Торомский осадочный бассейн

Рис. 6.6. Структурно-тектоническая схема Торомского бассейна.

1, 2 – современные площади распространения мезозойских отложений: 1 – шельфовые и континентальные фации, 2 – склоновые фации (турбидиты) аккреционной призмы; 3 – предполагаемые палеограницы; 4 – Удско-Мургальская вулканическая дуга; 5, 6 – структуры фундамента бассейна: 5 – Баладекский террейн Северо-Азиатского кратона; 6 – Галамский террейн Охотско-Корякского орогенного пояса; 7 – местоположение стратотипических разрезов свит (1 – свита бух. Мамга, 2 – горбачинская, 3 – мыса Никта, 4 – мыса Чокорингра, 5 – тонум-макитская, 6 – илинурэкская, 7 – чуманярская, 8 – тыльская)

Торомский осадочный бассейн (ТОБ) перекрывает палеозойскую аккреционную призму Галамского террейна Охотско-Корякского орогенного пояса и простирается в северо-восточном направлении от верхнего течения р. Галам до побережья Шантарского моря на 200–220 км (рис. 6.6). В наиболее широкой части он достигает 40–50 км. Площадь прогиба 7500 км². Из них 2600 и 2000 км² перекрыто соответственно позднемеловыми вулканитами Селитканской вулканической зоны и кайнозойскими отложениями долин рек Тором, Якатын и Ал. С юго-востока ТОБ контактирует с Тугурским, а с северо-востока – с Тыльским палеозойскими субтеррейнами. Л.И. Красный в 1960-е годы относил ТОБ к мезозойским геосинклинальным прогибам, позже он рассматривался как наложенный. Л.М. Парфенов, Б.А. Натальин относили ТОБ к преддуговым прогибам (Парфенов, 1983; Натальин, 1991).

Глубинное строение

Результаты аэрогеофизической съемки позволили уточнить в Торомском бассейне контуры распространения магматических и осадочных образований, их границы и разломы. К сожалению, на территорию ТОБ составлена лишь гравиметрическая карта М 1:1 000 000, дающая мало информации о строении бассейна. Гравиметрическая съемка М 1:200 000 и аэромагнитная М 1:100 000 этой территории находятся в стадии завершения, и их интерпретация позволит расшифровать глубинное строение ТОБ. В настоящее время мощность земной коры в ТОБ оценивается в 34–36 км. Данных по тепловому потоку и флюидодинамическому режиму нет.

Стратиграфия

ТОБ заложился на складчатом основании аккреционной призмы Галамского террейна в норийское время. Норийские отложения обнажаются преимущественно на восточном ограничении бассейна по побережью Тугурского залива и в бассейнах рек Тором, Теватин и Конин. В качестве стратотипа принимается разрез в береговых обрывах бух. Мамга к северу от устья р. Сибаш.

Свита бух. Мамга расчленена на две подсвиты (рис. 6.7, 6.8). Нижняя подсвита залегает с резким угловым несогласием на интенсивно дислоцированных отложениях палеозоя, позднего девона. Базальные слои представлены гравелитами, мелкогалечными конгломератами или неравномернозернистыми песчаниками, содержащими гальки и гравий подстилающих пород – яшм, глинистых сланцев, песчаников, иногда жильного кварца и вулканогенных пород основного состава. В целом в этой подсвите резко преобладают песчанистые алевролиты, но к юго-западу от побережья Тугурского залива в ней заметно возрастает роль песчаников; в бассейне р. Уйкон они грубо переслаиваются с алевролитами.

Рис. 6.7. Схема корреляции нижне- и среднеюрских отложений Торомского прогиба (Сей, Калачева, 1980).

I–VII – разрезы: I – бух. Мамга, II–V – мыс Чокорингра, VIa, б – побережье к юго-западу от мыса Никта, VII – мыс Никта.

1 – глинистые сланцы; 2 – аргиллиты; 3 – алевролиты; 4 – переслаивание мелкозернистых песчаников и алевролитов; 5 – мелкозернистые песчаники; 6 – конгломераты; 7 – растительные остатки; 8 – несогласное залегание

Рис. 6.8. Литолого-стратиграфическая характеристика мезозойских отложений Торомского бассейна (Роганов и др., 1999)

В верхней подсвите в районе бух. Мамга также преобладают алевролиты, но постоянно отмечаются глинисто-карбонатные конкреции, примесь вулканического пепла и линзы известковистых песчаников (до 8 см). Наряду с обильной разнообразной ископаемой фауной присутствуют битые ракушки Monotis, что указывает на близость береговой линии. В верхней части разреза отмечаются черные глинистые сланцы, которые обычно содержат желваки марказита и отпечатки растений. Характерны аутигенные минералы – пирит, марказит и сидерит – индикаторы восстановительных условий седиментации. Перерывы внутри свиты охватывают в отдельных разрезах рэтский и среднюю часть норийского ярусов.

Типовые разрезы юрских отложений с обильной фауной на берегу Тугурского залива от мыса Никта до бух. Мамга (рис. 6.7) описаны в 70-х годах ХХ столетия. Позже они детально изучались в процессе мелко- и среднемасштабного картографирования и биостратиграфических исследований, когда и было предложено посвитное разделение (Роганов и др., 1999), которое приводится ниже (рис. 6.8).

Характерными особенностями разрезов являются обилие перерывов, размывов, тонкослоистая текстура алевролитов и тонкозернистых песчаников, примесь туфового материала, темно-серый и черный цвета, обилие фауны иноцерам и митилоидов.

На алевролитах верхнего триаса со стратиграфическим перерывом залегает горбачинская свита (песчаники, туфопесчаники, алевролиты, гравелиты, конгломераты), получившая название по р. Горбач на западном побережье Тугурского залива, к северу от устья которой изучен ее парастратотип. В качестве голостратотипа рассматривается разрез в береговых обрывах бух. Мамга. Большинство органических остатков, собранных в нижних и средних частях свиты, характерны для плинсбахского яруса, а аммониты Zugodoctilites braunianus Orb., Z. rotundiventer Buckm. и др. из верхней части свиты – для нижней части тоарского яруса.

На горбачинской свите согласно залегает свита мыса Никта – алевролиты, песчанистые алевролиты, песчаники, алевритистые песчаники и гравелиты (аален–байос). В основании ее почти повсеместно отмечается базальный слой (20–60 м) полимиктовых песчаников с гальками и гравием кремнистых пород, вулканитов основного состава, алевролитов и линзами гравелитов. Граница этого слоя с подстилающей горбачинской свитой устанавливается по резкой смене состава ископаемой фауны аммонитов и появлению митилоцерамов, что может указывать на стратиграфический перерыв. В качестве стратотипа свиты рассматривается разрез в береговых обрывах западного берега Тугурского залива к северу от устья р. Горбач.

Отложения келловей-оксфордского возраста наиболее широко распространены и залегают на различных горизонтах палеозоя и мезозоя с конгломератами до 50 м в основании. Для них характерны цикличное строение, грубое переслаивание аркозовых и полимиктовых песчаников с алевролитами и аргиллитами, обилие крупных раковин пелеципод и брахипод. Их накоплению предшествовали кардинальная тектоническая перестройка и длительный перерыв в седиментации.

Пограничные отложения среднего и верхнего отделов юрской системы объединены в свиту мыса Чокорингра – песчаники, алевритистые песчаники, алевролиты, песчанистые алевролиты, аргиллиты, конгломераты, гравелиты и седиментационные брекчии. На северо-западной окраине прогиба и в бассейнах рек Токи, Тонум и верховьях рек Ир и Ними она залегает с резким угловым несогласием на различных толщах палеозоя, а в юго-восточной его части, на побережье Тугурского залива, – с размывом и угловым несогласием на различных горизонтах нижней и средней юры, начиная от нижнего тоара (мыс Чокорингра) до верхнего байоса (мыс Никта). Максимальная мощность свиты (около 700 м) отмечена по р. Ир-Макит. В северо-восточном направлении постепенно сокращаются ее мощность и стратиграфический объем, а в верховьях р. Ними она выклинивается. Нижние горизонты свиты наиболее детально изучены на участке мыса Никта, где на байосских алевролитах свиты мыса Никта с размывом и угловым несогласием залегают седиментационные брекчии и конгломераты, выполняющие понижения погребенного эрозионного рельефа на контакте с подстилающими породами. Брекчии состоят из обломков и глыб, редко валунов и галек черных алевролитов, а вышележащие конгломераты – из галек и гравия кремнистых пород, эффузивов, песчаников и алевролитов. Наполнитель – мелко-среднезернистый песчаник. Мощность базального слоя в этом разрезе достигает 5 м.

В бассейнах правых притоков р. Ними и по рекам Багалиндя, Тыль и Тором на палеозойских, а в бассейне р. Тонум, верховьях р. Ир и на побережье Тугурского залива – на верхнеоксфордских или верхнеааленских отложениях залегают контрастно чередующиеся слои преимущественно темно-серых песчаников и алевролитов, в фаунистических комплексах которых особенно широко представлены бухии. Совокупность этих слоев предлагается выделять под названием тонумакитской свиты, в качестве стратотипа которой может рассматриваться разрез по р. Миня в бассейне р. Тонум-Макит. Свита подразделяется на три подсвиты.

