Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Мезокайнозойские структурно-формационные комплексы равнинного Крыма

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Мезокайнозойские структурно-формационные комплексы равнинного Крыма"

1 0

V!?. Ь О

ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ДГУШШ НАРОДОВ АКАДЕМИЯ НАУК УССР Институт геологических наук

На правах руяописи

УДК 55(477.75)

ЮЯЫМАН Юрий Михайлович

МЕЭОКАЙНОЗОЙСКИЕ СТГУКГУРЮ-ЗОРМАЦШННЦЕ ШШЛЕКСЫ РАВНИННОГО КРЫМА

04,00,01 - общая и региональная геология

АЗТ0РЕ5ЕРАТ' диссертации на соискание учоной степени кандидата геолого-минералогических наук

Киеа - 1990

' Габота выполнена а Институте геологических наук АН УССР, Институте минеральных ресурсов (г.Симферополь) и Институте геофизики АН УССР.

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, академик АН УССР И.И.Чебаненко

Официальные оппоненты:

- доктор геолого-минералогических наук В.Н.Шелкопляс (ИГН АН УССР);

- кандидат геолого-минералогических наук А.А.Пасынков (ПП) "Кршгеология")

Ведущая организация - Киевский государственный университет им. Т.Г.Шевченко.

Защите состоится (^Cici iff А 1990 г. в Ш часа* на васеданйй специализированного Совета Д 0x6,54.01 в. Институте геологических наук АН УССР.

Адрес: Ж054, г.Киев, ул,Чкалова, 55-6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геологических наук АН УССР.

Автореферат разослан ".¿¿L" МОЛЯРА ZS90 г.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат геолого-минералогичесних

наук В.Ю.Зоскыович

. I ОБЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы, разрабатываемой в диссертации> определяется необходимостью заложения геологических основ детального сейсмического районирования территории Равнинного Крыма, расположенной в непосредственной близости от активной Крымсно-Чзрноморс-кой сейсмогенной области и генетически связанной с последней. Более того, суперпозиция исследуемого региона предопределяет возможность возникновения собственных очагов землетрясений, не учитывать которую при сейсмическом районировании нельзя.

Общепризнано, что наиболее опасными с точки зрения сейсмичности является зоны повышенной тектонической активности и скважности литосферы, вдоль которых происходили перемещения составляющих ее блоков. Наибольший интерес в этом плаке представляют зоны неодчородностей земной коры, нашедшие отражение в составе и строении структурно-формациснних комплексов, время и характер проявления этих неоянородностей, влияние, оказываемое ими в разные стадии геологического развития на динамику региона.

Решаемый в диссертации круг вопросов позволит использовать настоящую работу не только в качестве специализированной геолого-структурной основы для детального сейсмического районирования, но и привлекать ее для решения прикладных задач, связанных с поисковой геологией и гидрогеологией.

Целью исследований являлось: а) уточнение строения и особенностей геологического развития крымского сегмента Скифской плиты, • расположенного в пределах Равнинного Крыма; б) выделение и характеристика зон мезозойсчо-кайнозойской (альпийской) тектонической активизации, являющихся потенциально опасными с точки зрения сейсмичности.

Частике задачи, решаемые в ходе исследований: -

1. Изучение и анализ конседиментациочных структур осадочного чехяа крымского сегмента Скифской плиты на протяжении ее платформенного развития.

'¿. Изучение состава и особенностей распространения геологических форяагзчй - яь-дикагоров тектонических обсгановок.

3. Выдеяелне и изучение струнтурно-формаиионных комплексов (СИО - геологических тел, образуемых отдельными формациями или ассоциациями формаций, сформированными в течение одной стадии тектонического атапа, определяемой наличием присущих ей структурах (тектонических) и геодянамическиг сбстачовск.

4. Выбор информативных количественных параметров тектоничес-

- г -

ксй активности региона и выявление на их основе пространственно-временных закономерностей геологического развития исследуемой территории.

5. Выделение и идентификация зон деформаций складчатчго основания Скифской плиты, нашедших отражение в составе и строении структурно-формационных комплексов на разных стадиях формирования осадочного чехла.

Научная новизна и практическая ценность работы. В развитие работ предшествующих исследователей по структурному и формацион-ному анализу Крымско-Причерноморского региона вперзые осуществлено выделение ^труктурно-формационт: 'С комплексов как индикаторов тектонических (и отчасти - геодинамических) обстановок, доминирующих в регионе на протяжении альпийского тектонического этапа. Уточнена и по некоторым количественным параметрам обоснована стадийность тектонического развития региона и смежных областей, описаны характерные структурные особенности территории на каждой стадии ее развития. Доказана определяющая роль в формировании структуры региона элементов кавказского (<¡80-300°) и донузлавского (55-70°) направлений и диагональной системы, определяемая в значительной мере влиянием смежных, тектонически более активных участков земной коры. Предложена концепция геологического развития Северного Причерноморья в течение альпийского этапа.

Результаты исследований дают научную геологическую основу для детального сейсмического районирования Равнинного Крыма ивыбора в его пределах режимной сети для изучения потенциально сейс-могенных зон.

Защищаемые положения;

1. Основными структурными элементами крымского сегмента Скифской плиты в течение альпийского тектонического этапа явля^-лись дизъюнктивные и пликативные дислокации западно-северо-западного (кавказского), восточно-северо-восточного (донузлавского) и диагональных направлений.

2. Структурный план региона неоднократно изменялся под влиянием смежных тектонически более активных участхоа земной коры. При атом одновременно активизировались одно-два, реже - три структурных направления, но зачастую доминировало лишь одно из них, определяя структурный рисунок региона на данном этапе. Основные направления и характер активизации структур Скифской платы а значительной степени соответствовали особенностям активизаций причерноморского склона Восточно-Европейской ляатфорш.

