Восточно-Европейская платформа отвечает одному из крупнейших континентальных блоков Евразии и принадлежит к поясу древних лавразийских платформ, к которому также относятся Сибирская и Северо-Американская платформы. Она представляет собой ромбовидную континентальную глыбу около 3000 км в поперечнике, основание которой было сформировано примерно 1,6 млрд. лет назад.
Во взаимоотношениях с окружающими платформу разновозрастными складчато-надвиговыми сооружениями можно выделить два основных типа. Так Урал, Карпаты отделены от платформы их передовыми прогибами наложенными на опущенные края платформы, а Скандинавские каледониды и байкальские складчатые сооружения Тимана по системе надвигов непосредственно перекрывают автохтонные комплексы платформы, причем шарьяжи могут достигать более 200 км. Однако традиционно и в том и в другом случае за границы платформы принято считать передовой фронт надвигов. На остальных участках своего периметра Восточно-Европейская платформа граничит с молодыми плитами - Среднеевропейской на западе, Скифско-Туранской на юге, причем и эти ограничения представлены разломами, частично субвертикальными, частично надвиговыми. Юго-восточный угол платформы занимает Прикаспийская впадина с корой субокеанического типа, традиционно включаемая в состав платформы. Границу на этом участке платформы обычно проводят вдоль погребенной Южно-Эмбенской зоны дислокаций. Впадина представляет собой реликтовый океанический бассейн, заполненный осадками мощностью до 20 км. и ее включение в состав Восточно-Европейской платформы, в таком случае, весьма условно. Западнее южная современная граница платформы приобретает более четкий характер - она проходит вдоль палеозойского надвига Донецко-Каспийской складчатой зоны, огибает Донецкий кряж и, заворачивая к западу, пересекает Азовское и Черное море состыкуется со сдвиговой зоной Тейсера-Торнквиста.
Докембрийский кристаллический фундамент обнажен главным образом по северо-западной периферии Восточно-Европейской платформы - Балтийский щит, а также на юге - в пределах Украинского щита. Кроме того к структурам кристаллического цоколя платформы относятся погруженные массивы - Воронежский и Волго-Уральский, большая часть которых перекрыта платформенными осадками мощностью до 1,5 км. Данные тектонические единицы имеют ярко выраженное крупноблоковое строение. Так в структуре Украинского щита различают пять, а Балтийского - шесть блоков, разделенных глубинными разломами или швами по которым они были спаяны. Каждый из блоков имеет индивидуальную внутреннюю структуру, а часто и вещественный состав, дисгармонирующий со смежными тектоническими единицами. На Балтийском щите обосабливаются: Мурманский, Кольский, Беломорский, Карельский, Свекофенский и Свеконорвежский блоки. Украинский щит также образован несколькими блоками: Волыно-Подольским, Одесско-Белоцерковским, Кировоградским, Приднепровским, Приазовским. Можно предполагать, что аналогичные блоки образуют структуру Воронежского и Волго-Уральского массивов.
Древнейшими (AR 1) образованиями фундамента являются гранулит-гнейсовые области, сложенные преимущественно породами гранулитовой фации метаморфизма. По-видимому среди них имеются протоконтинентальные массивы сформированные на исходной коре океанического типа, реликтами которых являются тоналиты, ультрабазиты и другие породы имеющие изотопный возраст от 3700 до 3100 млн. лет. К группе существенно гранулитовых блоков следует отнести Мурманский и Беломорский блоки Балтийского щита. Наиболее типичными из пород их слагающих являются высокоглиноземистые биотитовые гнейсы, т.е. метаморфизованные "зрелые" осадочные породы, и метаморфизованные вулканиты базитового состава, превращенные в том числе в амфиболиты и чарнокиты (гиперстеновые гнейсы). Полям развития описанных метаморфитов свойственны крупные гранитогнейсовые купола. Они имеют округлую, либо вытянуты в одном направлении форму диаметром десятки км. В ядрах куполов вскрываются плагиогранито-гнейсы и мигматиты.
На территории Кольского и Карельского блоков Балтийского щита, а также на большей части Украинского щита между аналогичными гранитогнейсовыми куполами "зажаты" зеленокаменные пояса. Состав зеленокаменных поясов довольно однотипен для большинства древних платформ. Нижние части, как правило, сложены толщами основных эффузивов спилит-диабазового состава, иногда значительно метаморфизованных. Подушечное строение свидетельствует об излиянии этих базитов в подводных условиях. Верхние части разреза часто представлены кислыми эффузивами - кератофирами, фельзитами, с прослоями кварцитовых песчаников и гравелитов. По петрохимическим характеристикам указанные метавулканиты в большинстве случаев отвечают базальтам СОХ и базальтовым коматиитам, однако иногда в составе зеленокаменных поясов широко проявлены метаморфизованные известково-щелочные вулканиты базальт-андезит-дацитового состава. Структурное положение зеленокаменных поясов однозначно свидетельствуют в пользу того, что они представляют собой не что иное как швы столкновения различных блоков древнейшей коры. Стратиграфические контакты с окружающими гранулит-гнейсовыми комплексами нигде не наблюдается, они либо затушованы при более позднем совместном метаморфизме, гранитизации и деформации обоих комплексов, либо тектонические. В последнем случае зеленокаменные пояса представляют собой либо узкие, сильно сжатые синклинали, ограниченные разломами, либо довольно изометричные остатки тектонических покровов, надвинутых на гранулит-гнейсовое основание, которые сохранились в межкупольных пространствах. Изотопно-геохронологическое датирование позволяет считать, что формирование гранит-зеленокаменных областей на территории Восточно-Европейской платформы произошло в интервале 3100 - 2600 млн. лет. На геодинамическую природу зеленокаменных поясов нет однозначной точки зрения. Их связывают с опусканием и переработкой первичной сиалической коры над поднимающимся мантийным диапиром, либо видят аналогию с современными рифтами, которые "взломали" протоконтинентальную гранулит-гнейсовую кору, либо сопоставляют с современной системой островных дуг и окраинных морей.
Абсолютно индивидуальные черты строения в композитной структуре Балтийского щита имеет Свекофеннский блок. Он является типичным представителем гнейсово-сланцевых областей. Наиболее существенными отличительными признаками являются: отсутствие архейского фундамента; широкое развитие сланцевых и гнейсово-сланцевых толщ раннепротерозойского возраста, а также крупных гранитоидных плутонов, внедрившихся в диапазоне 1850-1700 млн. лет назад. Существенная роль в сланцевых разрезах принадлежит метавулканитам как основного так и кислого состава. По своему строению комплексы слагающие Свекофеннский блок близки гравуакко-вулканическим сериям фанерозойских складчатых поясов, сформировавшихся в окраинных морях, разделенных островными дугами. Таким образом Свекофеннский блок можно трактовать как образовавшийся в результате аккреционной тектоники. Граниты, повсеместно распространенные на территории блока, являются индикатором коллизионных процессов, в результате которых свекофениды были обдуцированы и надвинуты на карельское основание с образованием протяженной (длиной почти 1500 км.) Западно-Карельской зоны надвигов, "срезающей" контуры Кольско-Карельского архей-протерозойского супертеррейна. К зоне этого надвига тяготеют выходы нижнепротерозойского (1.9 млрд.лет) офиолитового комплекса, свидетельствующего о заложении Свекофеннского пояса на коре океанического типа. На западной периферии Свекофеннского блока развит Готский (Трансскандинавский) вулканоплутонический пояс, сложенный магматитами мантийного происхождения. В составе пояса наиболее примечательны наземные кислые лавы, включающие риолиты, дациты, игнимбриты, а также лавы повышенной щелочности, перемежающиеся с агломератами и аркозами. Эффузивы ассоциируют с гранитными батолитами. Возраст лав и прорывающих их гранитов оценивается в 1750-1540 млн. лет. Состав и строение этого протерозойского вулкано-плутонического пояса весьма сходен с окраинно-континентальными поясами андийского типа. Учитывая эту аналогию, можно полагать, что Готский пояс в протерозое занимал окраинное положение и формировался над зоной субдукции.
