Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Эволюция тектонической структуры и современное тепловое состояние недр Сирии

ВАК РФ 25.00.01, Общая и региональная геология

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Эволюция тектонической структуры и современное тепловое состояние недр Сирии"

Территория Сирии в тектоническом отношении охватывает северную часть Аравийской платформы и расположена между двумя крупными предальпийскими прогибами - передовым Месопотамским на востоке и Средиземноморским на западе и является, таким образом, не только географическим, но и своего родактурным "перешейком". Различным аспектам геологическогоения и развития территории Сирии посвящены многочисленные исследования и публикации. Фундаментальная основа геологическогоенияны была заложена геологосъемочной Советско-Сирийской экспедицией, возглавлявшейся В. П. Пон и каровым. Результаты этих работ не потеряли своего значения до настоящего времени. Благодаря чрезвычайно большому объему нефтяного бурения и геофизических исследований, проведенных в последующие годы, были получены данные, существенно изменившие представления о геологическомении и развитии этой территории.

Сопоставление многочисленных данных, относящихся к различным аспектам геологии Сирии, позволило уточнить, а отчасти выявить некоторые общие закономерности эволюции тектонической структуры этой части Аравийской платформы (т.н. "Сирийского амфитеатра") и прилегающей к ней части Средиземного моря.

Положение 1.

Тектоническая структура сирийской части Аравийской платформы и Восточного Средиземноморья характеризуется сочетанием инверсионного и унаследованного режимов развития.

1.1. Общие черты геологического строения осадочного чехла

В строении осадочного чехла "Сирийского амфитеатра" принимают участие преимущественно мелководно-морские отложения палеозоя, мезозоя и кайнозоя. Для него характерны многочисленные перерывы, значение которых меняется большей частью в соответствии с главными тектоническими структурами (рис. 1). Наиболее крупные перерывы выражены выпадением из разрезов отложений верхнего силура-девона на всей территории Сирии, на ее большей восточной части верхов верхней перми-низов нижнего триаса и оксфорда-титона, частично, возможно, неокома. Размывы фиксируются также между кембрием и ордовиком, карбоном и пермью, триасом и юрой, туроном и коньяком, коньяком и сантоном, внутри кампана, между олигоценом и миоценом (Litak et al., 1998).

Тектоническая структура Сирии определяется сочетанием мезозойских рифтов и изометричных поднятий (рис. 2), выраженных в рельефе поверхностей докембрийского кристаллического фундамента (рис. 3) и в значительной степени палеозоя.

Среди мезозойских рифтов выделяются два типа: инверсионные и неинверсионные. К первым относятся рифты П рисредизе мноморский (Mart, 1987), Пальм и рек и й (Поникаров и др., 1968), названный нами Центрально-Сирийским, Синжарский (McBridel et al, 1990). Первый и второй рифты имеют классическое для этих структур "тройное сочленение". Центрально-Сирийский и Синжарский рифты хотя и ориентированы в одном, зюз-вев направлении, но смещены относительно друг друга по системе скрытых разломов, протягивающихся вдоль р. Евфрат.

Два других мезозойских рифта сз-юв направления Евфрате кий (на востоке) и Азрак-Сирхан (на западе) являются неинверсионными и перекрыты мощным чехлом платформенных отложений кайнозоя. Инверсионные и неинверсионные рифты отличаются не только по типу, но и по времени развития. В рифтах доке мбр и иский фундамент залегает на глубинах от 10-14 км (Приередиземноморский) до 8-10 км (Синжарский).

Поднятия, разделенные рифтами, являются более крупными изометричными структурами платформенного типа. К их числу относятся поднятия Рутба на юге и Алеппское на

Сводная колонка осадочного чехла территории Сирии

Возраст Формация максимальная мощность в (м) литология

Четвертичная Бахтари 1000 Конгломераты с песчаниками неоген Плиоцен

Верхний Фарс Песчаники с глинистыми сланцами

Миоцен

Нижний Фарс 700 Ангидриты/ гипсы и глинистые сланцы джеребе 125 Дол.известняки; ангидриты

Дибана 250 Ангидриты; галиты

Евфрат Шиллу 200 Известняки и Известняки и мергели палеоген Олигоцен

Эоцен Джадала 600 Мергели и известняки

Палеоцен Кермав/ (алижи) шираниж ------; , --------- Сухне/Массия 7|ерро ' 600 1600 —~~700Г- "" 1200" тоо " Мергели и глинистые мергели. Мергели и аргилл. изв. ~ КТсргйпТ'икреш мел верхний Маастрихт

Кампан

Сантон

Коньяк

Турон ~Джадая Тутба Доломитовые известняки и ангидриты

Сеноман нижний Песчаники и базальты Доломиты с глинами о Л5 Я CL Верхний сарджули

Алан/Мусс 150 Доломиты с глинистыми сланцами

Адая 150 Глины; ангидриты и доломиты

Бутма 300 Доломиты; глины

Средний Курачина-Ангидрит 400 Ангидриты

Курачина-До ломит 800 Доломиты с известняками

Нижний Аманус-Шейл 250 7?0 J200 ' 750 JJ^щиcтыe сланцы Песчаники "Песчаники с прослоями Глины;

Пермь Аманус карбон ГМаркада

Нижний силур Танф

Ордовик Афенди 1000 Песчаники с глинами

Сваб 1000 ? Глинистые сланцы с песчаниками

Ханасер 1500 ? Песчаники кем бри Сосинк Т^варцевые песчаники

Бурж 150 Доломиты; известняки забук 9 Кварцевые песчаники

Рис.1

Тектоническая схема Сирии

Рис. 2. 1-пограничные разломы мезозойских рифтов; 2-трансформные разломы; 3 -Левантийский рифт; 4-краевые структуры Альпийского складчатого пояса; 5-фронтальные надвиги Альпийского складчатого пояса; 6-центры кайнозойского вулканизма. Цифровое обозначение тектонических структур на рисунке: 1-1У-поднятия:

1-Алеппское, П-Рутба, Ш-Абдеэльазиз-Камышлы, 1У-Равда. 1-5-рифты- (1-3-инверсионные; 4,5-неинверсионные):

1 -Присредиземноморский, 2-Центрально-сирийский (2а-вскрытая часть, 2б-погребенная часть), З-Синжарский, 4-Азрак-Сирхан (Друзский прогиб), 5-Евфратский.

Структурная карта основания платформенного чехла

Сирии

Рис. 3. (по данным Сирийская нефтяная компания)

Изолинии с цифрами - страоизогиисы по подошве чехла; цифры-глубина залегания относительно уровня моря (в км); жирные линии -разрывы. севере, разделенные эпирифтовыми Пальмирским горноскладчатым сооружением, Равда на юго-востоке и Абдельазиз-Камышлы на северо-востоке, разделенные Синжарским рифтом. В пределах первых двух западных поднятий докембрийский фундамент залегает на глубинах до 5 км, под двумя более восточными поднятиями он находится на глубинах до 6 км (Леонов и др., 1989; Best, 1993). Присредиземноморский рифт отделен с востока от внутриматериковой области позднекайнозойской рифтовой системой Восточного Леванта.

Согласно сейсмическим и гравиметрическим данным (Mart, 1987), в центральной части Левантийского суббассейна Средиземного моря под чехлом осадков, достигающим мощности 15 км, залегает высокоплотностной слой консолидированной коры (V = 6,7 км/сек, р = 2,90 г/см3) неясного происхождения. Зона перехода от "безгранитной" до "стандартной" материковой двуслойной консолидированной коры охватывает офшорную полосу шириной около 20 км и материковую полосу от береговой зоны до кайнозойской рифтовой зоны Восточного Леванта.

1.2. Строение и условия формирования комплексов осадочного чехла

В осадочном чехле "Сирийского амфитеатра" выделены следующие структурные комплексы, соответствующие главным этапам развития территории: нижнепалеозойский, верхнепалеозойский, триасовый, юрский-нижнемеловой, верхнемеловой-эоценовый, олигоцен-миоцен-четвертичный.

1.2.1. Раннепалеозойский комплекс

Раннепалеозойский структурный комплекс включает отложения кембрия, ордовика и нижнего силура. Главное значение среди них имеют песчаники и глинистые сланцы мелководного шельфа. Отложения кембрия в Сирии вскрыты только одной скважиной Ханасер-1 на северо-востоке страны.

Однако, согласно данным сейсмостратиграфии, известняки формации Бурж, развитые в Иордании и на юге Турции, прослеживаются в виде четко выраженного отражающего горизонта через территорию Сирии, что свидетельствует о широком распространении кембрия в основании осадочного чехла "Сирийского амфитеатра".

В кембрии по аналогии с разрезами Иордании и Южной Турции могут быть выделены три отдела, выделяемые в ранге формации: нижней и верхней континентальных кластических, соответственно Забук и Сосин, и средней морской карбонатной Бурж. Мощность кембрийских отложений по двойному пробегу отраженных волн оценивается в 2 км.

Ордовик на территории Сирии представлен также тремя отделами (формации Каномер, Сваб, Афенди) и вскрыт целым рядом глубоких скважин. Это преиму ществен но мелководно-0 морские кварцевые и слюдяные глинистые сланцы, разделенные региональными поверхностями размывов. Нижний ордовик частично представлен континентальными железистыми песчаниками с кальцитовым цементом. В среднем ордовике на востоке антеклизы Рутба (скв. Сваб-1) присутствуют черные алевролиты, вулканиты, доломиты и ангидриты. В этом районе ордовик имеет максимальную мощность до 1600 м, которая уменьшается к западу к центральной части антеклизы (скв. Танф-1) до 1000 м.

Для нижнего силура на всей территории Сирии характерны черные граптолитвые глинистые сланцы. Отложения имеют примерно одинаковую мощность при ее максимальном значении в 500 м в центральных районах страны. На юге в области антеклизы Рутба силур залегает на отложениях верхнего ордовика со стратиграф и чески м несогласием.

Для определения структуры осадочного бассейна раннего палеозоя нами из карты мощностей всего палеозойского разреза (Леонов и др., 1989) были исключены мощности отложений карбона-перми. Образующих сравнительно очень простую плоскую впадину. В результате этой операции были выявлены новые элементы конседиментационной структуры раныепалеозойского бассейна, в котором, как это выясняется, были уже заложены главные черты современной тектонической архитектуры "Сирийского амфитеатра".

В целом нижнепалеозойский комплекс соответствует крупному трансгрессивному циклу, характеризовавшемуся в области "Сирийского амфитеатра" сменой условий прибрежной равнины (кембрий) условиями постепенно углублявшегося мелководного шельфа при поступлении морских вод с востока, из океана Палеотетис.

Ассоциация вулканитов и эвапоритов в разрезе ордовика в скв. Сваб-1 на востоке антеклизы Рутба является типичной для рифтовых структур. Это дает основание предполагать сочетание в раннем палеозое условий осадконакопления эпиконтинентального моря и рифтовых впадин. Близость указанной вулканогенно-эвапоритовой толщи к меловому Евфратскому рифту позволяет допускать геоисторическую связь последнего с более древней и, возможно, более крупной структурой того же генетического типа.

На построенной на базе опубликованных материалов (Леонов и др., 1989; Best et al., 1993 и др.) карте изопахит нижнепалеозойского осадочного комплекса "Сирийского амфитеатра" обозначились южная и северная области относительных прогибов и разделяющее их Центральное поднятие зюз-всв ("Пальмирско-Синжарского") направления.

Области прогибаний, глубина которых к середине силура достигала 4-5 км, были разделены поперечными седловинами на впадины, соответствующие пространственно поднятиям. Центральное поднятие, разделявшее южную и северную области раннепалеозойских прогибов, характеризовалось наиболее сложной синседиментационной структурой, осложненной локальными изометричными депрессиями и сводами. В пределах последних фундамент не опускался глубже 1000 м, а временами, вероятно, находился на уровне эрозионной поверхности.

Согласно имеющимся данным и представлениям (Best et al., 1993; Rybakov et al., 1999 и др.), западнее Восточно-Левантийского рифта на территории Сирии, Ливана и Израиля в раннем палеозое располагался склон крупного поднятия, занимавшего восточную часть современного Средиземного моря. Нельзя исключать существование пространственной связи между этим и Центральным поднятием.