3. В течение альпийского этапа развития региона выделяется несколько стадий активизации: неском-альбская, сеноман-сантонская, кампан-маастрихтская и другие, овеществленным выражением которых являются соответствующие структурно-формационные комплексы. Каждая из стадий характеризуется собственным структурным планом, набором формаций, тенденцией к усилению либо затуханию того или иного параметра тектонической активности, геодинамической обстановкой.

4. Потенциально сейсмэгенными и, следовательно, наиболее сей-сиоопасными в настояаее время в Равнинном Крыму являются разломы земной коры донузлавского (восток-северо-восточного) простирания.

Апробация работы. Некоторые положения и разработки диссертации докладывались на Всесоюзном совещании "Проблемы неотекточики и современной динамики литосферы" (Таллин, 1982), на 1У и У конференциях молодых ученых Института минеральных ресурсоз Мингез УССР (Симферополь, 1984, I9S5), на республиканском совещании "Тек-тонссфера Украины" (Киез, 1985), на сессиях научного совета по проблеме "Геодинемика к прогноз землетрясений" (Ялта, 1983; Киев, 1989). Рабочие материалы докладывались автором и обсуждались на заседаниях Ученого Совета ИМР Мингэо УССР (1983,1967,1989), на заседаниях ИГС ПГО "Укргеофнзика" (198Г<) и НТС ПГО "Крымгеология" Мингео УССР (.1.984), на НТС'главКТУ "Укргеолсгия" (198'?, 1988) и ьа НГС Центральной тематической экспедиции ГлазКГУ "Укргеология" (1987, [968, 1939).

Реализация работы и публикации.Результаты исследований автора по геологии Северного Причерноморья и, в частности. Равнинного Каш нашли отражение н нескольких специализированных (тектонических, структурно-фор^ацчонных и др.) картах различного масштаба и записках к ним, вошедших в .отчеты НИР и реализованных путем внедрения рекомендаций по результатам этих работ во ВСЕГЕИ и производственные организации ГлатТУ "Укргеология" (ранее - Мчнгео УССР)-в Крымскую комплексную гидрогеологическую, Днепропетровскую геофизическую л Центральную тематическую экспедиции. Автор, в числе других исполнителей, принимал участие в выполнении больших междуведомственных программ. К таким работам, в частности, относится составление карты глубинного геологического строения УССР как составной части аналогичной карты стран-членов СЭЕ и С1РЮ м-ба 1:lOOOOCO (передано для использ?ва>гал во ЕСЕГЕИ), геодинамической (1:1000000) и структурно-формакиокной (1:500000) карт Украинской ССР, всшедягих в отчеты Центральной тематической экспедиции и используемых я дальнейшем в качестве специализированноЛ основы новой

метрллогенической карты республики. В этих работах автором диссертации выполнялись разделы, касающиеся строения и развития Равнинного Крыма и сопредельных территорий. Материалы диссертации используются £ настоящее время при составлении карты детального сейсмического районирования Крыма в отделе сейсмологии Института геофизики АН УССР.

Личные материалы, испопьэованные в диссертации, изложены в шести отчетах и десяти опубликованных работах.

Фактической основой диссертационной работы послужили многочисленнее данные (около 700 скважин) параметрического, разведочного, структурно-поискового и др. чидов бурения, осуществляемого ПГО "Крымгеология" на территории Равнинного Крыма. При атом за основу принимались результаты стратиграфического и диалогического расчленения вскрытых сквакинами разрезов, проведенного в ПГО "Крымгеология", УкрНИГРИ и других организациях Мингео УССР М.Я. Апостоловой, А.А.Башкирцевой, А.Т.Богайцом, В.Г.Еондаренко, В.А. Верескуном, А.И.Зориной, В.И.Немецом, Л.Г.Плахотным и др. геологами .

Кроме этого использовались материалы геологических съемок и результаты последующих исследований по изучению глубинного и приповерхностного геологического строения территории. Для увеличения достоверности интерпретируемых геологических материалов привлекались данные о характере распределения физических (магнитного и гравитационного) полей.

Использовались в работе и некоторые результаты сейсмического изучения строения глубинных и приповерхностных структур в интерпретации М.А.Бородулина, А.Г.Насада, Л.П.Недилвка, Л.П.Никнфорука, И.Л.Свириденко, В.Б.Соллогуба, Н.И.Шадуры.

Привлечение вышеперечисленных материалов было необходшо для повышения достоверности получепных в процессе работы результатов по очень сложному в теологическом отношении региону.

Диссертация подготовлена в ходе исследований, выполняемых автором в рамках плановых научно-исследовательских работ сначала в Институте минеральных ресурсов, затем - а отделе сейсмологии Института геофизики АН УССР. Однояременно автор обучался в заочной аспирантуре Института геологических наук АН УССР под руководством академика АН УССР И.И.Чебанечко, которому автор приносит глубокую благодарность.

Автор глубоко чтит память кандидата геолого-мииерялогических наук Ю.Г.Ермакова под руководством которого были сдеяпны первые

шаги в ияутаиии геологического строения юга Украины.

Автор благодарен за помощь и ценные совоты кандидатам геоло-го~минералогичесхих наук Ю.А.Лейе и Л.С.Борисенко, кандидату географически наук И.П.Давиденко, научному сотруднику Н.И.Новику.

ГТо-вндт/сму, выполнение настоящей работы было би значительно затруднено, осп« бы на помощь геологов производственных организаций Крыма, способствовавших сбору материалов и принимавших участия п обсуждении различных аспектов работы на разных стадиях ее выполнения* Автор считает своим приятным долгом выразить признательность Л.Г.Плахотяому, М.В.Ваниной, Л.Н.Фиколинсй, А.А.Башкир-цевой, В.А.Верескуну, В.И.Немецу.

Автор благодарит сотрудников отдела сейсмологии Института геофизики, оказавших неоценимую помощь в оформлении работы.

