Геологическое строение и рельеф

Тектонической основойСредней Сибири служит древняя Сибирская платформа, граница которой обычно проводится по северной окраине Среднесибирского плоского­рья. Тектоническое положение северной части Средней Сибири определяется неоднозначно. Долгое время территорию Таймы­ра и Северо-Сибирской низменности считали областью герцин-ской складчатости, затем в ее пределах стали выделять участки каледонской, байкальской и мезозойской складчатости. Однако последними работами по тектонике Таймыра установлено, что в его строении, как и в строении Анабарского массива, принимают участие метаморфические комплексы фун­дамента, перекрытые протерозойскими отложениями. Это да­ло основание М.В. Муратову (1977 г.) отнести Таймыр к катего­рии щитов, включив его в состав Сибирской платформы. Все большее число исследователей поддерживают эту точку зрения. Таким образом, территория Средней Сибири практически совпадает с Сибирской платформой. Лишь юго-восточная часть платформы, ее Алданский щит, лежащий в основе Алданского нагорья, рядом исследователей (С.С. Воскресенский, 1968; Н.И. Михайлов, 1961; Н.И. Михайлов, Н.А. Гвоздецкий, 1976; и др.) не включается в состав Средней Сибири. Основанием для этого служат существенные различия в современной природе Алданского нагорья и Средней Сибири, обусловленные тем, что его развитие на протяжении длительной мезокайнозойской ис­тории существенно отличается от развития остальной террито­рии платформы и сближается с северобайкальскими нагорьями, фундамент платформы сложен архейскими и протеро­зойскими складчатыми комплексами и имеет расчлененный рель­еф. В Анабарском и Таймырском массивах породы фундамента (гнейсы, кварциты, мраморы, граниты) выходят на поверхность. Области неглубокого залегания фундамента (до 1—1,5 км) распо­лагаются на окраинах Анабарского массива, северном склоне Алданского щита, на западной окраине платформы (Туруханское поднятие, склон Енисейского массива) и пересекают территорию с северо-востока на юго-запад от низовий Лены к Восточному Сая-ну. Складчатые структуры Енисейского поднятия были созданы в позднем протерозое (байкальская складчатость).

Поднятия фундамента разделены обширными и глубокими впадинами: Тунгусской, Пясинско-Хатангской, Ангаро-Ленской и Вилюйской, которая на востоке смыкается с Предверхоянским краевым прогибом. Впадины заполнены осадочными толщами большой мощности (8—12 км). Лишь в Ангаро-Ленском проги­бе мощность чехла не превышает 3 км.

Формирование осадочного чехла Сибирской платформы началось в нижнем палеозое общим погружением, вызвавшим крупную морскую трансгрессию. Для отложений кембрия ха­рактерна большая фациальная изменчивость и перерывы в осадконакоплении, свидетельствующие о довольно большой под­вижности территории. Наряду с конгломератами, песчаниками и известняками по окраинам платформы в морских лагунах на­капливались красноцветные толщи, содержащие соли и гипсы.

Но преобладают среди нижнепалеозойских отложений извест­няки и доломиты, выходящие на поверхность на обширных про­странствах.

В конце силура почти вся территория испытала поднятие, явившееся отзвуком каледонской складчатости на соседних с платформой территориях. Морской режим сохранился лишь в Пясинско-Хатангской впадине и в северо-западной части Тун­гусской синеклизы. В течение девона территория платформы продолжала оставаться сушей. В раннем девоне заложился Юж­нотаймырский авлакоген, где накопился полный разрез девонских отложений (Рисунок 8).

Рисунок 8 – Тектонические структуры Средней Сибири

В верхнем палеозое в условиях медленного погружения на обширной территории Тунгусской и Пясинско-Хатангской си-неклиз устанавливается озерно-болотный режим. Здесь нако­пились мощные пласты тунгусской свиты. Нижняя часть этой свиты представлена так называемой продуктивной толщей — чередованием песчаников, глинистых и углистых сланцев, алев­ролитов и прослоек каменного угля. Мощность этой толщи до 1,5 км. К ней приурочены промышленные пласты каменного уг­ля, распространенные на огромной территории.