Раннепалеозойское прогибание территории было прервано в середине силура ее общим поднятием, продолжавшимся до конца девона. С ним был связан размыв отложений силура, особенно по южной и северной перифериям "Сирийского амфитеатра", где отложения этого возраста были полностью эродированы, и отложения карбона перекрыли частично со слабым угловым несогласием ордовик. Таким образом, к позднему палеозою уже была создана, хотя и слабо выраженная, но все же инверсионная структура по отношению к "каледонской".

1.2.2. Позднепалеозойский комплекс

Этот комплекс включает отложения карбона и перми. Первые представлены преимущественно темными глинистыми сланцами, аргиллитами и известковистыми песчаниками с прослоями известняков и доломитов. На западе Сирии преобладают континентальные псаммо-пелиты.

Каменноугольные отложения отсутствуют на юго-западе, северо-западе и вдоль северной границы страны в результате их последующего размыва или синседиментационного поднятия этих районов.

В целом отложения карбона образуют простую эллипсовидную в плане блюдцеобразную замкнутую структуру платформенного типа, ориентированную в зюз-всв ("пальмирском") направлении (Best, 1993), резко контрастирующую со сложно дифференцированной структурой раннепалеозойского комплекса (рис. 4). Судя по латеральному изменению фаций, наиболее крупная область размыва в каменноугольное время располагалась на месте Восточного Средиземноморья. Об этом же свидетельствуют результаты оценки геофизических данных по территории Израиля, согласно которой в Восточном Леванте мезозой перекрывает г

Карта мощности каменноугольных отложений

Рис.4) ^ а1. докембрийский кристаллический фундамент и, возможно, рифтовый комплекс венда или раннего палеозоя (ЯуЬакоу е1 а1., 1999). Депоцентр каменноугольного прогиба, ограниченный изопахитой 1000 м, был смещен несколько к южной границе Сирии, за пределами которой отложения этого возраста распространены спорадически в виде отдельных плоских впадин.

Сходное распространение имеют отложения перми, в разрезах которых выделяются формации Долас и Аману с, включающая также отложения нижнего триаса. Нижняя формация Долас в Центральной Сирии представлена органогенными и органогенно-обломочными известняками в верхних частях разрезов местами с прослоями песчаников. Мощность формации изменяется от 20 м до 260 м в Южных Пальмиридах (скв. Дубайт-2).

Среди пермских отложений формации Аманус на юге Сирии преобладают красно- и пестроцветные песчаники с прослоями гравелитов и красноцветных глин. Мощность этих преимущественно континентальных отложений изменяется в интервале 170 м (скв. Сваб-1) до 232 м (скв. Танф-1).

В Южных Пальмиридах формация сложена в нижней части красноцветными алевролитистыми глинами, содержащими редкие прослои углей и многочисленные прослои палеопочв (землистых алевролитов), в верхней части аналогичными глинами и красноцветными песчаниками. В этом районе формация имеет максимальную мощность до 666 м (скв. Сух не).

В Восточных Пальмиридах, северной части Евфратской впадины, Джебиссинском и Румелахском районах разрезы перми сложены континентальными и прибрежно- морскими преимущественно песчаными осадками. В районе Джебисса, где среди псаммитов присутствуют морские глины, известняки и доломиты, пермь имеет мощность около 500 м.

В целом, в течение перми произошло обмеление морского бассейна и установление преимущественно континентальных условий осадконакопления, совпавшее с варисскими орогеническими движениями подвижных палеотетисных структур. Судя по распределению мощностей перми, в соответствующее время началось несколько относительно более ускоренное прогибание зоны Пальмирид, достигшее максимума в последующий отрезок геологического развития "Сирийского амфитеатра".

1.2.3. Триасовый комплекс

На территории Сирии и стран Восточного Леванта триас представлен преимущественно морскими карбонатными, лагунно-морскими карбонатно-сульфатно-эвапоритовыми, в меньшей степени глинистыми и континентальными псаммо-пелитовыми отложениями. Его наиболее полные разрезы вскрыты скважинами в Южных Пальмиридах и на северо-востоке Сирии, а также в Израиле.

Триас явился эпохой наиболее коренных изменений в тектоническом развитии "Сирийского амфитеатра". В это время заложились главные мезозойские рифты Присреди земном орский, Центрально-Сирийский

Пальмирский) и Синжарский, в которых за триас накопилось до 2000 м осадков (рис. 5). Относительно увеличенная мощность триаса в Евфратском рифте (850 м) также может связываться с первыми импульсами его развития.

Поскольку триасовый комплекс и условия его формирования имеют крайне важное значение в эволюции тектонической структуры "Сирийского амфитеатра", его характеристика дана в диссертации в относительно более развернутом виде.

Триас наиболее хорошо изучен в северо-восточной части Сирии, где он вскрыт на полную мощность целым рядом нефтегазовых скважин. Согласно принятой Сирийской национальной компанией схеме расчленения триаса в этом районе страны в его разрезе выделены следующие литолого-стратиграфические подразделения в ранге свит (снизу):

1 - свита Аманус-Шейл - нижний триас;

2 - свита Курачина-Доломит - средний триас, анизийский

Схема мощностей и литофадий триаса (Т) May, 2. 1991 г.).

Рис.5),

Кластические породу; У~| Преимущественно карбонатные;

I*. ^ Z} Эвопариты верхнего триаса. ярус;

3 - свита Курачина-Ангидрит, слагающая верхнюю часть среднего триаса, ладинский ярус;

4 - свита Бутма, нижняя часть верхнего триаса, карнийский ярус;

5 - свита Адайа, средняя часть верхнего триаса, карнийско-норийский ярус;

6 - свита Мусс, Аллан, Сарджели, соответствующие верхней части верхнего триаса, норийский и рэтский ярусы.

Ниже приводится краткая характеристика разреза триаса северо-восточного района Сирии.

Нижний триас, свита Аманус-Шейл представлена глинистыми известняками и песчаниками. Мощность свиты изменяется от первых сотен метров в Синжарском рифте до первых десятков метров и полного выпадения из разреза за его пределами. Залегает на отложениях нижнего (на севере) и верхнего (на юге) палеозоя.

Средний отдел: нижняя свита Курачина-Доломит и верхняя свита Курач и на-Ангидрит.

Свита Курачина-Доломит образована монотонными доломитами в верхней части с прослоями глинистых алевролитов. Залегает трансгрессивно на породах палеозоя в Синжарском рифте также отложениях свиты Аманус-Шейл нижнего триаса. Мощность свиты изменяется от 400-500 м в Синжарском рифте до 200 м за его пределами.

Свита Курачина-Ангидрит сложена ангидритами и гипсами, содержащими в ее верхней части прослои доломитов и известняков.

Ангидриты и глины имеют белый цвет, рыхлые, доломиты коричневого, реже серого цвета, глинистые сланцы доломитизированные, пиритовые. Свита имеет максимальную мощность до 600-650 м в Синжарском рифте и минимальную мощность, до 50 м, на наиболее удаленных от рифта участках разделенным им поднятий.

Верхний отдел: свиты Бутма, Мусс, Аллан, Сарджели.

Свита Бутма, образующая нижнюю часть разреза верхнего отдела триаса, представлена доломитами и известняками с включениями глин и эвапоритов. Ее толщина изменяется от 70-100 м до 180 м без заметной взаимосвязи со структурами. Свита залегает согласно на свите Курачина-Ангидрит и отчасти с размывом на свите Курачина-Доломит.

Свита Адайа характеризуется чередованием ангидритов, глинистых сланцев, известняков и доломитов. В разрезах Синжарскош рифта она согласно перекрывает свиту Бутма, а за его пределами выпадает из разрезов в результате предмеловой эрозии. Мощность свиты Адайа изменяется от 150 м в Синжарском рифте до 40 м на разделенных им поднятиях.

Свита Мусс сложена доломитами и известняками, содержащими редкие прослои ангидритов и аргиллитов. В большинстве скважин установлено ее согласное залегание на более древних отложениях триаса. В скважине Джебиса-207 она залегает несогласно на породах палеозоя. Имеет толщину до 60 м.

Свита Аллан включает ангидриты с прослоями доломитов и известняков. Имеет мощность 15-30 м.

Свита Арджали характеризуется чередованием доломитов и глинистых сланцев, местами также ангидритов. Доломиты белые, глауконитовые, содержат прослои белых и коричневых известняков.

Глинистые сланцы зеленовато-коричневые, красноватые, известковистые, местами пиритизированные. Мощность свиты изменяется от 400 м в Синжарском рифте до 30 м за его пределами.

Цитологические особенности отложений триаса в приведенном выше его разрезе свидетельствуют о том, что рифтообразование этого времени происходило на фоне неоднократной смены палеогеографических обстановок открытого моря и полузамкнутого бассейна, что свойственно, например, для такого классического рифта, как, например, Красноморский рифт.

С учетом приведенных выше особенностей строения разреза триаса и вариаций его мощности для северо-востока Сирии намечается следующая последовательность палеогеографических обстановок, которая может быть распространена и на всю территорию Сирии.

В раннем триасе, возможно, уже в самом конце перми произошло заложение Синжарского рифта. Территория представляла собой в это время прибрежную равнину, которая подвергалась то затоплению, то осушению. Трансгрессии происходили с северо-востока из области зародившегося океана Тетис. Результатом изменений палеогеографических условий явилось накопление мелководно-морских и континентальных псаммитов и пелитов свиты Аманус. Мелководно-морские условия были более устойчивыми в зоне Синжарского рифта, что обусловило повышенное залегание в разрезах этой свиты морских аргиллитов.

Во второй половине раннего триаса во время накопления свиты Шейл Синжарский рифт приобрел более контрастное геоморфологическое выражение. В нем в виде мелководно-морского залива, граничившего на севере с поднятием. Последняя являлось большей частью областью размыва, о чем свидетельствуют выпадение из разрезов севернее Синжарского рифта отложений нижнего триаса или их грубокластический состав при крайне небольшой мощности.

Трансгрессия первой половины среднего триаса привела к расширению области осадконакопления и сглаживанию палеогеографических различий между Синжарским рифтом и разделенными им областями. Однако к северу от рифта продолжало оставаться геоморфологически выраженное поднятие, о чем свидетельствует наличие среди доломитов свиты Курачина-Доломит кластических осадков на крайнем северо-востоке Сирии.

Во второй половине среднего триаса произошли аридизация климата и обмеление бассейна седиментации, приобретшего характер лагунного моря. Это привело к накоплению мощной толщи ангидритов и гипсов свиты

Курачина-Ангидрит. Следует отметить, что в это время наибольшее структурное выражение приобрел Синжарский, а также более западные рифты.

Поздний триас явился эпохой чередования условий седиментации открытого моря и полуизолированного бассейна. Первые приходились на время накопления свит Адайа и Аллан, вторые господствовали при накоплении свит Бутма, Мусс и Серджели. В условиях полуизолированных бассейнов отмечались преимущественно ангидриты и гипсы. В обстановке открытого моря формировались толщи однородных доломитов и известняков.

На юге Присредиземноморского рифта в Израиле триас представлен главным образом отчасти кластическими отложениями с эвапоритами в верхней части разреза. На юге в пределах Синая эти отложения замещаются латерально преимущественно кластической фацией, что свидетельствует о сносе терригенного материала в триасовый бассейн со стороны Аравийско-Нубийского щита. Наиболее грубообломочная фация в виде конгломератов залегает в нижней части разреза и соответствует наиболее активной стадии формирования Присредиземноморского рифта.

Верхние эвапориты в разрезе триаса (ангидриты, гипсы, доломиты) соответствуют лагунным условиям формирования этого рифта (рис.6).

В целом триасовый бассейн осадконакопления с его осевыми зонами, совпадавшми с Синжарским и Центрально-Сирийским и Присредиземноморским рифтами, по режиму развития очень напоминает миоценовый этап развития рифта Красного моря, представлявшего в это время эвапоритовый трог, подвергавшийся частым морским ингрессиям из Аденского залива Индийского океана. Ингрессии в триасовый эвапоритовый бассейн Северной Аравии могли приходить из тетисных морей как с востока, так и с запада, где в триасе образовалась крупная рифтовая система, разрушившая ранее существовавшее здесь крупное поднятие.

