Западно-Сибирская плита

8.2.1. Общая характеристика

Географически – это Западно-Сибирская низменность, расположенная между Уральскими горами на западе и р. Енисей – на востоке. По территории этой низменности протекают реки Обь, Иртыш, Тобол, Томь, Таз, Пур и др., относящиеся к бассейну Северного Ледовитого океана. Абсолютные отметки не превышают 200 м над уровнем моря.

8.2.2. Геологическое строение

Западно-Сибирская плита занимает северную часть Урало-Монгольского пояса. На западе она ограничена горно-складчатыми сооружениями Урала, на востоке – структурами Сибирской платформы, на юге – структурами Казахстана и Тянь-Шаня, на юго-западе по Тургайскому коридору (Тургайские ворота) сопрягается с Туранской плитой.

Западно-Сибирская плита – это молодая платформа. Как и в любой платформе, в строении этой плиты имеются фундамент и чехол.

В фундаменте Западно-Сибирской плиты представлены все те образования, которые слагают структуры Урала и Валерьяновского пояса.

Платформенный чехол, мощность которого достигает 9-10 км, имеет двухэтажное строение: нижний этаж – триас-раннеюрский (T-J₁), верхний этаж – среднеюрско-кайнозойский (J₂-KZ).

Образования триас-раннеюрского (T-J₁) структурного этажа образуют протяженные до 300 км и относительно узкие (50-80 км) рифты, ограниченные разломами. Эти рифты устроены следующим образом. В их нижних частях залегают вулканиты базальтового состава траппового типа (турьинская серия) раннего-среднего триаса (Т_1-2). Выше залегает угленосная формация (челябинская серия) позднего триаса-ранней юры (T₃-J₁) мощностью 1,5-2,5 км.

Среднеюрско-кайнозойский (J₂-KZ) структурный этаж общей мощностью 6-7 км сложен морскими и континентальными терригенными (песчано-глинистыми) отложениями соответствующего возраста. Эти отложения несогласно залегают как на фундаменте, так и на образованиях нижнего структурного этажа.

В 1987-99 г.г. на территории Западно-Сибирской плиты пробурена Тюменская сверхглубокая скважина (СГ-6) глубиной 7 502 м. Скважина расположена в 60 км восточнее Уренгойского газового месторождения. Ее задачейявлялось изучение разреза осадочного чехла Западно-Сибирской плиты. Скважина вскрыла отложения палеогена, мела, юры и триаса. Впервые полностью охарактеризована керном баженовская свита, являющаяся основным нефтегазоносным уровнем. Перебурена почти километровая толща триасовых базальтов, которые по петро-геохимическим особенностям близки одновозрастным траппам Сибирской платформы. Изучение вариаций изотопного состава газов показало, что нижние горизонты осадочного чехла могли вносить существенный вклад в формирование скоплений углеводородов в меловых отложениях. Принципиальным результатом является выявление проницаемых горизонтов на глубинах около 6,5 км, т.е. примерно на тех же глубинах, что и на Кольской сверхглубокой скважине. Породы-коллекторы имеют сложную структуру пустотного пространства, образованного сочетанием пор, трещин и каверн. В результате испытаний, выполненных на глубинах 6 600- 6 655 м открытого ствола скважины, получены пластовые флюиды, представленные водой и свободными углеводородным газом, содержащим 97% метана и до 0,077% свободных углеводородов.

8.2.3. Полезные ископаемые

На территории Западно-Сибирской плиты расположены разнообразные месторождения топливно-энергетического сырья и твердых полезных ископаемых.

Углеводородное сырье. Западно-Сибирская плита – это одноименная нефтегазоносная провинция, наиболее крупная в России, расположенная, в основном, на территории Тюменской области. Ее площадь составляет 2,2 млн. кв. км. На этой территории выявлено 346 нефтяных, нефтегазовых и газоконденсатных месторождений. Наиболее крупными являются месторождения: Самотлорское нефтяное, Уренгойское, Ямбургское, Харасавейское газовые и газоконденсатные. Большая часть внутренних потребностей России и ее экспортных обязательств обеспечиваются за счет месторождений этой провинции.

В размещении месторождений в пределах провинции установлена своеобразная зональность. Она выражена в том, что в ее северной части расположены преимущественно газовые и газоконденсатные месторождения, в центральной части – нефтегазовые, в южной – нефтяные. Продуктивными являются юрско-меловые отложения (баженоская свита – основной нефтегазоносный уровень), а также неогена. Продуктивные отложения залегают на глубинах 0,7-4 км. Нефтегазоносность выявлена не только на континентальной части провинции, но также на шельфе Карского моря. В южной части провинции промышленная нефтеносность установлена и в палеозойских отложениях.

Твердое топливо. В западной части Западно-Сибирской плиты располагаются три буроугольных бассейна: Сосьвинско-Салехардский (Ханты-Мансийский АО) с запасами около 1,5 млрд.т, Серовский (Свердловская область) с запасами 220 млн.т, Челябинский (Челябинская область) с запасами 632 млн.т. Угленосность приурочена к триас-юрским терригенным отложениям.

Урановое сырье. В южной части Западно-Сибирской плиты (Курганская область) располагается Зауральский урановорудный район. Месторождения этого района (Далматовское и др.) приурочены к ранне-среднеюрским терригенным отложениям, выполняющим палеодолины этого возраста. Месторождения относятся к инфильтрационному песчаниковому типу. Главным рудным минералом является настуран; среднее содержание урана составляет 0,039%. Здесь сосредоточено около 3% запасов урана России, которые обеспечивают примерно 11% его добычи. Отработка месторождений производится методом подземного выщелачивания с глубины 500-600 м.

Черные металлы. На западном борту плиты к позднемеловым морским отложениям приурочен Аятско-Алапаевский железорудный бассейн с бурожелезняковыми рудами, имеющими гидрогетит-лептохлорит (с сидеритом) состав. Содержание железа в руде около 30%, запасы около 7 млрд.т. На восточном борту расположен Западно-Сибирский железорудный бассейн того же возраста и с рудами такого же состава.

В западной части плиты, в области ее сочленения с горно-складчатым Уралом располагается Северо-Уральский марганцеворудный бассейн, в котором разведано 9 месторождений с общими запасами карбонатных марганцевых руд 44 млн.т и средним содержанием марганца 20-22%. Марганценосность связывается с морскими терригенными отложениями раннего палеогена.

Цветные металлы. В южной и юго-западной частях плиты с континентальными отложениями раннего мела связаны месторождения бокситов (Тургайская и Каменск-Уральская группы). Содержания Al₂O₃ – 28-60%, SiO₂ – до 20%, модуль – 3-15.

Таким образом, с юга на север устанавливается латерально-вертикальная триада алюминий-железо-марганец, составляющая систему, именуемую алфермангалиты (по ведущим металлам: ал – алюминий, фер – феррум, ман – марганец, лит – порода). На некоторых месторождениях установлено следующее: нижние части рудных горизонтов сложены бокситом, верхние железными рудами, на других объектах – нижние части рудных горизонтов сложены железными рудами, верхние – марганцевыми рудами. Эта триада установлена и описана крупным литологом ак. Н.М.Страховым.

Подземные воды. Западно-Сибирская плита является крупнейшим артезианским бассейном.