Динамика формирования позднекайнозойской структуры области сочленения Русской плиты и Урала (Центральное Приуралье), по мезоструктурным данным

Колесниченко, Алексей Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Динамика формирования позднекайнозойской структуры области сочленения Русской плиты и Урала (Центральное Приуралье), по мезоструктурным данным
ВАК РФ 25.00.03, Геотектоника и геодинамика

Автореферат диссертации по теме "Динамика формирования позднекайнозойской структуры области сочленения Русской плиты и Урала (Центральное Приуралье), по мезоструктурным данным"

На правах рукописи 005060776

Колесниченко Алексей Александрович

Динамика формирования позднекайнозойской структуры области сочленения Русской плиты и Урала (Центральное Приуралье), по мезоструктурным данным

Специальность 25.00.03 - Геотектоника и геодинамика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

з о май т

Москва, 2013

005060776

Работа выполнена в лаборатории неотектоники и современной геодинамики Геологического института РАН - -

Научный руководитель:

Доктор геолого-минералогических наук . , Копп Михаил Львович - .........

Официальные оппоненты: . .

кандидат геол.-мин. наук Голионко Борис Глебович'(ГЙН РАН) доктор геол.-мин. наук Корчуганова Нелли Иосифовна (МГГРА)

Ведущая организация: — .....

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Защита состоится 23 мая 2013 года в 14.30 на заседании диссертационного совета Д 002.215.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Геологическом институте РАН по адресу: 119017, Москва, Пыжевский переулок, д. 7.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке ИГЕМ

РАН

Автореферат разослан 23 апреля 2013 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор геол.-мин. наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В настоящее время механизм формирования платформенных структур остается до сих пор слабо изученным, и это особенно относится к горизонтальной компоненте движений. Между тем, рассматриваемый район, располагающийся в зоне сочленения новейшего внутриплитного орогена Урала и Русской плиты, характеризуется весьма активным и контрастным проявлением новейших движений. В этой же зоне находятся крупное Соликамское месторождение солей, Шкаповский нефтеносный район, проявления других полезных ископаемых. Все эти месторождения активно формировались, или, во всяком случае, достраивались в новейшее время. В этом же районе присутствуют участки концентрации очагов землетрясений с магнитудой до 5 баллов.

Район Центрального Приуралья интересен также и тем, что здесь взаимодействуют разноориентированные напряжения, исходящие от соседних секторов Альпийско-Гималайского пояса, принадлежащих к разным коллизионным областям - Периаравийской и Перииндийской (Копп, 1997, 2004; Левин, Фомин, 2001; Леонов, 1995; Макаров, 1996; Милановский, 1983; ШаБЫп е1 а1,1999).

Цели и задачи исследования

Основная цель исследования - выяснение деталей динамики новейшей внутриплитной деформации Центрального Приуралья: ориентировки и наклона главных осей напряжений, а также их связей с региональными полями неотектонических напряжений Русской плиты, соседнего Урала и более южных территорий.

Задачи исследования: 1) анализ и уточнение имеющихся данных о характере новейшей структуры; 2) изучение соотношений новейшей структуры с таковой разных горизонтов фанерозойского чехла и поверхности фундамента, анализ вопроса о соотношении унаследованности и новообразовании в развитии новейшей структуры; 3) создание качественной модели напряженного состояния и выяснение слабоизученной горизонтальной компоненты новейших движений; 4) анализ связей новейшего поля напряжений/деформаций Центрального Приуралья с таковым Урала и юго-востока Русской плиты.

Фактический материал и методология

В распоряжении автора для района Центрального Приуралья имелось 1406 замеров мезотектонических структур; они нанесены на стереограммы, проанализированные по методикам В.Д. Парфенова и О.И. Гущенко, а также обработаны на компьютере с помощью программы О.И.Гущенко и А.О.Мострюкова "Геос". Результаты изучения динамики неоструктур сопоставлялись с геолого-геофизическими данными о новейшей тектонике и геологическом строении.

Научная новизна

Впервые рассмотрено наличие горизонтальной компоненты по отношению к Волго-Камской антеклизе. На основе макро- и мезоструктурного анализа впервые реконструировано послепермское (новейшее, по нашим данным) поле напряжений, сопутствовавшее формированию крупных новейших поднятий востока Русской плиты и Центрального Приуралья: Тулвинского, Уфимского и Бугульминско-Белебеевского сводов. Обнаружилось, что пологая структура этих новейших поднятий формировалась при участии бокового горизонтального укорочения и продольного горизонтального растяжения. Установлена связь этих напряжений с новейшими напряжениями, исходящими от активно развивавшихся в новейшее время подвижных поясов: а) Кавказского орогена, находящегося непосредственно в зоне взаимодействия плит и б) Уральского внутриплитного орогена, который предположительно рассматривается как наиболее периферический элемент Перииндийской коллизионной области.

Защищаемые положения

1. Новейшее поле напряжений/деформаций Центрального Приуралья, установленное около земной поверхности по степени распространенности мезоструктур разного кинематического типа, характеризуется в целом обстановкой растяжения в сбросовом стресс-режиме. Однако, по данным анализа макроструктурных рисунков, это общее растяжение дополнялось горизонтальными сжимающими стрессами. - - ■ - ■ ■ - ■ •

2. Присутствие горизонтальной компоненты растяжения или сжатия подтверждается и наличием соответствующих мезоструктур: пологонаклонных сбросов и взбросов, а также взбросо- и сбросо-сдвигов. При этом локальная концентрация сжатия (или относительного укорочения) возле новейших разрывов и флексур позволяет считать, что исследованные в работе положительные морфоструктуры рельефа образовались при участии поперечного к ним горизонтального сжатия. •

3. Установленные для большинства платформенных неоструктур Приуралья ориентировки горизонтальной компоненты укорочения и удлинения согласуются с таковыми для новейшего Уральского орогена, образовавшегося при субширотном сжатии и субмеридиональном растяжении. Однако наряду с этим для южных структур исследованного района (Бугульминско-Белебеевского и Общесыртовского новейших сводов) в их суммарной деформации отмечаются признаки поля субмеридионального сжатия и субширотного растяжения, характерного для новейших дислокаций Среднего Поволжья.

Практическая значимость

Основные рекомендуемые области практического применения результатов исследований: 1) анализ сейсмической опасности территории.

Центральное Приуралье - место концентрации эпицентров наиболее сильных землетрясений (в том числе тектонических) в пределах Урала и ВосточноЕвропейской платформы. В какой-то степени эти землетрясения связываются с техническими взрывами в горнодобывающих районах, однако выделяются и достоверно тектонические; 2) знание местоположения и кинематики новейших разрывов важно для прогноза участков скопления полезных ископаемых, например, места повышенной концентрации солей могут частично приурочиваться к зонам раздвигав в Предуральском прогибе, а также для поиска направлений трещиноватости, оптимальных для дренирования подземных вод.

Апробация работы и публикации

В настоящее время диссертантом опубликовано 16 научных работ по теме диссертации (в 10 из них диссертант - главный автор, в 6 - соавтор) в отечественных изданиях. Основные результаты диссертационного исследования представлены в статьях в журналах "Геотектоника" и "Бюллетень МОИП". Отдельные результаты и материалы диссертации обсуждались на Всероссийском Тектоническом совещании 2010, 2011 и 2012 г.г. (Москва, МГУ им. Ломоносова) и других тектонических конференциях, на лабораторном внутриинститутском заседании (22.03.2011г.) и заседании тектонического коллоквиума (10.10.2011г.) ГИН РАН.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения. Работа объемом 107 страниц содержит 49 рисунков, 1 таблицу. Список литературы включает 118 наименований. .

Благодарности

Исследования проводились при постоянной поддержке и участии моих коллег на разных этапах. Начальные полевые работы по теме, в частности, сбор и анализ мезоструктурных данных и реконструкция полей напряжений проходили при участии В.Е.Вержбицкого, он же консультировал по вопросам современных методик обработки мезоструктурного материала. Бакалаврская работа выполнялась под. руководством Л.А.Сим. Н.В.Макарова оказывала ценные консультации в освоении геоморфологической методики анализа новейшей структуры на примере Тулвинской возвышенности. Н.Ю.Васильевым и А.О.Мострюковым были выполнены работы по обработке наших данных на компьютере, позволившие составить количественные модели поля напряжений. Всем коллегам выражаю глубокую благодарность за помощь в работе.

Особую признательность выражаю своему научному руководителю, д.г,-м.н. М.Л.Коппу, под постоянным контролем и чутким вниманием которого проделывалась настоящая работа на всех этапах в течение восьми лет.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Краткий обзор литературных данных об особенностях геологического строения и характере новейших движений на Урале и востоке Русской плиты

1.1. Тектоническая позиция района

Изучаемые в работе новейшие поднятия — Тулвинское, Уфимское и Бугульминско-Белебеевское принадлежат восточной части Волжско-Камской антеклизы Русской плиты (рис. 1). К настоящему времени геологическое строение антеклизы изучено достаточно хорошо благодаря наличию больших запасов углеводородов в породах чехла. Волжско-Камская антеклиза в плане имеет изометричную форму и слегка вытянута меридионально. Ее контуры наиболее отчетливы по поверхности фундамента и нижним горизонтам осадочного чехла. Начало формирования антеклизы относится к раннему рифею, когда по диагональной системе глубинных разломов началось дробление и погружение отдельных частей единого эпикарельского Сарматского щита. Однако в современном виде Волжско-Камская антеклиза сформировалась только к концу герцинского тектонического цикла с некоторой достройкой в результате тектонических событий альпийского цикла (Хачатрян, 1979). Из структурных особенностей Волжско-Камской антеклизы важно отметить, что почти всем ее вершинам свойственно резко асимметричное строение, выражающееся в их смещении к одному из краев, обычно обращенному в сторону регионального подъема слоев, а также флексурообразное на сочленение частных сводов с прилежащими впадинами или седловинами (Хачатрян, 1979). В диссертации приведены краткие сведения о характере разреза платформенного чехла и строении наиболее крупных структур, входящих в состав антеклизы.