Литофации триаса на юге Присредиземноморского рифта. Конгломераты и подстилающие их вулканиты в центре профиля, вероятно, соответствуют рифтовому комплексу (Mart, 1987).

V V V + +

Гипсы.

Глинистые сланцы

Карбонатные отложения; Вулканиты;

Метаморфические породы;

Песчаники; Конгломераты;

Кембри; Докембри.

1.2.4. Юрско-раннемеловой комплекс

Данный структурный комплекс осадочного чехла "Сирийского амфитеатра" существенно отличается от нижележащего, триасового и вышележащего, верхннемелового-палеогенового двумя особенностями. Во-первых, в отличие от более и менее древних комплексов в его современной и синседиментационной структурах не имеют выражения внутриматериковые мезозойские рифты. Во-вторых, он характеризуется относительно крайне незначительной мощностью составляющих его стратиграфических подразделений, а также выпадением из разрезов некоторых из них на больших территориях. В третьих, для него свойственны наиболее контрастные литолого-фациальные изменения как по латерали, так и по вертикали и значительная роль континентальных фаций. Наиболее мощные (до 3000 м) и стратиграфически полные разрезы комплекса характерны для Присредиземноморского рифта, где в них наблюдаются своеобразные литолого-фациальные переходы.

На территории Сирии нижняя и средняя юра распространена главным образом в пределах Центрально-Сирийского рифта и на прилегающих к нему склонах поднятий (рис. 7, 8). Она представлена мелководно-морскими песчано-глинистыми и карбонатными отложениями мощностью в первые сотни метров.

Отложения поздней юры отсутствуют на большей части территории Сирии и распространены лишь в ее западных районах, приближенных к Средиземному морю (Присредиземноморскому рифту). Они представлены континентальными, прибрежно- и мелководно-морскими псаммо-пелитами и морскими известняками. В Южных Пальмиридах отложения поздней юры выступают на поверхность в ядрах антиклиналей и вскрыты скважиной Шериф в интервале глубин 1375-1320 м. Здесь они представлены светло-черными и темно-серыми глинистыми известняками верхней части формации Мулусса (Поникаров и

Поперечный профиль через Пальмириды и сопряженные поднятия (Алеппское и Рутба)

200 У рис.7)

Свита Шираниш; Свита Сухне; Вев! 1А. е! а1, 1993)

Свита Джадая / Хаян; Свита Рутба;

Свита Камчука;

Свита Адая/ Бутма; Свита Курачина- Ангидрит; Свита Курачина- Доломит; Свита Аманус- Шейл;

Отложения палеозоя. Свита Серджелу/ Алан-Мус.

Продольный профиль через Пальмириды, Левантискиую зону и Евфратский бассейн ю-з с-в

400 рис.8)

600 700 Вев! 1А. й а1, 1993)

V» х

О V и V

V V Ч/ V/

Свита Шираниш; Свита Сухне; Свита Джадая / Хаян; Свита Рутба; Свита Камчука;

Свита Адая/ Бутма; Свита Курачина- Ангидрит; Свита Курачина- Доломит; Свита Аманус- Шейл; Отложения палеозоя.

Свита Серджелу/ Алан-Мус ; др., 1968).

Строение разрезов юры Присредиземноморского рифта благодаря значительному объему глубокого бурения наиболее хорошо изучено в Израиле, где мощность отложений этого возраста достигает 1500 м и более. Здесь в них выявлена широтная литолого-фациальная зональность в следующей последовательности (с востока на запад): зона сочетания мелководно-морских песчано-глинистых и карбонатных отложений для ранней и средней юры, континентальных псаммо-пелитов и прибрежно-морских карбонатных отложений для поздней юры, соответствующая внешнему шельфу, зона преимущественно глинистых отложений лагуны, зона барьерных рифов, зона глинистых осадков краевой части некомпенсированного прогиба, занимавшего, как считается, область Левантийского бассейна современного Средиземного моря (Bein, Gvirtzman, 1977; Mart, 1987) (рис. 9). Восточная зона этой латеральной последовательности является краевой частью "внутриматериковых" ранне-среднеюрской и верхнеюрской литолого-фациальных областей "Сирийского амфитеатра".

Ранний мел залегает несогласно с размывом на разновозрастных отложениях юры и даже триаса. В центральных районах страны в его разрезах выделяются две формации: Рутба неокома-апта и Кайан альба. Первая сложена дельтовыми континентальными прибрежно-морскими псаммитами и пелитами. В формации Кайан главное значение имеют мелководно-морские и лагунные доломиты, мергели и гипсы. В западных районах в разрезах раннего мела большее значение имеют морские известняки. Почти исключительно континентальные отложения характерны для раннего мела в пределах антеклизы Рутба, где они представлены преимущественно хорошо отсортированными кварцевыми песками, содержащими спорадически прослои глинистых сланцев, доломитов и ангидритов.

На северо-востоке Сирии в районе Джебель-Абд-Эль-Азиз в разрезе неокома залегают (снизу):

Фациальные изменения в разрезах юры в южней части Присредиземноморского рифта

Открыты бассейн край шельфа шельф

С-3 ю-в

Меловая система о, о> ю и а> о* о

03 § и н о к У о Си 9 к д

Триасовая система

ТГТ

Рифовые карбонаты; Микритовые карбонаты; Глинистые сланцй; С-3

Песчаники; Вулканиты

Ю-В

Рифт лагунные шельфовые глинистые сланцы карбонаты

Рис. 9

Регт, 1974, У. Май.

1. Конгломераты валунно-галечные с линзами глинистого песчаника и мергеля. Выше конгломераты сменяются кварцевыми песчаниками (58 м).

2. Конгломераты-брекчии, замещающиеся по простиранию вверх 1,5-3,5 м.

3. Переслаивание мергелей, известковистых и мергелистых доломитов, известняков, иногда оолитовых и рыхлых кварцевых песчаников (13 м).

4. Песчаники кварцевые от мелко- до крупнозернистых с карбонатным цементом (15 м).

Общая мощность 124 м.

Апт залегает с размывом на неокоме и различных горизонтах юры в Анти-Ливане. Здесь его разрез сложен в нижней части главным образом красноцветными песчаниками (70-200 м), в средней части светлыми известняками (30-60 м), в верхней части пестроцветными песчаниками (50-100 м). Среди этих отложений имеются прослои и линзы глин, конгломератов, гравелитов, скопления железных руд в виде оолитов, бобовин, конкреций, корок, а также пропластками углистого вещества, окаменелые остатки костей животных, зерна пирита и янтаря.

На юге Джебель Ансария у сел. Кафрун в разрезе апта выделены (снизу):

1. Глины зеленые с тонкими прослоями известняка, конкрециями лимонита и галькой известняков юры (8 м).

2. Известняки органогенные, в нижней части с глауконитом (15 м).

3. Глины известковые, зеленые с пропластками известняков (12 м).

Общая мощность 35 м.

На крайнем северо-западе Сирии, в Куд-Даге разрез апта сложен пестроцветными глинами с прослоями и линзами песчаников и известняков (10-60 м).

В Пальмиридах и Анти-Ливане разрез апта состоит из нижней и верхней песчано-глинистых пачек (соответственно 0,4-18 м и 1,2-23 м) и средней карбонатной части (0,4-18 м).

Отложения альба распространены так же, как и апт, практически на всей территории Сирии и стран Восточного Леванта и залегают, за некоторым исключением, стратиграфически согласно. Однако в отличие от подстилающих отложений нижнего мела они имеют преимущественно морское происхождение.

На западе Сирии, в Анти-Ливане разрез альба сложен известняками, в различной степени органогенными мощностью до 134 м. Севернее в Джебель-Ансария наряду с известняками в разрезе присутствуют глины и мергели, и в Курд-Дare альбские отложения представлены почти исключительно мергелями. Мощность альба в этих районах около 100 м. В Пальмиридах его разрезы характеризуются чередованием известняков и доломитов и достигают мощности 250 м. К северо-востоку и востоку главное значение приобретают доломиты, и восточнее Джебель-Лобтар в глинисто-карбонатном разрезе присутствуют гипсы и песчаники. Мощность альба сокращается при этом соответственно до 100 м и 22 м.

На крайнем северо-востоке Сирии в Джебель-Абд-Эль-Азиз наличие альбского яруса палеонтологически не доказано. Возможно, к нему здесь относится пачка желтоватых и желто-бурых доломитизированных известняков мощностью 29 м, в основании которых залегает пласт желтой глины мощностью 1 м.

По данным глубокого бурения, мощность раннемеловых отложений на северо-востоке Сирии в Джезире колеблется ль 139 м в скважине Эль-Бауд - 1 м до 289 м в скважине Шейх-Салех - 1 и 320 м в скважине Чембе. В скважинах Туеман и Дерро, расположенных в пределах поднятия Дейр-эз-Зор, осадки нижнего мела выпадают из разреза.

В Израиле, в области южного окончания Присредиземноморского рифта в разрезе раннего мела выявлена смена в сторону Средиземного моря трех литолого-фациальных зон (рис. 10): в раннем мелу восточная континентальных алевро-песчаников, центральная аналогичных алевро-песчаников с линзами морских известняков и западная морских глин; в позднем мелу восточная зона отложений псаммитов с линзами известняков (внешний шельф), центральная зона глинистых отложений (внутренний шельф), западная зона мергелей (главный бассейн).

В целом в Присредиземноморском рифте мощность раннего мела достигает 1500 м и несколько более (Laws et al., 1997). Большая часть Сирии была занята в раннем мелу слабодифференцированным бассейном, в котором континентальное осадконакопление (неоком-апт) сменилось морской седиментацией (альб). Этот бассейн, по крайней мере в неокоме-апте, был окружен обширными поднятиями, располагавшимися на территориях Ирака и Иордании и частично захватывавшем пограничные с ними зоны Сирии. Эти поднятия составляли главную массу терригенного материала, поступавшего в бассейн "Сирийского амфитеатра".

Как уже отмечалось, юра и ранний мел в пределах "Сирийского амфитеатра" соответствуют времени сглаживания тектонической структуры осадочного бассейна, что было обусловлено временным отмиранием "внутриматериковых" рифтов, развивавшихся в триасе и возродившихся к позднем мелу. Исключение представляет Присредиземноморский рифт, который в юре и раннем мелу продолжал унаследованное развитие, закончившееся, однако, наиболее рано, в конце позднего мела.

В юре и раннем мелу главный осадочный бассейн с устойчивым прогибанием находился в области современного Средиземного моря. Большая часть "Сирийского амфитеатра" испытала в это время неоднократные малоамплитудные опускания, приводившие к трансгрессиям, и поднятия, сопровождавшиеся регрессиями и размывами. Это обусловило сложные сочетания в разрезах морских и континентальных фаций. Таким образом, тектоническая стабилизация рассматриваемой территории имела определенное палеогеографическое выражение.

Во время формирования юрско-раннемелового структурного комплекса Присредиземноморский рифт являлся в тектоническом и палеогеографическом отношениях транзитной зоной между "материковой" областью (Аравийской платформой) и глубоководным бассейном, занимавшим область современного Средиземного моря. Среди отложений поздней юры и неокома-апта в разрезах Присредиземноморского рифта и южной части Центрально-Сирийского рифта (Пальмирид) имеются пласты вулканических пород, преимущественно базальтов, более полная характеристика дана при обосновании Положения 2.

Наличие вулканических пород в разрезах двух указанных рифтов свидетельствует о том, что несмотря на общую "тектоническую стабилизацию" глубинные системы рифтов продолжали активно развиваться.

1.2.5. Позднемеловой-эоценовый комплекс

Отложения позднего мела-палеоцена-эоцена распространены на всей территории "Сирийского амфитеатра", характеризуются большой стратиграфической полнотой и литолого-фациальным однообразием. Это преимущественно карбонатные отложения мелкого шельфа (известняки, доломиты, мергели). Мощность комплекса изменяется в полном соответствии с главными тектоническими структурами: рифтами, где она увеличена, и поднятиями, где она существенно сокращена.

Сеноманский и туронский ярусы. Отложения сеномана и турона представлены карбонатными породами. Максимальная мощность отложений сеномана и турона фиксируется в пределах Центрально-Сирийского рифта, где она составляет от 300 до 400 м. Она уменьшается до 100 м в пределах Алеппского поднятия и менее 50 м на поднятии Рутба.