Продуктивная угленосная толща пронизана многочисленны­ми интрузиями основных магматических пород и перекрыта вул­каногенной толщей, состоящей из туфов, туфобрекчий, лавовых покровов с прослоями осадочных пород. Ее формирование свя­зано с проявлением платформенного трещинного магматизма в конце перми — триасе, обусловленного активизацией разломов Но преобладают среди нижнепалеозойских отложений извест­няки и доломиты, выходящие на поверхность на обширных про­странствах.

Кайнозой характеризовался дифференцированными ко-лебательными движениями с общей тенденцией к поднятию. В связи с этим резко преобладали процессы раз­мыва. Происходило расчленение поверхности речной сетью. Палеогеновые отложения встречаются редко, представлены ал­лювиальными глинами, песками и галечниками и связаны с остатками древних речных долин. В конце неогена и в четвер­тичное время на фоне общего поднятия возросла дифференци-рованность вертикальных движений. Наиболее интенсивно поднимались Бырранга, Путорана, Анабарский и Енисейский массивы. Испытывала опускание восточная часть Вилюйской синеклизы, где в течение неогена накопилась толща крупнооб­ломочных красноцветных галечников мощностью 3—4 км.

В целом для Сибирской платформы характерна большая акти­визация неотектонических движений по сравнению с Русской. Это нашло свое отражение в ее более высоком гипсометричес­ком положении, а также в преобладании среди морфоструктур высоких плато и равнин. В результате новейших тектонических движений произошла перестройка древней гидрографической сети. Об этом свидетельствуют сохранившиеся на водоразделах остатки речных систем. Общее поднятие территории обуслови­ло глубокое врезание рек и формирование серии речных террас.

В начале четвертичного периода суша занимала наибольшие площади и простиралась на север до границ современного шель­фа. На фоне общего похолодания, начавшегося в неогене, это вызвало усиление континентальности и суровости климата Средней Сибири, уменьшение количества осадков. Во время среднеплейстоценовой бореальной трансгрессии Северо-Си-бирская низменность и опустившиеся окраины Таймыра были затоплены морскими водами. Горы Бырранга и Северная Земля представляли собой невысокие острова. Море вплотную подсту­пало к северным и северо-западным подножиям Среднесибир­ского плоскогорья. Это вызвало увеличение количества осадков и развитие оледенения. Центром оледенения были плато Путо­рана и Таймыр. В настоящее время установлено, что максималь­ное {Самаровское) оледенение было покровным. Его граница достаточно отчетливо просматривается лишь в юго-западной части: устье Подкаменной Тунгуски, верховья Вилюя и Мархи и далее к долине Оленека. Восточный отрезок границы не про­слеживается, Тазовское оледенение имело меньшие размеры.

После кратковременной регрессии моря, во время которой не только Таймыр, но и Северная Земля причленились к суше, начинается новая морская трансгрессия. Развивается Зырянское (верхнеплейстоценовое) оледенение. Накопление льда происхо­дило на Таймыре, плато Путорана и Анабарском массиве. Грани­ца максимального распространения льдов во время Зырянско­го оледенения проходила от устья Нижней Тунгуски в верховья реки Мойеро (правый приток Котуя), огибала с юга Анабарский массив, шла к нижнему течению реки Анабар и к восточной око­нечности Таймыра. Последней фазой деградации верхнеплей­стоценового оледенения считается горно-долинная Сартанская стадия, следы которой зафиксированы в центральной части пла­то Путорана, на Таймыре.