Состав и строение самой западной тектонической единицы Балтийского щита - Свеконорвежского блока также резко индивидуально. По свое структуре, истории развития и времени окончательной кратонизации этот тектонический элемент близок к гренвильскому орогенному поясу Северной Америки и рассматривается как восточное его продолжение. Время формирования наиболее древних пород Свеконорвежской зоны отвечают интервалу 1.75-1.9 млрд.лет. Они подверглись существенной переработке в эпоху готской (на уровне 1.7-1.6 млрд.лет) и дальсладской - свеконовержской (1.2-0.9 млрд.лет) орогении. Внутренняя структура блока отличается значительной сложностью и фактически представляет собой коллаж кратонных, островодужных и т.п. террейнов. Наиболее широко развиты в различной степени метаморфизованные вулканогенно-осадочные и терригенные толщи раннего-среднего протерозоя.
В целом, выходы раннепротерозойских комплексов Балтийского и Украинского щитов, тяготеют к шовным зонам, разграничивающим архейские блоки и в отличии от последних имеют более разнообразный состав и строение.
На востоке Кольского блока вблизи шовной зоны нижнепротерозойские отложения выполняют Кейвский синклинорий и представлены одноименной серией, несогласно залегающей на архейских гнейсах. Кейвская серия выполнена осадками типичными для пассивной континентальной окраины: в основании содержатся конгломераты с обломками архейских пород, далее мощная толща высокоглинистых сланцев и парагнейсов, а в верхах - аркозовые песчаники, а также прослои доломитов, в том числе со страмоталитами. Возраст прорывающих серию гранитов равен 1900-2000 млн.лет.
Протерозой шовной зоны Кольского и Беломорского блоков (Печенгская и Имадра-Варзугская зоны) близок по строению и составу фанерозойским офиолитовым поясам. Подавляющую часть разреза составляют эффузивы основного, в меньшей степени среднего и ультраосновного составов. Многим лавам присуще подушечное строение. Среди лав встречаются горизонты конгломератов, аркозов и кварцитов, содержащих обломки архейских гнейсов и гранитов. Разрез насыщен телами гипербазитов, габбро, габброноритов и анортозитов. Вероятный возраст пород 1900 --1800 млн. лет, возраст метаморфизма -- 1800--1700 млн. лет Весь описанный комплекс пород слагает серию тектонических пластин надвинутых на север - на Кольские гнейсы.
Раннепротерозойские комплексы Восточно-Карельской шовной зоны расположенной между Карельским и Беломорским блоками в геодинамическом плане связаны с субдукционными процессами. Эти образования описываются в составе сумийского комплекса. Возраст отложений составляет 2400 млн. лет. В целом комплекс образован двумя типами отложений - вулканогенными (тунгутская серия), для которых характерен непрерывный ряд от базальтов через андезиты до риолитов, и обломочными (сариолийская серия). Сумий Карельского блока был подвержен складчатости, метаморфизму и прорван плагиогранитами с возрастом ~ 2000 млн. лет.
Во внутренних частях архейских блоков с рубежа ~ 2,3 млрд. лет (селецкая складчатость) отмечается появление существенно терригенных осадков протоплатформенного чехла. Разрез этого комплекса представлен тремя толщами: ятулий - кварцевые конгломераты, гравелиты, песчаники, переслаивающиес редкими покровами базальтов; суйсарий - глинистые сланцы, филлиты, доломиты с прослоями толеитовых базальтов; вепсий - конгломераты и песчаники с силлами габбро-диабазов.
На Украинском щите к раннему протерозою принадлежит, знаменитая криворожская серия, вмещающая богатые залежи джеспелитовых руд. Она локализуется, главным образом, вдоль Криворожской зоны на границе между Приднепровским и Кировоградским блоками, а также вдоль Орехово-Павлоградской зоны, ограничивающей Приднепровский и Приазовский блоки, образуя узкие приразломные синклинории. Полным аналогом криворожской серии является хорошо известная курская серия Воронежского массива. Абсолютный возраст этих отложений попадает в интервал 2500-1880 млн.лет. Разрез представлен тремя толщами снизу вверх: существенно обломочная (кварцито-песчаники, конгломераты, филлиты, графитовые сланцы); флишеподобная (ритмичное чередования джеспелитов и кремнистых сланцев); терригенная (конгломераты, гравелиты, кварциты). Общая мощность 7-8 км, все отложения прорваны гранитами с возрастом 2.1 - 1.8 млрд.лет
Фундамент Восточно-Европейской платформы разбит узкими, глубокими (до 3 км и более) грабенообразными прогибами (авлакогенами) - отмершими лучами древних рифтовых систем. В истории развития платформы намечаются три главные эпохи грабено-образования: рифейская, девонская и пермская (грабен Осло).
Рифейские авлакогены наиболее многочисленны. Они образуют почти прямоугольную сеть северо-восточного и северо-западного направления и разбивают фундамент платформы на серию блоков, примерно отвечающих щитам и погруженным массивам. Самой протяженной (не менее 2000 км) является система грабенов северо-восточной ориентировки, простирающаяся от западного окончания Украинского щита до стыка Тимана с Уралом и состоит из двух самостоятельных авлакогенов: Оршано-Волыно-Крестцовского на западе и Средне-Русского на востоке. От места их сочленения на юго-восток отходит Пачелмский палеорифт, а на северо-запад менее четко выраженный -- Ладожский. К Средне-Русскому авлакогену почти под прямым углом с севера подходят Кандалакшский и Мезенский грабены. На самом востоке платформы, на Волго-Уральском своде находится Калтасинский авлакоген. В составе комплексов выполняющих грабены преобладают среднерифейские красноцветные грубообломочные толщи, образовавшиеся за счет размыва близлежащих поднятий. Нередко в основании разреза появляются мощные (до 400 м.) лавовые покровы базальтов, пачки туфов, вулканических брекчий, а также силлы долеритов. Из магматических комплексов характерными являются бимодальные щелочно-ультраосновные серии с карбонатитами. Выше по разрезу рифейские вулканогенно-терригенные образования сменяются мелководно-морскими осадками вендского возраста, толщи которых переходят из грабенов на смежные блоки фундамента, что указывает на вовлечение в прогибание обширных участков платформы, формирование осадочных бассейнов и как следствие начало накопления платформенного чехла.
Со второй эпохой континентального рифтинга связано возникновение Припятско-Днепровско-Донецкого авлакогена, а также серии грабенов по восточной окраине платформы. Заложение Днепрово-Донецкого рифта, разделяющего Украинский и Воронежский массивы, произошло в конце среднего - позднем девоне и сопровождалось интенсивным магматизмом: излияниями щелочных базальтов, внедрением щелочно-ультраосновных интрузий. Для верхнего девона характерными являются эвапориты, маркирующие погружение палеорифта и соединение его с морским бассейном. В карбоне этот район был местом накопления мощных толщ параллических углей (Донбасс), а в конце перми его восточная часть в результате сближения Украинского, и Воронежского щитов подверглась интенсивным деформациям. Терригенное осадконакопление в пределах авлакогена продолжалось в течение всего позднего палеозоя и в мезозое.
Большая часть платформы за исключением щитов покрыта фанерозойским осадочным чехлом. Его формирование происходило в три этапа, напрямую связанных с растяжением фундамента и развитием окружавших ее океанов.
Венд-нижнепалеозойский комплекс слагает: полосу, пересекающую но диагонали Восточно-Европейскую платформу и отделяющую Балтийский щит от южных кристаллических массивов (Московская синеклиза); полосу, следующую вдоль линии Тейсейра--Торнквиста (Балтийская синеклиза) и полосу, протягивающуюся вдоль Тимана (Мезенская синеклиза). Осадочные бассейны этого времени сформировались либо над рифейскими авлакогенами, либо вдоль пассивных окраин Восточно-Европейского континента. Состав венд-нижнепалеозойского платфоменного комплекса представлен мелководными песчано-глинистыми, а в верхах (ордовик--силур) -- карбонатными осадками с эвапоритами. Немаловажным является широкое развитие тиллитов характерное для раннего венда, что указывает на покровное оледенение.
Средне-верхнепалеозойский комплекс местами наследует более ранние впадины, как в Московской синеклизе, но главный объем чехла сконцентрирован на восточной и юго-восточной окраинах платформы и в районе Днепрово-Донецкого авлакогена. На юге и юго-востоке платформы комплекс большей частью начинается со среднего девона. С начальными периодами его образования связано формирование структур растяжения - девонских грабенов. Наиболее полный разрез (с середины ордовика до нижнего карбона) характерен для восточной окраины платформы, где он вовлечен в покровно-надвиговые дислокации западного склона Урала. По своему составу он может быть уверенно сопоставлен с отложениями пассивных континентальных окраин. Наиболее примечательными для рассматриваемого комплекса являются карбонатные осадки, в том числе рифовые фации, многочисленные в раннем и позднем девоне, карбоне и ранней перми. Для позднего девона характерно распространение глинистых фаций, насыщенных органическим углеродом. Их накопление связано с застойными водами. В перми, в связи с ростом Урала и надвиганием шарьяжей на платформу, происходило постепенное осушение осадочного бассейна и формирование соленосных толщ. Итогом этого процесса стало формирование Предуральского краевого прогиба, заполненного мощной красноцветной молассой -- продуктом разрушения Уральских гор.
