Читать интересную книгу Строение и история развития литосферы - Коллектив авторов

3. Остров Бельковский

Остров расположен севернее о. Столбового, на расстоянии 500 км от пос. Тикси (рис. 1). Остров вытянут в меридиональном направлении на 57 км при максимальной ширине 15 км. Основные сведения о его геологическом строении получены В.Ф. Непомилуевым в 1974 г. при проведении среднемасштабной геологической съемки. В 2002 и 2004 гг. в северной и центральной частях острова полевые исследования выполнены А.Б. Кузьмичевым. В 2008 г. нами закартирована южная часть острова, детально изучены осадочные разрезы западного берега и выходы магматических пород. Итоговая геологическая карта показан на рис. 8.

Рис. 8. Геологическая карта о. Бельковский. Построена по результатам полевых работ авторов. Прямоугольниками показано расположение детальных участков, для которых составлены подробные карты, и на которых проведены послойные стратиграфические описания в 2008 г.

3.1. Стратиграфия

В геологическом строении о. Бельковский участвуют отложения среднего девона перми, расчлененные на 4 свиты общей мощностью более 6 км. Нами составлены послойные описания разрезов свит на нескольких детально закартированных участках (рис. 8). Палеозойские толщи нарушены многочисленными разноориентированными разломами. Промеренные нами мощности в большинстве случаев оказываются неполными, что подтверждается неуверенной корреляцией частных разрезов. Названия свит, их возрастной диапазон и литологические особенности показаны на сводной стратиграфической колонке (рис. 9) и кратко охарактеризованы нами ранее. Сопоставление с одновозрастными разрезами о. Котельный (Косько и др., 1985) показывает их существенные различия, выражающиеся прежде всего в большей глубоководности отложений о. Бельковский, меньшем количестве карбонатных прослоев в отложениях верхнего девона и в бедности пород фаунистическими остатками. Наиболее существенные различия наблюдаются в строении каменноугольной-пермской бельковской свиты. Нами получены новые определения конодонтов, брахиопод, кораллов, гониатитов (Николаева и др., 2009), фораминифер и радиолярий, которые позволяют существенно уточнить стратиграфическое расчленение и обосновать фациальные изменения пород. Палеонтологическое изучение коллекций еще не завершено. Следует отметить, что в некоторых случаях определения возраста пород по разным группам окаменелостей оказывались различными. В таких случаях предпочтение отдавалось определениям конодонтов, выполненных В.А. Аристовым.

Рис. 9. Сводная стратиграфическая колонка палеозойских отложений о. Бельковский.

3.2. Седиментологические особенности палеозойских пород

Среднедевонские карбонатные породы формировались на заключительном этапе эволюции Новосибирской карбонатной платформы, которая, вероятно, распространялась также и к западу от о. Бельковский. В верхнем девоне палеогеография существенно изменилась. Большая часть о. Котельный представляла собой сушу (Николаева и др., 2009), а на территории ЮЗ части о. Котельный и всей территории о. Бельковский располагался прогиб, заполнявшийся преимущественно терригенными, в значительной степени глинистыми осадками нерпалахской и чекурской свит. Отложения изобилуют складками подводного оползания, содержат горизонты глинистых диамиктитов с обломками и глыбами средне-верхнедевонских (а возможно и более древних) карбонатных пород, на нескольких уровнях разреза встречаются турбидитовые песчаники с обильными подошвенными знаками. Состав обломочного материала и изменения фаций и мощностей в целом указывают на то, что территория о. Бельковский располагалась на СВ склоне трога. Конкретные замеры ориентировки директивных седиментационных структур, таких как слепки борозд вымывания в основании турбидитовых песчаников (рис. 10), знаки ряби подводных течений, ориентировка складок подводного оползания и др. демонстрируют более сложное распределение направлений транспортировки осадочного материала. Наиболее яркие фациальные изменения наблюдаются в составе верхних горизонтов чекурской свиты, сложенных карбонатными породами. На этом этапе, по-видимому, палеогеография бассейна изменилась, и снос обломочного материала в осевую часть бассейна осуществлялся также и с его противоположного юго-западного борта. В ЮЗ части острова верхи чекурской свиты сложены нетипичной для разреза мощной (300 м) толщей органогенных известняков, представляющих собой рифогенную постройку, маркирующую верхнюю бровку прогиба. В СЗ части острова аналогичные породы представлены олистостромой, включающей глыбы органогенных известняков размером до нескольких десятков метров. В центральной части острова на этом уровне разреза встречаются маломощные линзы известняков, а в восточной части острова – карбонатные гравелиты и конгломераты. В глинистых сланцах карбона – перми также обильны следы подводного оползания, встречаются пачки турбидитов; многие горизонты активно биотурбированы. В отложениях задокументированы разнообразные директивные седиментационные текстуры. В целом, они указывают на ориентировку склона бассейна в направлении ССЗ-ЮЮВ. Несоответствия направлений, определенных в разных пачках и на разных отрезках западного берега острова, мы объясняем вращением блоков пород в результате сдвиговых дислокаций (см. ниже).