Обтем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Содержание изложено на ^¿страницах мапятописногс текста с 34 иллюстрациями и И таблицами. Список использованной литературы содержит /4 з наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дана краткая характеристика геолого-геофизической изученности, а также приведены основные результаты изучения глубинного геологического строения и тектсютесксго районирования крымского сегмента Скифской плиты (в дальнейшем для краткости изложения иногда будэт употребляться соответствующий ему топо-нкм -Равнинный Крым) и сопредельных территорий. Отмечается, что геологические изыскания Равнинного Крыма начались на рубеже XIX и # XX взков при составлении геологических карт Северного Причерна-иорья и Крыма (Н.А.Соколов, К.К.Зогт и др.). В дальнейшем перспективность территории на углеводороды обусловила целенаправленное мучение региона с привлечением бояьоих объемов бурения и разведочной геофизики. С конца 40-х годоь до настоящего времени Рав-гг'кннй Крым был пскрм- сетью сквауик, многие из которых имели глубину более 3-4 тьтс.м и достигали складчатого основания Скифской плиты. На основе этих рдннкх, а такте благодари многочисленном дотальтам и региональным геофизическим исследованиям, сложились сузгсствугале нынче представления о геологическом строении Равнинного Крыма и всего Крымско-Черноморского региона, которые натай отренепре а публикациях А.Т.Рогейца, Ю.М.Довгаля, Н.ВЛурвтоаа, Л.Г.Плахоткого, Б.И.Славьна, А.А.Чекунова и других исследователей,• Регшируя взгляды больши.четрг» из них, момга енратио с^р^яировагь

сложиэшизся к настоящему времени доминирующие представления о тектоническом районировании региона. Установлено, что лесь Равнинный Крым и прилегающие акватории Черного и Азоесяого морей расположены в пределах молодой эпигерщнекой (или эпикиммеряйской! Скифской плиты. На севере последняя сочленяется с южным краем древней Восточно-Европейской платформы; с юга к ней примыкают киммериды Горнокрымского складчатого сооружения, а с юго-востока - Восточно-крымская складчатая область.

В строении Скифской плиты выделяются гетерогенное скла,шитое основаниз и платформенный позднемезозойско-кайнозойский осадочный чехол. Мощность чехли варьирует от первых сотен метров (в сводах поднятий) до 4 км и белее - в пределах Северокрымского прогиба.По морфологии поверхности складчатого основания Скифской плиты виде- ' лены: а) Центральнокрымское мегаподнятие, включающее в себя систему поднятий и выступов основания, сложенных разновозрастными породными комплексами (Новоселовское, Симферопольское поднятия и Новоцарицынско-Азовский выступ); б) Северокрымский прогиб, зало-жившийся в виде системы грабенов в шовной зоне сочленения разновозрастных платформ; в) Альминская ипадина, ограничивающая с юго-запада Новоселоаско-Симферопольскуга систему поднятий и примыкающая к западным предгорьям Горного Крыма; г) на юго-востоке и востоке территории расположено центриклинальное западное замыкание Йндоло-Кубанского прогиба. Выделен также ряд более мелких структур: Калиновсний и Крыловский прогибы, Нижнегоренья оедлоьнна и другие. Подобная схема районирования с некоторыми вариациями признается большинством геологов и служит отправной точкой при проведении региональных геологических исследований, в том числе и данной работы.

Исследованиями глубинного строения Крыысно-Черноморсного региона (В.В.Соллогуб, А.В.Чекуной, Ю.П.Непрочнов и др.) установлено, что земная кора в его пределах имеет слоисто-блоковую струк- ■ тургу, осложненную мантийными и коромантийными разломами. Поверхность Мохоровичича характеризуется чрезвычайкой контрастностью рельефа, наличием узких протяженных поднятий и прогибов, являю. щихся продолжением аналогичных структур Украинского щита. Отличие между ними заключается в том, что су¿меридиональные структуры Мохо . древней платформы в ивучаемом регионе приобретают диагональную (северо-западную) ориентировку и характеризуются значительно большими глубинами (до 60-65 км).

Поверхность дорифейского кристаллического фундамента Восточна-'

Европейской платформы прослеживается, по данным ГСЗ, и в пределах Крыма, резко погружаясь в зоне сочленения разновозрастных платформ (до 10-1И км) и воздымаясь п районах Центральноерымской системы поднятий и Горного Крыма до 5-7 км, что придает ей морфологическое сходство с поверхностью доплатформенных образований Крыма.

Характеризуя глубинное строение региона нельзя не отметить наличия в основании земной коры (вдоль Северокрымского прогиба)на глубине УВ-ЗО км зоны коромантийной смеси. К ней приурочены повы-кенные значения теплового потока, многочисленные проявления диа-баз-риолутопого триас-юрского и ондезитового мелового магматизма.

В разделе, касающемся состава и строения складчатого основания Скифской плиты, отражены представления автора данной работы на доальпийсяую историю геологического развития региона, основанные на калении публикаций на »ту тему и на результатах разведочного бурения.

В состава складчатого основания крымского сегмента Скифской плиты выделены четыре структурных яруса (СЯ), сформированных в течение раеличных тектонических этапов. Особенности их распространения во многом определили структурные черти платформенной активизации Равнинного Крыма на альпийском этапе развития,

Образования предположительно дальсландского СЯ вскрыты под платформенным чехлом на Бакальской косе и на поднятии Голицина а Каркинитском заливе. Они представлены кристаллическими сланцами и являются, по-видимому, реликтами Килийско-Еакальсксй зоны дяльс-ландской складчатости, обрамлявшей с юга Восточно-Европейскую платформу.

Образования байкальского СЯ вскрыты в основании НоЕоц-чрицычс-кя-Аэовского выступа и представлены преимущественно зелеными сланцами, являющимися продуктом регионального метаморфизма глинисто-карбокатнах и вулканогенных (основного состава) пород. Они прос- -летаваются широкой полосой СВ преглирания, достигая мощности 10км. 1

В составе герцикского СЯ выделены ряннегерцинский и поздне- . гешинский подьярусы. Раннегерцинскяй подъчруе слагают раннекамек-ноуголькые метаморфязоваиние породы; выходящие на домеловой срез в сводовых частях Симферопольского и Новоселовского поднятий. Ие- . ходнкм материалом для них являлись осадочные (аспидные, флишоид- • '. нке) я мзгматическио (основного и среднего состава) образования, спкдзтельстгуюЕис о наличии геосинклинальных условий. ГерцинскнЯ геосинклккальный прогиб имел ЗСЗ ориентировку.