Мезокайнозойский комплекс развит только по южной периферии платформы: в Прикаспийской впадине, в Припятско-Днепровском прогибе и Причерноморской впадине. За пределы этой полосы море проникало лишь узкими языками в поздней юре и раннем мелу, формируя маломощные толщи осадков. В составе комплекса преобладают терригенные толщи, лишь в период максимальной трансгрессии в позднем мелу шло накопление писчего мела. Мощность комплекса невелика, лишь изредка превышает 500 м.
Относящийся к числу древних (дорифейских) платформ. Занимает значительную часть восточной и северной , от Скандинавских гор до и от Баренцева до Чёрного и Каспийского морей. Граница 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 и спокойно залегающий на нём осадочный (эпикарельский) . Фундамент восточно-европейской платформы слагают смятые в , сильно и , на больших пространствах превращенные в и . Выделяются площади, в пределах которых эти породы имеют очень древний 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 и им соответствуют свекофеннские складчатые системы; раннедокембрийские образования в пределах юго-западной Швеции, южной Норвегии, а также Дании и подверглись глубокой переработке в готскую (около 1350 млн. лет) и дальсландскую (1000 млн. лет) эпохи. Фундамент выступает только на северо-западе () и юго-западе () платформы. На остальной, большей по размерам площади, выделяемой под названием Русской плиты, фундамент покрыт чехлом осадочных отложений.
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 и . От Балтийского щита их отделяет Балтийская (протягивающаяся от Риги в юго-западном направлении), а от Украинского — система грабенообразных впадин Припятско-Днепровско-Донецкого , 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 . 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 (рифея) до . Самые древние породы чехла (нижний и средний рифей), представленные уплотнёнными и , 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, ). 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.
Фундамент. Архейские и частично нижнепротерозойские отложения, слагающие фундамент Восточно-Европейской платформы, представляют собой толщи первичноосадочных, вулканогенно-осадочных и вулканогенных пород, метаморфизованных в различной степени. Архейские образования характеризуются очень энергичной и специфической складчатостью, связанной с пластическим течением материала при высоких давлениях и температурах.
Характерной особенностью фундамента является субмеридиональная ориентировка главных структурных элементов и их в основном симметричное расположение: наиболее древние гранулитовые и гнейсово-амфиболитовые комплексы преобладают в западной Прибалтийско-Белорусско-Западноукраинской геоструктурной облати и в восточной Волго-Уральской. Они разделены более молодым позднеархейским раннепротерозойскмим гранит-зеленокаменным Карельско-Курско-Криворожским суперпоясом.
Фундамент платформы обнажается только на Балтийском и Украинском щитах, а на остальном пространстве, особенно в пределах крупных антеклиз, он вскрыт скважинами и хорошо изучен геофизически.
В пределах Восточно-Европейской платформы известны древнейшие породы с возрастом до 3,5 млрд. лет и более, образующие крупные блоки в фундаменте, которые обрамлены более молодыми складчатыми зонами позднеархейского и раннепротерозойского возраста.
Архейские образования. На Балтийском щите в Карелии и на Кольском полуострове выходят на поверхность древнейшие отложения, представленные гнейсами и гранулитами с возрастом 2,8-3,14 млрд. лет.
На Украинском щите широко распространены древнейшие архейские комплексы пород, представленные двумя комплексами: первый – амфиболиты, метабазиты, джеспилиты, т. е. породы первичноосновного состава, метаморфизованные в условиях амфиболитовой, иногда гранулитовой фации. Второй – гранито-гнейсами, гранитами, мигматитами, гнейсами, анатектитами * - в целом кислыми породами, кое-где с реликтами древнего основания.
На Воронежской антеклизе древнейшими породами, являются гнейсы и гранито-гнейсы. На них залегают метабазиты.
Древнейшие архейские образования прослежены под чехлом Русской плиты. Они метаморфизованы в гранулитовой и амфиболитовой фациях, слагают крупные массивы и блоки, характеризуются широко развитыми гранито-гнейсовыми куполами.
Нижнепротерозойские образования относительно слабо развиты в фундаменте платформы, в том числе и на щитах. Они резко отличаются от древнейших архейских толщ, слагая линейные складчатые зоны либо изометричные прогибы.
На Балтийском щите выше архейских комплексов с явным несогласием залегает нижнепротерозойская существенно вулканогенная толща с конгломератами в верхней части, мощностью до 2,5 км.
На Украинском щите нижний протерозой представлен криворожской серией, образующей узкие, наложенные на архейские комплексы приразломные синклинории, шириной в 10-50 км. Криворожская серия подразделяется на нижнюю терригенную толщу (кварцито-песчаники, конгломераты, филлиты, графитовые сланцы); среднюю - железорудную, состоящую из ритмично чередующихся джеспилитов и сланцев, напоминающих флиш * ; верхнюю - в основном терригенную (конгломераты, гравелиты, кварциты). Общая мощность серии до 7- 8 км, ее отложения прорываются гранитами с возрастом 2,1- 1,8 млрд. лет.
Аналогом описанных образований на Воронежской антеклизе являются отложения также трехчленной курской серии с железорудной толщей в средней части, образующей узкие синклинорные зоны, ориентированные в меридиональном направлении.
Формирование рассмотренных выше верхнеархейских и нижнепротерозойских толщ повсеместно сопровождалось неоднократным внедрением сложных многофазных интрузий от ультраосновных до кислых. Во многих местах она занимают практически все пространство, так что вмещающие породы остаются лишь в виде реликтов кровли интрузивов.
Полезные ископаемые, связанные с фундаментом, лучше всего изучены в пределах щитов или антеклиз, где они прикрыты лишь маломощным чехлом отложений или непосредственно обнажаются на поверхности.
Железо. Курский метаморфогенный железорудный бассейн расположен на юго-западном склоне Воронежской антеклизы и связан с нижнепротерозойскими джеспилитами курской серии. Наиболее богатые руды (Fе 60%) представляют собой кору выветривания железистых кварцитов и сложены гематитом и мартитом. Сами железистые кварциты с содержанием Fе 25 – 40% прослеживаются на сотни километров в виде пластов мощностью до 1,0-0,5 км. Колоссальные запасы богатых и бедных руд делают группу этих месторождений крупнейшими в мире.
Криворожский железорудный бассейн, разработка которого началась еще в XIX веке, по типу близок к Курскому и связан с отложениями девяти горизонтов железистых кварцитов нижнего протерозоя, подвергшихся выветриванию или гидротермальной переработке с образованием богатых гематит-мартитовых руд (Fе до 65%). Однако Криворожские месторождения по запасам в десятки раз уступают Курским.
Такого же типа протерозойские месторождения известны на Кольском полуострове (Оленегорское, Костамукшское). Магматические железорудные месторождения - Енское, Ковдорское, Африканда (Кольский полуостров)-снабжают сырьем Череповецкий металлургический комбинат. В последние годы железистые кварциты обнаружены и на Белорусской антеклизе.
Медь и никель. С нижнепротерозойскими основными и ультраосновными телами на Кольском полуострове связан ряд сульфидных медно-никелевых месторождений (Печенгское, Мончегорское и другие). С корой выветривания гипербазитов связаны месторождения никеля и на Украинском щите.
Олово и молибден. К протерозойским гранитам на Кольском полуострове и на Украинском щите приурочены гидротермальные и контактово-метасоматические месторождения олова и молибдена, крупнейшее из которых - Питкяранта (Карелия).
Слюда. На Балтийском щите известны месторождения слюды, находящиеся в протерозойских пегматитах.
Графит. На Украинском щите разрабатывается ряд месторождений графита в архейских графитовых гнейсах около г. Осипенко.
