Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Тектодинамические условия формирования разрывов и трещин в породах альпийского чехла на территории Кавказских Минеральных Вод

ВАК РФ 04.00.04, Геотектоника

Автореферат диссертации по теме "Тектодинамические условия формирования разрывов и трещин в породах альпийского чехла на территории Кавказских Минеральных Вод"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В.ЛОМОНОСОВА

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра исторической и региональной геологии

На правах рукописи УДК 551.24 (471.6)

ТВЕРИТИНОВА Татьяна Юрьевна

ТЕКТОДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ РАЗРЫВОВ И ТРЕЩИН В ПОРОДАХ АЛЬПИЙСКОГО ЧЕХЛА НА ТЕРРИТОРИИ КАВКАЗСКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД

Специальность - 04.00.04 - Геотектоника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 1989

1'аЗота выполнена на ка^ецре исторически;! и регионально;: геологии геологического Факультета ..[ГУ.

ЛаУЧ.Ш.1 РуКОВОДИТСЛЬ: кандидат геолого-.илпералогпчееки;: наук, CT.ii.-дуч.сотр.

ЛЛ.!.РАСЦВЬТА53

Официальные оппоненти: доктор геологоч.инерачогичаских паук, !»эд.аауч..еотр.

к).Г.ЛЕОНОВ (ГЛЛ АЛ СССР) кандидат геолого-шнсралогпческих наук, ст.науч.сотр.

С.И.ГУ^ЖО CIP3 АЛ СССР)

Вецущач организация: Геологически.! институт АН ГССР (Тбилиси)

Защита диссертации состоится "2V' ОР^-^ПуСЬЦ IJ tyo г. >• часов на заседании Специализированного Совета по

облеЛ и регионально1!! геологии и геотектонике Д.ОЬЗ.СЪ.25 при .Московском государственном университете им.Л.З.Ломоносова по адресу: 119809, ГСП, Москва. Ленинские гори, ЛГУ, геологлчгс-кпл Факультет, аудитория

С диссертацией мо-шо ознакомиться в библиотеке геологического факультета .ЛГУ, зона "A", G этгл.

Автореферат разослан " IT" и г.

Учении секретарь специализированного Совета, доктор геолого-ллпсраг.огичеокнх _______^ук----------

пГгстш*}

I I

... ч»: •. Введение

тд;л

ссертщин ^ Актуальность темы. В изучении тектонической трещиноватости, ее использовании для реконструкций полей напряжений, раскрытия природы и механизма дислокационных процессов имеются определенные успехи (Гущенко, 1979; Николаев, 1979; Парфенов, 1980; Расцветаев, 1982, 1987; Шерман, Днепровский, 1989 и др.). Однако в целом это явление относится к числу слабо изученных. Трещиноватоеть формируется в условиях интерференции тектонических напряжений разной природы и интенсивности, зависит от особенностей геологического строения и развития регионов. Многофакторность причин трещинообразования и отсутствие надежных критериев для оценки возрастных соотношений трещин различных типов предопределяют немалые трудности в изучении закономерностей их распределения, затрудняют выходы на практическое использование данных о разрывно-трещинных структурах для прогнозирования месторождений полезных ископаемых.

Таким образом, дальнейшие исследования трещиноватости и выяснение условий размещения полезных ископаемых в связи с разрывно-трещинными зонами имеют как общий теоретический, так и практический интерес.

Целью работы является изучение закономерностей размещения и условий формирования разрывно-трещинных структур, обоснование критериев прогноза месторождений минеральных вод на территории КМВ.

Основные задачи исследования:

1. Изучить закономерности размещения региональных систем разрывных нарушений и установить их пространственно-временные соотношения.

2. Выполнить парагенетический анализ трещиноватости, выявить ее связи с региональными зонами разрывов, структурно-вещественными неоднородностями фундамента и осадочного чехла, с другими тектоническими факторами. На этой основе попытаться выяснить тектоди-намические условия формирования разрывно-трещинных структур в альпийском чехле.

3. Установить закономерности размещения месторождений минеральных вод и наметить соответствующие структурные критерии их прогноза.