К позднегериинскому структурному ярусу отнесены образования

позднего палеозоя-раннего мезозоя - до раннего (среднего - ?) триаса включительно. Они характеризуются широким литологичоским спектром, охватывая карбонатные образования намюра - раннего триаса (включая эрратические образования Крымских гор), красноцвет-ные пер:.:ские вулканиты, терригенные отложения. Вероятно, в этот период формировались м гре.нитоидные интрузивы Крыма. Все эти об разования связаны с заключительным (орогенньы) этапом геосинклинального процесса и (или) переходом к субплатформеннш условиям.

Киммерийский СЯ представлен мощной толщей преимущественно терригенных интенсивно дислоцированных образований среднотриасо-вого-среднеюр~:кого возраста, которгэ выполняют в северной части Крыма глубокий асимметричный прогиб субширотного (ВСВ) простирания, а также плащеобразно налегают на флангах поднятий на более древние образования. Толща содержит многочисленные секущие и пластовые тела магматических пород позднетриаеового-среднеюрского возраста преимущественно основного и среднего состава. Отложения киммерийского СП Скифской плиты свидетельствуют о регенерации геосинклинали путем заложения узких, но протяженных и весьма глубоких прогибов в земной коре.

С раннзгс мела на территории Крыма установились платформенные условия, и последующее его развитие осуществлялось по-разному в южной и северной частях. В течение альпийского тектонического этапа на месте Хкнскрымского прогиба возник эпиплатфорыенный оро-ген Горного Крыма, а на остальной части - формировался платформенный чехол..Особенности состава, строения и развития последнего послунат объектом рассмотрения в следующих главах.

Во второй главе приведена подробная литолого-страткграфичес-кая характеристика платформенных отложений Равнинного Крыма и сопредельных территорий. В ходе работы с целью выявления особенностей пространственного распределения масс горных пород отдельных литслого-стратиграфических комплексов альпийского СЯ Равнинного Крыма строились карты изопахит м-ба 1:200000, В последующем эти карты легли в основу палеоструктурного анализа.

Формирование платформенного чехля берет свое начало о раше-ыелового времени, точнее - с позднего готерява, которым датируете/! наиболее древняя часть базального горизонта в предгорном Крыму. Валанжинские-нижнеготеривские отложения отрагшкя процесс saionm-ния остаточных геосинклинальных прогибоа и относятся к доплатфор-• пенным (поэднеорогемаш) вещественным комплексам. Омоложзние возраста осадков базального горизонта (от позднего готерива до ельо'а)

происходит с юга на север в соответствии с миграцией раннемелово-го морского бассейна. В разрезе залегающих выше базальной толщи нижнемеловых отложений преобладают аргиллиты и алевролиты с прослоями песчанников, гравелитов. Со среднего альба в составе нижнемеловой толщи видную роль играют вулканогенные и вулканогенно-оса-дочные породы, локализованные преимущественно в зоне Северокрымского прогиба. Пересыщенность глинистых осадков кремнистым материалом, выделявшимся в процессе извержения вулканов, способствовала широкому окремнению пород, образованию опок, гез и спонгалитов.

Верхнемеловые отложения с небольшим перерывом залегают на породах нижнего мела и представлены довольно однообразной толщей чередующихся известняков и мергелей. Исключение составляет нижняя часть сеномана, где широкое распространение имеют вулканические породы (преимущественно лавы андезитового состава, туфолавы, туфы), а по мере удаления от центров вулканизма - вулканомиктоше или терригенше образования.

Отложения палеоцена распространены в северной и восточной частях Равнинного Крыма и представлены преимущественно известняками, мергелями с прослоями мелкозернистых глинистых известняков и глин. Количество терркгенного материала, как правило, увеличивается в СВ направлении - по латерали и вверх по разрезу - по вертикали, карбонатность пород соответственно уменьшается.

Эоцёновае отложения в основании разреза (бахчисарайский ярус) на большей части территории характеризуются преобладанием серых известковистых глин с прослоями мергелей. Выше доминируют мергели (мелоподобные - в пределах наиболее погруженных участков, песчанистые с обилием глауконита - на склоках поднятий) и известняки. В верхней части разреза наряду с мергелями присутствуют глинистые известняки и известковястые гликн.

Олигоцен-кижнемиоценоЕые образования объединяются в майкопскую серию. Максимальное развитие они получили в Северокрымском и, особенно, в Индоло-Кубанско;- нрогибах, практически отсутствуя в пределах Симферопольско-Новоселовской системы поднятий. В цитологическом отношении толща Майкопа относительно однообразна: это преимущественно бескарбокатные глины (исключение составляет ост-ракодояый горизонт известковистых глин) с прослойками алевритис-уого и песчаного материала.

Миоценовые образования (креме включенных я состав Майкопа) характеризуются весьма пеетр'гм литолоппеским составом. Ниучгя часть толщи (тортон-нижнкй сармат) представлена глинами, пес*а»-г,

органогенно-детритовыми и глинистыми известняками. Выше (средний сармат, мэотие) преобладают органогенные, органогенно-детритовые, оолитовые известняки, в меньшей мере - мергели, известковистые глкны. В основном отложения миоцена формировались в условиях мелкого моря и имеют незначительные мощности.

Плиоценовый разреь в основании представлен образованиями понта, состоящими почти исключительно из оолитовых и ракушечных известняков. В восточной и северо-восточной частях Равнинного Крыма они перекрываются песчано-глинистой толщей среднего плиоцена, характеризующейся наличием прослоев ¿¿имонитизированных пород в нижней части (киммерийский ярус). Приблизительно в этих же границах формировались мелководные глинистые и песчано-глинистые отложения верхнего плиоцена, завершающие дочетвертичную колонку платформенных отложений крымского сегмента Скифской плиты.