Главной особенностью плейстоценовых оледенений в Сред­ней Сибири явилась малая мощность, а отсюда и малая подвиж­ность ледника. Море, подступавшее к подножию Среднесибир­ского плоскогорья, было холодным, поэтому формировавшийся над ним воздух содержал мало влаги. Основная масса осадков выпадала в северо-западной части — на Таймыре и плато Путо­рана. К югу и востоку количество осадков быстро уменьшалось, резко сокращалась и мощность ледника. Эти ледники были «пас­сивными». При малой подвижности ледников была мала и их разрушительная деятельность. Следовательно, в теле ледников содержалось мало моренного материала и он был слабо окатан, т. е. сходен со склоновыми делювиальными отложениями. Малая рельефообразующая роль среднесибирских ледников обуслови­ла и значительно более слабую сохранность следов их сущест­вования, чем на Русской равнине да и в Западной Сибири. По­этому многие вопросы, связанные с характером, количеством, границами и возрастом оледенений Средней Сибири, до сих пор остаются дискуссионными.

Огромные площади внутренних частей Средней Сибири на­ходились в условиях перигляциального режима. Холодный сухой климат способствовал глубокому промерзанию почв и грунтов. Формировалась многолетняя мерзлота, а местами и подземные льды. Особенно интенсивно шло образо­вание мерзлоты в конце среднего плейстоцена, в период регрессии моря, когда в связи с увеличением площади суши в северных широтах резко усилилась континентальность и су­хость климата Средней Сибири.

Сохраняющаяся с неогена тенденция к похолоданию климата вела к постепенному обеднению растительности Средней Сибири. Богатые по видовому составу хвойно-широко-лиственные леса плиоцена сменились в нижнем плейстоцене обед­ненной берингийской темнохвойной тайгой с примесью широко­лиственных пород (липы, дуба, граба, лещины) в южных районах. Дальнейшее похолодание и развитие оледенений привело к широ­кому распространению тундр и лесотундр, а в южных районах — своеобразных холодных лесостепей, представленных чередова­нием лиственнично-березово-сосновых лесов с открытыми тундрово-степными пространствами. Общее потепление климата в межледниковье благоприятствовало продвижению лесов на север. В поздне- и послеледниковое время происходило общее под­нятие территории, в климате было несколько теплых и холод­ных фаз, сухих и влажных периодов, связанных с изменением циркуляционных условий (преобладанием меридиональной циркуляции, или западного переноса). Это обусловило значительную подвижность природных зон на территории Средней Сибири. Увеличение континентального климата спо­собствовало широкому развитию травянистой растительности степного типа и накоплению солей в почвах. Уменьшение кон­тинентальности и некоторое увеличение осадков вело к смене степной растительности лесами и лесостепями.

Рельеф. Большую часть территории занимает Среднесибирское плоскогорье, сформировавшееся в западной части Сибирской платформы, структуры которой были жестко спаяны в резуль­тате траппового магматизма. Вся эта территория в мезокайно-зое устойчиво поднималась как единая структура и в рельефе представлена крупнейшей орографической единицей. Для Сред­несибирского плоскогорья характерна значительная приподня­тость и контрастность рельефа. Высоты в его пределах колеб­лются от 150—200 до 1500—1700 м. Средняя высота составляет 500—700 м. Отличительной чертой плоскогорья является сочета­ние преимущественно плоского или пологоволнистого сту­пенчатого рельефа междуречий с глубоко врезанными крутог склоновыми (часто каньонообразными) долинами рек.

По характеру распределения высот и расчленения Средне­сибирское плоскогорье весьма неоднородно. В его пределах выделяются более дробные орографические единицы. Мак­симальных высот плоскогорье достигает на северо-западе, где возвышаются плато Путорана (до 1701 м) и Сыверма (более 1000 м). К ним примыкают Анабарское плоскогорье, Вилюйское и Тунгусское плато с высотами до 850—950 м.

От Центральноякутской равнины, расположенной к востоп ку от Среднесибирского плоскогорья и приуроченной к ВилкиК ской синеклизе и Предверхоянскому прогибу, через террито­рию плоскогорья к подножию Саяна протягивается понижен­ная полоса (300—500 м). В ее пределах находятся Приангарское и Центральнотунгусское плато. К юго-востоку от этой полосы поверхность поднимается. Здесь расположены Ангарский кряж и Лено-Ангарское плато с высотой до 1000—1100 м. К северо-востоку они переходят в Приленское плато, ограничивающее с юга Центральноякутскую равнину. Таким образом, по высотному по­ложению Среднесибирское плоскогорье отчетливо разделяется на три части: северо-западную — наиболее возвышенную, централь­ную — пониженную и юго-восточную — приподнятую.