Фактические, материалы. Работа базируется на материалах, собранных Центрально-Кавказской геологической партией МГУ в течение 1981-88 гг. Проведен сбор и обобщение опубликованных и фондовых данных, характеризующих общую тектоническую позицию и геологическое строение района. Для сопоставления структурных планов доальпийского фундамента и альпийского чехла составлен ряд специальных структурных схем: морфологии поверхности фундамента, кровли ряда литолого-стратиграфических комплексов, изопахит осадочного чехла, градиентов геофизических полей, плотностей линеаментов различных простираний. Основным объектом настоящего исследования являлись трещины и разрывы. На площади более 5000 км^ проведены исследования трещиноватоети в различных литолого-стратиграфических комплексах. В южной части района выполнено детальное геологическое картирование. В процессе работ сделано около 20 тыс.замеров трещин, более чем для 5 тыс. определена кинематика их образования. В камеральных условиях проводился парагенетический анализ трещиноватости по методике, разработанной А.В.Лукьяновым (1965), Л.М.Расцветаевым (1969, 1987), а также выборочный анализ диаграмм по методике О.И.Гущенко (1979). Составлено более 500 диаграмм и ряд схем распределения трещин различных кинематических типов.

Научная новизна. В работе сделана попытка комплексного анализа условий, при которых формируется трещиноватость в осадочном чехле. На основании полученных данных защищаются сле-дупцие основные научные положения:

1. В альпийском чехле района Кавказских Минеральных Вод выявляется сквозная система разрывов и трещин, составляющих парагенезис. Кинематические особенности разрывных нарушений (сжатие - в субширотных зонах, растяжение - в субмеридиональных, сдвиги - в диагональных) указывают на совместное их формирование в тектодинамиче-ских условиях субмеридионального сжатия.

2. В размещении разрывных нарушений проявляется неравномерность, которая выражается в закономерной изменчивости ориентировок и количественных соотношений трещин различных кинематических типов. Эти "аномалии" связаны с влиянием на процесс деформаций структурно-вещественных неоднородностей и морфометрии поверхности доальпийского фундамента, различий диалогического состава и реологических свойств осадочного чехла, глыбовыми движениями фундамента

и внедрением магматических диапиров.

3. Морфоструктурные аномалии, в которых эрозионно-тектонические депрессии на поверхности фундамента сочетаются с разрывно-трещинными каналами высокой проницаемости и структурно-отологическими экранами в осадочном чехле, благоприятны для локализации месторождений минеральных вод.

Практическое значение. Уточнение структурных критериев прогноза месторождений минеральных вод позволит локализовать направления геологоразведочных работ, повысить их геологическую и экономическую эффективность.

Публикация и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 13 работ. Основные положения докладывались на региональных совещаниях и конференциях в гг. Москве (1983-1989), Ессентуки (1985), Ереване (1986), Ялте (1987).

Построение и объем работы. Диссертация (3? стр.текста,( табл.,Ц рис.) состоит из Введения, 5 глав и Заключения.

В главе I дается общая характеристика геологического строения района работ. В ней использованы в основном фондовые материалы, а также данные, полученные при детальных геокартировочных работах Центрально-Кавказской партии за последние годы. В главе 2 охарактеризованы принципы и методика парагенетического анализа разрывно-трещинных структур. В главе 3 описываются системы разрывных нарушений различных простираний, анализируются пространственные соотношения планов деформаций фундамента и чехла, определяется степень влияния домезозойского фундамента на размещение разрывно-трещинных зон. Глава 4 посвящена анализу распределения трещин в осадочном чехле, выявлению их пространственно-кинематических систем, выяснению тектодинамических условий формирования. В главе 5 обосновываются новые критерии прогноза минеральных вод в районе КМВ.

Диссертационная работа выполнялась под научным руководством канд.геол.-мин.наук Л.М.Расцветаева. При обсуждении и разработке отдельных разделов диссертации ценные замечания были получены от чл.-корр. АН СССР, профессора МГУ Е.Е.Милановского, кавд.геол.-мин.наук А.Ф.Читалина; некоторые вопросы по теме диссертации были обсуждены с канд.геол.-мин.наук А.М.Никишиным и Арк.В.Тевелевым.

Неоценимую помощь и поддержку в подготовке диссертации оказали автору сотрудники Центрально-Кавказской партии геологического ф-та МГУ А.С.Бирман, Н.Н.Курдин, В.Г.Симако, Е.Г.Стручкова, Н.П.Тищенко, Р.Н.Коршикова, а также сотрудники КГГЭ ПГО "Севкав-геология" М.А.Самотей и Ю.Б.Файнер. Всем вышеперечисленным лицам автор выражает глубокую благодарность.