Третья глава посвящена описанию особенностей развития некоторых тектонических процессов и их структурообразующей роли в регионе. Изучение их возможно только на основе последовательного использования комплекса методов структурно-вещественного и историхо-геологического анализа. В основу методики исследований положены следующие предпосылки общего характера, вытекающие из результатов работ по региону многочисленных предшественников:

I. Исследуемая территория относится к молодым платформам,которые, как правило, длительнее время сохраняют достаточную тектоническую активность для того, чтобы последняя нашла отражение в мощностях и составе разновозрастных структурно-вещественных осадочных комплексов платформенного чехла.

'¿. Поскольку основание Скифской плиты в значительной степени консолидировано, при реализации разнонаправленных тектонических напряжений преобладающими здесь являются блоковые деформации.•

3. Формирование платформенного чехла рогиона происходило в условиях, как правило, относительно мелководных морских бассейнов, характеризуемых отсутствием зон сколько-нибудь длительного во времени некомпенсированного прогибания семиой поверхности.

Сформулированные задачи и геологическая ситуация позволили применять такие методы анализа, как формационный метод, метод мощностей, градиентов скоростей осадконакопления, палеоструктур-ный и другие. Историчность исследований достигалась последовательностью структурных построений и сопоставлением различных количественных параметров тектонической активности для всех литоло-го-стратиграфических комплексов платформенного чехла с начала

- If -

его формирования до настоявего лр«.мшни.

К числу количественных aapsyerpos, }..ц»1игераяугтч£ ьт/.чде-ности развитая региона во вреченн, отнесены: а) изменения п.-ой-. морского осьдконахопления - как показатель общей направленности колебательных движений земной коры в регионе; б) мощности осадочных образований и скорости осадконакопления - как индикаторы интенсивности прогибаний земной поверхности; в) градиенты скороето'.! осадконакопления - как показатель контрастности тектонических кений в пределах региона. В совокупности со структурными особенностями территории, установленными для каждого стрэзка геологического времени, эти параметра дают довольно полное представление о пространственно-временных закономерностях развития региона.

Сравнительным анализом площадей морского осадконакопления в Причерноморье, не подверженном непосредств нному влиянию ороген-ных областей, установлено, что в альпийском этапе в регионе можк:: выделить три подэтапа, в рамках которых четко фиксируются трансгрессивные и регрессивные ветви, а также точки, соответствующие периодам максимального и минимального распространения морского бассейна. Максимумы трансгрессий приходятся на сеноманское, бодракс-кое и среднесаркатское время, максимумы регрессий - на неоком, палеоцен-ранний эоцен, ранний миоцен и поздний плиоцен-квартер. Таким образом, обособлены раннемеловой-раннеэоценовый (1), средне-эоценовкй-раннемисценовый (П) и среднемиоценовый-плиоценовый (Ш) подэтапы. Внутри подэтапов выделены трансгрессивная, инундацион-ная, регрессивная и омерсивная стадии, отражающие эволюцию процессов осадконакопления.

С учетом стадийности и литологии'осадочных комплексов чехла выделены геологические формации, образующие пространственно-временной формационный ряд. В основании гго залегает базальная приб-рзкно-континентальная терригённая формация готерив-ельбекого коз- , раста; вверх по разрезу ее сменяют формации: трансгрессивная тер-ригенная морская мелководная чапта-альба, вулканогенная андезито-аая и вулканогекно-терригенная альба-сеномана, инундационно-рег-рессивная карбонатная морская верхнего мела, омерсивная карбонат-но-терригенная морская мелководная палеоцена- нижнего эоцена, тра-ксгрессивно-ииундационная терригенно-карбонатная морская среднего-верхнего эоцена, регрессивно-эмерсивная терригекная морская мелководная олигоцен- нижнего миоцена, трансгрессивная карбонатно-тер-ригенная морская мелководная среднего миоцена, инундационно-рег-рессивная терригенно-карбонатная морская мелководная верхнего мио-

цена - нижнего плиоцена, регрессивная терригенная лимонитсодержа-щая прибрежно-морская среднего плиоцена, змерсивная терригенная прибрежно-морская верхнего плиоцена. Приведенный формационный ряд характеризует южную часть Причерноморской впадины и Равнинный Крым.

Поскольку территория Равнинного Крыма расположена в непосредственной близости от Горнокрымского складчатого сооружения и подвергалась его непосредственному воздействию, для более полной ее историко-геологической характеристики необходимы дополнительные оценки. С этой целью на основе палеоструктурных карт м-ба 1:¿С0000 осуществлялись расчет и анализ параметров, характеризующих тектоническую ахтивность территории в соответствующие интервалы геологического времени: мощностей осадочных образований, скоростей и градиентов скоростей осадконакопления в пределах региона. Последний параметр играл также важную роль при выделении кон-седиментационных структур складчатого основания и платформенного чзхла Равнинного Крыма.

В результате анализа мощностей литолого-стратиграфнческих комплексов и скоростей осадкообразования последних в пределах Тарханкутского, Ильичевско-Серебрянского и Джанкойского участков Сеиерокрымского прогиба установлено, что этот процесс носил также цикличный характер: максимальные мощности в пределах всех эталонных участков имеют образования альба, Маастрихта и Майкопа, минимальными характеризуются сантонские, бахчисарайские и послемай-копские отложения. При этом максимальные скорости осадконакопления также приходятся на альбское, маастрихтское и отчасти «¿йкоп-ское, минимальные - на сантонское, качинское и послемайкопсксе времена. Отмечается тенденция некоторого относительного увеличения со временем тектонической активности восточных районов, что, вероятно, обусловлено влиянием интенсивно прогибающегося Индоло-Кубанекого прогиба.

