектоническая карта северозападной окраины Сибирской платформы с прилегающими районами Западно-Сибирской плиты и Енисей-Хатангского прогиба в масштабе 1:500000. В отложениях палеозоя впервые выделена надпорядковая транзитная структура -Обско-Хатангская мегагряда, протягивающаяся на 1200 км через все

^ субглобальные элементы и объединяющая (с запада на восток)

Нижнемессояхский, Северо-Норильский и Северо-Путоранский мегавалы.

Анализ изученности рассматриваемой территории позволяет сделать вывод, что зона сочленения Сибирской Платформы с Енисей-Хатангским региональным прогибом до сегодняшнего дня никогда не являлась предметом исследований. Наиболее подробно геологическое строение территории затронуто в работах В.И. Казаиса [39-42], B.C. Старосельцева [73], Д.Б. Тальвирского [75,76], А.П. Четвергова [78] и др. При этом только в

* работах В.И. Казаиса (1991,2001) рассматриваются непосредственно структуры

зоны сочленения, в работах других исследователей речь идёт только о структурах прогиба или платформы.

Структуры зоны сочленения практически на всём протяжении перекрыты покровными образованиями и скрыты наложенными дислокациями. Время их заложения и генезис по понятным причинам ни кем до сих пор не рассматривались. Последнее определяет сложности с обоснованием тектонической модели севера Центральной и Западной Сибири как региона, где меридиональные структуры, возникшие в результате коллизии Сибирской,

^ Западно-Сибирской и Русской плит, стыкуются с широтными структурами,

связанными со столкновением Карского и Сибирского кратонов.

Сложившаяся ситуация не только обусловила неоднозначности в понимании тектонического строения Хета-Котуйского междуречья, где структуры Анабарской антеклизы и Тунгусской синеклизы, с одной стороны, стыкуются со структурами Енисей-Хатангского прогиба с другой, но и не позволила выработать представления о морфологии уникального массива ультрамафитов, внедрившегося здесь. При этом результаты изучения потенциальных геофизических полей до сих пор никогда не рассматривались совместно с сейсморазведочными данными. Исключением служат только исследования В.И. Казаиса с применением сейсмогравимагнитного моделирования, но и в этом случае не учитывалось влияние ультрамафитов, что в значительной степени должно было исказить результаты.

12 1.2. Краткий очерк геологического строения района исследований

1.2.1. Стратиграфия

Территория исследований частично охватывает юго-восточный борт Енисей-Хатангского регионального прогиба (ЕХРП), северное окончание Сибирской платформы и западный склон Анабарской антеклизы. Основная информация о геологическом строении южной части рассматриваемого региона получена по результатам геологической съемки масштаба 1:200000 и 1:1000000 (рис. 1.2), структурно-поисковых работ масштаба 1:50000, а также по результатам глубокого (Лдн.-358) и колонкового бурения (Ледянская, Ханарская, Арылахская площади).

В геологическом строении рассматриваемой территории принимают участие породы гетерогенного складчатого фундамента и отложения осадочного чехла.

Породы кристаллического фундамента обнажаются в пределах Анабарского кристаллического массива и представлены метаморфизованными кристаллическими сланцами, гнейсами и магматитами. Интрузивные комплексы выражены ультраосновными породами и гранитоидами, гиперстеновыми гранитами и анортозитами (Д.Б. Тальвирский).

В разрезе осадочного чехла, в зависимости от литолого-фациального состава пород, степени их дислоцированности и метаморфизма, многими исследователями (В.Е. Хаин, Ю.Е. Погребицкий, Д.Б. Тальвирский и др.) выделяется три структурных этажа: верхнепротерозойско-нижне-среднепалеозойский (рифей, венд, кембрий, ордовик, силур, девон, нижний карбон); верхнепалеозойско-нижнетриасовый (средний-верхний карбон, пермь, нижний триас) и мезозойско-кайнозойский (средний-верхний триас, юра, мел).

Образования верхнепротерозойско-нижне-среднепалеозойского этажа в пределах рассматриваемой территории вскрыты Ледянской-358 скважиной глубокого бурения, пробуренной на р. Хете, в 30 км от её истока. В последние годы B.C. Старосельцевым стратиграфическая разбивка по этой скважине была пересмотрена; на основе этих представлений и производится анализ рифейско-вендских, кембрийских и ордовикских образований.

Докембрийские отложения в междуречье Хеты и Котуя представлены аяклинской толщей, которая вскрыта скважиной Лд-358 в интервале 3996,0-3522,0 м. Толща представлена серыми и тёмно-серыми, массивными и горизонтально-тонкослоистыми известняками с зелено-цветными прослоями, интенсивно перекристаллизованными, местами доломитизированными (до 45 %), на отдельных участках сохранившими первичную сгустково-водорослевую структуру. Породы заметно окремнены (до 15-20 %), ангидритизированы (3,5-8,0 %), в них отмечены включения пирита, стилолитовые швы. Толща содержит пять силлов общей мощностью 110 м. Она слабо охарактеризована керном, фаунистических остатков не обнаружено. Контакт с вышележащими глинистыми карбонатами резкий, маркирован красноцветными песчаниками. Породы аяклинской толщи содержат Сорг до 0,39 % при выходе битумоида хлороформенного 0,01 %.

Согласно существующим представлениям, верхний венд и кембрий составляют единый седиментационный цикл, перед началом которого был

13

Рис. 1.2. Геологическая карта изучаемой территории (выкопировка из Гос. геол. карты м-ба 1: 1 000 000 лист R-(45)-47, Норильская серия)

14

длительный перерыв в осадконакоплении, уничтоживший как часть рифейских, так и нижневендских отложений. Сложная и очень длительная история этого теократического этапа развития привела к тому, что отложившиеся, видимо, не одновременно на разных участках в условиях начавшейся трансгрессии поздневендские отложения залегают на весьма разнообразных толщах рифея и, возможно, раннего венда.

Константиновская толща (V kn, инт. 3522,0-3420,0 м), залегает на размытой поверхности рифейских доломитовых известняков. В её основании -пачка кварцевых красноцветных песчаников. Толща представлена в нижней половине серо- и зелено-цветными доломитами и глинистыми доломитами с прослойками пёстроцветных алевро-песчаников, алевро-аргиллитов; в верхней

- серо-цветными доломитами, их глинистыми разностями с прослоями доломитовых аргиллитов. Отмечены линзы сульфатов, редкие включения пирита, стяжения кремней, стилолитизированные контакты, в порах песчаников

- битуминозные оторочки. Фаунистических остатков не обнаружено. Условно относится к отложениям венда. Мощность 102 м.

Тамакская толща (V-Gj tm, инт. 3420,0-3264,0 м) представлена серыми и тёмно-серыми доломитами и слабо глинистыми сульфатоносными доломитами с прослоями в кровле и подошве доломитовых мергелей и аргиллитов, в средней части толщи - известняков и глинистых известняков. Присутствуют линзочки ангидрита. Органических остатков не обнаружено. Мощность 156 м.

На глубине 3282,0 м, в подошве пачки доломитов, согласно имеющимся на сегодняшний день представлениям, условно проводится граница вендских и кембрийских отложений.

Хетская свита (Ct ht, инт. 3050,0-3264,0 м) сложена серыми и тёмно-серыми неясно слоистыми, пористо-кавернозными доломитами замещения с реликтами органогенных структур, более обильных в верхней части толщи. Местами отмечены комковатые текстуры. В пустотах, по трещинам в виде гнёзд присутствует ангидрит. Характерны многочисленные стилолитовые швы с примазками глинисто-битуминозного материала, включения пирита, ощущается запах сероводорода. На глубине 3204,2 м найден комплекс скелетных окаменелостей, характерный для отложений нижней половины томмотского яруса нижнего кембрия Сибирской платформы.

Ледянская свита (Cl Id, инт. 3050,0-2724,0 м) сложена очень характерными желтовато-белыми порово-кавернозными, местами сахаровидными доломитами замещения с теневыми реликтами водорослевых, иногда мшанкоподобных структур. Изредка в нижней половине отмечаются реликты обломочных карбонатов. Характерны стяжения кремней и замещение ими доломитов, стилолитизация контактов, наличие кристаллов ангидрита в порах выщелачивания. На глубине 2745,8 м определены скелетные остатки губок, широко распространённых в пределах тойонского яруса - нижней половине амгинского яруса среднего кембрия на Сибирской платформе.

Граница нижнего кембрия проводится по кровле доломитов ледянской толщи.