1.2. Характеристика новейшей структуры

В работе рассматриваются (отдельно для платформы и Урала, Среднего и Южного) следующие особенности новейшей структуры: 1) знак и амплитуда новейших движений; 2) имеющиеся данные о проявлениях напряжений и деформаций в горизонтальной плоскости; 3) особенности возраста новейших деформаций, представленных на Русской плите и Урале..

1.2.1. Знак и амплитуда вертикальных новейших движений

Средний и Южный Урал. Новейшая структура Среднего Урала по оценкам разных исследователей выглядит как недифференцированное меридиональное поднятие амплитудой до 250-300 м (Макеев, 2010; Сигов, 1967), с несколько более крутым восточным крылом, сопровождающимся геоморфологическими уступами. Для Южного Урала амплитуда новейшего поднятия оценивается от 300 м (Борисевич, 1992) до 1000 м (Тевелев, 2003). Структура Южного Урала, в отличие от Среднего, более дифференцирована. В его внутреннем строении намечаются три крупных, продольных к нему

1 — новейшие поднятия: Тл - Тулвинское, Уф - Уфимское, ББ — Бугульминско-Белебеевское; ОС - Общесыртовское; 2 - новейший Урал; 3 - линия, проведенная по вершинам Сыртовско-Тулвинского ряда новейших поднятий

элемента: центральный — поднятие Уралтау, вероятно, имеющее наиболее древний возраст в рамках новейшего этапа (Копп, 2005), восточный -Ирендыкская мегантиклиналь (вал) асимметричной формы с амплитудами поднятий до 1000 м и западный - Ямантаусский блок ромбовидной формы в плане, для которого приводятся отметки новейших воздыманий до 700 м (Борисевич, 1992; Рождественский и др., 1974; Тевелев, 2003).

Предуральский прогиб, хотя в новейшее время испытал унаследованное прогибание (ощущаемое по накоплению внутри него почти полного разреза неогеновых отложений), в позднем неогене-квартере был вовлечен в общее новейшее поднятие по отношению к уровню моря и неоднократно подвергался

эрозионному расчленению, а выполняющие его неоген-четвертичные отложения — СМЯТИЮ. '/" "

Край Восточно-Европейской платформы. Платформенная часть изучаемого района в новейшей структуре представлена системой пологих новейших поднятий (часто вытянутых в плане) и разделяющих их линейных прогибов (рис. 1). Новейшая природа многих современных возвышенностей надежно доказана (Введенская и др., 1968; Вохмянина, 1970; Макарова и др., 1999, 2002; Макеев, 2010; Софроницкий, 1959, и др.); Знак новейших движений здесь установлен по деформациям поверхностей выравнивания и превышениям речных террас, а суммарная амплитуда, судя по отметкам до 520 м, составляют от 200 до 300 м, местами до 380 м (Вахрушев, 1960; Сигов, 1967). Знак современных движений, по данным повторного нивелирования (Сетунская, 1961; Сидоров и др, 1991; Тапалов, 1969), соответствует таковому новейших, а скорости современных воздыманий на вершинах, полученные путем повторного нивелирования (Сетунская, 1961; Сидоров и др., 1991; Тапалов, 1969), достигают 4-5 мм в год. Возвышенности Центрального и Южного Приуралья объединяются в меридионально ориентированную цепочку поднятий (с севера на юг): Тулвинского, Уфимского, Бугульминско-Белебеевского и Общесыртовского. В плане эта цепочка коленообразно изогнута и повторяет (в первом приближении) изгиб соседнего Урала в районе Уфимского амфитеатра (см. рис. 1).

1.2.2. Проявления горизонтальных движений и деформаций Новейшие складчато-надвиговые деформации, развитые около бортов современного Урала, известны давно. На Северном Урале это Лозьвинские дислокации (Ренгартен, 1948; Лидер, 1960); они образуют узкую зону, где смяты в складки кайнозойско-мезозойские слои чехла Западно-Сибирской молодой платформы. На западе, по данным бурения, зона деформаций ограничена Лозьвинским разрывом взбросо-надвигового типа. Кроме того, по данным В.А.Лидера (1960) структура осложнена левыми сдвигами северозападного простирания, смещающими оси складок. Обстановка субширотного сжатия подтверждена и мезотектоническими наблюдениями (Копп, 2007). Похожего типа дислокации откартированы на самом юге Урала (в Таналык-Баймакском прогибе) (Вахрушев, 1960; Г.И.Водорезов, 1956-ф\ Волож и др., 1997; Гарецкий, 1962; Р.А.Сегедин, 1965-ф- В.С.Шарфман, 1959-ф). Здесь собраны в складки отложения от средней-верхней юры до эоценовых, принадлежащие чехлу Прикаспийской синеклизы. В тылу этой складчатой зоны, как и для Лозьвинских дислокаций, находится взбросо-надвиг -Новокиевский (Вахрушев, 1960; Шарфман, 1959), кулисным продолжением которого к югу является Мугоджарский взброс (Копп, 2005). Простирание взбросо-надвигов указывает на субширотное сжатие Южного Урала и Мугоджар.

В платформенной части района исследований новейшему смятию подвергся чехол авлакогенов (Копп, 2004; Милановский, 1985; МйвЫп а! а1., 1999). Горизонтальные деформации новейшего возраста проявились в виде наклонных сбросов и взбросов, а также пологих (до 10-20°) складок. Ближе всего к рассматриваемому региону находятся Жигулевский и Саратовский крутые надвиги (Лобов, Кавеев, 1975; Коноваленко, Ткаченко, 1979; Машкович и др., 1970), кинематика которых была подтверждена и уточнена мезоструктурными наблюдениями (Копп и др., 2001; Копп, Тверитинова, 1999). В частности, мезотектонические наблюдения позволили определить левосдвиговую. компоненту Жигулевского и Саратовского разрывов. Для территории Волго-Камской антеклизы столь четких буровых и геологосъемочных данных о горизонтальных движениях нет, однако имеются многочисленные аналитические схемы, обращающие внимание на их вероятность (Валеев, 1977; Казанцев, Казанцева, 2001; Калинин, Высоцкий, 2000; Камалетдинов и др., 1987).

1.2.3. Особенности возраста новейших движений и деформаций

К настоящему времени не существует единого мнения о нижнем пределе возраста новейших вертикальных движений и деформаций как для Урала, так и соседних районов Восточно-Европейской платформы. Указанные расхождения вызваны как неоднозначностью геоморфологических данных, так и разным пониманием термина "новейший этап". В настоящей работе начало новейшего этапа рассматривается как начало конседиментационного проявления новообразованных или активизированных палеозойских положительных структур. Так, первые признаки активизации Южного Урала, датируемые ранним олигоценом (М.Н.Дегтева, К.П.Савельева, 1967-ф), выражены формированием сети меридиональных долин, заполненных переотложенными продуктами размыва. Кроме того, в начале олишцена резко усилился привнос детрита уральского происхождения в свите соответствующего возраста Тургайского прогиба и Западной Сибири.

Для Приуралья, в связи с недостатком данных о возрасте террас и поверхностей выравнивания, начало формирования платформенных структур Приуралья датируется в широком диапазоне - от олигоцена до позднего миоцена. Например, для Тулвинской возвышенности, исходя из данных о возрасте аллювия Камы и ее притоков (Введенская и др., 1968; Лунев, Наумова, 1992; Сиднев, 1984), наиболее вероятен плиоцен-четвертичный интервал формирования. Для , более южных частей Русской плиты установлен более ранний нижний предел возраста неотектонической активизации - конец раннего миоцена, с усилением в позднем миоцене (Копп, 2004,2011; Макаров и др., 2006).

Глава 2. Используемые методы структурно-парагенетических исследований и особенности их применения в условиях рассматриваемого региона

Поскольку одной из главных задач было выявление слабоизученных для платформенных условий деформаций в горизонтальной плоскости, привлекался анализ структурных рисунков (в понимании А.В.Лукьянова), связанных с горизонтальными движениями; он освещен в публикациях (Гзовский, 1975; Копп, 1997; Лукьянов, 1965, 1991; Расцветаев, 1980, 1987). Анализ структурных рисунков позволял представить наиболее полный набор возможных вариантов динамических обстановок структурообразования и наметить основные участки детальных исследований. Важной особенностью данной работы был совместный анализ структур как макро-, так и мезотектонического масштаба, для чего привлекались опубликованные литературно-картографические материалы. Мезоструктурные наблюдения позволили проверить и выделить наиболее перспективные из таких версий, и, в конечном итоге, реконструировать параметры поля напряжений/деформаций. Полевые мезотектонические исследования и обработка их результатов заняли наибольшую по времени часть работы.

2.1. Анализ макроструктурных рисунков

Район находится в области, где деформации чрезвычайно пологи, с наклоном слоев не более 1°. Образование платформенных валов и флексур традиционно связывалось только с вертикальными движениями (Белоусов, 1986; Шатский, 1937, 1948; Яншин, 1948, и мн. др.), либо даже с седиментационными причинами, например, облеканием рифов (Хачатрян, 1979).

Однако параллельно накапливались данные, согласно которым в пределах ВЕП (в том числе, в рассматриваемом районе) в глубине чехла происходили горизонтальные движения (Валеев, 1970; Высоцкий, Калинин, 2000; Казанцев, Казанцева, 2001; Камалетдинов и др., 1987; Колодяжный, 2006; Копп, 2004; Леонов, 1995; Лобов, Кавеев, 1975; Макаров, 1996; Сим, 1996; Попков, 2001; Попович, 2001; Тарков и др., 2002; Щукин, 1996; №к1зЫп ¡Л а1, 1999, и др.). Помимо наличия некоторых хорошо откартированных на поверхности и доказанных бурением надвигов, сдвигов и наклонных сбросов в чехле и фундаменте, признаки наличия горизонтальной компоненты на глубине отчетливо проявляются в особенностях расположения поверхностных структур. Приемы использования метода структурных рисунков в обстановке горизонтальных движений были рассмотрены в работах (Копп, 1997, 2004; Лукьянов, 1991). Некоторые из структурных рисунков такого рода зафиксированы и нами в исследованном районе (см. текст главы 3).