На крайнем юго-востоке Средней Сибири на северном скло­не Алданского Щита расположено Лено-Алданское плато. На юго-западе находится Енисейский кряж, соответствующий докембрийскому поднятию и представленный низкими остан-цовыми горами и расчлененной возвышенностью со сравнитель­но резкими очертаниями. Средние высоты 600—700 м, макси­мальная — 1125 м.

На крайнем севере страны поднимаются сильно выровнен­ные невысокие массивы гор Бырранга, приуроченные к Таймыр­скому щиту платформы. В западной и северной частях они пред­ставлены отчетливо выраженными грядами с высотой до 350— 550 м, а на юго-востоке — низкогорными глыбовыми массива­ми с платообразной поверхностью высотой 800—900 м. Лишь от­дельные вершины поднимаются до 1000—1146 м. На юге горы Бырранга обрываются по линии разлома крутым уступом над холмисто-увалистыми равнинами Северо-Сибирской низменно­сти, занимающей пространство между горами и северным уступом Среднесибирского плоскогорья. Она соответствует двум тектоническим структурам: Предтаймырскому прогибу и Пясинско-Хатангской синеклизе. Преобладающие высоты низ­менности составляют 100—200 м, но крупные одиночные плос­ковершинные останцовые возвышенности и денудационные гряды в ее пределах достигают 550—650 м.

Тесная связь между орографическими элементами и текто­ническими структурами позволяет выделить крупные м о р -фоструктуры, которые могут быть объединены в четыре группы: плоскогорья, кряжи, низко- и среднегорные массивы на выступах кристаллического фундамента; пластовые возвы­шенности и плато на осадочных палеозойских породах; вулка­нические плато, связанные с мощными проявлениями траппо­вого магматизма; аккумулятивные и пластово-аккумулятивные Равнины. Первые три группы объединяют морфоструктуры, в формировании которых преимущественную роль играли де­нудационные процессы на фоне устойчивых или преобладаю­щих поднятий, четвертую — морфоструктуры, созданные акку­муляцией рыхлого материала на территориях, отстававших в поднятии и испытывавших новейшие опускания.

В первую группу входят Анабарское плоскогорье, Енисейский кряж и горы Бырранга. Это плоскогорье, кряжи и массивы, с вы­сотами от 500—800 до 1150 м с достаточно расчлененным релье­фом, приуроченные к положительным структурам фундамента: щитам и поднятиям.

Пластовые возвышенности и плато развиты на горизон­тально или слабо наклонно залегающих нижнепалеозойских по­родах. Они приурочены к склонам щитов' (Анабарского и Ал­данского) и моноклизам, а также к Ангаро-Ленскому прогибу (обращенная морфоструктура). Длительная денудация на фоне устойчивых поднятий привела к выработке в пределах плато своеобразного столово-ступенчатого рельефа. Плато обычно имеют высоты 400—600 м (Приангарское, Приленское и др.), но Ангаро-Ленское в отдельных местах превышает 1000—1100 м.

Вулканические плато распространены в Тунгусской синеклизе и пограничных с ней районах, где проявился пермско-триасовый трапповый магматизм. В связи с тем, что формы проявле­ния магматизма были различны, среди вулканических плато выделяются лавовые, или эффузивные (Путорана, Сыверма), туфогенные (Центральнотунгусское) и трапповые, образован­ные пластовыми интрузиями (Тунгусское, Вилюйское и др.). Встречаются плато смешанного типа, одна часть которых пере­крыта лавами, а другая бронируется пластовой интрузией или сложена туфогенным материалом. Высоты вулканических пла­то бывают разными. Самые высокие, лавовые плато, достигают 1000—1700 м, а самые низкие — туфогенные (Центрально-Тун­гусское плато лежит на высоте 300—400 м).