Рис. 10. Слепки борозд вымывания на нижней поверхности турбидитового песчаника. Подобные седиментационные текстуры позволяют с высокой степенью точности и достоверности определить направление транспортировки осадочного материала. Ширина 30 см.

3.3. Структура

Палеозойские отложения острова Бельковский смяты в линейные складки СЗ-ССЗ простирания и нарушены многочисленными разноориентированными разрывными нарушениями, сгруппированными в 4 системы. Преобладают крутые взбросы ССВ простирания со сдвиговой компонентой, которые интерпретируются как риделевские диагональные разломы, связанные с меридиональными правосдвиговыми дислокациями. Также присутствуют пологие надвиги с падением сместителя на север, реже – на юг. Такие надвиги, возможно, возникли в результате эшелонирования правых сдвигов. Крутые взбросы ССЗ простирания образуют систему, согласную со складчатостью. Четвертую систему разрывных нарушений образуют сбросы и взбросы СЗ простирания. С ней совпадают замеры азимутов простирания кливажа. Последний можно интерпретировать как кливаж течения, связанный со сдвиговыми процессами. Кроме того, такие черты картируемой структуры как вертикальные дуплексы и хорсы, дуговые разломы и меридиональные изломы осей складок (рис. 8) также могут указывать на участие правосдвиговых деформаций в формировании структуры острова.

3.4. Магматизм

Магматические образования острова представлены преимущественно дайками и силлами диабазов и габбро-диабазов, изученных нами ранее. Было показано, что возраст интрузий отвечает рубежу перми и триаса (252 млн. лет), и что они принадлежат к периферии Сибирской трапповой провинции (Кузьмичев, Голдырев, 2007; Kuzmichev, Pease, 2007). Кроме того, на острове широко распространены туфоподобные дезинтегрированные магматические породы, представленные разнообразными брекчиями, флюидизированной осадочно-магматической смесью, пеперитами, гиалокластитами, а также лавоподобными породами. В частности, В.Ф. Непомилуев, картировавший остров, предполагал наличие в его южной части вулканитов андезито-дацитового состава. При детальных исследованиях выяснилось, что туфоподобные породы представляют собой специфические интрузивные субвулканические образования, связанные с образованием трубок взрыва и внедрением магмы в полужидкий осадок. Лавоподобные породы образованы многократными инъекциями магмы. Все дезинтегрированные магматические породы локализованы в породах бельковской свиты и принадлежат к тому же этапу магматизма, что и описанные нами ранее (Кузьмичев, Голдырев, 2007; Kuzmichev, Pease, 2007) интрузии.

3.5. Третичные отложения

Отложения палеогена-неогена представлены на острове маломощными континентальными осадками. Они слагают приразломные впадины и фиксируют этап растяжения, связанный с рифтогенезом в море Лаптевых. Отложения нарушены многочисленными сбросами ССВ простирания (рис. 11). Комплекс детально изучен, собрана коллекция листовой флоры, которая передана специалистам для определения.

Рис. 11. Сбросы в рыхлых отложениях палеогена, связанные с рифтогенезом в море Лаптевых. В правом верхнем углу роза-диаграмма простираний сбросов, в нижнем правом углу стереограмма (нижняя полусфера). Количество – 31.

3.6. Выводы

(1) Палеозойские отложения, обнаженные на о. Бельковский, накапливались на склоне локального прогиба. Бассейн заложился в начале франского века и имел СЗ простирание, сменившееся в начале турне на ССЗ. Снос обломочного материала в бассейн осуществлялся с В-СВ. Для конца девона предположительно реконструирован противоположный ЮЗ борт прогиба. Трог существовал, по крайней мере, до пермского времени.