Коньякский-сантонский-кампанский ярусы. Отложения этих трех ярусов довольно широко распространены в Сирии. Они представлены известняками с прослоями кремней, мергелями и глинистыми известняками, на северном склоне Алеппо замещаются доломитами. Отложения этого возраста в Центрально-Сирийском рифте имеют мощность более 300 м, тогда как на разделенных им поднятиях она сокращается до 50 м, а в Сирийской пустыне (п. Рутба) близ границы с Ираком выпадают из разреза.

Маастрихтский-датский ярусы представлены известняками и мергелями. Последние преобладают в разрезах Алеппского поднятия и Пальмирид. Отложения имеют мощность около 100 м на поднятиях Алеппском и Рутба и от 150 м до 500 м в разрезах Пальмирид (Центрально-Сирийского рифта). Вблизи границы с Ираком они отсутствуют (рис. 11).

Палеоцен-ранний эоцен. Отложения палеоцена-раннего эоцена по литологическим признакам почти не отличимы от подстилающих их осадков позднего мела (датского и маастрихтского ярусов). Они представлены мергелями с прослоями органогенно-обломочных известняков и глинистыми известняками. Отложения палеоцена-нижнего эоцена имеют мощность более 500 м в Центрально-Сирийском рифте и более 50 м на поднятии Рутба и отсутствуют в разрезах Алеппского поднятия.

Средний эоцен. Отложения этого возраста в литологическом отношении более разнообразны, нежели палеоценовые и ранне-эоценовые. Особенности среднего эоцена - широкое развитие мягких мелоподобных известняков и органогенных известняков с крупными нумулитами, появляются песчано-глинистые породы (рис. 12).

Максимальная мощность среднеэоценовых отложений фиксируется в пределах Пальмирид около 500 м, на разделенных им поднятиях она сокращается до 100 м.

Поздний эоцен характеризуется большим разнообразием фаций. Наряду с преобладающими карбонатными отложениями, большое значение приобретают песчано-глинистые осадки. Мощность позднего эоцена изменяется от 150-200 м в пределах Пальмирид до 100 м на разделенных им поднятиях Алеппском и Рутба.

Олигоцен. Отложения олигоценового возраста распространены в Сирии менее широко, чем палеоценовые и эоценовые, и имеют по сравнению с ними более пестрый литологический состав. В разрезах в разных соотношениях присутствуют песчано-глинистые, глинисто-карбонатные и

Схема мощностей и литофаций отложений Маастрихта и датского ярусов

В.П. Поникаров и др. 1969г.). Рис. 11. 1.области отсутствия отложений маастрихтского и датского ярусов в современной структуре;

2.области отсутствия осадконакопления; 3.известняки; 4.мергели; 5.переслаевание известняков и мергелей; 6.глины и глинистые мергели;

7. Горизонты и прослои фосфоритов в отложениях Маастрихта;

8.граница вероятного отсутствия осадков датского яруса; 9.изопахиты; Ю.границы литофаций.

Схема мощностей и литофацийотложени среднего эоцена

1« ЁШЗ$ 1---1*

2*3? тзз

Поникаров В.П. и др. 1969 Рис. 12. 1-области отсутствия осадконакопления; 2-области отсутствия отложений в современной структуре; 3-млопадобные известняки и мергели; 4-чередование мелоподобных нуммулитовых и детритусовых известняков; 5-известняки с прослоями песчаников; 6-известняки с прослоями глин; 7-изопахиты; 8-изопахиты в зонах размыва; 9-границы литофаций. карбонатные, в том числе рифовые фации. Отложения имеют мощность до 200 м в Пальмиридах и отсутствуют на поднятиях Рутба и Алеппском.

В целом мощность рассматриваемого комплекса изменяется с севера на юг от Аденского поднятия - 350 м, через Центрально-Сирийский рифт (Пальмириды) - 2500-2800 м, на поднятии Рутба - 500-550 м. Характер изменения мощности комплекса свидетельствует о возобновлении в позднем мелу палеогена прогибание Центрально-Сирийского рифта, который, по мнению зарубежных исследователей, переживал в это время стадию развития "thermal sag basin", связанную с температурной релаксацией глубинной области.

В Присредиземноморском рифте мощность комплекса достигает 2000-3000 м, и он характеризуется широтной фациальной изменчивостью подобной раннемеловой и юрской.

В Евфратском рифте отложения комплекса в объеме коньяка-маастрихта и палеогена имеют мощность 2500 м, из которых на мел приходится 1000 м, локально до 2000 м (Litak, 1997). В противоположность этому, отложения турона имеют мощность, сходную с таковой на сопряженных поднятиях, а в осевой зоне рифта даже более сокращенную.

Латеральные вариации мощности комплекса и его отдельных стратиграфических подразделений свидетельствует об активном прогибании в соответствующее время всех рифтов "Сирийского амфитеатра". Однако это прогибание имело различное значение в эволюции данных структур. Для Присредиземноморского рифта позднемеловое и палеоценовое прогибание имело унаследованный характер относительно предшествующего юрского и триасового этапов его развития. Для Центрально-Сирийского и Синжарского рифтов прогибание данного временного отрезка явилось возобновленным (возрожденным) после юрско-раннемелового периода тектонического "покоя". Наряду с этим, верхний мел был временем новообразования неинверсионных рифтов Евфравтского и Азрак-Сирхан, продолживших активное прогибание в палеогене.

В самом конце мела проявились первые признаки инверсионных движений в Присредиземноморском и Центрально-Сирийском рифтах. Эти движения были более интенсивными в первом из этих рифтов, в котором возникло первое эпирифтовое поднятие (Поникаров и др., 1969). В Центрально-Сирийском рифте эти движения выразились в вертикальных синседиментационных перемещениях по разломам. В Синжарском рифте осадконакопление в позднем мелу сопровождалось кратковременными и локальными проявлениями базальтоидного вулканизма.

Полная инверсия трех северных рифтов произошла в разное время: Присредиземноморского в олигоцене, Центрально-Сирийского в миоцене, Синжарского в плиоцене. Два южных неинверсионных рифта Евфратский и Азрак-Сирхан продолжили активное прогибание, начавшееся в позднем мелу, до конца миоцена. В Евфратском рифте за кайнозой накопилось до 2600 м осадков.

1.2.6. Общие закономерности эволюции тектонической структуры

Существует две точки зрения относительно истории развития тектонической структуры "Сирийского амфитеатра". Зарубежные геологи (Best et al., 1997 и многие другие) придерживаются мнения о ее историческом унаследованном характере. Российские геологи (Леонов и др., 1994) обосновывают инверсионное преобразование этой структуры на границе палеозоя и мезозоя. Проведенный анализ материалов позволил выявить элементы как того, так и другого режимов тектонического развития рассматриваемой территории.

При сопоставлении карт мощностей всего палеозойского разреза (Леонов и др., 1994) и карбона-перми (Best et al., 1997) (рис. 4, 13) выявляется их резкое несоответствие. Если на первой из этих карт хорошо выражена сложно дифференцированная структура, то на второй карте структура позднего палеозоя имеет вид очень простого прогиба типа классической синеклизы. Из этого следует, во-первых, что при отсутствии в осадочном чехле "Сирийского амфитеатра"

Схематическая карта мощностей палеозойских отложений платформенного чехла Сирии (изолинии с цифрами, в км) отложений верхнего силура и девона, базовая предмезозойская структура была создана уже в раннем палеозое. И, во-вторых, что "обращение" в мезозое испытала не палеозойская в целом, а именно "каледонская" структура осадочного чехла платформы. Для определения ее морфологии на базе опубликованных материалов (Леонов и др., 1994; Best et al., 1997 и др.) составлена карта мощностей отложений нижнего палеозоя в объеме кембрий-ордовик-нижний силур, на которой более четко обозначились южная и северная области относительных прогибов (до 4-5 м) и, главное, разделяющее их Центральное поднятие сложного строения (рис. 14). Судя по распределению мощностей раннепалеозойского комплекса, за время его формирования погружение фундамента на сводах этого поднятия не превысило нескольких сотен метров.

На составленной карте мощностей мезозойского комплекса находят выражение большая часть структур "Сирийского амфитеатра" - поднятия и рифты, хоть и не строго в их современных границах. На сводах поднятий Алеппского, Рутба, Абделазиз-Камышлы и Равда мощности комплекса находятся в пределах соответственно 1000-2000, 1500-500 м, 1000-1500 м и 1000-500 м (рис. 15).

На карте выявляются три кулисообразно расположенные области повышенных мощностей и разделяющие их "поднятия" ююз-вссв направления. Из них две крайние, западная и восточная, совпадают с современными структурами Центрально-Сирийского и Синжарского рифтов. Третья, средняя область повышенных мощностей в 2000-3000 м слабо согласуется с тектонической структурой поверхности фундамента.

Наиболее сложный рисунок распределения мощностей мезозойского комплекса характерен для западной части Центрально-Сирийского рифта. Здесь вырисовывается ряд изометричных депрессий, очерченных изопахитами 4000-4500 м и разделяющие их поднятия, на которых мощность мезозоя не превышает 3000-2500 м. При сопоставлении карт равных мощностей мезозойского и палеозойского комплексов выявляются как коренные отличия эквивалентных им карта МОЩН U^ IÇ fJäHHCI 1Ш ICU.3U WUIWIÄ и 1J lu/tYcrwiin [i г- i/

50 "100 1 50 200 км

6000

5000

4000

3000

2000

1000 конседиментационных структур, так и элементы их совпадений. Как можно видеть, области максимальных мощностей "каледонского комплекса" осадочного чехла с мощностями 2000-4000 м в мезозойском комплексе являются областями минимальных мощностей от 7500 до 500 м. Напротив, Центральному поднятию раннепалеозойского комплекса в мезозойском комплексе соответствуют наиболее глубокие депрессии. Именно в мезозое оформились в значительной степени все современные структуры "Сирийского амфитеатра", а также граница между материковой и морской частями рассматриваемого региона.

Мезозойский комплекс отличается от раннемезозойского не только "обратным" распределением мощностей, но также в целом более сложной внутренней структурой, особенно в западном районе. Однако именно здесь имеются несколько мелких впадин с унаследованным режимом развития. На карте изопахит мезозоя практически не выражено каким-либо образом ни Центральное поднятие "каледонского" комплекса, ни осложняющие его структуры. Новообразованным является субмеридиональная депрессия в центральной части страны. На карте мощностей мезозоя хорошо выражена зона Евфратских разломов и сопряженного с ней одноименного рифта. Вместе с тем, сохранила повышенную структурную расчлененность с раннего палеозоя часть "Сирийского амфитеатра", соответствующая Западным Пальмиридам, характеризующаяся также наиболее сложной складчатостью.

Из сопоставления карт изопахит раннепалеозойского и мезозойского комплексов видно, что, несмотря на большой временной разрыв между их формированием (поздний силур-пермь), древние структуры претерпели в мезозое тотальное обращение. Области ускоренного прогибания в раннем палеозое в мезозое испытали наименьшее опускание и превратились в конечном итоге в главные положительные структуры. В их пределах (на сводах современных поднятий Рутба, Алеппского, Равда, Абделазиз-Камышлы) накопилось не более 1 км осадков мезозоя. На Центральном поднятии, разделявшем раннепалеозойские суббассейны, образовался

Центрально-Сирийский рифт, в котором накопилось до 4-5 км осадков.

Для количественной оценки режима "обращенного" развития тектонической структуры составлены карты осредненных скоростей прогибания территории в м/млн.лет за ранний палеозой и мезозой. В основу расчетов было положено вполне обоснованное допущение, что изопахиты сопоставляемых комплексов соответствуют или близки их первоначальным мощностям и, с учетом компенсированного осадконакопления, суммарным величинам неравномерного прогибания территории. При сопоставлении этих карт выяснилось, что скорости дифференцированного прогибания территории изменились от раннего палеозоя к мезозою по знаку на диаметрально противоположные в полном соответствии с изменением режима развития отдельных структур.