Глава I. Тектоническое строение района Кавказских Минеральных Вод

Современные представления о тектоническом строении района КМВ базируются на материалах геологосъемочных работ м-ба 1:50 ООО, результатах обобщений, выполненных Е.Е.Милановским, В.Е.Хаиным, А.Б.Островским, Л.В.Пшеничным, А.В.Кожевниковым, Л.М.Расцветаевым и др.

Район находится в области сочленения центрального сегмента Большого Кавказа и Русской платформы; вместе с тем он большей частью относится к зоне Транскавказского поднятия. В его составе ввделяют (с юга на север): горст-антиклинорий Главного хребта, Северо-Кавказский краевой массив (Лабино-Малкинскуга зону), краевые Предкавказские прогибы, эпигерцинскую Скифскую плиту.

Район имеет двухэтажное строение: нижний этаж представляют осадочно-метаморфические и магматические комплексы палеозойского-докембрийского фундамента, верхний - осадочные отложения альпийского платформенного чехла.

Поверхность фундамента наклонена к северу, северо-востоку и востоку, осложнена флексурно-разрывными зонами субширотного простирания (Пшекиш-Тырныаузская, Хасаутская, Кисловодская, Черкесская, Нагутская). В его строении распознаются структурные элементы северо-западного простирания (Черкесско-Верхнемалкинское, Ставропольско-Минераловодское поднятия, разрывные структуры скрытого типа), фрагментарно-элементы северо-восточной ориентировки.

Альпийский осадочный чехол образует моноклиналь, полого наклоненную на северо-восток субсогласно залеганию поверхности фундамента. Вместе с тем он залегает с резким несогласием на составляющих фундамент структурно-вещественных комплексах. Для него

----------------специфичны разрывные нарушения субмеридионального и субширотного

простираний.-------—__________

Глава 2. Принципы и методика парагенетического анализа разрывно-трещинных структур.

По представлениям многих исследователей (Г.Беккер, Б.Зандер, А.В.Пэк, Е.Андерсон, Г.П.Горшков, В.В.Белоусов, М.В.Гзовский, А.В.Лукьянов, Л.М.Расцветаев, О.И.Гущенко, В.Д.Парфенов и др.), в процессе тектонических деформаций в массивах горных пород одновременно образуются разрывные нарушения различных кинематических типов и по особенностям их взаиморасположения можно реконструировать существовавшую во время трещинообразования тектодинамическую _ обстановку. Разработан метод парагенетического анализа дизъюнктивн" структур, который нацелен на выявление закономерных сонахождений (ассоциаций) разрывных нарушений различных типов и ориентировок, близких по возрасту и тектодинамическим условиям формирования. Он включает три последовательные стадии: морфологическую - анализ строения, размещения, ориентировок и кинематики отдельных структур; парагенетическую - выявление устойчиво повторяющихся закономерных сочетаний структур и структурных рисунков; геомеха-}шческую - кинематическую, тектодинамическую и палеореологичес-кую интерпретацию выявленных парагенезисов структур.

Выявление парагенезисов затрудняется тем, что вследствие длительного прерывисто-непрерывного характера тектонического развития территорий в них происходит наложение (пересечение) разноплановых структур, при котором первичные структуры подновляются или уничтожаются, а в горных массивах возникают новые комбинации нарушений. В этих условиях для реконструкций тектоди-намических обстановок необходим комплексный анализ трещиноватос-ти в связи с более крупными элементами делимости горных массивов. В настоящей работе сделана попытка такого комплексного анализа.

Выяснение региональных структурно-геологических условий формирования дизъюнктивных нарушений основывается на сопоставлении структурных планов фундамента и альпийского чехла. В связи с этим подготовлен комплект карт: плотности линеаментов определенных простираний, градиентов полей (аномалий) д с| и & Т, структурных карт поверхности фундамента и ряда литолого-стратиграфи-ческих комплексов чехла, карт изопахит и др. Проанализированы данные о параметрах и пространственно-времейных соотношениях раз-ноориентированных разрывных нарушений.

