ГЕОТЕКТОНИКА, 2008, № 6, с. 46-69
УДК 551.24 (471.50)
НОВЕЙШАЯ ДИНАМИКА И ВЕРОЯТНОЕ ПРОИСХОЖДЕНИЕ ТУЛВИНСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ (ПЕРМСКОЕ ПРИУРАЛЬЕ)
© 2008 г. М. Л. Копп1, В. Е. Вержбицкий2, А. А. Колесниченко1, И. С. Копылов3
Геологический институт РАН, 119017 Москва, Пыжевский пер., 7 2Институт океанологии РАН им. П.П. Ширшова, 117851 Москва, Нахимовский пр., 36 3 "ОАО Геокарта-Пермь", 614065 Пермь, ул. Геологов, 29 Поступила в редакцию 16.03.2007 г.
Тулвинская возвышенность представляет собой меридиональный неотектонический вал, осложняющий восточную часть Русской плиты (в ее новейшем выражении). Интенсивное новейшее поднятие фиксируется по подъему и расщеплению террас Камы и аномальному увеличению горизонтальной расчлененности рельефа. Вал резко асимметричен в поперечном сечении: он имеет более крутое западное и пологое восточное крыло, которое, однако, осложнено цепью локальных поднятий северо-восточного простирания. Ряд морфоструктурных признаков свидетельствуют о существенной роли деформации левого сдвига северо-западного простирания в строении вала, а происхождение последнего позволяют связать с обстановкой широтного сжатия и ассоциирующего меридионального растяжения. Соответствующее поле напряжений/деформаций подтверждается и результатами изучения мезотектонических структур в пределах крутого западного крыла вала, которое, как можно предполагать, представляет собой надвзбросовую флексуру. Весьма характерна в данном смысле тектоническая приуроченность Тулвинского новейшего вала: как и многие другие зоны внутриплитных дислокаций Русской плиты, он образовался в результате смятия осадочного заполнения и инверсии длительно развивавшегося платформенного прогиба (в данном случае унаследовавшего рифейский Калтасинский авлакоген). Вместе с расположенным к востоку Уфимским односторонним (привзбросовым?) горстом Тулвинский вал находится напротив участка наибольшего субширотного сжатия новейшего Урала (так называемого Уфимского амфитеатра, или Центрально-Уральского пережима), а в совокупности с находящимися южнее другими внутриплитными сводами сходного строения и генезиса - Бугульминско-Белебевским и Общего Сырта - маркирует единую меридиональную зону новейшей активизации Русской плиты около Урала.
ВВЕДЕНИЕ
Тулвинская возвышенность с высотами вершин до 420 м (рис. 1, 2) представляет собой заметный элемент рельефа Приуралья, по мнению большинства авторов, имеющий неотектоническую приро-
ду. Тулвинский, или Пермский, свод (вал) вытянут в меридиональном направлении и от соседних новейших поднятий отделен линейными прогибами того же направления: Тулвинским (Среднекам-ским) - на западе и Нижнесылвинским - на восто-
Рис. 1. Тектоническая позиция Тулвинского свода среди других новейших структур Пермско-Башкирского Приуралья; на врезке - схема расположения района
1-3 - Уральский новейший ороген: 1 - основная часть (активизированное в новейшую эпоху герцинское складчатое сооружение); 2 - Приуральская наклонная терраса, развившаяся главным образом на герцинском краевом прогибе; 3, 4 - новейшие поднятия: 3 - возникшие на фундаменте Русской плиты и краевого прогиба, но тесно примыкающие к Уральскому новейшему орогену; 4 - прочие, образовавшиеся полностью на платформенном фундаменте; 5 - новейшие впадины; 6 - оси асимметричных: а - поднятий, б - впадин; 7-13 - новейшие флексуры и разрывы: 7 - широкие эрозионно-тектонические уступы (штрихи указывают на экспозицию уступа); 8-11 - разрывы: 8 - без уточнения кинематического типа: доказанные (сплошная линия) и предполагаемые (пунктирная линия); 9 - взбросы; 10 - сдвиги, 11 - сбросы; 12 - широкие сдвиговые зоны, фиксирующиеся по особенностям структурного рисунка и другим данным; 13 - широкорассредоточенные на площади мегасдвиги, устанавливаемые по кулисному расположению структур: а -поднятий, б - грабенообразных впадин, 14 - аномальные расширения речных долин - предполагаемые грабенообраз-ные впадины и раздвиги. Условные обозначения к врезке: 1 - новейшие орогены Урала и Тимана, 2 - Русская плита, 3 - Западно-Сибирская плита, 4 - местоположение Тулвинского свода.
Поднятия (аббревиатуры в квадратах): ББ - Бугульминско-Белебеевский свод, Бз - Буздякский вал, Кр - Каратауская мегантиклиналь ("горст"), Ох - Оханский вал, Тл - Тулвинский вал, Уф - Уфимский асимметричный полусвод (односторонний горст (?)). Впадины (аббревиатуры в кружках): Бл - Бельская (новейшее выражение Бельской ячеи Пре-дуральского прогиба), НБ - Нижнебельская, НС - Нижнесылвинская, Тл - Тулвинская (Средне-Камская, Осинская), ЮС - Юрюзано-Сылвинская (новейшее выражение Юрюзано-Сылвинской ячеи Предуральского прогиба). Разрывы и флексурно-разрывные зоны (цифры в кружках): 1 - Ашинский, 2 - Суксунский, 3 - Усть-Катавская правосдвиговая зона
1 2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13
14
ке. Вместе с находящимися южнее крупными новейшими поднятиями Общего Сырта и Бугуль-минско-Белебеевским Тулвинский вал образует меридиональную цепочку, которую можно рассматривать в виде единого неотектонического ме-гавала - Сыртово-Тулвинского. Последний находится на Русской равнине (платформенной плите), но его соседство и параллелизм с современным Уральским эпиплатформенным орогеном заставляют считать, что он формировался одновременно и в связи с последним.