2.2. Мезоструктурные наблюдения

2.2.1. Необходимость применения мезоструктурного анализа. Если в условиях складчатых областей определить приблизительную пространственную ориентацию и знак осей эллипсоида деформации можно исходя непосредственно из особенностей макроструктур (хотя и здесь мезотектонические наблюдения могут дать более подробную информацию об этих параметрах), то в условиях платформенной тектоники макроструктурный рисунок из-за нечеткого выражения структур в разрезе и рельефе, а также из-за слабой обнаженности, помимо общего прогноза, точных сведений о характере динамической обстановки не дает. В подобных условиях изучение борозд скольжения и других кинематических индикаторов мезотектонического масштаба выходит уже на 1-ый план. С другой стороны, ограничением мезоструктурного метода является то, что он применим только непосредственно для земной поверхности и привязан к редким обнажениям. Для районов Предкавказья и Восточно-Европейской платформы информативность мезотектонического метода была показана в работах (Гущенко, 1979; Копп, 2004; Копп, Тверитинова, 1999; Корчемагин, Емец, 1997; Сим, 1987,1996).

2.2.2. Выбор участков наблюдений. Поскольку валы и поднятия определяют общий стиль платформенной структуры и, в этом смысле, являются участками концентрации деформаций, они наиболее интересны с точки зрения мезоструктурного анализа. Кроме того, хотя платформенные поднятия очень пологие и чаще всего трактуются как результат вертикальных воздыманий, именно к ним приурочены большинство известных надвигов и сдвигов.

Если позволяли условия работы, мезотектонические замеры осуществлялись на разных участках поднятия, в районах свода и обоих крыльев. Именно таким образом, например, организовывались мезотектонические замеры на разных участках Тулвинского поднятия. В остальных случаях наблюдения концентрировались на крыльях поднятий, особенно на более крутом из них (Уфимское и Бугульминско-Белебеевское поднятия). Особое внимание уделялось исследованиям линий выхода на поверхность разрывов, секущих палеозой, а иногда выраженных в простирании структур и в новейшем рельефе (Тулвинский и Суксунско-Красноуфимский разрывы), либо новейших уступов, предположительно соответствующих глубинным разрывам или флексурам (Буздякский и Кандрыкульский уступы).

При выборе участков мезотектонических наблюдений мы стремились исключить участки проявления деформаций нетектонического происхождения - таких, как диапиризм, оползни, карст, а также гравитационные обрушения стенок карьеров - явлений^ которые способны исказить тектоническое поле напряжений/деформаций.

2.2.3. Объектом наблюдений на каждом из участков были стенки трещин - в тех случаях, если они сопровождались бороздами скольжения (сдвигом в механическом смысле) и/или расхождением крыльев (раздвиги и отрывы). Среди последних замерялись те, которые содержат жильное заполнение или консолидированную брекчию. Учитывая то, что согласно представлениям ряда исследователей (Батдорф, Будянский, 1962; Гущенко, 1999, и др.), следы скольжения возникают не только по плоскостям новообразованных трещин, но и по более древним поверхностям неоднородностей, автором не ставилась специальная задача разделения тектонических и литогенетических трещин. В частности, нами неоднократно наблюдались следы вторичного тектонического (?) скольжения на поверхностях литогенетических трещин вдоль напластования. Предпочтительно фиксировались борозды скольжения вместе с "заусеницами", так как тогда можно определить не только ориентировку, но и направление скольжения крыльев. Однако в исключительных случаях замерялись и борозды скольжения без заусениц, фиксирующие только ориентацию скольжения и, возможно, указывающие на возвратно-поступательные движения крыльев. В зависимости от выразительности знака смещения, борозды скольжения делились по степени доверия на три категории, отмечаемые в записи каждой точки.

2.2.4. Параметры замеров. Для каждой поверхности скольжения определялись элементы залегания, угол склонения штриховки, кинематический тип смещения стенок (взброс, сброс или сдвиг, либо комбинированный тип смещения). На каждом обнажении сначала выделялись наиболее типичные системы трещин, затем они, по возможности, характеризовались той или иной кинематикой. При этом особое внимание уделялось изучению кинематики тех поверхностей делимости, которые субпараллельны крупной региональной структуре, в зоне которой проводились наблюдения (разрыву, флексуре, оси складки и т.п.).

Конечной целью наблюдений было выявление-наиболее полного (для данной точки) разнообразия парагенезов разного типа. При этом в некоторых случаях оказывалось, что стиль мезотектонической деформации характеризует какую-либо одну определенную динамическую обстановку (например, сжатие или растяжение в том или ином направлении), но гораздо чаще фиксировалось сонахождение мезотектонических парагенезов разного - типа, очевидно, связанных с наложением разноориентированных движений неодинакового возраста (и/или порядка). - * ■•"■-■

2.2.5. Методы обработки результатов- -замеров мезоструктур. Использовались следующие методики:

1) определение по стереограммам для точек наблюдений ориентации осей напряжений/деформаций при помощи методик ■ ■ В.Д. ■ Парфенова и О.И. Гущенко, 2) статистический анализ валового распределения полюсов

мезоструктур с помощью палетки Болдырева, либо на компьютере (по программе Stereonet) — выяснялась относительная распространенность мезоструктур разного кинематического типа и 3) использовались данные компьютерного анализа напряженно-деформированного состояния, проведенного, по нашим данным, Н.Ю. Васильевым и А.О. Мострюковым на основе программы "Геос" Гущенко-Мострюкова (Васильев, Мострюков, 2001).

Глава 3. Динамика развития крупных новейших поднятий

Вводные замечания. Новейшая структура востока Русской плиты осложнена цепочкой поднятий (с севера на юг) — Тулвинским, Уфимским, Бугульминско-Белебеевским и Общесыртовским, разделенных седловинами и впадинами (рис. 1). Эти новейшие поднятия (в совокупности Сыртовско-Тулвинский ряд) располагаются параллельно новейшему Уралу и своими длинными осями и ориентировкой даже повторяют крупные изгибы его оси, что позволяет полагать, что Урал и Сыртовско-Тулвинская цепочка поднятий сформировались в единой динамической обстановке (Копп и др., 2008).

3.1. Тулвинская возвышенность

Тулвинская возвышенность имеет высоты до 420 м, составляет северную часть Сыртовско-Тулвинского мегавала и вытянуто в субмеридиональном направлении более чем на 150 км при ширине около 100 км. В плане возвышенность имеет форму клина, обращенного на юг.

Новейшая структура. Новейший возраст возвышенности был доказан давно (Введенская и др., 1968; Вохмянина, 1970). Поскольку в данном районе почти полностью отсутствуют мезозойско-кайнозойские отложения, выводы о наличии новейших движений делаю исходя из результатов геоморфологических исследований. Так, Кама на участке, где огибает возвышенность с запада, имеет антецедентный характер, и здесь наблюдается расщепление террас (Введенская и др., 1968). Морфометрические построения показывают повышенный коэффициент как вертикальной, так и горизонтальной расчлененности рельефа. Помимо этого, в рельефе возвышенности установлено четыре поверхности выравнивания, имеющих сводовую форму (Н.В.Макарова).

Верхние слои чехла, представленные кунгурскими эвапоритами и известняками, образуют пологую синклиналь (Болотов, Денисов, 1980-ф); следовательно, рельеф возвышенности обращенный. Поперечный профиль возвышенности асимметричен: пологий восточный склон и крутой западный, осложненный уступом правого борта долины р. Тулвы. Более пологий восточный склон осложнен серией локальных поднятий, образующих вытянутую с севера на юг цепочку - Осиновско-Бизярскую. Внутри нее выделяется ряд сегментов - ступенчато расположенных рядов поднятий, от северо-западного до широтного простирания, картографически смещенных влево одна относительно другой на 15-20 км вдоль двух кулисно построенных

субпараллельных зон северо-западной ориентировки. На то, что смещение не видимое, а отражает глубинный сдвиг (Копп и др., 2008), указывает смена поперечной асимметрии поднятий: к юго-западу от зон предполагаемых сдвигов поднятия имеют более крутые юго-восточные крылья, к востоку же от сдвигов они более симметричные, либо даже выкручиваются их северозападные крылья. Если считать, что поднятие образовалось при сжатии, то и левые сдвиги такого простирания могут быть связаны не иначе как с субширотным сжатием.

В палеозойской структуре Тулвинская возвышенность приурочена к глубокому прогибу кровли фундамента - Калтасинскому авлакогену ССВ простирания - северо-восточному ответвлению более крупного Камско-Бельского авлакогена. Соответственно, новейшее поднятие имеет инверсионный характер по отношению к кровле фундамента. В рифее и венде Калтасинский авлакоген был почти полностью заполнен осадками, и к концу венда сохранилась лишь пониженная Бабкинская девонская структурная терраса. Выше по разрезу девонские слои образуют Сарапульско-Бабкинский прогиб, принадлежащий возникшей в живетском веке Камско-Кинельской системе прогибов. Он ориентирован почти согласно с Калтасинским авлакогеном и на западе граничит с Осинским валом, а на востоке и севере -соответственно с Кунгурско-Красноуфимским валом (Башкирским сводом) и Пермским сводом. '

Мезотектонические данные о послепермском (новейшем?) поле деформаций. Анализ плотности зеркал скольжения разной кинематики показал, что наиболее распространены здесь смещения по падению сместителя: крутонаклонные мезотектонические взбросы и сбросы (34 % и 50 % соответственно от общего количества мезоструктур). При этом мезотектонические взбросы группируются в две системы — субширотного (несколько преобладающего) и субмеридионального простирания, указывающие на укорочение в направлениях С-Ю и 3-В соответственно (при круто - до 60° - наклоненной к горизонту оси укорочения). Среди же мезоструктурных сбросов преобладают ориентированные субширотно (с падением плоскостей к югу), причем углы их падения (45-60°) в целом положе по сравнению со взбросами, так что сбросы образовались несомненно при участии существенного горизонтального растяжения. Удлинение, устанавливаемое по сбросам, ориентировано, в целом, субмеридионально (ССВ-ЮЮЗ) и поэтому его можно предполагать, что оно ассоциирует с субширотным укорочением, устанавливаемым по взбросам. Это указывает на более региональный характер поля напряжений/деформаций субширотного укорочения и субмеридионального удлинения. При подобной трактовке вторая система крутых взбросов (субширотного простирания) может быть связана либо с полем напряжений 2-го порядка, либо же они составляют единый пояс

вращения с широко распространенными сбросами того же простирания. В пользу последнего свидетельствует тот факт, что у сходно ориентированных субширотных взбросов и сбросов, повсеместно оказываются опущенными южные крылья. Точно такое же единообразное опускание блоков к югу было зафиксировано на Южном Урале и прилегающей части Русской плиты (Копп, 2005). В этой связи следует отметить и характерную асимметрию субширотных речных долин Тулвинской возвышенности: их северные борта существенно круче южных и иногда сопровождаются прямолинейными уступами сбросового типа, а кое-где и малоамплитудными сбросами (Копп и др., 2008).