3' "П - 5 -

Парагенетический анализ трещиноватоети базируется в основном на материалах изучения трещиноватости в породах альпийского чехла, в меньшей мере - доальпийского фундамента. При документации трещин фиксируются элементы их залегания, направления и амплитуды смещения, типы жильного заполнения; особое внимание уделяется описанию признаков, диагностирующих кинематические условия деформаций. Статистическая обработка замеров трещин осуществляется составлением круговых структурных диаграмм. Производится дифференцированный анализ морфологических особенностей трещин и выделяются их разноориентированные кинематические системы. Выявляются закономерные сочетания систем, устойчиво повторяющиеся во всех геологических обстановках и "аномальные", типоморфные для частных структур. Осуществляется синтез полученных данных с реконструкцией полей напряжений и обоснованием тек-тодинамических условий формирования разрывно-трещинных структур.

Глава 3. Закономерности размещения региональных систем разрывных нарушений

Описания разрывных нарушений района КМВ содержатся в отчетах А.Б.Островского, Л.В.Пшеничного, С.И.Дотдуева, материалах геологосъемочных и научно-исследовательских работ.

Наибольшее распространение имеют разрывные нарушения субширотного простирания. Крупнейшие разрывные зоны (Нагутская, Черкесская, Кисловодская, Хасаутская), ограничивающие блоки фундамента, располагаются с шагом 20-25 км. Они фиксируются крутыми перегибами поверхности фундамента с амплитудой до I км и более, резкой сменой геологического строения блоков на относительно поднятых и опущенных крыльях, высокими градиентами геофизических шлей. В структуре альпийского чехла зоны широтных нарушений проявляются в виде флексур, выполаживающихся снизу вверх и сопровождающихся взбросовыми разрывами, а также в появлении на фоне моноклинального залегания толщ более сложных складчато-раз-рывных деформаций. В Нагутской и Черкесской зонах подобные осложнения наблюдаются на уровне верхней юры - нижнего мела, в Бугу-нтинской - верхнего мела - палеогена. Они выражены тектоническими срывами и аоимметричными складками с амплитудой до 60 м и ут-лами наклона северных крыльев до 15°. Время заложения широтных нарушений достоверно датируется ранней юрой, на что указывает приуроченность к ним приразломннх прогибов, выполненных отложе-

ниями плинсбаха (Панов, 1976). Анализ мощностей отложений более высоких горизонтов показывает, что возникший в связи с разрывами широтной ориентировки контрастный тектонический рельеф в районе Кавказских Минеральных Вод был в основном нивелирован уже в мелу.

Разрывы субмеридионального простирания распространены в районе Кавказских Минеральных Вод повсеместно. В большинстве случаев это сбросовые или сбросо-раздвитовые системы флексурно-раз-рывных зон по границам выступов фундамента, а также раздвиговые системы в их сводах. Разрывы прослеживаются по всей мощности осадочного чехла и в верхних частях фундамента, постепенно затухая с глубиной. К наиболее изученным разрывам этого типа относятся сбросы Ессентукской, Кисловодской, Малкинской и др. зон разрывов. Дизъюнктивные системы субмеридионального простирания, возможно, контролируют размещение магматических диапиров неогенового возраста. Данные бурения свидетельствуют об активности некоторых из субмеридиональных систем нарушений в раннеальпийс-кое время. Так, в Малкинской разрывной зоне вдоль систем меридиональных сбросов происходит проявление и скачкообразное наращивание разреза нижнеюрских терригенных отложений. Высокой раздви-говой активностью в ранней .юре характеризовалась система Дадум-каинского шва субмеридионального простирания (Мирчиик и др., 1971). Наиболее явственные признаки формирования новейшего субмеридионального плана деформаций относятся к рубежу верхнего мела - палеогена. Анализ мощностей верхнемеловых и палеогеновых отложений показывает, что в это время в северо-восточной части Лабино-Малкинской зоны начал формироваться эрозионно-тектоничес-кий рельеф с системой чередующихся поднятий и прогибов ССВ простирания.

Разрывные нарушения северо-восточного простирания образуют две пространственно разобщенные системы. В фундаменте они представлены левыми сдвигами значительной амплитуды, сочетающимися с субширотными взбросо-надвигами. В северной части района наблюдаются в виде фрагментарных линейных зон и блоков палеозойских пород, срезаемых структурами СЗ простирания. В чехле - это малоамплитудные левые сдвиги, сопряженные с субмеридиональными сбро-со-раздвигами. Разрывные зоны в фундаменте имеют, вероятно, до-герцинский возраст заложения, в чехле - послегерцинский.