Как можно видеть на карте усредненных скоростей прогибания территории за кембрий-ордовик-ранний силур, наиболее глубокие части раннепалеозойского бассейна прогибались со скоростью 20-24 м/млн.лет. Скорость прогибания Центрального поднятия этого бассейна составляла около 10 м/млн.лет, а на некоторых его положительных структурах не превышала 6-8 м/млн.лет. С повышенной скоростью 16-24 м/млн.лет в раннем палеозое прогибалась зона рифта Азрак-Сирхан (рис. 16)

Усредненная скорость прогибания территории во время накопления отложений мезозоя варьировали от значений близких на некоторых участках сводовой части поднятия Рутба до 22-24 м/млн.лет в западной части Центрально-Сирийского рифта (Пальмирид) (рис. 17). В целом скорость мезозойского прогибания распределяются в значениях противоположных таковым времени накопления отложений раннего палеозоя. На сводовых частях поднятий Рутба, Алеппском, Абдельазиз-Камышлы и Равда они составляют соответственно 2-4 м/млн.лет, 6-8 м/млн.лет, 4-6 м/млн.лет и 3-4 м/млн.лет. Таким образом, два северных поднятия, отделенные от внутренней части Аравийской платформы мезозойскими рифтами,

Карта скоростей прогибания в РН

Карта скоростей прогибания отложений в мг прогибались в мезозое с относительно большей скоростью.

Наибольшим градиентом изменения скоростей прогибания 14-24 м/млн.лет характеризуется западная часть Центрально-Сирийского рифта, сопряженная с Присредиземноморским рифтом.

Обращенный характер режима развития тектонической структуры "Сирийского амфитеатра" выражен наиболее четко на карте отношения скорости прогибания в мезозое к скорости прогибания в раннем палеозое (рис.18). На ней хорошо видно, что главные поднятия замедлили в мезозое скорость прогибания относительно таковой в раннем палеозое в 0,5-1,5 раза при очень слабо выраженной их диференциации. Наиболее "однородным" в этом отношении являлось "ортоплатформенное" поднятие Рутба, целиком находящееся в интервале -/0,5, -1,0. На Алеппском поднятии несколько частных площадей еще в большей степени замедлили прогибание (до -1,0, -1,5). Хорошо выражено на карте ускорение прогибания в мезозое относительно в 2 раза и более в зоне, примыкающей к Присредиземноморскому рифту, за окончание которого на севере может быть принята изолиния с "0" значением.

Особенно контрастное выражение на рассматриваемой карте получили изометричные структуры в западной части Пальмирид и находящиеся за их пределами на линии Евфратской системы разломов. Они характеризуются отношениями скоростей до +2,0 и более и соответствуют мезозойским депрессиям, заложившимся на поднятиях раннепалеозойского комплекса. Забегая вперед, следует отметить совпадение с этими максимально обращенными структурами "тепловых аномалий", выявленных при расчете распределения температур в осадочном чехле "Сирийского амфитеатра". Такое совпадение может явиться результатом или свидетельством большой эндогенной активности рассматриваемых локальных структур, претерпевших наиболее длительное и контрастное развитие.

На приведенных картах мощностей раннепалеозойского и мезозойского комплексов и соответствующих им скоростей прогибания территории видно, что Центрально-Сирийский рифт, преобразованный в горно-складчатую систему, не имел четкого структурного выражения и состоял из нескольких депрессий и поднятий, расположенных кулисообразно по отношению к Пальмиридам. Это обстоятельство требует дополнительного анализа, поскольку имеет важное значение не только для определения особенностей развития Центрально-Сирийского рифта, но также для оценки условий генераций и миграции углеводородов.

Для дополнительной иллюстрации фундаментального отличия развития тектонических структур "Сирийского амфитеатра" в раннем палеозое и мезозое нами построен график изменения скорости прогибания территории за соответствующие временные интервалы по профилю сз-юв направления, пересекающему Алеппское поднятие , Центрально-Сирийский рифт (Пальмириды) и поднятие Рутба (рис.19а, б). Принципиально такие же графики получены по профилям, пересекающим другие рифты и разделенные ими поднятия.

Хотя главная перестройка геотектонического режима развития структур "Сирийского амфитеатра" приходится на средний триас, признаки ее проявились задолго до мезозоя. Это выразилось в образовании в раннепалеозойском комплексе к началу карбона синеклизы с приподнятыми северными и южными бортами (рис. 20), а затем конформного с ней пологого позднепалеозойского прогиба (рис. 4, 21). Именно по оси последнего в триасе заложились Центрально-Сирийский и Синжарский рифты.

Таким образом, в эволюции тектонической структуры "Сирийского амфитеатра" имеются элементы как "обращенности" (мезозоя по отношению к раннему палеозою и кайнозоя по отношению к мезозою), так и частичной унаследованности (мезозоя по отношению к позднему палеозою).

Если принять аргументы в пользу существования под Пальмиридами инфракембрийского рифта (Best et al., 1997), то следует считать, что а) наиболее глубокие части

Схема изменения скорости прогибания осадочного бассейна Сирийского амфитеатра

Рис. 19(а).

1-Алеппское поднятие; П-Пш1ьмирская зона; Ш-поднятие Рутба.

Схема изменения скорости прогибания осадочного бассейна Сирийского амфитеатра

Рис. 19(в).

1-Юго-западное окончание Пальмирской зоны; И-Друзский прогиб.

Ка рта р ас п р о ст р а 11 е 11 и я я ал е о з о и с к и х от л о же н и й

ЬййийЗ в и,и»

Ордовик

Ордовик/ Карбон

Ордовик Силур/ Каробн

Ордовик Силур/ Пермь

Ордовик/ Силур

Ордовик/ Силур Карбон/ Пермь

Рис. 20) поперечный профиль через Пальмирскую зону и сопряженные поднятия (Алеппское и Рутба) с-з

500

400

300

200

100 ю-в

Пальмириды ^ Рутба

500

400

300 200

Рис.21)

100 (км)

Вей е1 а1

У//// '////////// '/////////У ///////////

Свита Аманус ( Р ) Свита Маркада ( С )

Свита Танф

Свита АФенди ( 03 )

Свита Сваб(01 )

Свита Ханасер ( 01 )

Нижний палеозой и кристаллический фундамент раннепалеозойского седиментационного бассейна образовались на приподнятых блоках докембрийского фундамента и б) разделяющее их Центральное поднятие является эпирифтовой, то есть инверсионной структурой. Таким образом, имеются основания полагать, что режимы обращенного и унаследованного развития рассматриваемой территории чередовались в течение всей ее обозримой геологической истории (рис. 22).

Материалы геологических и геофизических исследований дают основание считать, что сочетание обращенного и унаследованного режимов развития свойственно не только для "Сирийского амфитеатра", но также и для региональной тектонической структуры.

Особое значение здесь имеют геофизические данные о глубинном строении региона. Как уже отмечалось, согласно результатам глубинного сейсмического зондирования, в главной, внутренней области Левантийского бассейна Средиземного моря под осадочным чехлом залегает высокоплотностный слой консолидированной коры толщиной около 10 км, характеризующийся скоростями прохождения сейсмических волн 6,8 км/сек (Mart, 1987) (рис. 23). Вблизи материка этот слой погружается под верхний слой консолидированной коры, который по скоростным характеристикам (Vp= 6/0 сек) считается вполне обоснованно "гранито-гнейсовым" и отождествляется с докембрийским фундаментом Аравийской платформы. Пологое погружение высокоплотностного слоя под низкоплотностной слой прослежено сейсмическими методами до юга Синайского полуострова и северо-западного района Саудовской Аравии.

Таким образом, если в материковой части мы имеем нормальную, свойственную ей двуслойную консолидированную кору с гранито-гнейсовым и гранулит-базитовым слоями, то для восточной части Средиземного моря свойственна однослойная, несомненно, базитовая консолидированная кора. Природа последней остается неясной. Большинство исследователей считают ее реликтом коры океана Тетис. Однако, по крайней мере, четыре факта позволяют высказать

Схема развития Пальмирского рифта Сирийского амфитеатра

С,

А// t т

Рис.22

Структура земной коры Восточного Средиземноморья и северной части Аравийской платформы рис.23, по данным сейсмического зондирования ( линия сейсмического профиля показана на схеме справа). Слой со скоростью прохождения волн V = 6,7 км/сек и плотностью Р =2,42 г/смсоответствует предполагаемому осадочному комплексу (Mart, 1987 ). другую точку зрения на происхождение меланократового субстрата Левантийского бассейна и по иному оценить раннюю историю развития региона.

1. Согласно данным глубинного сейсмического зондирования указанный высокоплотностной слой полого погружается от Средиземного моря под континент на расстоянии нескольких сот километров (до юга Синайского полуострова и северо-западного района Саудовской Аравии), причем, что особенно важно, без изменения мощности. Последнее может быть интерпретировано как свидетельство того, что как в морской, так и в континентальных областях мы имеем дело с высокоплотностным слоем одной и той же природы, т.е. нижним гранулит-базитовым слоем материковой коры.

2. Магнитные аномалии, характерные для территории Израиля, прослеживаются без перерыва в офшорную часть Средиземного моря, причем частично в его глубоководную область, подстилающуюся высокоплотностной корой (Бо1ктапп, АБвае!, 1981). Это указывает на то, что комплексы материковой коры распространяются в глубоководную "безгранитную" часть Левантийского бассейна.

3. Согласно палеотектоническим построениям, основанным на данных глубокого бурения, страны Восточного Леванта располагаются на склоне докаменноугольного поднятия ("Геоантиклинали Хелец"), располагавшегося на месте современной восточной части Средиземного моря (Оу^тап, \Уе188Ьгос1, 1984), что вполне соответствует распространению гранито-гнейсового слоя, отсутствующего в акватории.

4. Чрезвычайно большая мощность осадочного чехла (до 15 км) в Левантийском бассейне в большей мере соответствует эпи- или периконтинентальным осадочным бассейнам, чем "океаническим" областям.

Указанные выше факты в большей степени соответствуют допущению, что меланократовый субстрат восточной части Средиземного моря образован гранулит-базитовым слоем материковой коры. Если принять это допущение, то следует считать, что до палеозоя на месте Левантийского бассейна располагалось крупное поднятие, в котором был полностью эродирован гранито-гнейсовый слой материковой коры.

Судя по распределению мощностей отложений палеозоя (Best et al., 1993) и структурным построениям (Gvirtzmann, Weissbrod, 1994), это поднятие существовало до поздней перми или раннего триаса, когда оно было разрушено рифтами. С того времени прогибание области Левантийского бассейна опережало таковое "Сирийского амфитеатра". Таким образом, имеются основания считать, что морская и материковая части рассматриваемого субрегиона развивались в противоположных режимах гораздо более длительное время, чем это считается. В нем могут быть выделены две крупные стадии в целом унаследованного режима с инверсией в начале мезозоя:

1) для Левантийского бассейна допалеозойское и палеозойское поднятие и мезозойское-палеогеновое ускоренное прогибание;

2) для материковой части допалеозойское и палеозойское прогибание, мезозойское-палеогеновое относительно замедленное прогибание. Завершением второй фазы развития этих областей явилось образование впадины внутреннего моря и поднятия "Сирийского амфитеатра".

Положение 2

Базальтоидный магматизм в пределах "Сирийского амфитеатра" мигрировал с увеличением щелочности из мезозойских рифтов в пределы поднятий.

Важной спецификой рассматриваемой части Восточно-Аравийской платформы является широкое распространение в ее пределах вулканитов, главным образом базальтоидов широкого возрастного диапазона. В первом приближении среди них могут быть выделены две возрастные группы: мезозойская и кайнозойская. Базальтоиды этих двух групп сопряжены с тектоническими структурами двух главных типов, характеризовавшихся разным развитием в течение длительных отрезков геологической истории. Мезозойские вулканиты залегают в разрезах поверхностных рифтов Присредиземноморского, Центрально-Сирийского и Синжарского и имеют разный возраст.

Наиболее ранние проявления мезозойского вулканизма имеют раннеюрский возраст. К ним относятся базальты и залегающие на них кварцевые порфиры, вскрытые в Израиле скважинами соответственно Хелец-Дар 1А на глубине 5767-5977 м и Атлит (Gorfunkel, Derin, 1984; Mart, 1987). Вулканиты имеют мощность более 2000 м и связана с эруптивными центрами, расположенными в ограниченной области сочленения Присредиземноморского и Центрально-Сирийского рифтов. Они включают пласты терригенных осадков, содержащих прослои углей. Наличие в вулканитах крупных блоков норийских известняков свидетельствует о том, что извержения происходили при резко расчлененном рельефе.