Методически важным здесь является то, что характер кинематики и ориентировки мезоструктур, изученных в пермских и четвертичных породах, оказался существенно похожим. Это показывает, что замеренные нами борозды скольжения в пермских породах возникли или, по крайней мере, существенно обновились в новейшее время (рис. 2). Таким образом, результаты наблюдений могут быть отнесены к неотектоническому полю напряжений/деформаций. Невозможность проведения замеров в позднемезозойских и третичных породах из-за их отсутствия не позволяет проверить это предположение.

В процессе исследований обнаружены индивидуальные особенности новейшего поля напряжений/деформаций в разных частях Тулвинского новейшего вала. В районе основной вершины последнего стиль мезотектонической структуры определяют субширотные сбросы с компонентой правого сдвига, указывающие на наклонное к горизонту субмеридиональное

изолинии: 1,2...6%

изолинии: 1,2...5%

изолинии: 1,2,3%

изолинии

изолинии: 1,2...6%

Рис. 2. Стереограммы плотности полюсов мезоструктур разной кинематики (проекция на верхнюю полусферу). N - общее количество мезоструктур соответствующего типа: а-в — для пермских пород: а - все мезоструктуры, б - взбросы, в - сбросы; г-е — для четвертичных пород: г - все мезоструктуры, д - взбросы, е - сбросы

растяжение; на западе вершины присутствуют меридиональные наклонные сбросы, взбросы встречаются редко. Таким образом, свод вала деформировался в целом в обстановке общего растяжения с некоторым преобладанием его меридиональной компоненты. В пределах западного- крылаувеличивается количество мезотектонических взбросов и надвигов"' субмеридиональной ориентировки, указывающих на субширотное укорочение; по сбросам же устанавливается северо-северо-восточная ориентировка' главного удлинения. Наиболее противоречивыми - существенный разброс ориентировок сбросов -получились данные для восточного крыла вала, что по нашему мнению, связано с присутствием здесь деформаций 2-го порядка, образованных при диапировом выжимании пластичных пород кунгурского яруса,: а также из-за широкого развития карстовых воронок с обрушающимися стенками. Однако и здесь по данным статистической обработки большой группы замеров угадывается некоторый приоритет субмеридионального тектонического удлинения.

Реконструкция поля напряжений по методике О.И.Гущенко (1979) (кинематический метод) показала, что общее " (суммарное) поле напряжений/деформаций Тулвинского свода- ' " характеризуется

субгоризонтальным положением главных осей укорочения ' (запад-северозападного направления) и удлинения (север-северо-восточного направления). Кроме того, восстанавливаются две генерализованные ориентировки главных смещений. Одну из них, субмеридионального простирания, можно сопоставить с предположительно активизированным в новейшее" время Тулвинским разломом — западной границей Тулвинского вала, а вторую (северо-восточного простирания) — с одним из диагональных линеаментов. Это позволяет предположить пространственную ориентировку плоскостей ' возможного смещения по вдоль указанных направлений. •- : 1

Выводы. Формирование послепермской структуры Тулвинского вала сопровождалось продольным к нему субмеридиональным удлинением и поперечным субширотным укорочением; последнее усиливается к западному склону вала. Исходя из констатированных выше результатов обработки данных о сходстве ансамблей мезоструктур в пермских и четвертичных породах, можно сделать важный методический вывод: изучавшееся нами послепермское поле мезотектонических деформаций имеет новейший возраст. Этот вывод подтверждается и особенностями морфоструктурного рисунка современного рельефа. V

Поскольку полученная мезоструктурными методами ориентировка главных осей напряжений/деформаций на Тулвинской возвышенности (субмеридиональное удлинение и субширотное укорочение) совпадает со сходными результатами применения этих методов-; для новейшего Урала (Вержбицкий, Копп, 2006; Копп, 2005; Копп, Егоров,- 2002), это позволяет

считать что на новейшем этапе последний оказывал динамическое воздействие на формирование расположенных западнее неоструктур Русской плиты.

3.2. Уфимское плато и Суксунско-Красноуфимский уступ

Уфимское плато с высотами более 500 м отделяется от Тулвинской возвышенности - через небольшое седловинное понижение. Плато, хотя приурочено к Русской - равнине, находится уже на самой ее кромке, непосредственно у западного склона Урала. Резко начинаясь на юге около Каратауской поперечной возвышенности (новейшего "горста"), плато полого погружается к северу: На востоке Уфимское поднятие ограничено Суксунско-Красноуфимским уступом восточной экспозиции, связанным с омоложенным на новейшем этапе палеозойским разрывом.

Новейшая структура. Вытянутое в субмеридиональном направлении Уфимское плато резко асимметрично в поперечном сечении. В отличие от Тулвинской возвышенности, осевой водораздел плато почти вплотную приближен к бровке восточного склона. Таким образом, на пологий западный склон приходится • основная площадь всей возвышенности. Антецедентная долина р. Уфы, целиком прорезающая уступ, сопровождается врезанными меандрами и местами (особенно там, где она сечет водораздел плато) имеет каньонообразный профиль; морфологически сходны и другие местные реки — Иргина, Ай и Юрюзань. Две последние вступая в Уфимское плато с востока, сначала текут навстречу падению пластов, затем пересекают осевую часть свода и продолжают свое течение по падению артинских слоев. Следовательно, устанавливается полная независимость пространственной ориентировки рек от условий залегания, рельефообразующих пород. Днища их узких извилистых долин врезаны на глубину 150-200 м, склоны крутые, часто скалистые. Такой характер структурно-денудационного рельефа Уфимского плато большинство исследователей ■ считают- признаком интенсивных новейших поднятий (Вахрушев, 1957; Рождественский, 1971, и др.).

Приуроченный к * восточной границе Уфимского плато Суксунско-Красноуфимский . уступ, на юге имеющий амплитуду 100-150 м, постепенно снижается к- северу. "Южный отрезок уступа имеет почти строго меридиональное простирание, а на северном — север-северо-западное; оба эти участка в первом приближении прямолинейны и резко сочленяются под тупым углом. Важно отметить, • что южный отрезок в деталях имеет изогнутую, местами волнистую форму в плане, а северный — почти прямолинейную.

Палеозойская ; структура. Новейший горст примерно соответствует Красноуфимскому выступу/фундамента, который выше по разрезу отражен Башкирским сводом: В-нижних (девонских) слоях Башкирский свод почти симметричен; - его север-северо-западная ориентировка характерна и для соседних структур: - Камско-Бельского авлакогена на западе и Юрюзано-Сылвенской депрессии Предуральского прогиба на востоке. Выше по разрезу

ось Башкирского свода постепенно смещается к востоку. Структура, образованная верхними (артинскими) слоями, названа в литературе Уфимским плакантиклиналом (Рождественский, 1971) и, в отличие от более глубоких слоев чехла, она сильно асимметрична: ее ось почти вплотную приближена к восточному борту. Сам же Башкирский свод как в структуре Уфимского плакантиклинала, так и в рельефе не выражен.

Восточный борт Башкирского свода (западный склон Предуральского прогиба) осложнен четко выраженным в палеозойской структуре Суксунско-Красноуфимским разрывом. Северная (Суксунская) часть разрыва простирается в направлении ССЗ-ЮЮВ, а на юге (Красноуфимский отрезок) разрыв становится строго меридиональным. Дизъюнктивная природа уступа лучше всего доказана на юге, на севере же его чаще всего определяют в качестве флексуры или предполагаемого разрыва {Денисов и др., 1984-ф). На Красноуфимском отрезке, где разрыв доказан лучше всего, последний имеет субвертикальный наклон, смещение пермских слоев по падению сместителя составляет 200-300 м, а на Суксунском участке соответствующая вертикальная амплитуда разрыва не превышает 150 м.

Мезотектонические данные о послепермском поле деформаций. Основная часть собранных нами в известняках нижней перми данных приходится на северный и частично южный отрезки Суксунско-Красноуфимского разрыва. Большинство из этих данных свидетельствует в пользу того, что последний формировался при субширотном укорочении и ассоциирующим с ним субмеридиональном удлинении. Эти результаты таковы.

На северном отрезке уступа, около с. Кишерть, найдены две сопряженные системы мезотектонических взбросов: ССВ-ной ориентировки с правосдвиговой компонентой и ССЗ-ной — с левосдвиговой. Те и другие показывают субширотное укорочение (от широтного до ВЮВ 100°). Там же, но немного южнее, развиты субвертикальные сбросы и взбросы, в совокупности показывающие субвертикальный наклон оси удлинения (что говорит в пользу взбросового стресс-режима), но при этом однозначно не фиксируют четкой ориентировки оси укорочения. Наклонные взбросы субмеридиональной ориентировки преобладают и южнее. Так, около пос. Суксун обнаружены две их сопряженные системы, фиксирующие субширотное (80-100°) укорочение и субвертикальное удлинение. Вместе с тем здесь же присутствует группа субширотных (ВСВ-го простирания) взбросов, образовавшихся при субмеридиональном укорочении, и аналогичного простирания субвертикальные сбросы (взрезы), образовавшиеся при наклонном положении осей укорочения и удлинения. .