Структуры северо-западного простирания относятся, главным образом, к классу скрытых нарушений в фундаменте. Им соответству-зоны контактов петрографически разнородных пород и градиентов геофизических полей. В осадочном чехле разрывы СЗ простирания очень слабо выражены. Над предполагаемы!,га нарушениями в фундаменте прослеживаются зоны кулисно-субширотно ориентированных фестончатых складок, указывающие на деформации правого сдвига. Структурный план СЗ простирания находит отражение в распределении бассейнов седиментации в ранней-средней юре.

Таким образом, по характеру проявления в фундаменте и чехле, а также истории формирования разрывные нарушения СВ и СЗ ориентировок существенно отличаются от разрывов субмеридиональных и субширотных простираний. Первые активнее формировались на доаль-пийских этапах, предопределив в основном структурный план фундамента. В течение альпийского тектонического цикла ортогональные и диагональные системы разрывов участвовали в общем механизме деформаций и составляли единый структурный парагенезис, диагностирующий тектодинамическуто обстановку регионального субмеридионального сжатия.

Глава 4. Закономерности распределения трещин в осадочном чехле

При повсеместности распространения трещин в породаг альпийского чехла выделяются их системы, характеризующиеся определенным положением в пространстве, кинематическими особенностями, соотношениями меаду- собой. В классе крутопадающих трещин обособляются две региональные системы - ЗСЗ и ССВ простираний, поперечные к напластованию пород. Самостоятельную систему образуют послойные трещины, определяющие вертикальную неоднородность чехла. Трещины с кинематической характеристикой составляют в среднем 1-10$ от общего числа трещин. Среди них выделяются трещины сжатия, растяжения, сдвига.

а) К трещинам сжатия относятся стилолиты (стресс-стилолиты), взбросы и межпластовые срывы. Стилолиты встречаются только в карбонатных породах - в виде сутурных поверхностей, расположенных под-углом-около-90—к_плоскостш напластования. Каждая такая

трещина не выходит за пределы отдельного пласта. Стилолиты наб--------

лвдаготся также на контактах слоев. 3 тех и других случаях полости трещин выполнены глинистым материалом. Ориентировка субвер-

тикалышх стилолитов практически совпадает с простиранием моноклинали и в направлении к востоку испытывает тенденцию поворота от субширотной до северо-западной. Взбросы встречаются значительно реже, тяготея к горизонтам известняков более тонкослоистого строения или к горизонтам массивных известняков в нижней части карбонатных комплексов. Они имеют форму изогнутых трещин, пересекающих пласты под углами 30-50° с падением на север, реле - на юг. К подошвам пластов они выполаживаются и переходят в иежпластовые срывы. Иногда они выполнены прожилками кальцита мощностью до нескольких сантиметров, вдоль которых фиксируются зеркала скольжения взбросового типа. Ориентировка взбросов -зубширотная.

б) Трещины растяжения присутствуют в карбонатных и терриген-шх породах. Морфологически это крутые линзовидные полости длиной до I м, мощностью до 10 см, и плоские прямолинейные трещины значительной вертикальной протяженности. Первые представляют со-5ой трещины отрыва; обычно они частично или полностью выполнены кальцитом. Вторые, преобладающие, также выполнены кальцитом (в карбонатных породах), либо гидроокислаш железа (в терригешшх) • <1х прямолинейность и одновременно заполненность жильным материалом заставляют предполагать их полигенность: возможно, изначаль-го они сформировались как сколы, а позднее испытали напряжения растяжения. В отдельных случаях на поверхностях трещин обнаруживаются зеркала скольжения или стилолитн, отражавшие ютнематику ;бросовых и сдвиговых перемещений. Устанавливается та яе завлси-лость ориентировок от залегания осадочных пород и поверхности фундамента: субмеридиональное - ССВ простирание в западной части района сменяется на СВ - к востоку. На отдельных участке« имеют-:я трещины субширотной и СЗ ориентировок. Однако наиболее выдерганной, прослеживающейся повсеместно,.является сквозная система трещин растяжения ССВ простирания.