Более широко распространены вулканиты поздней (возможно также средней) юры-раннего мела, выделенные в комплекс Банниас-Тайасир (Laws, Willson, 1997). Они характерны для мезозойских разрезов Присредиземноморского и Центрально-Сирийского рифтов. В первом из них вулканиты данного возраста вскрываются в Береговых хребтах, Анти-Ливане Западной Сирии, в Ливане, на юге Израиля, на западе Иордании (вдоль восточного края Мертвого моря) (рис.24). В пределах первого из этих рифтов на территории Сирии наиболее древние мезозойские вулканиты установлены в районе Хермона у с. Арне. Здесь они залегают среди отложений байосского яруса в следующем разрезе (снизу):

1. Доломиты серые грубослоистые (170 м).

2. Переслаивание доломитов светло-серых и черных органогенно-обломочных известняков (40 м).

3. Известняки оолитово-органогенно-обломочные, детритовые и пелитоморфные серые (115 м).

4. Спилиты (45 м).

5. Известняки пелитоморфные черные с прослоями охристых детритусовых известняков и доломитов (580 м). о

Схема распространения вулканических пород комплекса Банниар- Тайасир, (J3-K1)

Laws, Willson, 1991г. 100км.

Рис.24.

Вулканиты нижнего мела на территории Сирии представлены базальтами, отчасти андезитами и их туфами. Они встречены среди пестроцветных континентальных отложений неокома и апта в горах Антиливана, Ансария, Кур-Дага, на юго-восточном склоне Пальмирид (Джебель-Рмах, Джебель-Накнакие). Вулканиты образуют обычно невыдержанные по простиранию пласты мощностью до 10-15 м.

Наиболее молодые мезозойские вулканиты на территории Сирии встречены на юго-восточном склоне Джебель-Ансария. Это базальты, туфы и туфо-песчаники, образующие два горизонта в известняках сеномана (Поникаров и др., 1968).

Вулканические образования комплекса Беннис-Тайасир представлены главным образом примитивными и щелочными базальтами, толеитами и их туфами, в подчиненном количестве более дифференцированными разностями щелочных базальтов. Последние в некоторых районах содержат ксенолиты пород нижней коры и мантии. По геохимическим характеристикам базальты попадают в поле плато-базальтов и океанических островных базальтов.

Вулканизм поздней юры-раннего мела происходил в условиях чередования мелководно-морских и континентальных условий осадконакопления, а в раннем мелу в пределах Присредиземноморского рифта также в условиях кратковременно возникшего расчлененного рельефа (Mart, 1987). Согласно имеющимся представлениям (Цеховский и др., 1994), он сопровождался интенсивной подводной и наземной гидротермальной деятельностью, с которой было связано образование своеобразных литологических ассоциаций, в частности фиррилит-доломитовой формации. Судя по распределению в разрезах этих ассоциаций, гидротермальные источники функционировали в рифтах и в интервалах между главными фазами вулканической активности.

Самый молодой, позднемеловой возраст имеют базальты в разрезе Синжарского рифта на крайнем востоке страны. В целом выявляется восточная миграция мезозойского рифтового магматизма от раннеюрского в Присредиземноморском рифте, через позднеюрско-раннемеловой в Центрально-Сирийском рифте (при проявлении этой же вулканической фазы в более западном рифте) до позднемелового в Синжарском рифте.

Обращает на себя внимание аналогия в последовательности проявления мезозойского синрифтового магматизма рассматриваемого субрегиона и кайнозойского магматизма в Великом Африканско-Аравийском рифтовом поясе. В последнем, как и на севере Аравии, синрифтовый магматизм также мигрировал в соответствии со смещением рифтинга. Далее, в рассматриваемом субрегионе самое первое проявление магматизма, относящееся к ранней юре (возможно также позднему триасу), произошло в виде внедрения кварцевых порфиров на "Геоантиклинали Хелен", представляющей собой поднятый блок докембрийского фундамента (Оу^гтап, \Уе188Ьгеас1, 1992) и расположенной в области "тройного сочленения" Присредиземноморского и Центрально-Сирийского рифтов. Аналогичная ситуация наблюдается в области сочленения кайнозойских рифтов Красного моря и Аденского залива, где на "Йеменском блоке" докембрийского фундамента в начале миоцена, т.е. также до главных фаз рифтинга, произошло внедрение больших масс щелочных гранитов (Геологическая карта Йемена, 1994 г. ).

Вулканические породы второй, позднекайнозойской возрастной группы распространены в разных районах рассматриваемого субрегиона. Среди них выделены несколько генераций: среднемиоценовые, позднем иоценовые, плиоценовые и четвертичные (в том числе раннечетвертичные, среднечетвертичные, позднечетвертичные) и современные (Поникаров и др., 1968). Ниже дается краткая характеристика этих неоген-четвертичных вулканитов.

Среднемиоценовые базальты и туфы широко распространены в юго-западной и северо-восточной частях страны. В районе Дамаска базальты среднего миоцена с резким несогласием залегают на отложениях мела и палеогена. Во многих местах (Джаббуль, Казиун и др.) отмечается переслаивание вулканических пород с красноцветными терригенными породами континентального происхождения, относимыми к среднему миоцену. В Северо-Западной Сирии миоценовые базальты развиты в долине Нахр-Африн и вблизи Халеб (Алеппо). Они переслаиваются с морскими отложениями с фауной гельветского яруса.

В составе толщи среднемиоценовых базальтов выделяется 15-20 покровов с прослоями красных глин между ними. Каждый покров начинается массивными базальтами. Среди базальтов встречаются линзы туфов. Наряду с нормальными базальтами, долеритами, анамезитами в Юго-Западной Сирии присутствуют щелочные разности: анальцитовые базальты и анамезиты, иногда тешениты. Мощность вулканогенных образований среднего миоцена превышает 400 м.

Верхнемиоценовые базальты распространены в северозападной части Сирии (рис. 25). Они также известны в Северном Антиливане, в меньшей степени в Израиле. В Северо-Западной Сирии базальты верхнего миоцена выполняют впадину Аккар на побережье Средиземного моря, где они имеют мощность более 150 м и слагают обширное плато, расположенное между городами Халеб (Алеппо) и Саламия. Они образуют ряд покровов мощностью до 10 м, разделенных пластами красно-бурых глин. В составе покровов преобладают мелкозернистые, хорошо раскристаллизованные разности. Каждый покров заканчивается пористыми базальтами, сильно разрушенными выветриванием. На поверхности плато сохранились фрагменты вулканических конусов высотой 20 м, образованные красно-бурыми шлаками и туфами.

Возраст базальтов устанавливается по их соотношению с фаунистически охарактеризованными отложениями. Во впадине Аккар они залегают между фаунистически охарактеризованными морскими отложениями гельвета и плиоцена. Южнее Халеба (Алеппо) базальты верхнего миоцена также залегают на морских гельветских отложениях. Вдоль северного борта впадины Хомс к подножью верхнемиоценового базальтового плато примыкают покровы более молодых плиоценовых базальтов, залегающих гипсометрически значительно ниже. карта распространения верхнемиоценовых базальтор

Мощность их во впадине Аккар превышает 150 м, сокращаясь в пределах плато между г. Халеб (Алеппо) и Саламия до 10-15 м.

Плиоценовые базальты образуют покровы мощностью 450 ми обширные плато, наиболее крупные из которых расположены на юго-западе Сирии (плато Хауран, Джебель-эз-Друз) и северо-западе страны (плато Шин).

Небольшие покровы плиоценовых базальтов также находятся в Джебель-эз-Завия и к северу от Халеб (Алеппо). Кроме того, базальты этого возраста развиты на крайнем севере страны вдоль границы с Турцией (Рис. 26). Возраст вулканитов устанавливается по их соотношению с осадочными породами.

Нижнечетвертичные базальты в основном распространены на юго-западе Сирии (Хауран), где они слагают огромное плато с неровной поверхностью. Небольшие покровы древнечетвертичных базальтов развиты также и СевероВосточной Сирии и вдоль границы с Турцией. Мощность древнечетвертичных базальтов в Юго-Западной Сирии достигает 100 м, на остальной территории страны она колеблется в диапазоне 10-25 м. Миоценовые, плиоценовые и нижнечетвертичные базальты относятся к типу нормальных.

Среднечетвертичные базальты распространены в разных районах Сирии. Наиболее крупные покровы они образуют в Хауране, к северу от г. Дейр-Эз-Зор и на крайнем северо-востоке страны. Покровы базальтов данного возраста менее эродированы, чем древнечетвертичные базальты. Мощность среднечетвертичных базальтов в Юго-Западной Сирии превышает 100 м, на остальной территории страны она измеряется первыми десятками метров. Среди них имеются как нормальные, так и щелочные (в частности, нефелиновые) разности.

Верхнечетвертичные базальты известны только в СевероВосточной Сирии. Здесь они залегают на галечниках второй и третьей террас р. Евфрат. Покровы не спускаются ниже верхнечетвертичной террасы. Они расчленяются новейшим эрозионным врезом. Представлены как нормальными, так и щелочными разностями (нефелиновыми базальтами и др.).

Мощность базальтов составляет первые десятки метров.

Современные базальты в основном развиты на юго-западе Сирии (Хауран, Джебель-эд-Друз, Дирит-эт Тулуль), где слагают крупный вулканический район (6000 км2) со свежими формами вулканического рельефа. Их покровы характеризуются прекрасно выраженными морфологическими и структурными особенностями поверхности лав.

Петрохимическое изучение кайнозойских базальтов Сирии выявило определенное увеличение их щелочности от более древних к более молодым генерациям (Поникаров и др., 1968).

Среденемиоценовые базальты и туфы распространены на юго-западе и северо-западе страны (рис. 27). В первых из этих районов они переслаиваются с континентальными терригенными осадками среднего миоцена. На северо-западе , в частности в районе Алеппо, базальты данного возраста чередуются с морскими осадками гельветского яруса.

В отдельных разрезах базальты образуют до 15-20 покровов, каждый из которых начинается массивными и заканчивается более слоистыми разностями. Среди преобладающих нормальных базальтов на юго-западе Сирии присутствуют более щелочные анальцимовые разности.

Верхнемеловые базальты образуют обширное плато на северо-западе страны между городами Алеппо и Саламия. Они образуют здесь ряд покровов мощностью до 10 м, разделенных красно-бурыми глинами. Покровы сложены хорошо раскристаллизованными мелкозернистыми разностями со следами глубокого выветривания. В пределах плато имеются остатки разрушенных вулканических конусов высотой до 20 м, сложенных красно-бурыми шлаками и туфами.

Позднемиоценовый возраст базальтов устанавливается по их залеганию южнее Алеппо на морских отложениях гельвета и соотношению с гипсометрически ниже залегающими базальтами плиоцена. В районе городов Алеппо и Саламия они образуют обширные плато при суммарной мощности не более 10-15 м.

Позднекайнозойские базальты Сирии по петрохимическим характеристикам подразделены на три главные группы, которые распределены следующим образом по отдельным возрастным генерациям:

1 - нормальные базальты: среднемиоценовые, верхнемиоценовые, плиоценовые и раннечетвертичные; особенно широко распространены базальты позднего миоцена на северо-западе страны;

2 - субщелочные базальты: среднемиоценовые, плиоценовые, среднечетвертичные, позднечетвертичные и современные;

3 - щелочные базальты: среднемиоценовые, плиоценовые, средне-позднечетвертичные, современные (Поникаров и др., 1968).

Из анализа распространения разновозрастных вулканитов позднего кайнозоя и их петрохимических типов выявляются три важные закономерности магматизма соответствующего времени.

Во-первых, устанавливается, что в отличие от мезозойского рифтового (т.е. "депрессионного") магматизма, позднекайнозойский магматизм проявился почти исключительно на поднятиях, разделенных инверсионными и погребенными рифтами, исключение представляют юго-западный и северо-западный районы Сирии, где плиоцен-четвертичные базальты распространены также в пределах двух рифтовых прогибов, соответственно Азрак-Сирхан и Присредиземноморского. Это отклонение от общей закономерности структурной локализации кайнозойского магматизма может быть объяснено связью наиболее молодых базальтов с развитием Восточно-Левантийского рифта.