На южном (меридионального простирания) участке уступа (район с. Метели) по особенно многочисленным взбросовым ■ зеркалам скольжения устанавливается взбросовый стресс-режим. Вместе с тем, сильный разброс

данных — присутствие здесь нескольких разноориентированных систем взбросовых -зеркал скольжения — доставляет трудности при определении точного положения оси укорочения. Количественно преобладают крутонаклонные взбросы СВ простирания, ориентированные несколько косо к Суксунско-Красноуфимскому разрыву. Это позволяет предположить, что укорочение в направлении 3-В является доминирующим. По отрывам и сбросам в четвертичных суглинках устанавливается удлинение ССЗ простирания.

В целом, изученное нами поле напряжений/деформаций доминирующего субширотного укорочения устойчиво выражено во всей зоне Суксунско-Красноуфимского разрыва независимо от его ориентировки. В таком случае, на юге, где разрыв имеет субмеридиональное простирание, он ориентирован строго поперек сжатию, и поэтому здесь должен иметь взбросовую кинематику. На северном же отрезке (ССЗ-ЮЮВ простирания) разрыв ориентирован несколько косо к указанному вектору сжатия и поэтому должен иметь кинематику левого взбросо-сдвига. Важно подчеркнуть, что левосдвиговая компонента разрыва подтверждается кулисным расположением валов СВ простирания, которые выражены в верхнепалеозойских слоях западного борта Предуральского прогиба {Ю.А.Жуков и др., 1980-ф).

Некоторое прогнозируемое различие кинематики разных отрезков линии разрыва, похоже, проявляется и при анализе его геометрической конфигурации на геморфологических картах и цифровых картах рельефа: южная часть волнисто изогнута, что больше характерно для разрывов со смещением по падению сместителя; северная же часть более гладкая, что соответствует обычной форме горизонтальных сдвигов. Отметим попутно, что соответствие выраженных в новейшем рельефе эрозионно-тектонического уступа различий кинематики на разных его отрезках и охарактеризованных результатов мезоструктурного < анализа предоставляет еще один аргумент в пользу существенно новейшего возраста смещений по бороздам скольжений.

Выводы. Большинство определений поля напряжений/деформаций, реконструированного по мезотектоническим замерам в пермских породах, свидетельствует в пользу преобладающего субширотного укорочения при формировании Уфимского вала и Суксунско-Красноуфимского разрыва. В таком поле деформаций последний должен иметь левостороннюю взбросо-сдвиговую кинематику. Помимо мезоструктурных наблюдений, это подтверждается и особенностями выражения разрыва в рельефе: на южном (Красноуфимском) отрезке отмечается сильно изрезанный уступ волнистой формы в плане,, что характерно для разрывов со смещением по падению сместителя (здесь это взброс); северный же (Суксунский) отрезок более сглажен, что больше соответствует форме сдвигов. С другой стороны, такое соответствие кинематики южного и северного отрезков Суксунско-Красноуфимского •, .• ■ разрыва, определенной разными методами

(мезотектоническими замерами и морфоструктурными наблюдениями), повышает вероятность того, что поле напряжений/деформаций, восстановленное по пермским породам, имеет новейший возраст.

33. Бугульминско-Белебеевская возвышенность

Бугульминско-Белебеевская возвышенность (ББВ) - крупная положительная морфоструктура Центрального Приуралья, южный элемент Сыртовско-Тулвинской системы поднятий и отделяется от Уфимской возвышенности через обширное Камско-Бельское понижение. Главная отличительная особенность возвышенности от других звеньев Сыртовско-Тулвинской системы поднятий - ее иная ориентировка в плане: ось возвышенности вытянута в северо-западном направлении.

Новейшая структура. Рельеф ББВ, эрозионно-тектонического типа, выражен гребневидной и уплощенной вверху поверхностью-реликтом, наиболее высокой в рассматриваемом регионе. Северо-восточный и юго-западный склоны крутые, причем особенно четко выражен уступ, ограничивающий ББВ по ее северо-восточному краю (относительная высота 80100 м). По данным многих авторов (Вахрушев, 1957; Введенская, 1968; Вохмянина, 1970; Рождественский, 1971, и др.), здесь имеются все признаки новейшего поднятия: гидрографическая сеть в виде небольших, но глубоко врезанных в пермские породы речек, развита очень густо, причем многие долины растеррасированы, а иногда приобретают каньонообразный вид. В рельефе отражены многие частные структурные формы маркирующих горизонтов верхнепермских отложений, широко развит карст (Рождественский, 1971). По данным высот наиболее высоких террас, в юго-восточной части возвышенности (Белебеевский участок) произошло поднятие, амплитудой 200300 м за олигоцен-четвертичный период, а по замерам высот поверхностей выравнивания суммарная амплитуда послемиоценовых ; поднятий здесь составляет 300-450 м (М.Н.Мингазов, 2007-ф). Интенсивное поднятие ББВ ощущается и в данных высокоточного повторного нивелирования: район характеризуется высокими градиентами скоростей современных восходящих движений - до 5-6 мм/год (М.Н.Мингазов, 2007-ф). :<

Палеозойская структура. Бугульминско-Белебеевской возвышенности соответствует Альметьевский выступ фундамента, на который с небольшим угловым несогласием ложатся слои среднего девона. Полого выгнутый вверх изгиб слоев чехла (кроме верхепермских отложений), получил в литературе название Южно-Татарского свода. По материалам бурения глубоких скважин и геофизическим данным, Южно-Татарский свод вытянут в направлении ЮВ-СЗ более чем на 300 км. На северо-востоке он ограничен Камско-Бельским прогибом, а на юге от Оренбургского свода его отделяет верхнепалеозойская Бузулукская впадина. Ось Южно-Татарского свода наклонена на юго-восток (в сторону Прикаспийской синеклизы), мощность осадочного чехла изменяется от

2 км (на северо-западе) до Зкм (на юго-востоке). Иные особенности имеет структура Южно-Татарского свода по верхнепермским слоям. Несмотря на то, что они также образуют свод (ориентированный в целом согласно с ЮжноТатарским), его осевая поверхность наклонена в противоположную сторону — к северо-западу. Эта положительная структура чехла больше соответствует морфологии ББВ. Весьма вероятно, учитывая особенности наклона осевой поверхности последней, данная перестройка произошла уже в новейшее время.

Мезотектонические данные о послепермском поле деформаций. Полевые мезоструктурные наблюдения проводились здесь в верхнепермских известняках и песчаниках, в центральных частях северо-западного (Бугульминского) и юго-восточного (Белебеевского) участков возвышенности. Приведем примеры реконструкции полей деформаций для некоторых из станций.

Возле с. Тумбарла в казанских известняках найдены следующие три системы зеркал скольжения: субширотные взбросы с компонентой левого сдвига; взбросы СЗ простирания и северо-восточной экспозиции с правосдвиговой компонентой; сбросы той же ориентировки. Сбросы фиксируют удлинение в северо-западном направлении, что почти совпадает с простиранием продольной оси ББВ. По взбросам с левосдвиговой компонентой восстанавливается ось укорочения в направлении ССВ 20°; взбросы же с компонентой правого сдвига указывают на укорочение направлении СЗ 130°.

В известняках казанского яруса перми возле с. Акбаш найдены субширотные взбросы с левым сдвигом (как и в предыдущей точке), субмеридиональные сбросы с правым сдвигом и субширотные сбросы с левосдвиговой компонентой. Сбросы двух последних систем дают устойчивое удлинение северо-западной ориентировки (продольно к Бугульминско-Белебеевскому поднятию); по взбросам же восстанавливается укорочение поперек возвышенности (в северо-восточном направлении).

У с. Степной Зай в пермских известняках найдены четыре системы зеркал скольжения: субширотные взбросы с компонентой левого сдвига, взбросы с компонентой правого сдвига северо-западной экспозиции, взбросы с левосдвиговой компонентой северо-восточной ориентировки и субширотные левые сбросы. Восстановленная по последним ось удлинения ориентирована в направлении ССЗ 335°; остальные три системы показывают две ориентировки оси укорочения: ССЗ 330° и ЮЮЗ 205°.

На востоке Бугульминско-Белебеевской возвышенности в песчаниках казанского яруса перми: также обнаружена система крутонаклонных субширотных взбросов. с левым сдвигом (это позволяет говорить об их устойчивом повсеместном распространении) и сбросов такой же ориентировки с левосдвиговым 7 смещением. Совокупность этих сбросо-взбросовых парагенезов образует пояс . вращения. Второй пояс вращения образован

субмеридиональными сбросами и взбросами; у тех и других имеется компонента правого сдвига. Таким образом, в данной точке наблюдений фиксируется две оси укорочения, ориентированные соответственно в направлении СВ 40° и ВЮВ 100°, а также субмеридиональная ось удлинения.

Выводы. Предварительная «валовая» статистика данных замеров для всех точек наблюдений показала широкий разброс (а нередко и противоположность) ориентировок главных осей деформаций одного и того же знака, что поначалу не дает возможности выделения каких-либо преобладающих направлений удлинения и укорочения для всего района в целом. Некоторая определенность появилась только тогда, когда отдельно были рассмотрены данные для двух частей свода - его Бугульминской и Белебеевской вершин. На западной из них - Бугульминской - преобладает удлинение в направлении СЗ-ЮВ и сопряженное с ним укорочение СВ-ЮЗ. Такой характер поля деформаций согласуется с морфоструктурой всей Бугульминско-Белебеевской возвышенности: ось удлинения располагается параллельно водоразделу возвышенности (северо-западного направления). Похожее поле деформаций было установлено ранее на территории соседних к западу и югу новейших структур - поднятия Общий Сырт, Жигулевского надвига и Саратовских дислокаций (Копп, 2004; Копп, Тверитинова, 1999; Копп и др., 2002). Для Белебеевского участка замеры были сконцентрированы вдоль двух уступов современного рельефа (которые, возможно, соответствуют зонам концентрации трещиноватости) - субмеридионального Бузгинского и Кондрыкольского - северо-западного простирания. Для Кондрыкольского уступа характерно субмеридиональное укорочение, что больше соответствует полю деформаций более южной части Русской плиты. Для Бузгинского же уступа оказалось, что поле деформаций согласно с таковым для соседнего Урала: здесь выявились субширотное укорочение и субмеридиональное удлинение.