Одним из основных параметров тектонической активности является контрастность тектонических движений, определяемая как средневзвешенное значение градиента скорости осадконакопления для каждого из литолого-стратиграфических комплексов - . Последовательное сопоставление значений этого параметра позволило дать сравнительную характеристику тектонической активности Скифской плиты на разных интервалах ее геологического развития. Установлено, ото в начальный период платформенного отапа развития региона величина тектонической контрастности увеличивалась, достигав мак-

симальннх значений в турон-коньякское время. [&V = 3,6И х КГ® м / км • млн.л). Затем последовал резкий спад, характеризуемой величинам! л V , равными 1,36 х 10и 1,11 х сантоне и

кампане соответственно). С Маастрихта величина тектонической контрастности снова возрастает, достигая пика в бахчисарайское врс»; (aV= -¿,36 .10"®), после чего происходит последовательное уменьшение ее значений (до 1,03 х 10"^ - в послемайаопское время).

Зазершаэтся глава разделом, а котором рассматривается эволюция конседимзнтационных структур Равнинного Крыма в течение альпийского техтоничэснсго этапа. Анализ оснозан на последователь»-: сопоставлении подробно описанных в разделе конседиментационных структур, проявленных в строении разновозрастных литолого-страти графических комплексов платформенного чехла. В результате установлено, что исследуемый регион претерпел несколько структурных перестроек, фиксируемых по резкому несоответствию палсоструктур--пых планов, сто позволило выделить совокупности смежных литолого-стратигряфических комплексов, характеризуемых сходным структурным планом и формэционным составом, которые отделены от предыдущих и последующих крмплехеоз резкими структурами несогласиями. Они получили иэззаиие струнтурно-формационных комплексов (СЗК); особенности их строения и развития вполне отражают специфику геологических процессов q регионе. Всего выделено 6 СФК: нижнемеловой, зергнемэловиа сэноман-сантонский и кампан-маастрихтский, палео-цен-среднеэоцв)ф£згй, верхнеэоценовый - никнемиоценовый и средне-миоценовый - вврхнеплкоценовый.

В четвертей главе приведено описание всех (Ж платформенного чэхла рвгиокэ,'особенностей их образования; строения и развития.

Нижнгыелояой CJK слагают образования базальной, трансгрессивной терригенкой, отчасти вулканогенно-терригенной и вулканогенной формаций. В структурном отношении СЗК характеризуется наличием протяженных линейных зон интенсивного прогибания земной поверхности, основными из которых являются Тарханкутско-Ноаоселозскгп и Саверокркмскйл. Они разделены такими же узкими относительно малоподвижными или даже воздымающимися зонами (напр., Яры.т>гачско-Яу-равлевской и др.). Структурный рисунок этого С® предопределялся преимущественным развитием субширотных деформаций складчатого основания Скифской плиты, реализуемых в виде сочленяющихся фрагментов разломов ЗСЗ и ВСВ ориентировки, о чем свидетельствует диаграмма простираний осей конседйментационнах структур, имеядая

максимумы в направлениях <!85° и 75°. Характерно, что в аналогичных (субширотном и ЗСЗ) направлениях происходила нижнемеловая активизация южного склона Восточно-Европейской платформы.

Нижнемеловой (Ж формировался в условиях перманентного прогибания земной коры и расширения морского бассейна, сопровождавшихся сокращением площади палеоподнятий, резким возрастанием скорости осадконакопления и увеличением мощности осадочных образований. Также резко увеличивалась тектоническая контрастность территории, хотя и происходило укрупнение палеоструктур за счет их слияния или "поглощения" мелких структур более крупными. Есть основания полагать, что раннемеловой С5К Равнинного Крыма формировался в условиях интенсивного растяжения. При этом происходило последовательное обрушение бортов прогиба по сбросам, обращенным в сторону осевого разлома. Последний, по-видимому, протягивался в ВСБ направлении через центральную часть Тарханкутского полуострова,вдоль северного борта будущего Новоселовского поднятия, через наиболее погруженную часть раннемелового Сеаерокрымского прогиба в сторону г.Джанкоя, где поворачивал на ВЮВ. В период апогея растяжения мелового бассейна (середина альба-сеномана) вдоль зоны осевого разлома развивался активный вулканизм, причем сначала он проявился е виде щзлевых вулканов, а впоследствие - вулканов центрального типа.

Верхнемелозсй сеноман-са итонский ОМ включает отложёния вулканогенной, вулканогенно-терркгенной (в основании) и нижней части гнундацкоино-рзгресеивной карбонатной формации. В нем структурная . дифференциация достигла своего максимального выражения. Доминирующей отрицательной структурой региона в это время стал Северо-крымсккй прогиб. Вследствие возникновения и развития Центрально-крымской зоны поднятий прекратила существование Новосадодекая ванна раннемелового Тархаккутско-Новоселовского прогиба, хотя в западной его части продолжалось интенсивное прогибание земной коры. Само Центральнокрымское поднятие меняло свои размеры и форму и было не однородно, а состояло из ряда субпараллельных положительных и отрицательных структур СЗ и ЗСЗ простирания, протягиваясь в направлений Мекводненской площади и далее в Каркинитский залив а виде Межводненско-Чапаевского структурного выступа. Время формирования СИ характеризуется увеличением площади палеосуш 8' Равнинном Крыму уменьшением скорости осадконакопления и мощности пород комплекса (за исключением Тарханкутского прогиба а турон-коньяксксе время). Преобладающими направлениями конседиментацион-кых структур являлись СЗ - 305° (в этом ке направлении имеет

вытянутость и Причерноморская впадина), ЗСЗ .(<¡65°) и в меньшей степени - СВ 155-65°). Таким образом, очевидно, что геологич=,скг^ обстановка в регионе изменилась и сеноман-сантонский СоК формировался в иных условиях, нежели нижнемеловой. Возкикнов?нке обширных палеоподнятий на юге региона, весьма высокая контрастность тектонических движений, прекращение вулканической деятельности,невидимому, обусловлены тем, что в регионе условия общего растяжения и прогибания бассейна сменились условиями начального сжатия и слабого зоздшр.ния южного края Скифской плиты. Основтши элементами геодинр.митегкой системы этого периода являлись разломы (сбросы, сбросо-сдвиги) СЗ и ЗСЗ простирания.