в) Трещины сдвига прослеживаются преимущественно в известня-сах. Чаще левые сдвиги, реже - правые. Они представлены выдержанными крутыми -(70-90°) -рколами с кальцитовым выполнением, стн-юлитами, зеркалами скольжения. Ориентировка левых сдвигов севе-ю-восточная, правых - северо-западная. Локально отмечаются ¡двиги других простираний. В целом сдвиги располагаются диагона-[ьно по отношению к простиранию моноклинали.

- 9 -

1

Выявленные пространственно-кинематические системы трещин находятся между собой в устойчивых соотношениях, позволяющих го зорить об их парарнезисах. В районе Кавказских Минеральных Вод наиболее четко выражен парагенезис'трещин сжатия - субширотного отрыва - субмеридионального простирания, в сочетании с диагональными правыми и левыми сдвигами. Он указывает на тектодинамй-ческую обстановку общего субмеридионального сжатия.

В то же время наблюдаются отклонения от указанных ориентировок трещин при сохранении мезду ними, парагенетических связей. Простирание трещин сжатия изменяется от- субширотного до северозападного в направлении с запада на восток; соответственно изме няется ориентировка трещин отрыва от субмеридиональной до северо-восточной. При этом отмечается подчиненность ориентировок трещин отрыва и сжатия падению и простиранию поверхности фундамента. Поэтому можно рассматривать морфологию поверхности фунда мента в качестве одного из тектодинамических факторов трещинооб разования.

Параметры трещин существенно меняются в зависимости от лит логического состава пород. Трещиноватость наиболее интенсивна в известняках, наименее в горизонтах песчаников. Соответственно меняются пространственно-кинематические типы трещин и других дислокационных структур. В известняках они разнообразны (отрывы сколы, структуры скольжения, сплющивания), в песчаниках присутствуют, главным образом, трещины отрыва и, реже, скольжения. Эти отличия находят логическое объяснение в разной компетентности пород, при совместной деформации которых происходит растекание одних и будинирование других. Прочие разновидности осадочны: пород занимают между известняками и песчаниками промежуточное положение.

Устанавливается изменчивость распределения трещин по вертикали. К контактам литологически разнородных пород тяготеют зоны концентрации трещин, совпадающие с напластованием. Наиболее отчетливо выражена зона в подошве осадочного чехла. В ней относительно большой процент составляют пологие зеркала скольжения, наклоненные в северных румбах. Дноль плоскостей напластования карбонатных пород часто прослеживаются послойные стилолиты.

---Характер_ трещиноватости меняется по латерали в зависимости

от структурно-вещественных особенностей осадочного чехла и обще! тектонической нарушенности пород. В относительно однородных

слабо нарушенных блоках трещины с кинематической характеристикой малочисленны (от первых процентов - в песчаниках, до 10/5 -в известняках). В песчаниках это единичные трещины растяжения, в известняках - находящиеся в равных соотношениях трещины растяжения, сжатия и сдвига.

В зонах флексурно-разрывных нарушений заметно возрастает число трещин с кинематической характеристикой. Преобладают отрывы и жилы. Широко развиты трещины с зеркалами скольжения; из них наиболее распространенные кинематически идентичны зонам разрывов.

Изложенное показывает, что распределение трещин в осадочном чехле района КМВ характеризуется значительной неравномерностью, обусловленной структурно-вещественной неоднородностью фундамента и чехла. Интенсивность трещиноватости, ориентировка трещин и их кинематические характеристики меняются в зависимости от морфометрии поверхности фундамента, литологического состава пород, расположения зон флексурно-разрывных нарушений, других локальных факторов. Вместе с тем повсеместно прослеживаются системы трещин определенных кинематических типов, составляющие парагенезис, который диагностирует тектодинамические условия общего субмеридионального сжатия.

Глава 5. Некоторые закономерности размещения месторождений минеральных вод

Все известные месторождения минеральных вод района КМВ обладают обидаостью тектонического положения и структурного контроля.

Устанавливается их расположение на участках осложнений поверхности фундамента - в надразломных зонах ее высоких градиентов, погребенных эрозионно-тектонических ложбинах (впадинах). Последние могут интерпретироваться как зоны скопления, главным образом, атмосферных вод, которые постоянно мигрируют со склонов моноклинали и дренируют толщу осадочных пород, обогащаясь микроэлементами. Возможно, некоторая доля минеральных вод принадлежит ювенильннм источникам.

В качестве локального контроля месторождений выступают узлы пересечения разноориентированннх зон разрывных нарушений. Преимущественно это сложносопряженные разрывы субмеридионально-

го, СВ и ВСВ простираний, образующие раздвиговые и сбросо-разд-виговые структуры типа "конского хвоста" (Ессентукская, Малкин-екая, Кисловодская зоны), и субширотные флексурно-разрывные зоны (Бугунтинская, Нагутская зоны).|Те и другие представляют собой каналы высокой проницаемости, дающие напорным водам выход на дневную поверхность.

Благоприятным признаком локализации минеральных вод являе1 ся наличие фестончатых полускладок ВСВ простирания, развитых пс склонам Верхнемалкинского поднятия (Кумский, Кисловодский, Пал-кинский и др. фестоны). Они могут играть роль локальных структурных ловушек и экранов.

Участки гидрогеологически активных разрывных структур диад ностируются по изменениям соотношений трещин различных простраь ственно-кинематических типов в пользу яил и отрывов субмеридионального простирания.

Таким образом, общей предпосылкой обнаружения месторовдею минеральных вод в районе КМВ служит комбинация следующих необходимых структурно-геологических условий: наличие эрозионно-тег тонических ложбин на поверхности фундамента как зон аккуцуляцш: и подпруживания минеральных вод; узлов пересечения разрывных нарушений и каналов высокой проницаемости других типов, по коте рым, благодаря артезианскому эффекту, минеральные воды получаю! выход на поверхность; возможное наличие локальных экранирующих структур, способствующих сохранению напорных вод на близповерх-ностных уровнях. 1

Заключение

Проведенные исследования разрывно-трещинных структур района Кавказских Минеральных Вод дают основания для следующих основных выводов.

I. В районе КМВ широким развитием пользуются разрывы различных кинематических типов. Главные из них: субширотного простирашгя, представленные флексурно-разрывшд.ш зонами со взбросовой состав ляющей; субмеридиональные - разрывные зоны раздвигового и сбро-со-раздвигового типов; СВ и СЗ - зоны концентрации лево- и пра-восдвиговых деформаций. Эти системы имеют разный возраст заложения, ^характерны в двух первых_случаях для осадочного^чехла, в двух вторых - для фундамента. Однако в течение альпийского

тектонического цикла те и другие совместно участвовали в механиз-те деформаций, составляя единый структурный парагенезис.

Выделяются пространственно-гашештические системы трещин, гредставленные разноориентированными отрывами, субширотными вз->росами и секущими стилолитами, левыми сдвигами ССВ-ВСВ и правым сдвигами ССЗ-ЗСЗ простираний.

Распределение трещин в осадочном чехле неравномерно. В зави-¡имости от морфометрии и наклона поверхности фундамента направ-:енно меняются элементы их залегания; литолопгческий состав по-юд и особенности региональных тектонических структур предопре-;еляют интенсивность разрывных деформаций и количественные соот-:ошения трещин различных пространственно-кинематэтеских типов.

В то же время трещины находятся в устойчивых парагенетичес-их отношениях. Главный парагенезис составляют трещины отрыва убмеридионального простирания, субширотные трещины сжатия, диа-ональные правые (СЗ) и левые (СВ) сдвиги.

. Сравнительный парагенетический анализ разрывных зон и связан-ых с ниш систем трещин обнаруживает идентичность их кинемати-еских характеристик. В субширотных зонах преобладают трещины жатия, в субмеридиональных - отрыва, в диагональных - сдвига, то значит, что в течение альпийского тектонического цикла ре-иональные разрывы и трещины развивались взаимосвязанно и ссс-авляли единый парагенезис, указывающий на форйгрование разрыв-о-трещйнных структур под влиянием превалирующих напряжений суб-еридионалыюго сжатия.

. Разработаны новые критерии прогноза месторождений мшераль-ых вод в районе КМВ. Известные месторождения находятся в.про-гранственной связи с морфйструктурными "аномалиями", для кото-ах специфично наличие эрозионно-тектонйческих депрессий на по-эрхности фундамента, узлов пересечения (ветвления) разрывных арушений и локальных структурно-литологических экранов в оса-эчном чехле.

