В районе г. Ханты-Мансийск и с. Самарово внутри эрозионного останца водораздельной равнины примерно на 500 м выше своего нормального уровня залегают эоценовые опоковидные глины люлинворской свиты, образующие пластообразное тело мощностью до 30 м и площадью около 11 км² (рис. 1). Глины сильно брекчированы, перекрываются и подстилаются «четвертичными» образованиями, на основании чего их обычно рассматривают как ледниковый отторженец. Ранее нами было показано, что эта точка зрения не согласуется с известными фактами, а непосредственные над- и подопоковые отложения по условиям залегания должны быть отнесены к неогену [Крапивнер, 1969].

Характер кайнозойского разреза в пределах останца и некоторые наиболее важные физические параметры приведены в табл. 1.

Строение толщи установлено по данным опорной Ханты-Мансийской скважины и проведенного нами бурения, вскрывшего внутри останца верхнюю часть новомихайловской свиты. Свойства пород получены по результатам инженерно-геологических изысканий в пределах рассматриваемого участка и на сопредельных площадях.

Характер разреза весьма благоприятен для развития диапировых структур, что обусловлено отчетливой инверсией плотностей, высокой пластичностью и слабыми внутренними связями (сцепление) пород наименее плотного слоя (опоковидные глины). Ниже будут перечислены основные признаки, указывающие на существование глиняного диапиризма в районе г. Ханты-Мансийска.

1. Во всех членах надчеганского разреза отмечаются следы размыва эоценовых опоковидных глин: «галька» и «гравий» или мелкие, различимые лишь в шлифах обломки этих глин, резко аномальный минеральный состав отложений с обогащением их тяжелой фракции материалом эоценовых пород. Указанный факт может быть связан с длительностью развития диапировых куполов, что вообще характерно для структур этого типа. В синхронных слоях других районов Западной Сибири следы такого размыва обычно отсутствуют, поскольку люлинворская свита повсеместно без размыва перекрыта чеганской.

2. По данным вертикального электрозондирования, кровля чеганской свиты в районе с. Самарово, вопреки общему правилу, сильно деформирована и залегает местами на 100-200, а, иногда и на 300 м ниже своего нормального уровня. Это объясняется краевым эффектом, характерным для участков, окружающих диапировые купола, и связанным с латеральным течением материала питающего слоя к центрам нагнетания. В покрывающих более плотных породах в результате образуется компенсационная синклиналь или более сложная деформация синклинорного типа [Рамберг, 1970]. Возможно, в восходящее движение по стволу диапира, а следовательно - ив центростремительное перемещение к нему по латерали вовлечены также подстилающие породы палеоцена.

3. Залегающее на мужиноуральской свите изометричное пластообразное тело эоценовых опоковидных глин образовалось в результате центробежного растекания материала диапировых куполов, достигавших в процессе своего роста палеоповерхности. Подобное явление характерно для многих диапировых структур и наблюдалось в экспериментах по их моделированию [Рамберг, 1970].

Рассматриваемый эпизод совпал с важной фазой неотектонической активизации, приуроченной на севере Западной Сибири к региональному седиментационному перерыву, разделяющему эпохи накопления мужиноуральской и салехардской свит [Генералов и др., 1970]. Он, тем самым, иллюстрирует известное положение о связи процессов диапиризма с региональной тектоникой.

4. В кернах скважин породы мужиноуральской и новомихайловской свит деформированы, рассечены плоскостями скольжения, наклон слоев изменяется от 5-10 до 35°, что естественно объясняется растяжением и изгибом пластов над зонами растущих куполов и последующим их сжатием вокруг ядер протыкания.

5. С диапировым протыканием надлюлинворских отложений связано и повсеместное присутствие тектонической брекчии трения в основании аномально залегающих эоценовых пород. Она представляет собой своеобразный горизонт мощностью от 3-4 до 10 м, состоящий из раздробленных опоковидных глин, насыщенных материалом вышележащих (в нормальном разрезе) пород в виде мелкорассеянной примеси, а также сильно деформированных линз и включений неправильной или округлой формы. В некоторых случаях в зоне мощностью до 1 м порода перетерта до состояния бесструктурного порошка. Постоянно встречаются зеркала и борозды скольжения, характерны эпигенетические друзы гипса, сидеритовые и гематитовые стяжения. Палинологические спектры и комплексы диатомей включают формы, типичные для люлинворской свиты, а также захваченные из более молодых отложений.

Зоны брекчий возникали, как и обычно, по периметру ядер протыкания, а впоследствии, при расползании верхней части диапировых куполов по палеоповерхности, они оказались в подошве экзотического «пласта» эоценовых опоковидных глин.