Образование верхнемелового нампан-маастрихтского С® происходило посла кратковременного перерыва в осадконакоплемин. Особенности строения этого С1К отражают период непродолжительной структурной перестройки и переориентировки основных элементен региона (кампан) с последующей частичной реактивацией (в Маастрихте) структур предшазтвующего Ü3K. Так, резко диссонирует со структурными пяпнтт предыдущих эпох кампансний прогиб ECB простирания, образовавшийся на мосте ранее существовавшего Чапеевско-Межзоднен-ского выступа. Оч как бы рассекает поперек сеноман-сантонски» структуры СЗ простирания, реликты которых в кампане сохранились лг:шь я северо-западном борту Централыюкрымского поднятия в виде незначителыгых шатунов и заливов. Мощность образований кампан-маастрихтского СЗК здесь достигает 1000 м и более.

Диаграмма ориентировок осой кампанских кснседимэнтационннх • структур свидетельствует о значительном преобладании СВ (40-70°) струатургагс направлений. В этом же направлении вытянута длингая ось Причерноморской впадины, так же резко изменившей ориентировку. Значительно слабсэ в Равнинном Крыму проявлены ЗСЗ (¿85°) и СЗ (315°) простирания.

В яонце позднего мела произошла частичная реактивация ст-рук- . дурных (элементов СЗ и ЗСЗ простираний. Учитывая увеличение скоростей осадкообразования и минимальные значения тектоничясной контрастности в этот период, можно предположить некоторое ослабление тектонической напряженности а регионе, наступившее после кратковременного периода сжатия и структурной перестройки геодинамичэс-кой систзыы региона,

Палесцвн-среднвзоценовый СЗК охватывает змеренэнув карбонат-но-терригенчув паяеоцен-нижнеэоценозую формацию и нижнюю часть трзнсгр5ссивно-ицундяционной терригенно-карбонатной формации ■'•■

среднего-верхнего эоцена. К основным структурным особенностям ОЗК относятся явное преобладание конседиментационных структур СВ и ВСЗ ориентировок и перманентное увеличение площади суш в Равнинном Крыму, достигшее максимума в бахчисарайское время; характерна также концентрация конседиментационных структурных элементов преимущественно в зоне Донузлавского глубинного разлома, разделявшего Централыюкрымское поднятие и Северокрымский прогиб.

Палеоцен-среднеэоценовый СИ характеризуется весьма незначительными мощностями всех слагающих его литолого-сгратиграфических комплексов, низкими скоростями осадконакопления к резким увеличением контрастности тектонических движений, достигшей максимума опять же в бахчисарайское время. Литологический состав СФК также специфичен вследствие вытеснения карбонатных пород (снизу вверх -по разрезу и с востока на запад - по латералч) терригенными, доминирующими в разрезе бахчисарайского яруса. Перечисленные геолого-структурные и вещественные признаки могут служить индикатором редкого роста тектонической напряженности в регионе, направленной, по-видимому, с юго-востока на северо-запад и обусловленной горообразовательными движениями земной коры к югу (юго-востоку) от исследуемого региона. Максимальное проявление этих процессов приходится на бахчисарайское время, после чего (в симферопольское время) произошло ослабление тектонической напряженности, ко основные черты структурного плена еше некоторое время сохранялись.

Ч& разрыиных нарушений основную роль в этот период играли язбросы, вэбросо-сдвиги ВСВ ориентировки и сдвиги СЗ простирания.

Верхнеэоценовый- нигхнемиоценовый СФК сложен трансгрессивно-инундационной терригенно-карбонатной средне-верхнээоцонрйой я рег-ресснояно-эмерсиБной терригенной олигоцен-никлокглоцбноьеЛ формациями. В структурном плЕ.не этого СЖ вновь очевидно преобладание структур ЗСЗ и СЗ простираний, что резко отличает его от предыдущего комплекса. Большинство этих структур пространственно приурочено к СЗ борту все еще значительного по площади Центральнокрымс-кого поднятия, косспоперечно рассекая на части Северокрымский прогиб. Большой мощности СЖ достигает на востоке территории, где за-ложился Икдоло-Нубанский прогиб, получивший максимальное развитие в майкопское время. На всем протяжении формировании вэрхнеэоцено-зого- нигнекиоценового С'Ш преобладали относительно спокойные тектонические условия, и только в раннем киоцепе прокатилась новая юлна тектонической активности, вследствие чего произошел значительный раэгав майкопских стло-чсни/ и возникло резкое структурное

- г/ -

несогласие между дотортинсклми л тортонскимл (чокракскиш) вдо-женияыи следующего СЗК.

Среднемиоценовый-верхнеплиоценовнй OK охватывает образом ■ ния всех послемайкопских формаций. По-видимону, тан-je их обтеди нениа носит несколько условный характер, и корректнее было бы разделить данный СЭК на два комплекса: среднемиоценовый-нижне-плиоценовый и средне-верхнеплиоценовый, некоторые различия в составе и строении которых приведены в диссертации. Однако ввиду и-ч-яых мощностей послемайкопских отложений, их разделение сделало бы невозможным использование некоторых методических приемов, употребляемых при анализе предыдущих С$К. Тем но менее, анализ строения послемайкопских комплексов показал, что основную роль в их формировании играли преимущественно структуры БСВ ориентировки. Они четко проявлены как в характере распределения масс горных пород, так к в структурных поверхностях. Сравнение структурных особенностей данного С$К с предыдущими показало, что существует значительное сходство между ним и палеоцен-среднэооценовым С$К. Оно выражается а наследовании многих структурных особенностей и обусловлено сходством общегеологических ситуаций в эти периоды: ростом Горнокрьмского складчатого сооружения и прилегающих участков Скифской плиты, минимальными скоростями или полным отсутствием осадконакоплекия, наличием тектонических напряжений, реализуемых путем активизации в геодинамической системе взбросов и сдвиго-взбросов ВСВ простирания и т.п.