Глава 4. Обсуждение результатов

Рассмотренный материал показывает, что восстановленные нами динамические обстановки формирования исследованных новейших поднятий в пределах каждого из них привели к формированию мезоструктурных парагенезов разного типа. Они различаются количественным соотношением мезоструктур разной кинематики, их ориентировкой в пространстве и, часто, характером распределения в пределах элементов рассматриваемых неотектонических структур. Для каждой из последних выявляются индивидуальные для нее характерные особенности; при этом они одновременно важны и для анализа новейшей динамики района в целом.

4.1.0 возрасте борозд скольжения и других мезоструктур

Поскольку большинство мезоструктур изучались нами в породах пермского возраста (по причине почти полного отсутствия в районе

мезозойско-кайнозойских отложений), в методическом отношении важно, можно ли использовать результаты этих для реконструкции новейшего поля напряжений. -Здесь мы опираемся на три исходных положения.

Во-первых, на примере Тулвинской возвышенности было показано сходство ориентировок однотипных парагенезов мезоструктур в породах перми и квартера (см. рис. 2). Это заставляет считать, что изученные нами мезоструктуры в пермских породах либо возникли, либо существенно обновились в новейшее время.

Во-вторых, прослеживается сходство полей напряжений, восстановленных разными методами - мезоструктурными замерами в пермских породах и анализом макроструктурного рисунка, в том числе и выраженного в рельефе. В гл. 3 подробно рассмотрены примеры такого сопоставления для Тулвинской возвышенности и области Суксунско-Красноуфимского разрыва.

Наконец, согласно теоретическим представлениям (Батдорф, Будянский, 1961; Гущенко, 1982, 1996, 1999) в массиве горных пород всегда подчеркиваются последние смещения по сколам, а, как мы знаем, таковыми на Русской плите явились позднеальпийские (новейшие) движения.

Можно заключить, что имеющиеся теоретические разработки и полученные нами результаты собственной полевой проверки показывают применимость данных -по изучению борозд скольжения, жил и других кинематических индикаторов в пермских породах чехла для изучения новейшего поля напряжений/деформаций. Очевидно при этом, что данный вывод можно распространять только на породы платформенного чехла (во всяком случае, начиная с перми). Ранее аналогичный методический результат, но только для еще более древних пород чехла — девонских — был получен для участка Павловского гранитного карьера на Воронежском массиве (Копп и др., 2000). Структурные исследования установили сходство представленных там в девонских породах мезоструктурных парагенезов с таковыми в верхнемеловых и четвертичных. С.Ю.Колодяжный (2006) здесь же зафиксировал проявления будинажа в низах девонского разреза, которые он по косвенным признакам также связал с альпийскими движениями. Проявление мегабудинажа пластов девонских известняков, ■•.. сопровождающихся полями малоамплитудных послемеловых сбросов (хорошо выраженных и в новейшем рельефе), были установлены методом высокоточной сейсморазведки в районе Нововоронежской АЭС (Тарков и др., 2002).

4.2. Новейший стресс-режим и его изменения в пространстве Характера стресс-режима (сжатие, растяжение, сдвиг) и его частные изменения определялись двумя путями: 1) подсчетом относительного распределения трещин разной кинематики для каждой изучаемой структуры по стереограммам плотности трещиноватости и 2) анализом результатов, полученных в результате компьютерной обработки данных о наклоне главных

осей напряжений/деформаций. Сопоставим результаты каждого из этих методов.

Для района Тулвинской возвышенности в количественном отношении преобладают мезотектонические сбросы, среди которых больше всего наклонных (0-80°). Меньше распространены мезотектонические взбросы. Среди сбросов и взбросов, имеющих сдвиговую компоненту, выделяются сбросы с компонентой правого сдвига. Следовательно, для Тулвинской возвышенности устанавливается два самостоятельных стресс-режима: сбросо-правосдвиговый (преобладающий), при пологом (0-20°) субмеридиональном растяжении, и взбросовый (дополнительный), при более крутом, (20-40°) сжатии в субширотном направлении.

Район Уфимской возвышенности характеризуется существенным преобладанием мезотектонических взрезов и взбросов над остальными мезоструктурами, а на втором месте - пологие (0-80°) сбросы. Среди сбросов и взбросов со сдвиговой составляющей особо выделяются взбросы с компонентой левого сдвига. Таким образом, для района Уфимской возвышенности устанавливается главенствующий взбросо-левосдвиговый стресс-режим, при наклонном (20-40°) субширотном сжатии, и подчиненный сбросовый, при пологом (0-20°) субмеридиональном растяжении.

В районе Бугульминско-Белебеевской возвышенности среди всех мезоструктур большинство принадлежит наклонным (0-80°) сбросам и субвертикальным взбросам (61-90°), причем первых заметно больше. Имеются и сдвиговые мезоструктуры - сбросы с компонентой как правого, так и левого сдвига. Итак, существенно преобладающий новейший стресс-режим для Бугульминско-Белебеевской возвышенности - сбросового типа, осложненный компонентой того или иного сдвига.

4.3. Горизонтальная компонента осей новейших напряжений и изменения ее ориентировки в плане

Подсчет относительного распределения взрезов и наклонных трещин скольжения для всех изучаемых участков показал, что доля сильно наклонных трещин (сбросов и надвигов) составляет для Тулвинской возвышенности - 48%, для Уфимской - 46%, для Бугульминско-Белебеевской - 52%. При этом для Тулвинской и Бугульминско-Белебеевской возвышенностей наклонные сбросы сильно преобладают над надвигами (примерно в 10 раз), а для Уфимской возвышенности надвигов меньше наклонных сбросов лишь в два раза. Это свидетельствует о большем сжатии Уфимского вала по сравнению с другими новейшими структурами. Помимо наклона самих зеркал скольжения, существование горизонтальной компоненты новейших напряжений подтверждается и наклонной штриховкой на зеркалах скольжения (признаки проявления сдвига). Эти факты: пологий наклон большого количества самих трещин скольжения и наличие сдвиговой компоненты смещения

(проявляющейся независимо от наклона трещин) позволяют заключить, что в Центральном Приуралье проявились горизонтальные напряжения. Имеются и свои особенности в ориентировке горизонтальной компоненты напряжений для каждой крупной неоструктуры.

Так, для Тулвинской возвышенности большинство горизонтальных проекций локальных осей сжатия ориентированы субширотно (с небольшими вариациями), причем это наиболее выдержано для зоны крутого западного уступа возвышенности (рис. 3). Это позволяет, во-первых, предположить, что формированию новейшей структуры района Тулвинской возвышенности сопутствовало глубинное сжатие, причем на поверхности оно (по мезоструктурным данным) выразилось в пределах линии выхода Тулвинского

ряда, ряда;

Рис. 3. Схема новейших напряжений для поднятий Сыртовско-Тулвинского восстановленных Н.Ю.Васильевым в программе Гущенко-Мострюкова 1 - сжатие; 2 — растяжение; 3 — новейшие поднятия Сыртовско-Тулвинского 4 - новейший Урал

Ижевск

0 Пермь

разрыва на поверхность. На остальной же части возвышенности сбросовые мезоструктуры, осложненные сдвиговой компонентой, повсеместно фиксируют горизонтальное растяжение в двух ортогональных направлениях: субширотном и субмеридиональном (рис. 3). Важно отметить, что субширотное растяжение для востока и субширотное сжатие для запада возвышенности не противоречат друг с другом. Для растяжения же в ортогональном (широтном) направлении нужно искать какую-то свою причину, и, возможно, оно имеет вторичную природу, компенсирующую подъем возвышенности.

Южнее, в районе Суксунско-Красноуфимского уступа, почти во всех точках наблюдений восстанавливаются пологонаклонные (0-20°) оси сжатия, ориентированные от ЗСЗ до ЗЮЗ (рис. 3). По всей видимости, это сжатие, выраженное на поверхности, способствовало активизации Суксунско-Красноуфимского разрыва и формированию новейшей структуры Уфимского плато. Из-за взбросового характера поля напряжений/деформаций Суксунско-Красноуфимского разрыва субвертикальные оси растяжения образуют разброс ориентировок в плане.

Наконец, на Бугульминско-Белебеевской возвышенности усредненная ориентировка горизонтальной проекции локальных осей растяжения, восстановленных по стереограммам, занимает примерно северо-западное простирание (согласно с продольной осью возвышенности) (рис. 3). Ориентировка горизонтальных проекций осей сжатия здесь более сложная. Для северо-запада возвышенности характерно северо-восточное (согласно с СЗ растяжением) направление сжатия, а на юго-востоке сжатие имеет две ортогональных ориентировки - меридиональную (поперек Кандрыкульского уступа) и субширотную (поперек Буздякского уступа). Таким образом, сильный разброс ориентировок сжатия позволяет заключить, что оно связано с локальными причинами. Более же выдержанное растяжение северо-западной ориентировки, вероятно, отражает региональное поле напряжений.

4.4. Анализ связей деформации новейших поднятий Центрального Приуралья с региональными полями неотектонических напряжений

Согласно распространенной в последние годы точке зрения, горизонтальное давление на внутреннюю часть Евразийской литосферной плиты передавалось от находящейся южнее зоны ее коллизии с позднеальпийскими "гондванскими" плитами-инденторами: Аравийской и Индийской (Копп, 1997, 2004; Лёвин, Фомин, 2001; Леонов, 1995; Макаров, 1996; Милановский, 1983; МЫбЫп е1 а1, 1999). Давление, идущее на север от зоны коллизии было в целом субмеридиональным, что прежде всего проявлено в субширотном простирании надвигов Альпийско-Гималайского коллизионного пояса и в соседних с последним участках платформенной области Северной Евразии. Однако, возникновение меридионального новейшего Урала многие исследователи тоже связывают с влиянием давления,

идущего с юга, причем скорее от Индийской плиты (Копп, 2005; Левин, Фомин, 2001; Леонов, 1995; Макаров, 1996; Михайлов и др., 2001; Тевелев, 2003). По многим структурным и мезоструктурным признакам, новейший Урал деформировался в условиях субширотного сжатия (Вержбицкий, Копп, 2006; Копп, 2005, 2007), в возникновении которого рядом авторов отводится существенная роль наличию меридионально ориентированного восточного края Восточно-Европейской платформы (Копп, 2005; Лёвин, Фомин, 2001): последний, по всей видимости, исказил и отклонил направленное к северу коллизионное субмеридиональное давление.