Возраст нижней подсвиты тонум-макитской свиты по фаунистическим данным ограничивается кимериджем. На западном берегу Тугурского залива к югу от мыса Чокорингра к нижней части подсвиты отнесены темно-серые алевролиты с марказитовыми и глинисто-карбонатными конкрециями (55 м), залегающие на верхнеоксфордских слоях свиты мыса Чокорингра, а в южной части бухты Мамга – алевролиты с прослоями мелкозернистых песчаников (210 м), перекрывающие верхнеааленские слои свиты мыса Никта. Среди органических остатков средней и верхней подсвит тонум-макитской свиты преобладают двустворчатые моллюски, представленные 57 видами 21 рода (Роганов и др., 1999). Характерно значительное вытеснение всех форм двустворок многочисленными представителями бухий. На основе этих данных делается вывод (Роганов и др., 1999), что средняя и верхняя подсвиты тонум-макитской свиты соответствуют волжскому ярусу или его части.

На темно-серых алевролитах и песчаниках верхней подсвиты тонум-макитской свиты в западной части бассейна залегает толща светло-серых и серых, часто косослоистых разнозернистых аркозовых и полимиктовых песчаников с обильными остатками ископаемых растений, описанная Е.Л. Лебедевым в 1975 г. под названием илинурэкской свиты. Среди растительных остатков, собранных в песчаниках Е.Л. Лебедевым и М.М. Кошман, определены формы, характеризующие, по мнению Е.Л. Лебедева, берриасский ярус. Редкие фаунистические остатки, собранные в низах толщи, представлены видами, характерными для волжского яруса. В восточной части Торомского бассейна описана толща морских алевролитов и песчаников мощностью более 500 м, залегающих на верхнетриасовых отложениях (Решения..., 1994).

На илинурэкской свите согласно залегают аркозовые и полимиктовые песчаники и алевролиты с прослоями конгломератов и гравелитов, объединенные Е.Л. Лебедевым в чуманярскую свиту, которая расчленяется на две подсвиты. Нижняя подсвита сложена контрастно переслаивающимися алевролитами, аргиллитами и песчаниками, включающими ракушняковые «банки» с остатками бухий, аммонитов, острей, солоноватоводных пелеципод и других окаменелостей, позволяющих датировать вмещающие их отложения берриасом. Верхняя подсвита (песчаники с редкими прослоями алевролитов и аргиллитов) содержит флористические остатки, свидетельствующие о раннемеловом возрасте отложений, но не позволяющие более точно определить его. Условно подсвита отнесена к готериву–нижней части баррема.

Разрез нижнего мела Торомского прогиба венчает толща конгломератов, гравелитов и крупнозернистых полимиктовых и аркозовых песчаников с редкими прослоями алевролитов, описанная Е.Л. Лебедевым под названием тыльской свиты. Она залегает на берриасском–барремском ярусе или на верхней юре. Песчаники содержат многочисленные остатки растений. В коллекции, собранной Е.Л. Лебедевым по р. Тыль, широко распространены покрытосеменные. Ископаемая флора тыльской свиты сходна с альбскими флорами бассейна р. Колыма. Формированию ее, по-видимому, предшествовал перерыв в осадконакоплении, включающий большую часть баррема и апт. С сеномана до нижнего коньяка в юго-западной части ТОБ формировалась мощная толща средних и кислых вулканитов Селитканской вулканической зоны северо-восточного простирания.

Условия осадконакопления

В позднем триасе, в период глобальной трансгрессии, в ТОБ преобладала обстановка эпиконтинентального неглубокого морского бассейна с обильным бентосом (Геологическое строение..., 1984), в котором накапливались преимущественно алевролиты, с подчиненным количеством песчаников и редкими пластами гравелитов и конгломератов.

Раннеюрская глобальная регрессия отразилась в ТОБ длительным перерывом, после которого в плинсбахе–тоаре в условиях мелководного моря накапливались песчаники с прослоями гравелитов в основании разреза. В разрезе встречаются углефицированная древесина и растительный детрит. Мощность нижнеюрских осадков не превышает 300 м. Выше с небольшим перерывом, отражающим глобальную регрессию (поздний тоар), следуют среднеюрские отложения (аален–байос) трансгрессивного цикла. Базальные слои представлены песчаниками с галькой, гравием и растительными остатками, выше в разрезе преобладают алевролиты с подчиненным количеством песчаников. Мощность среднеюрских отложений около 800 м. В конце средней юры вследствие глобальной регрессии и коллизионных процессов происходит общее поднятие территории, сопровождавшееся складчатыми деформациями.