. Можно надеяться, что использование указанных критериев прог-эза позволит ут'очнить направления геологоразведочных работ, эвысить их геологическую и экономическую эффективность. . На примере изучения разрывно-трещинных структур района И® жазана применимость парагенетического анализа для реконструк-1Й полей напряжений. Дальнейшие углубленные исследования в

- 13 -

I

этом направлении будут способствовать созданию интегральной те тодинамической модели дислокационных процессов.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Некоторые особенности трещИноватости мезозойских отлож ний долины р.Баксан. Материалы X науч.конф.мол.ученых и аспира тов'геол.фак.Моск.ун-та, секция Геология, Москв.ун-т, М., 1983 Деп. в ВИНИТИ.

2. О тектодинамической природе некоторых систем трещин и разрывов Джинальского хребта (Северный Кавказ). Материалы ХП науч.конф.мол.ученых и аспирантов геол!гфак.Г.1оск„ун-та, секция Геология. Моск.ун-т. - М., 1985. Деп. в ВИНИТИ.

3. Формирование рельефа Центрального Предкавказья и возраст разрывных структур. Тезисы докл. Юбил.сессии ЛГО "Севкав-геология", Ессентуки, 1985. (В соавторстве с А.В.Кожевниковым идр.).

4. Основные результаты парагенетического анализа трещиновг тости мезо-кайнозойских пород Северного Кавказа в междуречье Баксана и Кубани. Тезисы докладов У1 конференции по геологии и полезным ископаемым Северного Кавказа. Ессентуки, 1985. (В соавторстве с Л.М.Расцветаевым и др.).

5. Эрозионные системы и тектоника Кавказа (в масштабе 1:10 ООО ООО). Материалы ХШ науч.конф.мол.ученых и аспирантов геол.фак.Моск.ун-та, секция Геология. Моск.ун-т, - М., 1986, Деп. в ВИНИТИ. (В соавторстве с А.Б.Русановым).

6. Опыт использования структурно-кинематического и текто-динамического анализа трещиноватости для интерпретации линеамен тов района КМВ (Северный Кавказ). Материалы ХШ конф. мол.ученых и аспирантов геол.фак.Моск.ун-та, секция Геология. Моск.ун-т, М., 1986. Деп. в ВИНИТИ. (В соавторстве с Н.Н.Курдиным и др.).

7. Новейшая геодинамика Эльбрусско-Минераловодской области Северного Кавказа. Тезисы докладов Ш школы-семинара "Геодинамика Кавказа". АН Арм.ССР. Б^еван, 1986. (В соавторстве с Е.Е.Милановским и др.).

8. Парагенетический анализ альпийских дизъюнктивов Ыине-раловодского района. Геология и полезные ископаемые Большого Кавказа. М., Наука, 1987. (В соавторстве с Л.М.Расцветаевым и Др.).____________

9. О выявлении некоторых общих параметров тектонической реформации по результатам статистического геолого-кинематического исследования "малых" дизъюнктивов. Тезисы докладов Второго Всесоюзного симпозиума "Экспериментальная тектоника в реше-1ии задач теоретической и практической геологии". Киев. Науко-за думка, 1987. (В соавторстве с Л.М.Расцветаевым).

10. Некоторые особенности распределения дизъюнктивной деформации в разных зонах Большого Кавказа. Экспериментальная тетсто-¡ика и полевая тектонофизика. Клев. Наукова Думка (в печати).

'В соавторстве с Л.М.Расцветаевым и др.).

11. Новейшая геодинамика Минераловодского полигона (Север-сый Кавказ). Геодинамика Кавказа. Вып. Ш, М., Наука (в печати). В соавторстве с Е.Е.Милановским и др.).

12. Особенности трещиноватости различных литолого-стратигра-)ических комплексов альпийского чехла района КМВ. Тезисы докла-,ов на УП конференцию по геологии и полезным ископаемым Северно-о Кавказа. Ессентуки (в печати).

13. Определение некоторых особенностей деформированного сос-ояния массивов горных пород. Материалы ХУ1 науч.конф. мол.уче-ых и аспирантов геол.фак.Поск.ун-та, секция Геология. Моск. н-т, М., 1989. Деп. в ВИНИТИ.