Вторая закономерность заключается в миграции к востоку позднекайнозойского эпиплатформенного магматизма подобно тому, как это имеет место для мезозойского синрифтового магматизма.

Третьей закономерностью можно считать увеличение во времени щелочности базальтоидного магматизма, имеющего в целом более щелочной характер по сравнению с мезозойским шрифтовым магматизмом.

До настоящего времени мезозойский и позднекайнозойский магматизм "Сирийского амфитеатра" рассматривался дифференцированно, без какой-либо генетической или парагенетической взаимосвязи между собой. Вместе с тем, имеются серьезные основания связывать этот разновозрастный структурно разобщенный магматизм с единым эндогенным режимом.

Первым и очень важным аргументом для такого заключения является пространственная сопряженность районов кайнозойского магматизма с активными (вулканогенными) мезозойскими рифтами. Нигде более на всей обширной Восточно-Аравийской платформе нет ни таких рифтов, ни подобного молодого магматизма. В совокупности эти факты априори позволяют допускать существование такой связи между более ранними тектоническими структурами и последующим эпиплатформенным магматизмом.

Вторым аргументом для обоснования сделанного выше предположения можно считать однонаправленное, "восточное" смещение как синрифтового, так и более последующего внерифтового магматизма, что вряд ли является случайным явлением.

И, наконец, при решении вопроса о природе позднекайнозойского магматизма "Сирийского амфитеатра" нами был использован метод сравнительного анализа, который дал неожиданные интересные результаты.

Известно, что в Великом Африканско-Аравийском рифтовом поясе имеет место миграция магматизма из рифтовых систем на прилегающие поднятия докембрийского фундамента. Так, от миоцена к плиоцену базальтоидный магматизм "выплеснулся" из рифта Красного моря на Западно-Аравийский щит. Та же "восточная тенденция" магматизма была отмечена Е.Е.Милановским для рифтовой системы Восточной Африки, где от плиоцена к четвертичному времени он сместился из рифтовой депрессии на поднятия докембрийских комплексов Мозамбикского пояса. В Эфиопии магматизм мигрировал в плиоцене и четвертичное время из депрессий Афара и Эфиопского рифта на прилегающие области Эфиопского и Сомалийского плато при явном увеличении щелочности базальтов.

Как было указано выше, принципиально этот же структурный контроль в широком смысле эпикратонного базальтоидного магматизма характерен для рассматриваемого субрегиона, правда, при большем временном разрыве между более ранним рифтовым (мезозой) и более поздним "внерифтовым" (поздний кайнозой) его проявлениями.

Столь существенное сходство в соотношении тектоники и эпикратонного магматизма в сопоставляемых субрегионах дает основание использовать модели, предложенные для магматизма хорошо изученного "классического" Африканско-Аравийского рифтового пояса, для обоснования его закономерностей в пределах "Сирийского амфитеатра". Согласно существующим представлениям, плиоцен-четвертичный вулканизм проявившийся на поднятиях докембрийского фундамента, разделенных рифтами Красного моря и Восточной Африки, вместе с тем, порожден единой с ними эндогенной (т.е. "рифтогенной" в широком смысле слова) системой. Таким образом, с учетом указанных выше аналогий, щелочно-базальтоидный кайнозойский магматизм северной части Восточно-Аравийской платформы можно также связывать с функционированием той же крупномасштабной глубинной системы, которая в мезозое обусловила образование рифтов, а в них синрифтовый преимущественно толеит-базальтовый магматизм.

Увеличение щелочности базальтов от ранних в рифтах к поздним в сопряженных с рифтами поднятиях может быть объяснено увеличением барических условий образования мантийных выплавок при переходе от открытых (разломных) систем над рифтогенерирующими астеносферными диапирами к закрытым ("блоковым") системам на склонах и по периферии этих диапиров. Можно представить, что изменение глубинной термодинамики плавления мантии было связано со сменой условий растяжения над поднимающимся "активным" астеносферным диапиром условиями сжатия, возникающими на склонах этого диапира при его конвективном растекании и сгружении потоков астеносферного материала под толстой слабопроницаемой литосферой (рис. 28). Определенное сомнение в связи позднекайнозойского внерифтового магматизма "Сирийского амфитеатра" с раннемезозойским рифтингом этого субрегиона может вызывать большой временной разрыв между этими поднятиями. Однако показано существование связи между одновозрастным и однотипным магматизмом и мезозойским, преимущественно меловым рифтообразованием в Центральной Африке (\УЙ8оп, Оапапё, 1992). Особенно хорошо она выражена в зоне поверхностного рифта Бенуэ, по периферии которого расположены центры кайнозойского щелочно-базальтоидного вулканизма, а вдоль его оси деформированные породы мела прорваны многочисленными дайками и штоками основных пород.

Весьма показательным является то обстоятельство, что и в "Сирийском амфитеатре" проявления кайнозойского вулканизма сопряжены пространственно с "вулканическими" мезозойскими рифтами и отсутствуют в сочетании с амагматичным Евфратским рифтом. Именно этим регламентируется распространение на восток молодого эпикратонного вулканизма на "уходящего" далее крайнего "вулканического" Синжарского рифта.

О региональной закономерности предполагаемого глубинного процесса, определявшего переход от рифтового к внерифтовому магматизму, можно судить по миграции к востоку инверсий рифтов, т.е. финальных фаз их развития, и смещении в этом направлении общего поднятия территории (Поникаров и др., 1969). Так, Присредиземноморский рифт вошел в инверсионную фазу развития в конце позднего мела, Центрально-Сирийский рифт начал инверсировать в палеогене, а Синжарский рифт был инверсирован лишь в плиоцене. Начавшееся на западе в начале кайнозоя поднятие постепенно одновременно или вслед за инверсией рифтов охватывало все большую часть Сирии.

Наличие районов плиоцен-четвертичного базальтоидного вулканизма на западе Сирии и Иордании "выбывается" из

Глубинная модель эволюции рифтового и внерифтового магматизма Сирийского амфитеатра

Рис.28. общей схемы восточной миграции кайнозойского вулканизма. Их положение может быть объяснено второй "волной" магматизма, связанного с развитием молодого Левантийского рифта и тем же "развалом" создавшего его активного астеносферного диапира.

На Западно-Аравийском щите позднекайнозойский магматизм контролировался докембрийскими разломами системы Надж сз-юв направления. Это же направление в пределах рассматриваемого субрегиона имеют два южных амагматичных меловых рифта Азрак-Сирхан и Евфратский и вулканические зоны Друзского плато Юго-Западной Сирии и Иордании. Из этого может быть сделан вывод, что к югу от Центрально-Сирийского и Синжарского рифтов развития тектонических структур и эпиплатформенный вулканизм контролировались древними разломами.

В северной части Сирии и в смежном районе Турции центры и поля кайнозойского вулканизма ориентированы преимущественно субширотно. Анализ космических снимков Иранского и Турецкого Курдистана свидетельствует о существовании здесь широтной системы разломов, определяющих коленообразное изгибание долин истоков рр. Евфрата и Тигра. Вероятно, именно разломы этой системы в значительной степени определяли кайнозойский магматизм в самой северной части "Сирийского амфитеатра". В целом, имеются основания говорить, что Центрально-Сирийский и Синжарский рифты совпадают с границей раздела двух литосферных блоков с различными глубоко захороненными древними структурными планами, контролировавшими тектонику и послерифтовый магматизм.

Глубинные системы, генерировавшие и контролировавшие эпикратонный магматизм играли, видимо, большую роль в развитии мезозойских рифтов рассматриваемого субрегиона. Свидетельством этому является тот факт, что финальную положительную инверсию испытали лишь три "магматических" рифта: Присредиземноморский, Центрально-Сирийский и Синжарский. Два других амагматичных меловых рифта -Азрак-Сирхан и Евфратский оказались погребенными под более молодыми осадками. Важно отметить, что аналогичная закономерность хорошо выражена в Центральной и СевероВосточной Африке, где многочисленные амагматичные мезозойские рифты (Анза, Муглад, Мелут, Белого и Голубого Нила. Багарра, Сальмат, Доба, Доссео, Бонгор, Термит, Тефедет, Тенере, Грейн. Кафра) перекрыты кайнозойскими осадками значительной мощности (т.е. также являются погребенными) и лишь "вулканический" рифт Бенуэ испытал инверсию с образованием сложно-построенного горноскладчатого сооружения ("антиклинория" Абакалики) .

Положение 3

Впервые произведен расчет распределения температур в осадочном чехле "Сирийского амфитеатра" с учетом термоактивных систем кайнозоя. Выявлена его корреляция с тектоническими структурами.

Как известно, существуют стандартные коэффициенты и формулы расчетов распределения температур в комплексах осадочных бассейнов, которые используются в нефтегазовой геологии для моделирования областей генерации углеводородов. Однако в пределах Сирии имеются такие термоактивные системы, как кайнозойские - Восточно-Левантийский рифт, и центры вулканизма, которые могут сильно искажать картину распределения "эволюционного накопленного" тепла.

Для оценки теплового состояния Сирии была использована программа по выбору геотермических параметров для 2Б- и зЬ-моделирования профессора М.Д.Хуторского (Хуторской, 1996). Расчеты произведены по 5 геологическим профилям, построенным с учетом опубликованных геологических и геофизических данных и палеогеологических реконструкций. Распределение глубинных температур рассчитано от поверхности до глубины 10 км. Температуры вычислялись путем решения уравнения теплопроводности: а2т э2 т дт к( + .) + A(x,z) = ср—- , (1) дх2 dz2 дт где к, с, р - соответственно, теплопроводность, теплоемкость n плотность слоев литосферы, A(xz) - плотность источников тепла в слое, т - время, методом конечных элементов для сетки прямоугольных ячеек с квадратичной аппроксимацией функции температуры между узлами сетки. Этот метод программно реализован в пакете "TERMGRAF" (Хуторской, 1996) и неоднократно применялся для нестационарного термического моделирования в различных регионах. Данный программный комплекс позволяет в диалоговом режиме задавать или изменять при необходимости любые условия или параметры. Для решения используется численный метод конечных элементов с квадратичной аппроксимацией функции температуры между узлами прямоугольной сетки. В программе предусматривается сетка 41 х 41 узлов (т.е. решается двумерная задача), линейные размеры которых по осям X и Z возможно изменять по требованию оператора. На боковых границах области моделирования обычно задается отсутствие латерального потока, т.е. dT/dx-0. На верхней и нижней границах возможно задавать как температуры, так и тепловые потоки. Внутри области моделирования задается конфигурация контрастных сред и их теплофизические свойства: температуропроводность а (м2с), теплопроводность к(Вт/м.К) и плотность тепловых источников Q/c.p (К/с). В расчетной части комплекса (программа "TERM") задаются линейные размеры области моделирования (Lx и Lz, в км), а также временной интервал дискретизации решения (в млн. лет). Временной шаг интеграционного процесса автоматически выбирается программой и рассчитывается как т = 10~7. (Z2/4a), где Z- толщина области моделирования.

В результате численного решения уравнения (1) получаем распределение температур и тепловых потоков q(z) и q(x) для принятой теплофизической среды в конечный момент временного этапа дискретизации. Полученный файл результатов переименовывается в файл начальных температур и на следующем этапе начинается расчет конечного момента предыдущего шага. Возможность дискретизации решения удобна, если есть необходимость изменить теплофизическую структуру в связи со структукрно-вещественными перестройками геологического разреза, задать распределение новых источников и стоков тепла, а также просмотреть результаты расчета палеотемпературного поля. Приведенное уравнение не содержит конвективного члена. Однако, если требуется все же задать в модели тепломассоперенос, то его можно имитировать установкой граничных температур и/или адиабатического градиента в интервале глубин, на которые распространяется конвекция.

Для каждого профиля на первом шаге моделирования задавались граничные условия на верхней границе - Т = 0°С, на нижней границе тепловой поток (янабл.) за вычетом теплового потока, генерируемого в земной коре при спонтанном распаде долгоживущих радиоизотопов (яр), т.е.

Огр. — Янабл.с1р.

Последний рассчитывался на основании сейсмо-геологической информации о мощности слоя и его составе, а также из общепринятых традиционных величин удельной теплогенерации для соответствующего типа пород (Яр.Х - А(х,г) = Ъу (Петрофизика. 1992). На боковых границах области моделирования выполнялось условие отсутствия латерального оттока тепла, т.е. дТ/дх = 0.