Поскольку рассматриваемая территория располагается к западу от новейшего Урала (в таком аспекте как элемента Перииндийской коллизионной области) и далеко к северу от Кавказа (такового Периаравийской коллизионной области), то здесь возможно проявление следов воздействия и наложения (?) напряжений, исходящих с юга (Кавказ) и востока (Урал). Проанализируем по порядку соответствующие данные, изложенные в диссертации.

Обращает на себя внимание, что в пределах рассматриваемой территории имеются две области (структурные домены), которые различаются особенностями ориентировки как крупных неоструктур, так и установленных в ходе настоящего исследования направлений осей деформации. Первая из этих областей, представленная северной частью исследуемого района, включает в себя Вятские дислокации, Тулвинское и Уфимское поднятия. Общим для всех этих крупных структур является линейная вытянутость в плане в субмеридиональном (до ССВ) направлении. Кроме того, в их строении повсюду проявляется так или иначе выраженное поперечное к ним субширотное укорочение, причем последнее лучше всего выражено возле Суксунско-Красноуфимского разрыва, наиболее близкого к Предуральскому прогибу. Отсюда можно сделать вывод, что весь северный домен формировался при воздействии Урала, в условиях субширотного сжатия.

В южном домене, включающем Бугульминско-Белебеевское и Общесыртовское поднятия, наблюдается более сложная картина распределения траекторий напряжений. В северо-западной части Бугульминско-Белебеевского поднятия наиболее выдержанное направление (СЗ-ЮВ) имеет ось максимального удлинения, а ось укорочения направлено поперек нее. Поскольку направление удлинения совпадает с положением осевой линии Бугульминско-Белебеевского поднятия, здесь можно увидеть некоторую аналогию с динамикой формирования расположенных западнее субширотных (до ЗСЗ простирания) Жигулевских и Саратовских дислокаций: в их динамике также проявилось укорочение ЮЮЗ-ССВ направления. Отсюда, если вслед за (Копп, 2004; Копп, Тверитинова, 1999) связывать Саратовские и Жигулевские дислокации с "кавказской" динамической обстановкой Периаравийской коллизионной области, то можно считать, что и основная западная часть

Бугульминско-Белебеевского поднятия также принадлежит последней. На юго-востоке поднятия, где сжатие, преобладающее над растяжением, ориентировано в ортогональных направлениях (субширотном и субмеридиональном), можно увидеть признаки действия как "кавказского", так и "уральского" полей напряжений. Такое же наложение двух последних отмечалось и для новейшего свода Общего Сырта (Копп, 2004).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в периодических научных изданиях (список ВАК)

1. Копп M.JI., Вержбицкий В.Е„ Колесниченко A.A., Копылов КС. Новейшая динамика и вероятное происхождение Тулвинской возвышенности (Пермское Приуралье) // Геотектоника. 2008. №6. С. 46-69

2. Колесниченко A.A. Кинематика и новейшее развитие Суксунско-Красноуфимского разрыва (Центральное Приуралье) по мезоструктурным данным // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 2010. Т. 85. Вып. 6. С. 14-19.

Тезисы докладов и материалы конференций

1. Колесниченко A.A., Вержбицкий В.Е., Копп M.JI., Сим JI.A. Послепермское (новейшее?) поле напряжений/деформаций Тулвинского свода (Пермское Приуралье) по мезоструктурным наблюдениям // Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле. Тезисы докладов Всероссийской конференции в 2-х томах, ИФЗ РАН. 2008. Т. 1. С. 233-236.

2. Копп М.Л., Колесниченко A.A. Новейшая структура Тулвинской возвышенности Пермского Приуралья и ее соотношение с палеоструктурами фанерозойского чехла // Связь поверхностных структур земной коры с глубинными. Материалы четырнадцатой международной конференции, Ин-т геологии КарНЦ РАН. 2008. Ч. 1. С. 282-284.

3. Колесниченко A.A., Копп M.JI. Новейшая геодинамика района Тулвинской возвышенности Пермского Приуралья (по результатам изучения морфоструктуры) Н Месторождения природного и техногенного сырья: геология, геохимия, геохимические и геофизические методы поиска, экологическая геология. Материалы Международной конференции, посвященной 90-летию Воронежского государственного университета, ВГУ. 2008. С. 440-442.

4. Колесниченко A.A. Новейшая активизация Суксунско-Красноуфимского палеозойского разрыва (Южное Приуралье) и его кинематика по данным мезоструктурных наблюдений //Тектоника и геодинамика складчатых поясов и платформ фанерозоя. Материалы тектонического совещания в 2-х томах, РАН. 2010. Т. 1.С.331-336.

5. Колесниченко A.A., Яцкевич Ю.О. Новейшая активизация Суксунско-Красноуфимского разрыва (Центральное Приуралье) и его кинематика по

мезоструктурным ■ данным // V Сибирская международная конференция молодых ученых • по наукам о Земле. Электронный сборник тезисов. Новосибирск, 2010. Раздел "Региональная геология".

6. Колесниченко A.A., Яцкевич Ю.О. Новейшая геодинамика района Бугульминско-Белебеевской возвышенности Центрального Приуралья // Международная конференция, посвященная памяти Виктора Ефимовича Хаина "Современное состояние наук о Земле". Электронный сборник материалов конференции. МГУ, 2011. С. 896-899.

7. Колесниченко A.A., Яцкевич Ю.О. Структура и динамика формирования Бугульминско-Белебеевского поднятия (Центральное Приуралье) // П-ая международная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов памяти академика А.П.Карпинского. Электронный сборник материалов конференции. ВСЕГЕИ, 2011. С. 20-23;

8. Колесниченко A.A. • Новейшая структура Сыртовско-Тулвинского мегавала (Центральное Приуралье) и динамика его формирования // XII Всероссийская научная конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов "Геологи XXI века". Материалы конференции. Саратов, 2011. С. 11-13.

9. Колесниченко A.A. Динамика формирования новейших структур востока Русской плиты (Центральное Приуралье) по мезоструктурным данным // Материалы второй международной научно-практической конференции "Экологическая геология: теория, практика и региональные проблемы". Воронеж, 2011. С. 447-450.

10. Васильев Н.Ю., Колесниченко A.A. Сравнительная характеристика результатов реконструкции поля напряжений/деформаций, сопутствовавшего формированию Тулвинской возвышенности (Центральное Приуралье), путем применения разных методик // Осадочные бассейны и геологические предпосылки прогноза новых объектов, перспективных на нефть и газ. Материалы XLIV Тектонического совещания. М.: ГЕОС. 2012. С. 54-58

11. Копп М.Л. Васильев Н.Ю., Колесниченко A.A. Динамика формирования Вятских дислокаций и возможные источники деформаций // Осадочные бассейны и геологические предпосылки прогноза новых объектов, перспективных на нефть и газ. Материалы XLIV Тектонического совещания. М.: ГЕОС. 2012. С. 170-176

12. Колесниченко А.А. Новейшее поле напряжений/деформаций района Бугульминско-Белебеевской возвышенности (Центральное Приуралье), восстановленное разными методиками // Материалы докладов конференции 812 октября 2012г. "Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле". М.: ИФЗ РАН. 2012. С. 172-176

13. Копп М.Л., Никонов A.A., Колесниченко A.A. Структура, геодинамика и сейсмичность района Вятских дислокаций (Казанско-Кажимский авлакоген северо-востока ВЕП) // Материалы XVIII Международной конференции 24-29

сентября 2012 г. "Геологическая среда, минерагенические и сейсмотектонические процессы". Воронеж, "Научная книга". 2012. С. 153-157 14. Копп М.Л., Колесниченко A.A., Васильев Н.Ю., Мострюков A.A. Кайнозойское поле напряжений востока Русской равнины и Урала (по данным компьютерного моделирования результатов структурных наблюдений) // Материалы докладов конференции 8-12 октября 2012г. "Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле". М.: ИФЗ РАН. 2012. С. 177-180

Подписано в печать 22.04.2013 г.

Формат 60x90/16. Заказ 1670. Тираж 150 экз.

Печать офсетная. Бумага для множительных аппаратов.

Отпечатано в ООО "ФЭД+", Москва, Ленинский пр. 42, тел. (495)774-26-96

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Колесниченко, Алексей Александрович, Москва

04201453706

Колесниченко Алексей Александрович

Специальность 25.00.03 - Геотектоника и геодинамика

диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва, 2013

Содержание

Введение........................................................................................................3

Глава 1

Краткий обзор литературных данных об особенностях геологического строения и характере новейших движений на Урале и востоке Русской плиты.........................6

1.1. Геологическая изученность Волжско-Камской антеклизы....................................6

1.2. Тектоническая позиция района......................................................................9

1.3. Характеристика новейшей структуры............................................................14

Глава 2

Используемые методы структурно-парагенетических исследований и особенности их применения в условиях рассматриваемого региона.............................................21

2.1. Анализ макроструктурных рисунков..............................................................21

2.2. Мезоструктурные наблюдения.....................................................................22

Глава 3

Динамика развития крупных новейших поднятий.............................................27

3.1. Тулвинская возвышенность.........................................................................27

3.2. Уфимское плато.......................................................................................46

3.3. Бугульминско-Белебеевская возвышенность....................................................60

3.4. Общие выводы........................................................................................76

Глава 4

Динамика формирования некоторых соседних новейших структур Приуралья и Восточно-Европейской платформы (по литературным данным)...........................79

4.1. Вятские дислокации..................................................................................79

4.2. Общий Сырт............................................................................................85

Глава 5

Обсуждение результатов................................................................................90

5.1.0 возрасте борозд скольжения и других мезоструктур.......................................90

5.2. Новейший стресс режим и его изменения в пространстве....................................92

4.3. Горизонтальная компонента осей новейших напряжений и изменения ее ориентировки в плане.........................................................................................................95

4.4. Анализ связей деформации новейших поднятий Центрального Приуралья с региональными полями неотектонических напряжений...........................................98

Глава 6

Выводы.....................................................................................................102

Литература.................................................................................................109

Введение

Актуальность работы

Район Центрального Приуралья интересен также и тем, что здесь взаимодействуют разноориентированные напряжения, исходящие от соседних секторов Альпийско-Гималайского пояса, принадлежащих к разным коллизионным областям -Периаравийской и Перииндийской [51, 54, 69,71, 76, 79,117].