Выводы. Обзор строения фундамента Восточно-Европейской платформы показывает сложность его внутренней структуры, которая определяется «скелетом» из раннеархейских гетерогенных блоков, огибаемых сравнительно узкими и протяженными зонами в основном поздне-архейской и гораздо реже раннепротерозойской складчатостей. Эти зоны, образуя складчатые системы, хотя и различаются между собой по ряду признаков, но имеют много общего в характере развития, в типе вулканогенных и осадочных толщ, в структурах. Процессы, «спаявшие» все архейские массивы, вызвали переработку последних, образование в них полиметаморфических комплексов и диафторитов * . На рубеже раннего и позднего протерозоя западные районы Русской плиты подверглись дроблению и внедрению гранитов рапакиви, а на северо-западе Балтийского щита, в Швеции, проявлялся мощный кислый игнимбритовый* вулканизм.
Платформенный чехол. Настоящий (ортоплатформенный) чехол Восточно–Европейской платформы начинается с верхнего протерозоя - рифея и подразделяется на два этажа. Нижний этаж слагается отложениями рифея и нижнего венда, верхний - отложениями венда - кайнозоя.
Нижний этаж (рифей - нижний венд)
В рифейсое время к северо-востоку от сформировавшейся части Русской платформы (Печорская синеклиза), а также к юго-востоку (Прикаспийская синеклиза и к западу (Польско-Германская синеклиза) от нее закладывались новые геосинклинальные области. В них накапливались обломочные отложения, сидеритовые оолитовые и карбонатные породы водорослевого происхождения, спилто-кератофировые * и флишеподобные * толщи. Все эти отложения в байкальскую эпоху складчатости были сильно смяты и прорваны многочисленными интрузиями гранитоидных пород. Байкалиды, причленившись к эпикарельской части Русской платформы окончательно сформировали ее фундамент.
Одновременно с формированием рифейских геосинклинальных областей в эпикарельской части Русской платформы происходило активное формирование авлакогенов Палчемского, Полесского (Волыно-Оршанского) и др. Несколько позже (венд) в центральной части платформы начинает прогибаться очень большой участок, давший начало Московской и Балтийской синеклизам. Эти области прогибания являются местами накопления разнообразных эффузивно-осадочных образований континентального и морского происхождения. Уже в рифее на Русской платформе развивается трансгрессия.
Рифейский комплекс. Рифейские отложения широко развиты на Восточно-Европейской платформе и приурочены к многочисленным и разнообразным по форме авлакогенам (рис. 1.5).
Рисунок 1.5 Рифейские авлакогены Восточно-Европейской платформы (по Р. Н. Валееву): 1 - области поднятий; 2 - авлакогены: 3 - проявления траппового магматизма; 4 - герцинские авлакогены; 5 - геосинклинали обрамления. Цифрами в кружках обозначены авлакогены. 1 - Ладожский, 2 - Кандалакшско-Двинский, 3 - Керецко-Лешуковский. 4 - Предтиманский. 5 - Вятский, 6 - Камско-Бельский, 7 - Серноводско-Абдулинский, 8 - Бузулукский, 9 - Среднерусский, 10 - Московский, 11 - Пачелмский, 12 - Доно-Медведицкий, 13 - Волыно-Полесский, 14 - Ботническо-Балтийский, 15 - Припятско-Днепровско-Донецкий, 16 - Колво-Денисовский
Отложения нижнего рифея распространены на востоке платформы (например, в Пачелмском авлакогене), а также в Волыно–Оршанском и на крайнем западе платформы.
Нижние части разрезов нижнерифейских толщ слагаются грубыми терригенными красноцветными отложениями, накапливавшимися в континентальных условиях. Представлены они конгломератами, гравелитами, разнозернистыми песчаниками, алевролитами и аргиллитами. В верхах разрезов довольно часто появляются пачки более тонких пород, преимущественно глауконитовых песчаников, аргиллитов, прослои доломитов, известняков и мергелей. Присутствие строматолитов и глауконита указывает на мелководный морской характер накопления этих отложений. Местами в нижнем рифее известны вулканогенные породы: горизонты базальтовых пеплов, туфов и покровы базальтов, а в западных районах платформы в это время внедрялись габбро-диабазовые интрузии. Мощность нижнерифейских отложений составляет сотни метров, нередко километр.
Среднерифейские отложениявыделяются в разрезах довольно условно и присутствуют на востоке платформы (в Пачелмском и др. авлакогенах) и в Волыно-Оршанском авлакогене. Отложения среднего рифея представлены терригенными красноцветными породами: красными, розовыми, фиолетовыми, коричневыми песчаниками, алевролитами, аргиллитами с прослоями известняков и доломитов.
Мощность отложений среднего рифея достигает 1,4 км в Московском авлакогене, а в остальных местах не превышает 0,5-0,7 км. В западных районах платформы в среднем рифее происходили излияния базальтовых и щелочно-базальтовых лав и эксплозивные извержения, о чем свидетельствуют прослои туфов и туфобрекчий. Вулканическая деятельность сопровождалась внедрением пластовых интрузий габбро-диабазов.
Отложения верхнего рифеяшироко развиты в восточных и центральных районах платформы (в Пачелмском и др. авлакогенах) и на юго-западе платформы. Низы разрезов представлены красноцветными и пестроцветными терригенными породами - песчаниками, алевролитами, аргиллитами, формировавшимися в континентальной обстановке. Средние и верхние части разрезов верхнерифейских толщ слагаются обычно зелеными, серыми, местами почти черными песчаниками, часто глауконитовыми, алевролитами, аргиллитами. Местами, например, в Пачелмском авлакогене, появляются пачки доломитов и известняков. Основная часть верхнерифейских отложений накапливалась в условиях весьма мелководного морского бассейна. Мощность отложений верхнего рифея достигает 0,6-0,7 км, но чаще составляет первые сотни метров.
Выводы. Таким образом, в рифейское время на Восточно-Европейской платформе существовали авлакогены, рассекавшие приподнятый фундамент платформы и заполнявшиеся толщами красноцветных, континентальных, мелководно-морских и лагунных пестроцветных отложений. В раннем рифее развивались авлакогены вблизи Уральской геосинклинали. Континентальные отложения преобладали в первой половине рифея. Формирование авлакогенов в рифейское время сопровождалось магматизмом траппового и щелочного типов. Районы с наиболее интенсивным интрузивным, эффузивным и эксплозивным * магматизмом тяготели к восточной и западной окраинам платформы, отличавшимся наибольшей раздробленностью фундамента. Для рифейских отложений характерно общее усложнение во времени набора фаций, но в начале раннего, среднего и позднего рифея накапливались более грубые континентальные толщи. В течение раннего и среднего рифея формировались однообразные осадки, с широким распространением олигомиктовых песков и песчаников. Только в позднем рифее стали отлагаться более дифференцированные по составу отложения, среди которых развиты полимиктовые песчаники, алевролиты, реже доломиты и мергели. В мелководных водоемах рифейского времени существовала обильная растительность. В течение рифейского времени климат менялся от жаркого, аридного, до холодного. Платформа в целом была высоко приподнята, контуры ее были стабильны, как и обрамляющие ее геосинклинальные прогибы, питавшиеся за счет размыва пород платформы. Такое устойчивое приподнятое положение ее было нарушено лишь в вендское время, когда характер тектонических движений изменился и наступило похолодание.
Верхний этаж платформенного чехла (венд - кайнозой)
В первой половине венда происходит перестройка структурного плана выразившаяся в отмирании авлакогенов, местами их деформации и возникновении обширных пологих впадин - первых синеклиз. В истории формирования верхнего этажа платформенного чехла намечается несколько рубежей, которые характеризовались сменой структурного плана и набора формаций. Выделяют три основных комплекса:
1) вендско-нижнедевонский;
2)среднедевонскии-верхнетриасовый;
3) нижнеюрский - кайнозойский.
Время формирования этих комплексов в целом отвечает каледонскому, герцинскому и альпийскому этапам развития, а рубежи между ними, в течение которых происходила смена структурного плана, - соответствующим эпохам складчатости.
Вендско-нижнедевонский комплекс.
События, которые развивались на Русской платформе в первой половине палеозоя, в значительной мере обусловлены процессами, происходившими в Рюгенско-Поморской геосинклинальной области Грампианской геосинклинали (каледониды). Прогибание последней сопровождалось прогибанием значительной северо-западной части платформы, где в кембрии, ордовике и силуре развивались трансгрессии, приходившие из Грампианской области. Когда же к концу силурийского периода в Грампианской области поднялись складчатые горные сооружения, Русская платформа также испытала общее поднятие, и ее северо-западная часть полностью освободилась от моря. В последующее время это была область устойчивых поднятий, и осадконакопление здесь если и происходило, то, как правило, в континентальных или лагунных условиях. В раннем девоне на западе платформы начал опускаться Львовско-Люблянский прогиб и Балтийская синеклиза. На территорию Беларуси прогибание не распространилось.
Балтийско-Приднестровская зона перикратонных * опусканий каледонского этапа включат в себя следующие структуры II порядка: Балтийскую синеклизу, Мазурский выступ Белорусской антеклизы, Подлясско-Брестскую впадину, Луковско-Ратновский горст, Волынскую впадину и др.
Вендские отложения широко распространены на Восточно-Европейской платформе. Вендские отложения на Русской плите представлены терригенными породами: конгломератами, гравелитами песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Реже встречаются карбонатные породы: мергели, известняки и доломиты. Песчаники и алевролиты окрашены в зеленые, зеленовато-серые, черные, красно-бурые, розовые цвета.
В первую половину раннего венда структурный план плиты напоминал позднерифейский и отложения накапливались в пределах авлакогенов, занимая только несколько большую площадь и слагая вытянутые или изометричные прогибы. В середине раннего венда условия осадконакопления и структурный план начали изменяться. Узкие прогибы стали расширяться, отложения как бы «выплескивались» за их рамки и во вторую половину раннего венда преимущественное развитие получили обширные впадины. На северо-западе платформы возникает субширотный Балтийский прогиб, ограниченный с востока Латвийской седловиной. В западном и юго-западном районах платформы образовался обширный прогиб, состоящий из целого ряда впадин, разделенных поднятиями. Восточные районы платформы, примыкающие к Уралу, испытывали погружение. Остальная территория платформы была приподнята. На севере существовал Балтийский щит, распространявшийся в то время далеко к югу, в Беларусь. На юге располагался Украинско-Воронежский щит. Во второй половине раннего венда произошло резкое похолодание климата, о чем свидетельствуют тиллиты в вендских отложениях ряда районов, которые затем сменились пестро- и красноцветными карбонатно-терригенными осадками.
В позднем венде области осадконакопления еще больше расширились и отложения уже сплошным чехлом покрывают значительные пространства платформы (рис. 1.6). Начинают формироваться огромные пологие прогибы - синеклизы. Верхняя часть вендских отложений представлена преимущественно терригенными сероцветными породами: песчаниками алевролитами, глинами, аргиллитами и т. д. мощностью до десятков метров. Все эти отложения тесно связаны с осадками нижнего кембрия.
Важной особенностью вендских отложений является присутствие в них вулканических пород. В Брестской и Львовской впадинах и на Волыни широко развиты базальтовые покровы, реже пласты базальтовых туфов. В отложениях верхнего венда во многих местах обнаружены выдержанные горизонты базальтовых туфов и пеплов, свидетельствующие об эксплозивной вулканической деятельности.
Мощность вендских отложений обычно составляет первые сотни метров, и только в восточных районах платформы достигает 400-500 м.
Отложения кембрийской системы представлены главным образом нижним отделом.
Отложения нижнего кембрия распространены в Балтийской синеклизе, которая в раннем кембрии раскрывалась далеко к западу, отделив структуры Балтийского щита от структур Белорусского поднятия. Обнажения кембрия имеются только в районе так называемого глинта 6 (обрыв южного побережья Финского залива), но под покровом более молодых образований они прослежены бурением и восточнее, вплоть до Тимана. Другая область развития кембрийских отложений на поверхности - район Днестровского прогиба (рис. 1.6).
Нижнекембрийскне отложения представлены морскими фациями мелкого эпиконтинентального моря нормальной солености. Наиболее характерный разрез кембрия обнажен в крутом обрыве южного побережья Финского залива, где выше ламинаритовых слоев верхнего венда согласно залегают надламинаритовые песчаники, относящиеся уже к кембрию. Они согласно
Рисунок 1.6 Основные структуры Восточно-Европейской платформы на каледонском этапе развития (по М. В. Муратову): 1 - области устойчивых поднятий. Прогибы: 2 - в позднем венде; 3 - в кембрийском периоде-4 - в ордовикском периоде; 5 - в силурийском периоде; 6 - окружающие платформу геосинклинали; 7 - проявления базальтового вулканизма в вендское время; 8 - суммарная мощность отложений, км; 9 - грабены; 10 - слабые складчатые деформации. I - Балтийский прогиб; II - Днестровский прогиб
сменяются толщей так называемых «синих глин». Выше залегают эофитоновые пески, песчаники и слоистые глины с остатками водорослей Eophyton.
Разрез нижнего кембрия заканчивается серыми косослоистыми песками и песчаниками с прослоями глин. Мощность нижнекембрийских отложений, вскрытых скважинами в Балтийском прогибе, не превышает 500 м.
Таким образом, в кембрийский период мелководное море существовало только на западе платформы, и то преимущественно в раннюю эпоху этого периода. Но Балтийский прогиб расширялся в западном направлении в сторону Литвы, Калининграда и Балтийского моря, где мощность кембрийских
отложений увеличивается. Морские условия существовали и в Днестровском прогибе, тогда как вся остальная территория платформы была приподнятой сушей. Следовательно, имели место резкое сокращение морского бассейна к концу раннего - началу среднего кембрия и перерыв в осадконакоплении, приходящийся на средний и частично на поздний кембрий. Несмотря на поднятия, имевшие место в позднем кембрии, в ордовикский и силурийский периоды структурный план сохранился почти без изменений.
В начале ордовикского периода в пределах широтного Балтийского прогиба вновь происходят опускания и с запада море трансгрессирует на восток, распространяясь примерно до меридиана Ярославля, а на юге - до широты Вильнюса. Морские условия существовали и в Днестровском прогибе. В Прибалтике ордовик представлен морскими терригенными отложениями в нижней части, терригенно-карбонатными в средней и карбонатными - в верхней. В них встречается исключительно богатая и разнообразная фауна трилобитов, граптолитов, кораллов, табулят, брахиопод, мшанок и других организмов, существовавших в условиях теплого мелкого моря. Наиболее полные разрезы ордовика описаны в северном борту Балтийского прогиба в Эстонии, где выделяются все ярусы этой системы. Мощность отложений ордовика не превышает 0,3 км.
На юго-западе, в Днестровском прогибе, разрез ордовика представлен маломощной (первые десятки метров) толщей глауконитовых песчаников и известняков. Вся остальная территория платформы в ордовикский период была приподнятой.
В силурийском периоде на западе платформы продолжал существовать Балтийский прогиб, еще более сократившийся в своих размерах (рис. 5). Восточнее поперечного поднятия (Латвийской седловины) море не проникало. На юго-западе силурийские отложения известны также в Приднестровье. Они представлены исключительно карбонатными и карбонатно-глинистыми породами: известняками различной окраски, тонкослоистыми мергелями, реже глинами, в которых встречена обильная и разнообразная фауна. Мощность силурийских отложений в Эстонии не превышает 0,1 км, но к западу увеличивается (в Северной Польше - более 2,5 км). В Подолии и в районе Львова мощность силура достигает 0,5-0,7 км. Судя по одинаковому характеру фауны в Балтийском и Днестровском прогибах, эти морские бассейны соединялись где-то северо-западнее, на территории Польши.
В силуре преобладают отложения открытого мелководного моря, и только по восточным окраинам морского бассейна были развиты прибрежные фации. С течением времени область поднятий, охватившая большую часть платформы, расширилась и море, отступив к западу в позднем силуре, почти полностью покинуло ее пределы.
В течение раннего девона Русская плита характеризовалась высоким стоянием, незначительно прогибались лишь ее крайние западные и восточные районы, где встречаются маломощные отложения этого возраста.
Выводы. Таким образом, в течение венда, кембрия, ордовика, силура и раннего девона в пределах Восточно-Европейской платформы в целом господствовали поднятия, которые, начиная с кембрия, постепенно захватывали все большую площадь. Опускания наиболее устойчиво проявлялись в западной части платформы, в Балтийском и Приднестровском прогибах. В позднем силуре - раннем девоне в Прибалтике произошло образование взбросов, кое-где грабенов, и возникли платформенные инверсионные поднятия, ориентированные в субширотном направлении. В это время, которое отвечает каледонской эпохе развития окружавших платформу геосинклинальных областей, климат был жарким или теплым, что наряду с мелководными морскими бассейнами способствовало развитию обильной и разнообразной фауны.
Среднедевонский-верхнетриасовый комплекс.
В среднедевонскую эпоху начинает формироваться новый структурный план, сохранившийся в общих чертах почти до конца палеозоя и характеризовавший герцинский этап развития платформы, в течение которого преобладали погружения, особенно в восточной ее половине.
В позднем палеозое Русская платформа развивалась в тесной связи с Уральской геосинклинальной областью. Прогибание последней сопровождалось значительным прогибанием прежде всего восточной части платформы, и здесь, раньше чем в других областях платформы развивались широкие трансгрессии и происходило интенсивное осадконакопление (рис. 1.7; 1.8). Когда же в конце палеозоя в Уральской геосинклинальной области поднялись горные складчатые сооружения, Русская платформа также испытала поднятие.
В раннем девоне платформа, поднявшаяся в конце каледонского тектогенеза, еще остается континентом. Ясно выраженное опускание платформы начинается с эйфельского века. Оно охватывает восточную половину платформы, здесь развивается большая трансгрессия. Это море оставило на востоке платформы толщи битуминозных известняков нефтепроизводящие толщи Волго-Уральской нефтеносной провинции. В центральных частях оно было более мелководное, здесь распространены не карбонатные, а обломочные отложения. На западе же развиты преимущественно континентальные красноцветные и лагунные гипсоносные отложения. В конце девона море осталось лишь на юго-востоке платформы (рис. 1.8).
Тектонические движения в это время отличались значительной дифференцированностью (рис. 1.7). Балтийский щит испытывал восходящие движения. На юге платформы в среднем девоне образовался Днепровско-Донецкий авлакоген, расчленивший Сарматский щит на юго-западную половину (Украинский щит) и северо-восточную (Воронежскую антеклизу). Максимальные погружения испытывали Прикаспийская синеклиза, Днепровско-Донецкий, Припятский и Днестровский прогибы. Северо-восточная часть Сарматского щита - в очертаниях современной Волго-Уральской антеклизы вместе с Московской синеклизой - также была охвачена опусканием. Энергично прогибалась и западная часть платформы.
Девонские отложения распространены на Русской плите очень широко, обнажаясь на поверхности в Прибалтике и Беларуси (Главное девонское поле), на северных склонах Воронежской антеклизы (Центральное девонское поле), вдоль юго-восточной окраины Балтийского щита, в Приднестровье и вдоль южных окраин Донбасса. В остальных местах девон под покровом более молодых отложений выполняет Днепровско-Донецкий прогиб, Московскую синеклизу, впадины западных районов плиты, повсеместно развит в пределах Волго-Уральской антеклизы. Девон чрезвычайно разнообразен в фациальном отношении, а максимальные мощности отложений превышают 2 км.
Начиная с эйфельского и особенно живетского веков среднего девона палеогеографическая обстановка резко изменилась, значительные пространства Русской плиты стали испытывать погружения. Поскольку трансгрессии в основном распространялись с востока на запад, то в восточных районах преобладают фации открытого моря, а в западных - лагунные и лагунно-континентальные (рис. 1.8).
В районе Главного девонского поля присутствуют отложения эйфельского, живетского, франского и фаменского ярусов. Отложения эйфельского и живетского ярусов с размывом залегают на более древних породах и представлены красноцветной толщей песчаников и глин, а в средней части - мергелей и известняков с линзами соли. Большая часть франского яруса слагается известняками, доломитами и мергелями. Верхи франского и весь фаменский ярусы представлены песчано-глинистыми, местами пестроцветными отложениями.
В Центральном девонском поле непосредственно на породах фундамента залегают эйфельские песчано-глинисто-карбонатные отложения. Выше располагаются маломощные глинисто-карбонатные отложения живетского
яруса, сменяющиеся франскими пестроцветными галечниками, песчаниками, глинами. Верхняя часть франского и весь фаменский ярусы представлены карбонатной толщей известняков, реже мергелей с тонкими глинистыми прослоями. Общая мощность девона в Центральном поле достигает 0,5 км.
Восточнее, в Волго-Уральской области, разрез средне-верхнедевонских отложений в целом отличается от вышеописанных более глубоководными, чисто морскими фациями. Отложения живетского яруса, залегающие с размывом на маломощных эйфельских отложениях, представлены в основном
Рисунок 17 Основные структуры Восточно-Европейской платформы на герцинском этапе развития (по М. В. Муратову): 1 - области устойчивых поднятий, 2 - области умеренных и слабых опусканий; 3 - области энергичных опусканий; 4 - геосинклинали; 5 - каледониды; 6 - проявления девонского вулканизма; 7 - суммарная мощность отложений, км; 8 - грабены; 9 - слабые складчатые деформации. I - Польско-Литовская синеклиза; II - Львовская впадина; III - Днепровско-Донецкий прогиб; IV - Московская синеклиза; V - Восточно-Русская впадина; VI - Прикаспийская синеклиза
темными битуминозными глинистыми известняками. Залегающие выше франские отложения в низах слагаются песками, глинами и песчаниками, часто насыщенными нефтью. Фаменский ярус сложен доломитами, реже мергелями и известняками.
Рисунок 1.8 Стратиграфические колонки, отражающие особенности осадконакопления на Восточно-Европейской платформе в девонском периоде (по В.М. Подобиной)
Особый интерес представляют девонские отложения возрожденного Днепровско-Донецкого авлакогена, где они образуют мощную толщу в его центральной части, быстро выклинивающуюся к бортам. Средний девон (начиная с живетского яруса) и низы верхнего представлены соленосной толщей мощностью более 1 км. Кроме каменных солей в ней встречаются прослои ангидритов, гипсов, глин. Фаменский ярус слагается очень пестрыми по составу и фациально изменчивыми отложениями: карбонатно-сульфатными глинами, мергелями, песчаниками и т. д. На крайнем западе, в Припятском грабене в фаменском ярусе, присутствуют линзы и толщи калийных солей. В межсолевых отложениях девона обнаружены месторождения нефти. Суммарная мощность девонских отложений превышает 2 км.
Формирование Днепровско-Донецкого авлакогена сопровождалось вулканизмом. Так, в районе Брагинско-Лоевской седловины скважинами вскрыты оливиновые и щелочные базальты, трахиты и их туфы, около 1,8 км мощностью. Проявление щелочного базальтового вулканизма имело место и в северо-восточной части Припятского прогиба. Франский век - это время раздробления фундамента авлакогена.
Вулканиты верхнего девона известны и по южным окраинам Донбасса. Скважины вскрыли верхнедевонские базальты и на Волго-Уральской антеклизе.
В позднем девоне на Кольском полуострове происходило внедрение кольцевых интрузий щелочных пород (Ловозерский, Хибинский и другие массивы).
Выводы. Девонский период на Восточно-Европейской платформе ознаменовался существенной перестройкой структурного плана, раздроблением восточной ее части и заложением ряда авлакогенов. Раннедевонская эпоха была временем почти повсеместных поднятий. В эйфельское время происходили локальные опускания. Начавшаяся в живетском веке трансгрессия достигла максимума в раннефаменское время, после чего произошло сокращение морского бассейна, его обмеление и создалась сложная картина распределения фаций с преобладанием лагунных. Дифференцированные тектонические движения сопровождались щелочным, основным, щелочно-ультраосновным и трапповым магматизмом. В начале позднего девона в Предуралье сформировались узкие (1-5 км), но протяженные (100-200 км) грабены, свидетельствующие о раздроблении коры.
В каменноугольный период сохранился примерно тот же структурный план, который сложился к концу девонского времени. Области максимальных прогибаний находились в пределах Восточно-Русской впадины, тяготея к Уральской геосинклинали. Отложения карбона распространены на плите весьма широко, отсутствуя лишь на Балтийском и Украинским щитах, в Прибалтике, на Воронежской и Белорусской антеклизах. Во многих местах, где эти отложения перекрыты более молодыми породами, они вскрыты скважинами. Среди крупнейших отрицательных структур каменноугольного периода можно назвать Днепровско-Донецкий прогиб; на западе платформы формировалась Польско-Литовская, а на востоке - Восточно-Русская впадина. Тиман испытывал относительное поднятие. На юго-востоке платформы продолжала прогибаться Прикаспийская впадина.
Каменноугольные отложения центральных районов Русской плиты характеризуются преимущественно карбонатными породами, лишь в нижнем визе встречаются угленосные, а в низах московского яруса – песчано-глинистые толщи, фиксирующие собой размывы. Максимальные мощности карбона достигают в Московской синеклизе 0,4 км, а на востоке и юго-востоке плиты превышают 1,5 км.
Разрез карбона на западе плиты, в Львовско-Волынском угленосном бассейне, отличается от вышеописанного тем, что в нижнем визе распространены известняки, а угли появляются в верхнем визе и в башкирском ярусе среднего карбона, причем угленосная толща достигает 0,4 км, а суммарная мощность карбона - 1 км.
Выводы. Для каменноугольного периода необходимо подчеркнуть ясно выраженную меридиональную ориентировку главных прогибов. Восточные области Русской плиты погружались гораздо интенсивнее западных и центральных, и там господствовали условия открытого, хотя и неглубокого морского бассейна. Волны поднятий, имевших место в позднем турне - раннем визе, позднем визе, в раннебашкирское и раннемосковское время лишь кратковременно прерывали устойчивое погружение плиты. Позднекаменноугольная эпоха характеризовалась медленными поднятиями, в результате которых море мелело и в жарком сухом климате накапливались доломиты, гипсы и ангидриты. Но наибольшим своеобразием отличалось ранневизейское время, во время которого существовали довольно расчлененный рельеф, крайне сложная фациальная обстановка и гумидный климат, способствовавшие накоплению углей и бокситов на севере.
В пермский период структурный план платформы в целом наследует таковой каменноугольного периода. Во второй половине пермского периода на платформе происходят поднятия, индуцированные орогеническими движениями в замыкающейся Уральской геосинклинали. Область накопления осадков приобретает еще более четкую меридиональную ориентировку, явно тяготея к Уралу. По восточной границе платформы с растущими горными сооружениями Урала в пермское время закладывается Предуральский краевой прогиб, в процессе своего развития как бы «накатывавшийся» на платформу. Как и в каменноугольное время максимальная мощность пермских отложений наблюдается на востоке. Пермские морские отложения характеризуются довольно бедной фауной, что обусловлено повышенной или пониженной соленостью бассейнов того времени. Пермские отложения широко распространены в пределах платформы, обнажаются на востоке, юго- и северо-востоке. В Прикаспийской впадине пермские отложения известны в соляных куполах. На западе Русской плиты пермь известна в Польско-Литовской и в Днепровско-Донецкой впадинах.
Пермский период на Восточно-Европейской платформе характеризовался сложной палеогеографической обстановкой, частой миграцией мелководных морских бассейнов сначала нормальной солености, затем солоноватоводных, и, наконец, преобладанием континентальных условий в конце поздней перми, когда почти вся платформа вышла из-под уровня моря и лишь на востоке и юго-востоке осадконакопление еще продолжалось. Пермские, особенно верхнепермские, отложения находятся в тесной связи с молассами * Предуральского краевого прогиба.
Нижний отдел пермской системы литологически резко отличается от верхнего и представлен преимущественно карбонатными породами, в верхах разреза сильно загипсованными. Мощность нижнепермских отложений не выходит за пределы первых сотен метров и возрастает лишь на восток.
Верхняя пермь повсеместно слагается терригенными породами, лишь в северо-восточных районах казанский ярус представлен известняками и доломитами. Мощность верхнепермских отложений также составляет первые сотни метров, но резко возрастает на востоке и в Прикаспийской впадине.
Климат пермского периода был жарким, временами субтропическим, но в целом характеризовался значительной сухостью. На севере преобладали условия гумидного климата умеренных широт.
В пермское время имело место проявление магматизма на Кольском полуострове, где формировались сложные массивы нефелиновых сиенитов - Хибинский и Ловозерский.
Отложения триасовой системы тесно связаны с отложениями татарского яруса верхней перми. Поднятия в конце перми вновь сменились опусканиями, но осадконакопление в раннем триасе происходило на значительно меньшей площади. Восточно-Русская впадина распалась на несколько изолированных впадин. Начала оформляться Волго-Уральская антеклиза. Отложения нижнего триаса залегают местами с размывом на более древних породах, шире всего они распространены на поверхности в северо-восточной части Московской синеклизы. Они развиты в Прикаспийской, Днепровско-Донецкой и в Польско-Литовской впадинах. Повсеместно, кроме Прикаспия, нижний триас представлен пестроцветными континентальными отложениями, сложенными песчаниками, глинами, мергелями, редко озерными известняками. Обломочный материал приносился с востока, с разрушающихся палеоуральских гор, а также с Балтийского и Украинского щитов и растущих Воронежской, Волго-Уральской и Белорусской антеклиз. Мощность пестроцветов на северо-востоке составляет 0,15 км, а в Днепровско-Донецкой впадине увеличивается до 0,6 км.
В среднем триасе почти вся территория платформы была охвачена поднятиями, кроме Прикаспийской впадины. Имеются данные о наличии отложений среднего триаса в Днепровско-Донецкой впадине.
Верхний триас в виде маломощных глинистых отложений с прослоями песчаников известен в Днепровско-Донецкой впадине и в Прибалтике.
Выводы. Главные особенности герцинского этапа развития Восточно-Европейской платформы заключаются в следующем.
1. Длительность герцинского этапа составляет примерно 150 млн. лет и охватывает время от среднего девона до позднего триаса включительно.
2. Суммарная мощность отложений колеблется от 0,2-0,3 до 10 км
и более (в Прикаспийской впадине).
3. Начало этапа сопровождалось перестройкой структурного плана, энергичными тектоническими движениями, дроблением фундамента и широким проявлением щелочно-базальтового ультраосновного - щелочного и траппового вулканизма.
4. Структурный план на протяжении герцинского этапа изменялся слабо и области поднятий к концу этапа постепенно разрастались. В целом на платформе преобладали погружения, особенно в начале этапа, что резко отличает его от каледонского.
5. С середины этапа ориентировка прогибов была меридиональной и области прогибаний оттеснялись на восток, что обусловлено влиянием герцинской геосинклинали Урала.
6. В конце этапа была сформирована Русская плита в границах, близких к современным, и сформированы основные структуры.
7. Нижние части разреза герцинского комплекса слагаются преимущественно терригенными отложениями, местами соленосными. В середине разреза широким распространением пользуются карбонатные толщи, в верхах снова сменяющиеся терригенными, красноцветными, реже соленосными отложениями. В конце герцинского этапа начался рост соляных куполов в Украинской и Прикаспийской впадинах.
8. В течение всего этапа климат оставался жарким, то влажным, то более засушливым.
Восточно-Европейская платформа. Границы. Геологическое строение.
Границы
Проблема положения границ Восточно- Европейсккой платформы однозначно пока не решена, и по ней существуют различные точки зрения.
Карта отображает план верхнего этажа платформы, который уменьшен по площади.
Характер границ несогласный (платформа была частью Пангеи), в реальности граница проходит по зонам тектонических разломов.
Наиболее определенно в настоящее время положение восточной границы платформы.
На востоке платформу обрамляет Уральский складчатый пояс 2200 км
(Пермский краевой прогиб), фундамент пронизывает часть Урала, обрезается тектоническим разломом, т.е. в реальности эта граница расположена на150 км восточнее того, что на карте.
На северо-востоке к платформе примыкает Тимано-Печорская структура – омоложенный фундамент (Байкальский тектогенез): в нем реликты древнего фундамента – граница проводится по Уралу до побережья; либо эту структуру полностью исключаем (по Милановскому).
На севере Атлантический океан – конт./океанич. кора, т.е. включает шельф до Балтийского щита с Каледонскими структурами Скандинавии, которые надвинуты на платформу с А = 150-120 км, чем на карте к северо-западу.
В качестве западной границы принимается складчатая структура Карпатов – Предкарпатский краевой прогиб прогиб, граница не является реальной, проходит западнее, чем показано на карте. Подвинута на ВЕП. В этой области супермолодая платформа сочленяется с супердревней и образует гигантский покров скалывания. Карпаты – скибовая структура.
На юге – граница криволинейная, она проходит по области горного Крыма (короткий шельф), включает Азовское море, далее огибает Кавказ, Скифская Плита, доходит до Прикаспийской впадины. В осевой части Прикаспийской синеклизы нет коры кристаллического фундамента. Поэтому берем только половину синеклизы, один борт, но так нельзя, поэтому берем всю структуру. (мощность осадочного чехла 20-25 км, II слоя гран.-мет. нет) включает ½ ; далее идет по всему побережью Северного Каспия, Южный Каспий не входит, затем граница доходит до Южного Урала.
Геол. Строение
Геологическое строение Восточно-Европейской платформы началось в первой половине 19 века. При ее изучении впервые были выделены и получили названия такие типы тектонических элементов древних платформ как: щиты, плиты, антеклизы, синеклизы, авлакогены.
1. Щиты – Балтийский, Украинский.
Воронежский массив (без чехла)
2. Чехол – синеклизы:
Московская, Глазовская, Причерноморская, Прикаспийская,
Польско-Литовская, Балтийская
Антеклизы:
Белорусская, Воронежская, Волго-Уральская
3. Промежуточный чехол – серии авлакогенов:
Московский, Абдуллинский, Вятско-Камский, Львовский, Беломорский (в основании синеклиз)
Днепровско-Донецкий авлакоген – Рz структура осадочного чехла
Находится между Воронежским и Украинским щитом. До D был Сарманским щитом. Сейчас говорят, что это внутрикратонная геосинклиналь или рифт. По устройству она не похожа на синеклизу и поэтому мы относим ее к авлакогену.
В основе территории России лежат крупные тектонические структуры (платформы, щиты, складчатые пояса), которые выражены разнообразными формами в современном – горами, низменностями, возвышенностями и др.
На территории России имеются две крупные древние докембрийские платформы (фундамент их сформировался в основном в архее и протерозое) — это Русская и Сибирская, а также три молодые (Западно-сибирская, Печорская и Скифская). Представление о и условиях залегания пород отражены на тектонической .
На Восточно-Европейской платформе в пределах России находится Балтийский щит , на Сибирской – Алданский и Анабарский.
На Восточно-Европейской платформе располагается Русская плита , на Сибирской – Лено-Енисейская.
Молодые платформы в России не имеют выходов фундамента на поверхность. На них практически повсеместно накопился чехол из осадочных горных пород, то есть они целиком представлены плитами. Например, на Западно-Сибирской платформе — Западно-Сибирская плита и т.д.
К плитам платформ приурочены такие крупнейшие , как равнины различной высоты. На Русской плите находится (Восточно-Европейская), на Лено-Енисейской – Средне-Сибирское плоскогорье, на Западно-Сибирской – Западно-Сибирская низменность, на Печорской – Печорская низменность, на Скифской – равнины Предкавказья. Наличие на территории России нескольких крупных платформ обусловило то, что равнины занимают три четверти территории России.
Восточно-Европейская платформа
В пределах Русской плиты фундамент древней Восточно-Европейской платформы перекрыт осадочным чехлом горных пород преимущественно палеозойского и мезозойского возраста. Чехол на разных участках обладает различной мощностью. Над впадинами фундамента он достигает 3 км и более. Хотя неровности фундамента сглаживаются осадочными породами, некоторые из них отражаются на рельефе. Высоты большей части Русской равнины — менее 200 м, однако в ее пределах есть и возвышенности (Средне-Русская, Смоленско-Московская, Приволжская, Северные Увалы, Тиманский кряж).
Как породы фундамента, так и осадочного чехла содержат крупные месторождения . Среди рудных ископаемых наибольшее значение имеют железные осадочно-метаморфического происхождения, приуроченные к кристаллическому фундаменту. С магматическими породами щита связаны месторождения медно-никелевых, алюминиевых руд и апатитов. Разнообразные осадочные породы содержат нефть, газ, каменный и бурый уголь, каменные и калийные соли, фосфориты, бокситы.
Сибирская платформа
В пределах Лено-Енисейской плиты Сибирской платформы древний кристаллический фундамент погребен под мощным чехлом в основном палеозойских отложений. Особенностью геологического строения Сибирской платформы является наличие траппов – излившихся на поверхность или застывших в осадочных толщах магматических пород.
Средне-Сибирское плоскогорье имеет высоты 500-800 м над уровнем моря, высшая точка- на (1701 м).
Фундамент и осадочный слой Сибирской платформы содержат огромное количество полезных ископаемых. В породах фундамента и трапах находятся крупные железнорудные месторождения. К внедрившимся в осадочный чехол магматическим породам приурочены алмазы и медно-никелевые руды с хромом и кобальтом. В палеозойских и мезозойских толщах осадочных пород образовались огромные скопления каменных и бурых углей, калийных и поваренных солей, нефти и газа.
Западно-Сибирская платформа
Фундамент молодой Западно-Сибирской платформы представляет собой разрушенные горные сооружения, созданные в эпохи герцинской и байкальской складчатостей. Фундамент перекрыт мощным чехлом мезозойских и кайназойских морских и континентальных преимущественно песчано-глинистых отложений. К мезозойским породам приурочены огромные запасы нефти и газа, бурые угли, железные руды осадочного происхождения.
Высоты преобладающей части Западно-Сибирской равнины не превышают 200 м.
Платформы обрамляются горно-складчатыми областями , которые отличаются от платформ характером залегания горных пород и высокой подвижностью земной коры.
Например:
Русскую равнину отделяют от Западносибирской древние , протянувшиеся с севера на юг на 2,5 тыс. км.
С юго-востока Западно-Сибирскую равнину окаймляют Алтайские горы .
Сибирскую платформу с юга обрамляет пояс гор Южной Сибири. В современном рельефе это Байкальская горная страна , Саяны , Енисейский кряж .
На Алданском щите Сибирской платформы расположены Становой хребет и .
К востоку от реки Лены, вплоть до , а также в располагаются значительные горные массивы (хребты: Черского, Верхоянский, Колымское нагорье).
На крайнем северо-востоке и востоке страны проходит Тихоокеанский пояс складчатости, включающий , остров и гряду Курильских островов. Далее на юг эта область молодых гор продолжается на Японских островах. Курильские острова являются вершинами высочайших (около 7 тыс. м) гор, поднимающихся со дна моря. Их большая часть находится под водой.
Мощные горообразовательные процессы и подвижки (Тихоокеанской и Евразийской) в этом районе продолжаются. Свидетельством этому являются интенсивные землетрясения и моретрясения. Для мест вулканической деятельности характерны горячие источники, в том числе периодически фонтанирующие — гейзеры, а также выбросы газов из кратеров и трещин, которые свидетельствуют об активных процессах в глубине недр. Действующие вулканы и гейзеры наиболее широко представлены на полуострове Камчатка.
Горно-складчатые области России отличаются друг от друга по времени формирования.
По этому признаку выделяют пять видов складчатых областей.
1. Области байкальской и раннекаледонской складчатости (700 – 520 млн лет тому назад) образовались территории Прибайкалья и , Восточного Саяна, Тывы, Енисейского и Тиманского кряжей.
2. Области каледонской складчатости (460-400 млн лет) сформировались Западный Саян, Горный Алтай.
3. Области герцинской складчатости (300 – 230 млн. лет) – Урал, Рудный Алтай.
4. Области мезозойской складчатости (160 – 70 млн. лет) – Северо-Восток России, Сихотэ-Алинь.
5. Области кайнозойской складчатости (30 млн. лет до настоящего времени) – Кавказ, Корякское нагорье, Камчатка, Сахалин, Курильские острова.
Складчатые области докайнозойского возраста возникали на границах древних литосферных плит при их столкновении. Количество, размеры и очертания литосферных плит неоднократно менялись на протяжении геологической истории. Сближение древних литосферных плит вызывало столкновение континентов друг с другом и с островными дугами. Это приводило к смятию в складки осадочных толщ, накопившихся в окраин континентов и формированию складчатых горных сооружений. Именно таким образом в раннем палеозое возникли области каледонской складчатости Алтая и Саян, в позднем палеозое – герцинские складки Горного Алтая, Урала, фундамента Западно-Сибирской и Скифской молодых платформ, в мезозое – складчатые области Северо-Востока и Дальнего Востока России.
Сформировавшиеся складчатые горы со временем разрушались под воздействием внешних сил: выветривания, деятельности моря, рек, ледников, ветра. На месте гор образовывались относительно выровненные поверхности на складчатом основании. В дальнейшем обширные участки этих территорий испытывали лишь медленные поднятия и опускания. В периоды опусканий территории покрывались водами морей и происходило накопление горизонтально залегающих толщ осадочных пород. Так формировались молодые Западно-Сибирская, Скифская, Печорская платформы, имеющие складчатый фундамент, состоящий из разрушенных гор, и чехол из осадочных пород. Большие площади докайнозойских складчатых областей во второй половине кайнозоя испытали поднятия. Здесь образовались разломы, разбившие земную кору на блоки (глыбы). Отдельные поднялись на различную высоту, сформировав возрожденные глыбовые горы и нагорья Южной и Северо-Восточной Сибири, юга Дальнего Востока, Урала, Таймыра.
Горно-складчатые области отделяются от смежных платформ либо разломами , либо краевыми (предгорными) прогибами . Самыми крупными прогибами являются Предуральский, Предверхоянский и Предкавказский.