Начальные условия при расчете температур на всех профилях нами задавались для времени с 450 млн. лет назад (силур), для которого имелись наиболее надежные палеотектонические реконструкции. Далее продолжительность шага по времени задавалась в соответствии с палеотектоническими схемами развития земной коры в Сирии. Это следующие этапы: карбон, пермь, триас, юра, мел, эоцен, плиоцен, четвертичное время.

Точность расчетов оценивалась по степени совпадения температур на пересечении профилей. Метод наименьших квадратов, примененный для оценки погрешности глубины нахождения изотерм в створе пересечения профилей, показал, что она составляет ±150 м.

Параметры модели для разреза коры представлены в табл. 1. Из таблицы видно, что принятые теплофизические величины традиционны для термических моделей литосферы, за исключением допущения, что теплогенерация в древних метаморфических осадках такая же, как и в нижней части гранитного слоя.

Теплофизические параметры, принятые для моделирования геотермического поля в земной коре

Таблица

Свита/Параметр Температуро Теплопро Теплогенера проводность а. Ю-7, м2/с водность, к.Вт/м.К ция (норм.), FT.1010K/c

Неконсолидиро- ванные осадки 3,0 1,3

Консолидирован ные мезозоиско- кайнозойские 3,5 1,5 терригенные осадки

Карбонатные палеозойские 3,8 1,9 1,5 осадки верх. 5,0 2,5 5,52

Грани- часть ты нижн.

часть I 5,0 2,5 3,5

Базальты, породы 7,0 2,9 коромантиинои смеси

Коровые ультрабазиты 8,0 3,0

Мантийные ультрабазиты 10,0 3,2

Построение трехмерной геометрической модели производилось с помощью пакета трехмерной графики "TECPLOT v.7.0-demo" (Amtec Engineering inc.), который позволяет провести объемную интерполяцию наблюденного поля (в нашем случае температуры, теплового потока, а также структурных границ) в координатах широта, долгота, глубина. Для подготовки файлов данных в формате "TECPLOT v.7.10" нами была написана специальная программа, которая при

75 задании координат начала и конца профиля, а также интервала разбиения по глубине, производит трансформацию текстового файла, содержащего результаты термического моделирования, в формат базы данных "ТЕСРЬОТ". Данная программа предусматривает трехмерную интерполяцию по серии геологических профилей.

На полученных трехмерных профилях и блок-диаграммах (рис.29, 30, 31) распределения температур хорошо обозначились как "тепловые диапиры" не только термоактивных систем, но также расположенные за их пределами. На картах распределения температур по срезам глубин 3, 5, 7 км (рис.32, 33, 34) обозначились изометричные аномалии, совпадающие, как это ни странно, с наиболее четко выраженными положительными структурами нижнепалеозойского комплекса. Наиболее "холодными" являются области самых крупных поднятий Рутба и Алеппского, хотя в их пределах расположены крупные центры кайнозойского вулканизма. Самой термоактивной является зона рифта Азрак-Сирхан, в пределах которой находится главное Друзское вулканическое поле.

Полученные расчетные результаты распределения глубинных температур требуют дополнительного анализа и сопоставления с данными замеров температур по нефтяным скважинам.

Заключение

Проведенное исследование позволило выявить дополнительные особенности геологического развития территории Сирии, которые отличают ее от остальной части Аравийской платформы. Имеются основания считать, что своеобразие эволюции "Сирийского амфитеатра" определялось его положением между крупными областями неравномерного развития. В раннем палеозое он располагался между восточным перикратонным прогибом и западным перикратонным поднятием и находился под "влиянием" первого из них. В триасе территория Сирии в большей степени испытывала резонансное воздействие со стороны крупной рифтовой

Рис. 29 Распределение температур в осадочном чехле Сирийского амфитеатра

Я' • шшШВ

30 50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 290 Рис. 30 Блок-диаграмма распределения температур в осадочном чехле Сирии

Рис. 31 Распределение температур в разрезе осадочного чехла Сирии

Карта изолиний равных температур на глубине Зкм

Рис. 33

Карта изолиний равных температур на глубине 7км системы, разрушившей западное поднятие. В юре, мелу и палеогене она находилась под "влиянием" восточного и западного перикратонных предтетисных прогибов. В позднем кайнозое, возможно, в связи с экстенсивным магматизмом эта территория испытала общее поднятие и разделила два предальпийских прогиба - Месопотамский и Средиземноморский.

Литература

1.Девяткин Е.В., Додонов А.Е., Доброва М.Р., Копп М.Л., Кузнецова К.И., Леонов Ю.Г., Шарков Е.В. Очерки геологии Сирии (отв. редактор Леонов Ю.Г.). Геологический институт Российской Академии Наук. Труды, вып. 526. М. "Наука", 2000, 200 стр.

2.Корчутанова Н.И. Цейслер В.М. Плиоцен-антропогеновые структуры северной части Аравийской плиты и ее горно-складчатого обрамления. Геология и разведка. 1994, № 3 УДК 551:24.

ЗЛеонов Г., Сигачев С.П., Отри М., Юсеф А., Заза Т., Сауаф Т. Новые данные о палеозойском комплексе платформенного чехла Сирии. Геотектоника. 1989, № 6, Ноябрь-декабрь, стр. 90-95.

4.Милановский Е.Е. Рифтовые зоны континентов. М. Недра, 1976, 279 стр.

5.Поникаров В.П. и др. Геология и полезные ископаемые зарубежных стран. Сирия. Мин. Гео. СССР. НИЛЗарубежгеология, вып. 18. Наука. Л. 1969, 214 стр.

6. Христин Н.Д. История - генетический анализ нефтегазообразования в триасовых отложениях северовосточной части Сирии. Диссертация канд.геол.-минерал, наук, РУДН. М. 1993. УДК 553.981 (569.1).

7.Хуторской М.Д. Геотермия Центрально-Азиатского складчатого пояса. Монография. М. Изд-во РУДН, 1996. Раздел: Выбор геотермических параметров для 2Т>- и ЗЭ-моделирования. Стр. 32-39.

8.Цеховский Ю.Г., Муравьев В.И., Джаббур Р. Гидротермально-осадочный литогенез на Аравийской плите (в юрско-меловых морских ландшафтах. Статья II. Изв. Высш. Уч. Завед. Геология и разведка, 1994, № 3, стр. 50-59.

9.Baundin P., Coulon С., Maluski С., Popof М., Vidal Р. Magmatism linked to the evolution of the Benue trough, Nigeria. In: P.Ziegler (Ed.). Geodynamics of Rifting Symposium. Glion-sur-Montreux, Switzelland. Nov. 4-11. 1990.

10.Bein A. & Gvirtzman G. A Mesozoic fossil edge of the Arabian plate along the Levant coastline and its bearing on the evolution of the Eastern Mediterranean. Proceedings of the international Symposium on the Structural History of the Eastern Mediterranean (held at Split, Yugoslavia), 1977, pp. 95-110. Paris: Technip.

11.Best J.A., Barazangi M., Al-Saad D., Sawat Т., Gebran A. Continental Margin Evolution of the Northern Arabian Platform in Siria. AAPG, 1993, vol. 77, No 2, pp. 173-185.

12.Grafunkel Z. and Derin B. Permian-Early Mesozoic tectonism and continental margin formation in Israel and its implications for the history of the Eastern Mediterranean, in J.E.Dixon and A.H.F.Robertson, eds., The geological evolution of the Eastern Mediterranean: Geological Society of London special publication 17,1984, p. 187-201.

13.Gvirtzman G. and T. Weissbrod, 1984. The Hercynian geoanticline of Helez and the Late Paleozoic history the Levant, in J.E.Dixon and A.H.F.Robertson, eds., The geological evolution of the Eastern Mediterranean: Geological Society of London special publications 17, p. 177-186.

14.Folkman Y. Magnetic and gravity investigation of the crustal structure in Israel. Thesis Ph. D., Tel Aviv Univ., Israel, 1981, 203 pp (in Hebrew).

15.Folkman Y. & Assal R. Magnetic map of the South-Eastern Mediterranean Sea< Scale 1:250 000. 1976. The Survey of Israel.

16.John H., McBride, Muawia Barazangi, John Best, Damen Al-Saad, Tarif Sawaf, Mohamed Al-Otri and Ali Gerban. Seismic Reflection structure of Intracratonic Palmyride fold-thrust Belt and surrounding Arabian Platform, Syria. AAPG, March 1990, v. 74, No 3, pp. 238-259.

17.Kovach R.L. and Ben-Avraham Z., 1985. Gravity anomalies Across the Dead Sea rift and comparison with other rift zones. Tectonophysics, 111: 155-162.

18.Laws E.D., Wilson M. Tectonics and magmatism associated with Mesozoic passive continental margin development in the Middle East. Geol. Soc. London, 1997, v. 154, pp. 459-464.

19.Litak R.K., Barazangi M., Beavchamp W., Seber D., Brew G., Sawaf T., Al-Youssef W. Mesozoic-Cenozoic evolution of the interplate Euphrates fault system, Syria: implications for regional tectonics. J., Geol. Soc. London, 1997, vol. 154, pp. 653-666.

20.Litak R., Barazangi M., Brew G., Sawaf T., Al-Imam A., Al-Youssef W. Structural and Evolution of the Petroliferous Euphrates Graben System, Souftheast Syria. AAPG, Bull., 1998, vol. 82, No 6, pp. 1173-1190.

21.Lovelock P.E.R. A review of the tectonics of the Northern Middle East region. Geol. Mag. 1984, vol. 121, No 6, pp. 577-587.

22. Mart Y. Superpositional tectonic patterns along the continental margin of the Southeastern Mediterranean: a review. Tectonophysics, 1987, vol. 140,pp. 213-232.

23.McBride J.H., Barazangi M., Best J., Al-Saad D., Sawaf T., Al-Otri M., Gerban A. Seismic Reflection Structure of Intracratonic Palmiride Fold-Thrust Belt and Surrounding Arabian Platform. AAPG Bull. 1990, vol. 74, No 3, pp. 238-259.

24.Moujahed I. Husseini. Tectonic and depositional model of the Arabian and Adjoining Plates during the Silurian-Devonian. AAPG, January 1991, v. 75, No 1, pp. 108-120.

25.Paul R. May. The Eastern Mediterranean Mesozoic Basin: Evolution and Oil Habitat. AAPG, July 1991, v. 75, No 7, pp. 12151232.

26.Robert K. Litak, Muawia Barazangi, Weldon Beauchamp, Dogan Seber, Graham Brew, Tarif Sawaf & Wasif Al-Youssef. Mesozoic-Cenozoic evolution of the intraplate Euphrates fault system, Syria: implications for regional tectonics. Journal of the Geological Society, London, 1997? vol. 154, pp. 653-666.

27.Rybakov M., Goldmidt V., Fleischer L., Rotstein Y. The crystalline basement in Central Israel, derived from gravity and magnetic data. Isr. J. Earth Sci. 1999, No 48, pp. 101.

Оглавление

Стр.

Введение. 2

Положение 1. 2

1.1. Общие черты геологического строения осадочного чехла. 2

1.2. Строение и условия формирования комплексов осадочного чехла. 7

1.2.1. Раннепалеозойский комплекс. 7

1.2.2. Позднемалеозойский комплекс. 10

1.2.3. Триасовый комплекс. 13

1.2.4. Юрско-раннемеловой комплекс. 20

1.2.5. Позднемеловой-эоценовый комплекс. 29

1.2.6. Общие закономерности эволюции тектонической структуры. 34

Положение 2. 54

Положение 3. 71

Заключение. 76

Литература. 83

Благодарности

Автор диссертации выражает искреннюю благодарность правительству Российской Федерации и администрации Университета дружбы народов за предоставленную возможность обучения в очной аспирантуре. Кроме того, автор выражает особую благодарность научному руководителю проф. Евгению Александровичу Долгинову за ценные советы и помощь, оказанные при подготовке диссертации, а также Маркову В.Е., проф. Хуторскому М.Д. (экологический фвкультет РУДН) и всему преподавательскому составу кафедр геологии, литологии и петрографии и месторождений полезных ископаемых РУДН и сотрудникам Сирийской нефтяной компании.