Тамуканская свита (G2 tm, инт. 2724,0-2249,0 м) сложена органогенно-детритовыми тонкокристаллическими известняками в разной степени

15

доломитизированными, прослоями глинистыми до мергелей, редко алевритистыми. Нижняя часть толщи окрашена в серые и тёмно-серые цвета, средняя пёстроцветная с преобладанием красных тонов, верхняя - серо-зелёноцветная. Породообразующими являются водоросли типа гирванелл, хиолиты, присутствуют многочисленные остатки трилобитов, брахиопод, гастропод, иглокожих и др. Характерна избирательная (пятнистая) доломитизация по органическим остаткам и вдоль трещин. Максимальное количество доломитов отмечено в верхней части толщи. Найденные фаунистические остатки позволяют отнести тамуканскую толщу к среднему кембрию, а границу амгинского и майского ярусов с учётом материалов каротажа провести на глубине 2605,0 м.

Арыканская свита (G3 ar, инт. 2249,0-1901,0 м) сложена светлоокрашенными, серыми и буровато-серыми доломитами. Встречаются оолитовые, микрофитолитовые, в нижней части - строматолитовые разности. Отмечены внутриформационные окатанные обломки слоистых доломитов, стилолитовые швы, изредка окатанные обломки слоистых глинистых доломитов. Ангидриты массивные неравномернозернистые. Поры часто залечены аутигенными кристаллами ангидрита, доломита, редко кальцита, по ангидриту развиваются агрегаты микрокристаллического кварца.

На глубине 2122,0 м в отложениях толщи обнаружены конодонты, свидетельствующие о позднекембрийском возрасте вмещающих пород. Мощность 348,0 м.

Хибарбинская толща (G3hb, инт- 1901,0-1780,0 м) сложена плитчатыми серыми и пёстроцветными тонкопереслаивающимися доломитами микро-, тонко- и мелкозернистыми, глинистыми и алевролитовыми их разностями, аргиллитами доломитовыми алевритистыми, ангидритами. Последние образуют прослои мощностью до 40 см, гнёзда, заполняют поры, участками замещают кристаллы доломитов. Глинисто-алевритовый материал равномерно рассеян между зёрнами доломита, иногда образует линзовидные скопления. Вокруг обломочных зёрен кварца и полевых шпатов отмечены регенерационные каёмки, встречаются внутриформационные обломки доломитов и мергелей доломитовых, подводнооползневые текстуры. Органических остатков не обнаружено. Мощность 121,0 м.

Суммарная мощность кембрийских отложений составляет, таким образом, 1381 м.

Ордовикская система в исследуемом регионе представлена нижним и средним отделами, включающие уйгурскую, усть-мундуйскую сульфатоносные, ильтыкскую доломит-известковистую и пестроцветную карбонатно-терригенную с прослоями песчаников гурагирской свиты. Породы среднего ордовика представлены кунтыкахинской свитой, сложенной аргиллитами, красноватыми, зеленовато-серыми, алевро-песчанистым материалом, с линзовидными включениями ангидрита и частично размытой мойероканской свитой терригенного состава. Суммарная мощность отложений ордовика в Ледянской скважине составляет 790 м. Верхний отдел ордовика в районе работ отсутствует вследствие регрессии моря в предсилурское время, сопровождавшейся размывом ордовикских отложений.

16

Силурийские отложения присутствуют в разрезе практически в полном объеме (возможно за исключением самой нижней части, соответствующей раннеландоверийскои регрессии моря). По материалам бурения на Ледянской площади, обработанным в СНИИГГиМСе, в составе нижнего силура выделяются мойероканская, хаастырская, агидыйская и хакомская свиты, сложенные преимущественно органогенными известняками с увеличением сульфатоносной составляющей вверх по разрезу. Мощность нижнего силура составляет 250 м. Верхний силур представлен янгадинской доломито-глинистой и доломито-мергелистой холюканской свитами с суммарной мощностью порядка 85 м.

Девонская система формируется на фоне восходящих движений и развития засолоне'нных лагун раннего девона. Отложения девона достаточно хорошо изучены бурением. Наиболее полные его разрезы установлены в районе озер Лама и Пясино, в бассейне реки Фокина, где их мощность достигает 1300-1600 м, в районе Норильска - 500-600 м и в Ледянском районе - 210 м. На Ханарской площади в разрезе скважин встречены лишь отложения верхнего девона мощностью 30-60 м.

Нижней девон представлен кольдинской свитой, сложенной аргиллитами, глинистыми доломитами с прослоями каменной соли. В составе среднего девона в скважине № 2 Ледянской площади выделены сидинская и юктинская свиты. Первая сложена доломитами с прослоями