Проведенные нами ранее исследования показали, что южные сегменты новейшего Урала формировались при поперечном к ним (субширотном) сжатии и ассоциирующем меридиональном растяжении; собраны аргументы в пользу того, что это сжатие вызвано интерференцией позднеальпий-ских коллизионных напряжений, исходящих от соседних плит-инденторов - Индостанской и Аравийской, внедряющихся в Евразийскую литосферную плиту [6, 12, 13]. Коллизионным взаимодействием плит объясняют возникновение новейшего Урала и другие исследователи [19, 20, 24, 28, и др.]. Северное перемещение инденторов вызывало перед ними субмеридиональное сжатие, однако на удалении вбок от их выступающих к северу вершин и в промежутке между ними (т.е. как раз там, где и находится современный Урал) возникал латеральный отток материала, и траектории сжатия принимали диагональную и субширотную ориентировку [13]. Субширотное сжатие усиливалось присутствием меридиональной границы Восточно-Европейского кратона, создававшей сопротивление тем массам, которые выжимались с юго-востока, от Центральной Азии.
"Уральское" поле напряжений субширотного сжатия отразилось и в структуре более южных (Сыртовской и Бугульминско-Белебеевской) частей Сыртово-Тулвинского мегавала. Однако там же, по крайней мере в глубинных горизонтах, проявилось и субмеридиональное "кавказское" сжатие; оба эти поля новейших напряжений образуют сложные сочетания как по вертикали, так и по ла-терали [12, 15]. Приведенные здесь результаты исследований Тулвинской возвышенности позволяют выяснить особенности новейшей геодинамики наиболее северного звена Сыртово-Тулвинского мегавала и сделать выводы о характере его структурной позиции в системе новейших напряжений данной части Евразийской плиты.
Новейшая структура Тулвинской возвышенности весьма выразительна; кроме того, по состоянию литературно-картографических материалов она может быть сопоставлена с более глубокими структурами чехла и кровли фундамента. Материал статьи сгруппирован по следующим позициям: 1) обзор данных о морфологии новейшей структуры Тулвинского вала, анализ особенностей мор-фоструктурного рисунка, свидетельствующих о проявлении горизонтальных напряжений; 2) результаты полевого изучения мезоструктур, реконструкция послепермского поля напряжений/деформаций; 3) сопоставление новейшей структуры с глубинными структурами чехла и кровли фундамента; 4) анализ структурной позиции Тулвинского свода.
новейший морфоструктурный рисунок и возможная роль горизонтальных движений в его формировании
Обзор и оценка данных, подтверждающих неотектоническую природу Тулвинской гряды. Район Тулвинской возвышенности сложен породами верхней перми, перекрытыми маломощным чехлом четвертичных отложений. Почти горизонтально залегающие пермские слои образуют очень пологую синклиналь (рис. 3), на западе ограниченную Осинским валом; следовательно, рельеф возвышенности является обращенным. Платформенный чехол нарушен малоамплитудными субмеридиональными разрывами (см. рис. 3, разрез), частота расположения которых увеличивается к более крутому восточному крылу Осин-ского вала; эти разрывы имеют субвертикальный наклон, обычно опущены (не более 100 м) их восточные крылья. В основании аллювия рек Тулвы и Камы указывается присутствие отложений плиоцена [4, 23, 27], но эти слои не дислоцированы, и, кроме того, сам по себе факт их залегания в руслах долин ничего не говорит о новейших движениях, так как ингресссия акчагыльского Палеокаспия использовала эрозионные врезы, образовавшиеся в балахане из-за общего резкого, до нескольких сотен метров, падения его уровня (хотя часто сами эти врезанные палеодолины связаны с прогибами или зонами разрывов).
Таким образом, геологические данные, по существу, пока ничего не дают для понимания новейшей структуры рассматриваемого региона. Обра-
Рис. 3. Структурная карта Тулвинской возвышенности по кровле отложений артинского яруса нижней перми (а) и фрагмент геологического разреза по линии А-Б (б) [3]
1 - изогипсы кровли артинских отложений; 2 - разрывы; 3 - линия профиля
(а)
(б) А 400 0
-400 -B00 -1200 -1600 -2000
400 0
-400 B00 -1200 -1600 -2000
0
4B
12 16 км
_i_i
25022019016013010070
х--X
■IX
IX -VIII ■
VII
-VIII VII VI
N
Рис. 4. Схематический продольный профиль террас долины Камы в среднем течении [4]
щенный рельеф Тулвинской возвышенности может быть объяснен как неотектоническим поднятием инверсионного типа, так и бронирующей ролью устойчивых к размыву терригенных отложений белебеевской свиты казанского яруса верхней перми, содержащих линзы песчаников (тогда как окружающие ее долины выработаны в более рыхлых глинисто-алевритовых породах шешминской свиты уфимского яруса). Соответственно, анализ новейшей тектоники Тулвинской возвышенности и Пермского Приуралья приходится строить, гл
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.