В пятой гляве рассматривается возможность использования результатов прсведеншх исследований для целей сейсмического районирования. Отмечается, что наука располагает весьма скудными сведениями о сейсмичности территории Равнинного Крыма, вследствие чего резко возрастает роль структуршэ-тектонических иссяйдобйкий, призванных хотя бы частично "компенсировать этот пробел.

Комплексное применение ряда структурно-вещественных и истори-ко-геолсгических методов позволило: а) выявить зоны тектонических нарушений, активизированных в течение альпийского тектонического этапа; б) установить периоды максимальной активности и определяющего влияния разноориектированных систем конседиментационных нарушений на развитие структуры региона; в) последовательным сопоставлением ряда структурных и др. параметров перейти к оценке геодинамической обстановки региона и выделить в его пределах потенциально сейсмогеиные элемэнты.

Таким образом предполагается, что потенциально сейсмогенными,

а следовательно, наиболее опасными и требующими тщательного изучения с помощью сейсмических методов, являются в настоящее время в Равнинном Крыму крупные юазломы земной коры донуэлавского (восток-северо-восточного) простирания. Это следует из изложенной ранее оценки геодинамической ситуации в регионе и подтверждается рядом прямых и косвенных признаков. Так, гипоцентры немногочисленных и относительно слабых сейсмических событий, зафиксированных в Равнинном Крыму за последние 15-20 лет, пространственно приурочены к зоне ВСЗ простирания, протянувшейся от северной части Каламитсного залила в сторону Стрелковой площади. Эта зона (Северокрымская сейсмогенная) примерно совпадает с областью активной магматической деятельности в Равнинном Крыму, проявившейся в конце киммерийского и в начале альпийского тектонических этапов;она пространственно приурочена к структурной границе между Централь-иокрымским поднятием складчатого основания Скифской плиты и Северокрымским прогибом. На основании этого можно утверждать, что описываемая зона представляет собой долгоживущий, периодически активизировавшийся тектонический шов, имеющий глубинную природу. Его максимальная активизация предопределена усилением орогенических движений в пределах Горнокрымской и Восточнокрымской складчатых областей и возникновением, вследствие этого, таигенцивлькых нап-. ряжений, передаваемых с юга и юго-востока через Центральнокркнс-кую систему поднятий в сторону Северокрымского прогиба.

Другие разломы исследуемой территории ВСВ простирания может быть не тан отчетливо и многообразно проявлены, однако и они представляют интерес как потенциально сейсмогенные зона. При этом, как и в Южнокрымской сейсмической области, наиболее опасными являются узлы пересечений разломов ВСВ простирания с разрывными нарушениями других систем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования в пределах крымского сегмента Скифской плиты позволили выделить в составе платформенного чехла структурно-формационные комплексы (СЗК) - индикаторы тектонических (а отчасти - и геоди.чамических) обстонозок, доминирующих в регионе на протяжении альпийсхого тектонического этапа. На основании последовательного анализа С0«К сделаны следующие еыеоды:

1. На протяжении платформенного этапа развития исследуемая территория претерпела несколько структурных перестроек, обусловленных изменением характера взаимодействия отдельных элементов

Крымско-Черноморской геодинамической системы. Эти перестройки нашли отражение в резкой смене ориентировок конседиментационных структур и в периодической активизации разломов различных систем,

'¿. Структурные перестройки охватывали все Северное Причерноморье, включая южный склон Восточно-Европейской платформы, в пределах которого Причерноморская впадина постоянно меняла свои контуры в зависимости от активизации того или иного структурного направления а пределах более мобильных областей.

3. Определяющая роль в формировании структуры региона на разных этапах принадлежала разломам ЗСЗ (кавказского), ВСВ (дон-узлавского) и диагональных направлений, которые периодически активизировались под влиянием смежных более активных участков земной коры.

4. Потенциально сейсмогенными, а следовательно, и наиболее опасными в Равнинном Крыму являются в настоящее время разломы донузлавсного (восточно-северо-восточного) простирания, что подтверждается пространственной приуроченностью к некоторым из них немногочисленных зафиксированных сейсмических событий.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Унаследованное проявление новейших движений Причерноморского склона Восточно-Европейской платформы // Проблзмн неотектоники и современной динамики литосфера. Т.1. Тез.докл.Зсееоюзн.совещания,- Таллин, 198И - С.116-117 / Соавторы: С.И.Кирикилица,

Ю. Г.Ермаков.

2. Особенности строения области перехода континентальной коры к субокеанической коре Черноморской впадины в пределах Северного Причерноморья // '¿7" Международный геол.Конгресс. Тезисы. Внп.З, секции 0&.07, - М.: Недра, 1984.- С. 45^-453 / Соазтср: Ю.Г.Ермаков /.

о. Некоторое аспекты тектоники, магматизма и геологического развитии Северокр!Я«:кого палеорифта // Вопросы геологии и технологии минерального сырья. Материалы У1 кон®.мол.ученых Ин-та пине рел ресурсое.- С.49-61. Рукопись деп. в ВИЭМС ¿8.10.36 г.,

4. Тафрогекеа и его роль в формировании платформенных структур форлянда поднятий Добруджи и Горного Крыма // Докл. ЛИ УССР, сер.Б» 198К, » 4.- С.9-1г / Соавтор: Ю.Г.Ермаков /.

5. Тектоническая карта структ^иых ярусов Крымского полуост-

еова // Тектонссфера Украины.- Киев: Наукова думка, 1989. -,1ЬЗ~169.

6. Гердинэмичесяая карта территории Украинской ССР (основных срезов; м-бз 1:ЮООООО //Геодинамика и минерагения Украины. - Кривой Рог, 1989.- С.17-19 / Соавторы: В.Г.Постухов, Н.А.Лста-хоа, М.1{„Еггинян и др. /.

Всего по тема "диссертации опубликовано 10 работ.