Цели и задачи исследования

Фактический материал и методология

Научная новизна

Защищаемые положения

Практическая значимость

Основные рекомендуемые области практического применения результатов исследований: 1) анализ сейсмической опасности территории. Центральное Приуралье —

место концентрации эпицентров наиболее сильных землетрясений (в том числе тектонических) в пределах Урала и Восточно-Европейской платформы. В какой-то степени эти землетрясения связываются с техническими взрывами в горнодобывающих районах, однако выделяются и достоверно тектонические; 2) знание местоположения и кинематики новейших разрывов важно для прогноза участков скопления полезных ископаемых, например, места повышенной концентрации солей могут частично приурочиваться к зонам раздвигов в Предуральском прогибе, а также для поиска направлений трещиноватости, оптимальных для дренирования подземных вод.

Апробация работы и публикации

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения. Работа объемом 107 страниц содержит 49 рисунков, 1 таблицу. Список литературы включает 118 наименований.

Благодарности

Исследования проводились при постоянной поддержке и участии моих коллег на разных этапах. Начальные полевые работы по теме, в частности, сбор и анализ мезоструктурных данных и реконструкция полей напряжений проходили при участии В.Е.Вержбицкого, он же консультировал по вопросам современных методик обработки мезоструктурного материала. Бакалаврская работа выполнялась под руководством Л.А.Сим. Н.В.Макарова оказывала ценные консультации в освоении геоморфологической методики анализа новейшей структуры на примере Тулвинской возвышенности. Н.Ю.Васильевым и А.О.Мострюковым были выполнены работы по обработке наших данных на компьютере, позволившие составить количественные модели поля напряжений. Всем коллегам выражаю глубокую благодарность за помощь в работе.

Особую признательность выражаю своему научному руководителю, д.г.-м.н. М.Л.Коппу, под постоянным контролем и чутким вниманием которого проделывалась настоящая работа на всех этапах в течение восьми лет.

1.1. Геологическая изученность Волжско-Камской антеклизы

Геологическое строение территории Центрального Приуралья изучено очень хорошо, что было вызвано богатством представленных в регионе полезных ископаемых. В тектоническом отношении район Центрального Приуралья принадлежит восточной части Волжско-Камской антеклизе, которую в самостоятельный элемент впервые выделил А.Д.Архангельский (1934, 1937), а позже Н.С.Шатский (1941) установил, что Московская и Прикаспийская (Западно-Казахстанская) синеклизы разделены огромным Волго-Уральским сводом. Антеклиза под названием Волго-Уральской отражена на тектонических картах Европы (Богданов A.A., 1964) и Евразии (Яншин A.JL, 1966).

Помимо упомянутых выше исследователей геологическим и тектоническим изучением фанерозойского чехла и фундамента здесь в разные годы занимались, П.И. Кротов, С.Н. Никитин, A.B. Нечаев, А.Н. Замятин, М.Э. Ноинский, A.A. Штукенберг, Г.О. Романовский и многие другие. Особое место среди исследователей, занимавшихся историей тектонического развития в целом территории платформы или ее восточной части, занимают А.П. Карпинский, А.Д. Архангельский, И.М. Губкин и Н.С. Шатский, которые в своих трудах заложили основы историко-геологических реконструкций с использованием палеогеографических схем и на их основе установили ведущую роль механизма глыбовых движений фундамента и крупных разломов в формировании структурного плана осадочных толщ, слагающих платформенный чехол. В последующем, в конце 30-х - в начале 40-х годов, выяснению истории становления и развития крупных платформенных структур с охватом территории, находящейся между складчатой областью Урала и Волгой, посвящены труды A.A. Борисова и О.П. Грациановой, Ю.А. Притулы, В.В. Белоусова. В трудах этих исследователей путем построения первых сводных структурных карт, схем мощностей и литофациального состава палеозойских пород, изложены взгляды о пермско-каменноугольном возрасте образования крупных тектонических элементов.

Начиная с 1945 г. и в ряде более поздних работ Н.С. Шатский опубликовал серию палеогеологических карт, где он впервые показал, что выделенная в 1941 г. Волго-Уральская антеклиза существовала уже к концу герцинского тектонического цикла, а ее строение существенно отличалось не только от докембрийской и древнепалеозойской, но и от девонской, каменноугольной и альпийской структуры.

В 1951 г. М.Ф. Мирчинк и A.A. Бакиров составили серию схем формирования структурных элементов первого порядка Восточно-Европейской платформы. В последующих публикациях А.А.Бакирова (1954-1962) были сделаны коррективы, свидетельствующие о более устойчивой направленности в развитии крупных тектонических элементов.

Анализируя геотектоническое развитие Восточно-Европейской платформы, Ю.А.Косыгин и Д.С.Халтурин в 1958-1966 гг. отмечали дифференцированность и структурную приподнятость восточной ее части.

В опубликованной в 1956 г. монографии В.Д.Наливкина, Л.Н.Розанова, Э.Э. Фотиади и других, посвященной тектонике Волго-Уральской нефтегазоносной области, история формирования рассмотрена для каждой крупной структуры (свода, впадины, прогиба) исходя из анализа изменения их контуров, выявленных по картам фаций и мощностей главным образом палеозойских отложений. Аналогичный автономный подход к тектоническому развитию каждого свода, впадины, прогиба принят и в более поздней, 1967 г., монографии по тектонике указанной нефтегазоносной области Н.К. Грязнова, А.И. Клещева, В.А. Клубова и др. В этих двух монографиях большое внимание уделено времени формирования крупных структур (сводов, впадин, прогибов).

В статье М.В. Муратова, М.Ф. Микунова и Е.С. Черновой (1962 г.) дан анализ основных четырех этапов тектонического развития Русской платформы. В 1965 г. Л.Н. Розанов, Р.Б. Сейфуль-Мулюков, Л.Э. Левин и Г.Б. Сальман изложили свои представления об истории развития структурных элементов нефтегазоносных территорий востока Руссой платформы на байкальском, каледонском, герцинском и альпийском этапах.

Большое внимание явлениям наследования и новообразования для территории Волжско-Камской антеклизы уделили И.М. Губкин, Н.С. Шатский, в последующем М.Ф. Мирчинк, A.A. Бакиров, М.В. Муратов, В.Д. Наливкин, А.Б. Ронов, В.Е. Хаин, В.Л. Соколов, Д.С. Халтурин, A.A. Борисов и другие.

Первые сравнительно детальные тектонические карты, систематизирующие взгляды на строение Волжско-Камской антеклизы, были составлены в 1939 г. В.И. Носаль, Ю.А. Притула и A.A. Трофимуком, а вскоре же A.A. Борисовым и О.П. Грациановой. Последние, принимая во внимание построения Н.С. Шатского, выделили на своих картах Мелекесскую, Верхнекамскую и Бирскую впадины. Приблизительно в эти же годы для отдельных территорий тектонические карты были построены Е.В. Милановским, А.Н. Мазаровичем и Н.П. Герасимовым.

Принципиально новые представления о тектонике этой территории возникли в 1951-1958 гг. после работ, опубликованных A.A. Бакировым, а затем В.Д. Наливкиным, JI.H. Розановым, Э.Э. Фотиади в соавторстве с большим коллективом геологов, Ю.А. Косыгиным и Д.С. Халтуриным. На тектонических картах и схемах этих исследователей, кроме указанных впадин, были показаны Токмовский, Татарский, Жигулевско-Пугачевский, Башкирский и Камский своды. В последующем (исследователями) границы и само структурное содержание, вкладываемое в эти тектонические элементы, изменялось, во многом уточнялось, а для отдельных частей, главным образом южной и восточной, высказаны иные взгляды на районирование. В восточных районах Волжско-Камской антеклизы, примыкающих к Уралу, где расположены мощные толщи позднедокембрийских отложений и наблюдаются значительные несоответствия в структурных планах различных комплексов пород, их тектоника во многом стала понятна благодаря работам A.A. Трофимука, А.И. Олли, В.А. Романова, Г.П. Ованесова, А.Р. Кинзикеева, С.Г. Морозова, A.A. Аксенова, Ю.Н. Кухаренко, В.С.Голубева и др. Для южных территорий, прилегающих к Прикаспийской синеклизе и ее стыку с Предуральским прогибом, тектоническому районированию посвящены публикации А.Н. Мустафинова, Ю.Н. Година, В.А. Лобова, П.Г. Трушкина, М.Ф. Свищева, В.А. Клубова, С.П. Максимова, И.А. Шпильмана, P.O. Хачатряна и др.

Тектонические карты для этих отдельных территорий были построены исходя из разных принципов, отвлеченно от особенностей строения в ряде мест соседних территорий, в связи с чем районированием нередко охвачены лишь части сводов, впадин и прогибов, без указания их принадлежности к определенным структурным этажам. Вследствие этого при их сравнении и сопоставлении ощущается несогласованность в трактовке строения одних и тех же крупных тектонических элементов.

Общая схема районирован

Информация о работе

Колесниченко, Алексей Александрович
кандидата геолого-минералогических наук
Москва, 2013
ВАК 25.00.03

Диссертация

Динамика формирования позднекайнозойской структуры области сочленения Русской плиты и Урала (Центральное Приуралье), по мезоструктурным данным - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы