Палеогеновый подэтаж разделяется на три структурных яруса: палеоценовый, эоценовый и олигоценовый. Различия в литологическом составе осадков и в палеоструктурных планах между этими ярусами весьма существенны, формирование каждого из них продолжалось целую геологическую эпоху.
Палеоценовый структурный ярус
Нижняя граница палеоценового структурного яруса устанавливается по резкой смене голубовато-серых глин маастрихтского или датского ярусов темно-серыми, коричневатыми глинами палеоцена. В отдельных районах выявлено стратиграфически несогласное налегание палеоцена на размытую поверхность меловых осадков.
Верхняя граница структурного яруса не менее отчетлива. Она выражена трансгрессивным налеганием плотных опок нижнего эоцена на песчано-алевритовую пачку верхнего палеоцена.
Палеотектоническая карта палеоценовой эпохи (рис. 24). Морские палеоценовые отложения почти повсеместно разделяются на две толщи: нижнюю глинистую (в Приуралье — кремнисто-глинистую) и верхнюю песчано-глинисто-алевритовую. Эти толщи отвечают трансгрессивной и регрессивной частям седиментациомного цикла.
В размещении областей различного тектонического режима в очень большой степени проявляется субширотная зональность, что связано с активным раннепалеоцеповым подъемом южного обрамления плиты и смежных участков бассейна. С другой стороны, вследствие общего обмеления водоема и оживления восходящих движений во всех зонах южного обрамления в палеоценовую эпоху происходило заполнение неполностью компенсированных маастрихтских прогибов Сибирского Приуралья и Нижнего Приобья.
В соответствии с доминирующей субширотной тектонической зональностью в палеоструктурном плане палеоценовой эпохи обособились три области: южная, центральная и северная.
1. Южная область представляла собой обширную слабо расчлененную гомоклиналь, погружавшуюся к центру бассейна. Мощность осадков здесь колеблется от нескольких до 40—50 м. Образование южной гомокликали связано с общим подъемом Центральиоказахстанского массива, Тургайского пролива, Колывань-Томской дуги и Алтае-Саянекой складчатой области.
В этот подъем были вовлечены большая часть Омской впадины, Пихтовско-Барабинская моноклиналь, Прииртышская депрессия и другие окраинные структуры. Поэтому в днище масстрихт-датской Омской впадины палеоценовые осадки либо отсутствуют, либо характеризуются ничтожной мощностью (10—20 м). Северный борт этой впадины и Тарская седловина, существовавшие в конце мела, вошли в состав упомянутой гомоклинали и как бы преобразовались в естественный южный борт Ханты-Мансийской депрессии. Южно-Тюменский замкнутый Маастрихт-датский прогиб и Чулымская впадина в палеоцене раскрылись по северной периклинали в структурные заливы.
2. Центральная область испытывала слабо дифференцированное устойчивое опускание; мощность отложений здесь изменяется от 60—80 до 120—140 м. Изопахиты отображают плоскую поверхность с отдельными возвышениями. Одни частные структуры можно рассматривать как унаследованные от маастрихт-датского времени (Нюрольская впадина, Колтогорский мегапрогиб, Средневасюганскин свод и Александровский вал); другие относятся к категории возрожденных от кампан-ского века (Ляпинскнй мегапрогиб, Сургутский, Нижневартовский и Каймысовский своды). Палеоамплитуда возрожденных поднятий не превышает 10—20 м.
Наконец, в палеоценовом тектоническом плане устанавливаются новообразованные (кохмпенсационные) мульды, занимающие площадь северной части Тюменского и Вагайского структурных заливов (в современном плане по кровле горы).
3. Северная область отличается высокой степенью дифференциации движений на фоне энергичного погружения. Мощность осадков здесь изменяется от 100—120 до 300—320 м, что соответствует скорости опускания 15—40 м/1 млн. лет.
Взаиморасположение частных структур северной области в палеоцене было примерно таким же, как и в маастрихт-датское время, но конседиментационный рост складок замедлился.
Эоценовый структурный ярус
Эоценовый структурный ярус выделяется как по литологическим признакам, так и по особенностям распространения и взаимоотношению с подстилающими и покрывающими осадками. Трансгрессивный нижний контакт опок эоцена с песками и алевритами палеоцена и смена вверх по разрезу диатомовых глин бескремнистыми глинами с прослоями сидеритизированных известняков на границе эоцена и олигоцена (или внутри верхнего эоцена) определяют возрастные и литолого-форма-ционные рубежи описываемого структурного яруса.
Палеотектоническая карта эоценовой эпохи (рис. 25), В эоценовую эпоху Западно-Сибирская плита была охвачена максимальной в кайнозое морской трансгрессией, в результате которой восстановилась связь между Западно-Сибирским и Среднеазиатским бассейнами через Тургайский пролив. Эта связь была прервана в палеоцене. Южная граница моря продвинулась в сторону Цеитральноказахстанского массива до широты Кокчетава, расширились контуры Кулундинской впадины в юго-восточном направлении. Эоценовые слои лежат трансгрессивно на размытой поверхности мела и даже на палеозойском складчатом основании в широкой полосе восточного склона Среднего Урала и на Приказахстанской моноклинали.
Эоценовые отложения почти повсеместно представлены опоками 11 опоковидными глинами (нижняя часть разреза), диатомитами, диатомовыми глинами (верхняя часть толщи).
Прибрежно-морские фации установлены в Тургайском проливе (кварц-глауконитовые пески, алевриты, опоковидные глины) и в При-енисейской полосе (кварц-глауконитовые пески, алевриты с прослоями серых глин и оолитовых железных руд).
Континентальные осадки (пески и глины с прослоями бурого угля) присутствуют в Чулымском районе и на южном борту Кулундинской впадины. В Приполярной части плиты — на Ямале, в Усть-Енисейском районе, в бассейне Пура и Таза эоценовые отложения неравномерно размыты неогеновой эрозией.
На палеотектопической карте проведены восстановленные изопахиты. Оценка первоначальной мощности осадков осуществлялась путем построения серии профилей через зоны полного и неполного разрезов.
Повышенное содержание кремнистых пород, преобладание тонко-отмученных глин, отсутствие широких полос континентальных образований по краям бассейна и характер изменения мощности отложений свидетельствуют о выравнивании рельефа в областях сноса и осадконакопления. Скорость прогибания в эоцене не превышала 15—20 м/1 млн. лет (против 40—45 м/1 млн. лет в палеоцене). Зоны максимальных мощностей (220—260 м) очерчивают днища почти всех наиболее крупных депрессий северной и центральной частей бассейна, которые отражаются в современном рельефе по кровле юры.
Устойчивое, хотя и слабо дифференцированное опускание дна моря в эоцене привело к возрождению некоторых частных структур, существовавших в позднемеловую эпоху и раскрывшихся в моноклинали в процессе раннепалеоценовой инверсии. Это купола Тарской седловины, Старосолдатский мегавал и др.
Развитие центральной части плиты протекало по плану, унаследованному от палеоценовой эпохи. Изопахиты очерчивают Сургутский свод амплитудой 10—15 м, отдельные куполовидные возвышения Нижневартовского, Верхнедемьянского и Каймысовского поднятий, но в целом эти структуры I порядка сливаются в крупный выступ (в плане), наклоненный на север и северо-запад.
В эоценовом палеорельефе отчетливо выступают Средневасюганский свод палеоамплитудой 20 м, Криволуцкнй вал в центре Александровского свода, а также Айтульский мегавал и Варь-Еганский вал на северо-восточном окончании Нижневартовского свода. В Надым-Тазовском междуречье развитие конседиментационных складок протекает в отчетливо унаследованном плане, причем контрастность дифференцированных движений здесь заметно выше, чем в Среднем Приобье Линейные поднятия по сравнению с позднемеловой и палеоценовой эпохами в эоцене расширились за счет бортов смежных прогибов и приобрели более округлые очертания.
Из приведенного описания следует, что в эоцене происходило расширение бассейна, выравнивание его дна, относительное затухание дифференцированных движений, на фоне которых продолжалось развитие конседиментационных структур почти во всей Внутренней тектонической области плиты.
Эоценовая эпоха по тектоническому режиму сходна с волжским и гуронским веками.
Олигоценовый структурный ярус
Олигоценовый структурный ярус включает в себя толщи морского генезиса (чеганская свита и ее аналоги, верхи верхнего эоцена? — нижний олигоцен) и континентальные образования части нижнего, среднего и верхнего олигоцеиа (атлымская, ново михайловская, журавская, абросимовская свиты и их аналоги). Зеленые глины чеганской свиты и пески атлымекой свиты составляют первый осадочный ритм, в котором выделяется нижняя трансгрессивная и верхняя регрессивная части. Новомихайловская свита образует второй седиментационный ритм олигоценового цикла, начинающийся озерно-болотной трансгрессией и заканчивающийся распадом крупных водоемов. Журавская и абросимовская свиты характеризуют третий ритм, в котором журавская свита является, несомненно, его трансгрессивной частью.
Построение пяти самостоятельных палеотектонических карт для частей олигоценового структурного яруса обусловлено необходимостью проанализировать сложный ход неотектонического развития плиты, с которым связана перестройка структурного плана, формирование газовых залежей в сеноманском резервуаре и, возможно, фазовые превращения нефтей в нижнемеловых толщах.
Палеотектоническая карта времени накопления осадков чеганской свиты и ее аналогов (верхний эоцен? — нижний олигоцен) (рис. 26). К нижнему олигоцену условно отнесены чеганская свита и ее аналоги.
Чеганская свита выражена табачно-зелеными глинами с конкрециями и линзами сидерита, прослойками алевритов и алевритовых песков. На севере плиты (Пур-Тазовское междуречье, восточная часть Ямала и Гыданский полуостров) развиты прибрежно-морские, дельтовые и аллювиальные аналоги свиты (часть корлнковской толщи). Это серые разнозернистые пески с глауконитом, с прослоями шоколадных глин и растительными остатками. Континентальные (аллювиальноозерные) фации распространены в Приенисейской полосе и в Томском Приобье.
На очень большой площади (Усть-Енисейский район, Гыдан, Ямал, бассейн Таза) нижпеолигоценовые осадки частично или полностью уничтожены неогеновой эрозией. Восстановление первоначальных контуров бассейна для этой территории осуществлено методом построения профилей от области полной мощности чеганской свиты в сторону зон размыва.
Контуры раинеолигоценового бассейна значительно отличались от эоценовых. На севере и востоке резко расширилась область континентального осадконаколления, занявшая пространство Таз-Енисейского междуречья, бассейны Ваха, Тыма и Оби к востоку от Колпашева. В олигоцене была утрачена связь с Северным Ледовитым океаном, вследствие чего исчезли простейшие организмы с кремнистым скелетом. С другой стороны, граница седиментационного бассейна продвинулась на юг, расширились контуры Кулундинской впадины. В целом произошло резкое усиление поднятия в областях сноса и дифференцированного опускания в области осадконакопления. По-видимому, с рубежом эоценовой и олигоценовой эпох связана первая фаза неотектонического этапа развития.
Мощность описываемых отложений внутри бассейна колеблется в пределах 60—200 м, Около 200 м она составляет в днищах Ханты-Мансийской, Юганской, Омской и Кулундинской впадин. Восстановленная мощность в депрессиях Ямала оценивается в 500—120 м, а в Усть-Енисейском мегапрогибе — в 50—60 м. Следовательно, в олигоцене произошло смещение главных центров погружения в южном направлении. Максимальная скорость прогибания составляла 40—50 м/1 млн. лет, что примерно в 3 раза выше скорости опускания в эоцене.
В раннеолигоценовое время начал формироваться новый тектонический план плиты. На юге возродилась Омская впадина, которая опять (после маастрихтского века) приобрела замкнутые контуры Возродился также северный элемент Тюменского мегапрогиба амплитудой около 20 м. На его северном продолжении возникла новообразованная Кондинско-Атлымская линейная депрессия субмеридионального простирания. В эоцене ей соответствует моноклиналь западного борта Xанты-Мансийской впадины.
Возрождаются от маастрихт-датского палеотектонического плана Тобольский незамкнутый мегавал, Вагай-Ишимекий выступ, Усть-Вагайский структурный залив, Тарская седловина с отдельными куполовидными возвышениями, Каймысовский свод и др.
В Сибирском Приуралье вырисовываются контрастный Ляпинскнй мегапрогиб и Туринский выступ.
В унаследованном от позднего мела, палеоцена и эоцена плане развивался Колтогорский метапрогиб. Сургутский и Нижневартовский своды выражены неотчетливо; они не затронуты олигоценовой перестройкой. Зато к востоку от Колтогорского мегапрогиба резко выступают Среднезасюганскнй свод лалеоамплитудой более 40 м, Александровское поднятие, частично зозрождаются погребенные Пудинский свод и Сенькино-Сильгинский мегавал.
Развитие структур Надым-Тазовского междуречья происходило по унаследованному от эоценовой эпохи плану.
Палеотектоническая карта времени накопления осадков атлымской свиты и ее аналогов (нижний — средний олигоцен) (рис. 27). В конце раннеолигоценового времени прерывается связь Западно-Сибирского бассейна с южными морями; сам бассейн распадается на систему изолированных опресненных водоемов, в которые впадают многочисленные реки.
В разрезе атлымской свиты и ее аналогов преобладают кварц-полевошпатовые пески с прослоями алевритов и глин, местами с про-пластками бурых углей. На севере и востоке атлымские пески были размыты в неогеновом периоде.
На палеогектонической карте показаны восстановленные контуры озерно-аллювиального бассейна и первоначальные мощности толщи.
Средняя мощность отложений не превышает нескольких десятков метров. Максимальная мощность (90—100 м) фиксируется в бассейне Средней Оби и на Обь-Иртышском междуречье с главным центром прогибания на месте Юганской впадины. Несколько меньшие значения (60—80 м) зафиксированы в Омской и Надымской впадинах и в отдельных прогибах Надым-Тазовского междуречья.
В атлымское время происходило выравнивание палеорельефа, в процессе которого раскрылись в моноклинали Северо-Тюменская и Кондинско-Малоатлымская депрессии, стала более пологой Омская впадина, центр которой сместился к востоку, в сторону Барабинска. Навстречу Омской впадине продвинулась на юго-запад Пнхтовская ложбина, расположенная к северу от Томска. В результате четко обособился крупный Кенго-Чузикский выступ. В атлымское время несколько усилилось погружение Чулымской депрессии. В Среднем Прнобье фиксируется плоская структурная терраса, на которой выделяется только Самотлорское поднятие.
Очень слабо были выражены вершины Каймысовского свода и Верхнедемьянского мегавала. К востоку от Колтогорского мегапрогиба продолжался унаследованный конседиментационный рост Средневасюканского и Александровского поднятий.
В атлымском палеорельефе частично отражаются Сенькино-Сильги некий мегавал, Пудинский свод, Пыль-Кара минское поднятие. Развитие северной части плиты протекало по плану, унаследованному от чеганского времени.
Палеотектоническая карта времени накопления новомихайловской свиты и ее аналогов (средний олигоцен) (рис. 28). Во вторую половину среднеолигоценового времени происходили своеобразная озерноболотная трансгрессия и некоторое расширение площади седиментационного бассейна в южном и юго-восточном направлениях.
Новомихайловская свита представлена глинами, алевритами и песками с прослоями бурых углей. Максимальная мощность осадков достигает 150—180 м, что показывает очень высокую скорость погружения— 70—80 м/1 млн. лет.
Главный центр прогибания имеет форму субширотной ложбины, ось которой проходит вдоль южного берега Оби в ее среднем течении и далее поворачивает на восток — северо-восток, следуя по левому берегу Агана. Одна мульда этой ложбины соответствует западной части Юганской впадины, а другая отвечает Ярсомовскому прогибу и Едъяхинской депрессии (в современных контурах этих структур по кровле юры). Мощность осадков в центре названной ложбины 180 м.
Изопахиты обрисовывают Танловскую впадину (140—160 м), Парусовый мегапрогиб (100 м), Большехетскую депрессию в устье Енисея (80 м).
На юге плиты фиксируются два обширных субширотных прогиба — Викуловско-Омско-Барабинский (100—120 м) и Колпашево-Чулымо-Енисейский (изопахиты 80—100 м). В целом в новомихайловское время на месте Западно-Сибирской плиты существовала изометричная плоская синеклиза, осложненная преимущественно субширотными частными прогибами и пологими поднятиями.
Границы седиментационного бассейна продвинулись еще дальше на юг, расширились контуры Омской впадины за счет северной части ВагапПшимского выступа. Прииртышской депрессии и юго-западной окраины Пихтовско-Барабинскон моноклинали. Несколько возросла также площадь Кулундинской котловины. Кенго-Чузикский выступ превратился в пологий свод амплитудой 10—15 м.
На юго-восточной окраине плиты появилась крупная широтная депрессий с тремя мульдами: Восточгго-Колпашевской, Алипской и Южно-Енисейской. Мощность осадков в днищах этих котловин достигает 80—100 м.
С развитием широтных прогибов как в Среднем Приобье, так и в Омско-Кулундинской области связано усиление конседиментационного роста Тарской седловины, палеоамплитуда которой составляет 30—40 м.
В северной части плиты продолжался унаследованный конседиментациониый рост большинства положительных и отрицательных структур субмеридионального простирания. Но палеоамплитуды поднятий незначительны — 10—15 м, причем наметилось раскрытие северных и усиление погружения южных периклиналей складок вследствие общей тенденции к воздыманию субарктической части плиты.
Палеотектоническая карта первой половины позднеолигоценового времени (Журавская свита и ее аналоги) (рис. 29). Отложения Журавской свиты и ее аналогов представлены в Приуралье песками, глинами, оолитовыми железняками, в Омской впадине — глинистыми алевритами с прослоями гидрогетит-лептохлоритовых руд. В Приишимье и Среднем Приобье в разрезе журавской свиты преобладают глины и глинистые алевриты с гнездами глауконита. Характерно присутствие диатомовых глин с остатками пресноводных диатомей. В центральной части бассейна глины относительно хорошо выдержаны по простиранию, что указывает на их накопление в крупных озерных водоемах.
В восточных и северных районах плиты осадки размыты: самая северная точка выхода журавской свиты на поверхность находится в бассейне Надыма, где обнажены такие же глины, как и в Среднем Приобье. Первоначальная северо-западная граница озерного бассейна располагалась в акватории Карского моря (рис. 29).
Границы области осадконакопления в журавское время по сравнению с новомихайловским несколько сузились на западе, востоке и севере, но остались неизменными на юге.
Заметное поднятие испытала Приенисейская полоса, включая Чулымскую синеклизу; исчезли Южно-Енисейская и Алипская мульды, но расширились контуры Восточно-Колпашевской котловины.
В Нижнем Приобье существовала очень пологая моноклиналь (изопахнты 10—50 м). Главный центр опускания (как и в новомихайловское время) был расположен в Обь-Иртышском междуречье, где в палеоструктурном плане выделяется крупная изометрическая впадина, очерчиваемая изолиниями 70—90 м. Другая, более мелкая депрессия субширотного простирания получила развитие вдоль берега Агана (на месте Едъяхинской мезозойской впадины).
Относительно большую глубину (изопахиты 40—60 м) сохраняют Танловская мульда и Парусовый мегапрогиб.
Область, лежащая к востоку от Обской губы, в пределах Пур-Енисейского междуречья, испытывала в целом очень слабые движения переменного знака.