Аккумулятивные (Северо-Сибирская низменность) и пласто-во-аккумулятивные (Центральноякутская, Иркутско-Черемхов-ская) равнины в четвертичное время продолжают прогибаться или отстают в поднятии от окружающих территорий, поэтому здесь четвертичные отложения достигают наибольших в Сред­ней Сибири мощностей: до 100—150 м — на Центральноякут-ской и Иркутско-Черемховской, и до 250—300 м — на Северо-Сибирской низменностях.

Среди морфоструктур Средней Сибири преобладают унаследованные (прямые). Кряжи и горные массивы приурочены к поднятиям фундамента, низменности — к синеклизам и предгорным прогибам, возвышенные наклонные рав­нины (плато) — к моноклизам (Алданской, Приангарской). Это обусловлено тем, что новейшие тектонические движения обно­вили древние структуры. Однако не везде направленность но­вейших движений совпадала с направленностью более ранних тектонических движений. В таких местах наблюдается несоот­ветствие между древними структурами и современным уст­ройством поверхности. Обращенные морфоструктуры представлены исключительно возвышенностями на месте отри­цательных структур: Путорана, Сыверма и Тунгусское плато отвечают наиболее глубоким впадинам Тунгусской синеклизы. Встречаются в Средней Сибири и сложные полупрямые и полу­обращенные морфоструктуры (Приленское плато, Центрально-тунгусское плато и др.).

Средняя Сибирь пережила длительный период континен­тального развития, поэтому на ее территории преобладает де­нудационный рельеф. Новейшие поднятия и чередование различных по устойчивости пород, слагающих поверхность, обусловили его ярусность, или ступенчатость. Поверхность расчленена густой сетью речных долин. Максимальная глубина вреза долин (до 1000 м) характерна для западной части плато Пу­торана, а минимальная (50—100 м) для Центрально-Тунгусского плато, Центральноякутской и Северо-Сибирской низменностей. Большинство долин каньонообразные, асимметричные.

Важнейшей отличительной особенностью речных долин Средней Сибири является большое число террас (шесть-девять), свидетельствующее об их древности и о неоднократных текто­нических поднятиях территории. Высота верхних террас дости­гает 180—250 м. Лишь Таймыр и Северо-Сибирская низменность характеризуются слабой террасированностью и молодостью речных долин. Даже крупные реки имеют здесь не более трех-четырех террас.

Почти для всей территории Средней Сибири характерна криогенная (мерзлотная) морфоскульптура. Формы мерзлотного рельефа обнаруживают региональную приурочен­ность. На западе, где преобладают плотные коренные породы, а плащ четвертичных отложений несплошной и маломощный, раз­виты термическая денудация, термическая планация, связанная с оседанием, выравниванием поверхности при сезонном про-таивании мерзлых грунтов и льда в них, и солифлюкция. На севере и востоке, где распространены рыхлые отложения, — тер­мокарстовые, солифлюкционные формы, бугры пучения и гид­ролакколиты (булгунняхи).

Многолетняя мерзлота затрудняет современные эрозионные процессы и препятствует развитию карста, поэтому карстовые формы рельефа в Средней Сибири обладают значительно мень­шим распространением, чем можно было бы ожидать в связи с обилием карстующихся пород. Более широко они развиты в юж­ной части страны, где отсутствует сплошная мерзлота. Так, на Лено-Ангарском и Лено-Алданском плато имеется масса карсто­вых воронок, колодцев, слепых долин и т. д.

С активным физическим выветриванием в условиях резко континентального климата связано обилие глыбово-каменистых россыпей, каменных потоков — курумов и осыпей в горных мас­сивах, на поверхностях плато и склонах речных долин.

Несмотря на большую протяженность территории с севера на юг, четкой зональности в размещении морфоскульптур, в от­личие от Западной Сибири, здесь не прослеживается. На всем пространстве Средней Сибири господствующими морфоскульп-турами являются эрозионная и криогенная. Это обусловлено характером тектонических движений и особенностями сурового на протяжении всего четвертичного периода климата. В север­ной части страны к господствующим морфоскульптурам при­соединяется реликтовая древнеледниковая, а на юге шире рас­пространены карстовые формы.