Верхнеюрские отложения залегают с размывом и угловым несогласием на различных горизонтах нижней и средней юры и имеют наиболее широкое площадное распространение, отражая условия мощной глобальной трансгрессии. Угловое несогласие хорошо видно в районе мыса Никта, где крутопадающие байосские алевролиты срезаются полого лежащими верхнеюрскими песчаниками и конгломератами (Сей, Калачева, 1980). Верхняя юра представлена толщей морских терригенных отложений, представленных чередованием песчаников, алевролитов и аргиллитов общей мощностью около 1200 м, содержащими характерные комплексы ископаемой фауны; иногда отмечаются остатки ископаемой флоры и растительный детрит. Внутри толщ наблюдаются пачки тонкого ритмичного переслаивания песчаников и алевритов, которые могут интерпретироваться как дистальные турбидиты конусов выноса крупных рек. Больше всего таких пачек в верхней части юрского разреза. В основании их нередко фиксируются размывы. В самой верхней пачке верхнеюрского разреза наряду с ископаемой морской фауной появляется и солоноватоводная, остатки растений и пелециподы низов мела. В песчаниках отмечается косая слоистость. Все эти признаки указывают на мелководно-морскую и лагунную обстановки.

В берриасе типичные морские осадки с фауной бухий известны преимущественно в восточной части ТОБ, где они венчают мезозойский разрез бассейна. В западной части в берриасе накапливались терригенные континентальные осадки илинурэкской свиты мощностью 350 м, характеризующие фации дельт и, возможно, озер. В позднем берриасе–валанжине на фоне глобальной регрессии в результате местной трансгрессии восстановился морской режим, накапливались песчаники и аргиллиты нижней подсвиты чуманярской свиты мощностью до 300 м с обильной фауной бухий. Верхняя подсвита сложена песчаниками, алевролитами и аргиллитами мощностью 150 м с ископаемой флорой.

После длительного баррем-аптского перерыва, соответствующего глобальной регрессии и активизации левосдвиговых перемещений, на восточно-азиатской части ТОБ накопилась континентальная толща грубообломочных пород (тыльская свита) мощностью до 450 м. По многочисленным остаткам флоры возраст ее определен Е.Л. Лебедевым как альбский.

Заканчивая обзор условий седиментации, следует отметить, что вулканические, пирокластические продукты в мезозойских осадках бассейна практически отсутствуют.

Тектоника и геодинамика

В верхнетриасово-нижнемеловом разрезе ТОБ выделяется два тектоно-стратиграфических комплекса: позднетриасово-среднеюрский и позднеюрско-кайнозойский, различающиеся характером дислокаций и разделенные угловым несогласием. Внутри них могут быть выделены более мелкие подразделения, разделенные перерывами и несогласиями: морские отложения верхнего триаса, слагающие юго-восточное крыло прогиба; морские отложения нижней–средней юры; переходные отложения верхней юры–нижнего мела, перекрытые позднемеловыми вулканитами. Отложения первого и второго подразделений сложно дислоцированы, а остальные залегают субгоризонтально.

В поперечном сечении ТОБ представляет собой крупную корытообразную синклиналь с относительно крутыми бортами (20–55°) и слабоизогнутым плоским днищем. Крылья ТОБ часто усложнены флексурообразными изгибами. В продольном профиле наблюдается общее погружение ТОБ в юго-западном направлении, в этом же направлении увеличивается мощность морских отложений. Границы ТОБ контролируются конседиментационными разломами северо-восточного и северо-западного простираний.

В ТОБ закартированы три крупных брахисинклинали: Верхнетыльская, Корякинская и Дуганджинская, углы падения на крыльях которых колеблются от 8 до 20°, а в ядре не превышают 2–4°, а также две брахиантиклинали в районе мыса Чокорингра.

По предложенному геодинамическому сценарию (Парфенов, 1983; Натальин, 1991; Парфенов и др., 2003), на ранних этапах своего развития ТОБ принадлежал постколлизионным структурам. Важную роль играли левые сдвиги северо-восточного простирания, сместившие границы бассейна на первые десятки километров. Названные авторы относили ТОБ к преддуговым прогибам (относительно Удско-Мургальской дуги) с позднего триаса (см. рис. 6.5). Однако небольшое количество вулканокластики свидетельствует, видимо, о значительной отдаленности этой дуги. Определенную роль играли меловые сдвиго-раздвиговые дислокации (Морин, 1997).

--Boris 09:57, 20 мая 2016 (VLAT) Г.Л. Кириллова

Монография "Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России"