В днищах Большехетской, Антипаютинской и Усть-Енисейской депрессий первоначальная мощность осадков журавской свиты составляла 10—15 м. Отдельные поднятия в северных районах плиты превратились в зоны денудации.
Совершенно другим, более напряженным, был тектонический режим вблизи южной границы бассейна. Здесь продолжалось развитие Омской и Кулундинской впадин, выполненных осадками мощностью до 60—70 м при средней скорости погружения в 30 м/1 млн. лет.
С усилением опускания Омской впадины и Пихтовского прогиба связано ускорение конседиментационного роста Кенго-Чузикского свода.
В журавское время продолжалось конседиментационное унаследованное развитие частных структур Тарской седловины. В Среднем Приобье преобладали нисходящие движения, в которые были вовлечены южная половина Сургутского свода и западная часть Нижневартовского поднятия. Относительно пониженные мощности характерны для северной половины Сургутского свода, Тарковского (Самотлорского) и Аганского куполов. Сравнительно слабо протекал рост Средневааоганского, Александровского поднятий и ряда положительных структур Надым-Тазовского междуречья.
Резюмируя описанное, можно заключить, что в первой половине позднеолигоценового времени Западно-Сибирский седиментациопный бассейн еще более сократился вследствие поднятия северного, западного, юго-восточного и восточного бортов. Ведущие центры опускания несколько сместились в южном направлении; средняя скорость прогибания понизилась.
Северная половина плиты в целом вступила в фазу общей инверсии тектонического режима. Энергичный конседиментационный рост платформенных структур (главным образом, новообразованных кайнозойских и, отчасти, возрожденных мезозойских) был характерен только для южных районов плиты, прилегающих к Центральноказахстанскому массиву и Алтае-Саянской складчатой стране.
Палеотектоническая карта второй половины позднеолигоценового времени (абросимовская свита и ее аналоги) (рис. 30). Разрез верхнеолигоценовых отложений венчается толщей переслаивающихся глин, алевритов и песков с пропластками бурых углей, с отпечатками растений (абросимовская свита). Это вторая после новомихайловской свиты угленосная толща олигоцена.
На территории к северу от широтного колена Оби отложения верхнего олигоцена почти полностью уничтожены эрозией. Изопахиты для этой территории проведены схождением со структурной карты по кровле нижнего олигоцена.
Мощность абросимовской свиты в целом незначительна — до 50—60 м. Наиболее полные разрезы известны в Омской и Кулундинской впадинах [50]. Максимальная скорость погружения этих депрессий достигала 25—30 м/1 млн. лет.
Нзопахиты отображают три главных зоны опускания — одну субмеридиональную и две широтных. Ось субмеридиональной зоны проходит от с. Танлово на правом берегу Надыма на севере до устья Ишима па юге. Здесь выделяется пять пологих мульд, очерченных изопахитами 40—60 м.
Вторая область опускания имеет запад—северо-западное простирание. Она охватывает Викудовскую, Омско-Барабинскую, Славгородскую, Барнаульскую и Рубцовскую мульды единой Омско-Кулундинской с и не клизы.
Третья зона прогибов протягивается от пос. Колпашево на западе до Енисейска на востоке, параллельно Кеть-Чулымскому водоразделу.
Субмеридиональная Танлово-Ишимская полоса депрессий развивалась унаследованно от структуры Журавского времени. То же самое можно сказать и об Омской впадине. Кулундинская котловина продвинулась к югу, и в ее состав вошла новобразованная Рубцовская мульда, С общим опусканием Колывань-Томской дуги, Алтая и Восточных Саян связано также возрождение Колпашево-Южно-Енисейского широтного прогиба, который существовал в новомихайловское время и редуцировался в начале позднего олигоцена.
Развитие Кенго-Чузикского свода и Тарской седловины протекало по унаследованному от Журавского времени плану, но с заметным ослаблением дифференцированных подвижек.
В конце олигоцена происходит затухание роста почти всех поднятий центральных и северных районов бассейна.