6. Дислокации пород салехардской свиты, перекрывающей опоковидные глины диапировых шляп по линии глубокого размыва, указывают на повторную активизацию процессов диапиризма в послесалехардское время, синхронную еще одной фазе неотектонической эпохи [Генералов и др., 1970]. Она совпала с периодом формирования нижнечетвертичных палеодолин, когда рассматриваемый участок уже обособился в виде эрозионного останца [Крапивнер, 1969]. В силу почти полного отсутствия фронтальной блокировки материал диапировых шляп в это время растекался от центров выжимания к склонам останца вместе с покрывающими салехардскими отложениями. Этим объясняется крайняя изменчивость пространственной ориентировки деформаций на фоне их общего концентрического расположения (см. рис. 1) и наличие многочисленных трещин отрыва. В районе обнажения, известного в литературе под названием «Пионерская гора», породы диапировой шляпы соскользнули в нижнечетвертичную палеодолину: под опоковидными глинами скважины здесь вскрывают древнеаллювиальные пески [Крапивнер, 1969]. В результате вышележащие слои образовали запрокинутую на северо-запад гравитационную лежачую складку, осложненную срывами, параллельными ее осевой плоскости. По этим срывам в ядро складки были выжаты будинированные при растекании глыбы опок, первоначально составлявших пласт внутри опоковидных глин. При наличии некоторого сопротивления растеканию (фронтальная блокировка) возникали чешуйчатые надвиги, отмеченные нами в известном обнажении «Самаровская гора» [Крапивнер, 1969].

7. В разрезе салехардской свиты присутствуют ископаемые следы грязевого вулканизма, нередко сопровождающего рост диапировых структур. Они представлены выдержанными горизонтами сопочных брекчий мощностью от 0,2-1 до 4 м , почти нацело состоящих из совершенно неокатанных мелких обломков опоковидных глин с тонкими линзами песка и редкой галькой. В нижнечетвертичном аллювии встречено реликтовое скопление газа, адекватного по составу газовым эксгаляциям грязевых вулканов Керченско-Таманской области и Апшеронского полуострова.

Примечательно, что именно эоценовые опоковидные глины или глинистые опоки составляют основную часть экзотических выходов древних пород в поле развития новейших отложений, нередко встречающихся в бассейнах рек Северная Сосьва, Казым и в других местах. Между г. Ханты-Мансийском и устьем р. Малый Атлым установлено три таких выхода [Васильев, 1946], расположенных на линии северо-западного простирания, совпадающей с ориентировкой долины р. Обь. На этой линии располагаются массивы интрузивных пород фундамента, на нее как бы кулисообразно нанизаны субмеридиональные атлымские дислокации палеогеновых и новейших отложений [Гурари и Рудкевич, 1965], а также несколько более крупных брахиформных структур того же направления (рис. 2). По-видимому, здесь мы имеем дело с серией продольных разломов фундамента, а местами и нижней части платформенного чехла, сохранивших подвижность в неотектоническую эпоху. Они являются северо-западным продолжением зоны разломов, сопряженных на юго-востоке с правосторонним Павлодар-Купинским сдвигом [Сурков и др., 1977]. Отсюда следует, что разрывы рассматриваемой зоны - это левые сдвиги (возможно, сбросо- или взбросо-сдвиги), с чем согласуется и субмеридиональная ориентировка деформаций платформенного чехла. Возникновение сжимающих напряжений в породах чехла над сдвигами явилось также спусковым механизмом, обусловившем образование первичной волнистости на поверхности опоковидных глин, которая в дальнейшем под действием гравитации была преобразована в диапировые купола.

Поднятая проблема имеет большое практическое значение для поисков нефтяных и газовых месторождений. Несмотря на то, что продуктивные горизонты приурочены к более глубоким слоям, наличие диапирового купола в эоценовых отложениях всегда указывает на присутствие положительной структуры ниже по разрезу. Точно так же соляные купола сопровождаются поднятиями кровли подсолевых пород.

ЛИТЕРАТУРА

1. Васильев В.Г., Геологическое строение северо-западной части Западно-Сибирской низменности, М.-Л., Гостоптехиздат, 1946.

2. Генералов П.П., Кузин И.Л. и др., Основные черты палеогеографии Печорской низменности и бассейна Нижней Оби в новейшее время. В сб.: Северный Ледовитый океан и его побережье в кайнозое, 1970.

3. Гурари Ф.Г., Рудкевич М.Я. Тр. Зап.-Сиб. ВНИГНИ, в. 1. (1965).

4. Крапивнер Р.Б. В сб.; Матер. к пробл. геологии позднего кайнозоя, 1969.

5. Наливкин В.Д. Тр. ВНИГРИ, в. 158 (1960).

6. Рамберг X. Моделирование деформаций земной коры с применением центрифуги, М., «Мир», 1970.

7. Сурков В.С. и др. В кн.: Разломы и горизонтальные движения платформенных областей СССР, 1977.

Ссылка на статью: 

 Крапивнер Р.Б. Глиняный диапиризм в Западной Сибири на примере г. Ханты-Мансийск // Доклады академии наук СССР. 1978. Том 242, № 4, с. 905-908.