научная статья по теме СТРУКТУРА И ЭВОЛЮЦИЯ СУРСКО-КАМСКОЙ ЗОНЫ СДВИГА В КАЙНОЗОЕ (ВОЛГО-УРАЛЬСКАЯ АНТЕКЛИЗА ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ ПЛАТФОРМЫ) Геология

Текст научной статьи на тему «СТРУКТУРА И ЭВОЛЮЦИЯ СУРСКО-КАМСКОЙ ЗОНЫ СДВИГА В КАЙНОЗОЕ (ВОЛГО-УРАЛЬСКАЯ АНТЕКЛИЗА ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ ПЛАТФОРМЫ)»

ГЕОТЕКТОНИКА, 2015, № 4, с. 30-53

УДК 551.243(571.1)

СТРУКТУРА И ЭВОЛЮЦИЯ СУРСКО-КАМСКОЙ ЗОНЫ СДВИГА В КАЙНОЗОЕ (ВОЛГО-УРАЛЬСКАЯ АНТЕКЛИЗА ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ ПЛАТФОРМЫ)

© 2015 г. С. Ю. Колодяжный

Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7 e-mail: kolod63@mail.ru Поступила в редакцию 28.04.2014 г.

Сурско-Камская зона (СКЗ) осложняет центральную часть Волго-Уральской антеклизы и прослеживается в субширотном направлении из бассейна р. Суры в долину р. Камы на протяжении 700— 750 км. На основе анализа геолого-геофизических данных и структурных исследований разработана модель тектонического строения и эволюции СКЗ. Это глубинное тектоническое нарушение, обнаруживающее признаки длительного полистадийного развития. В наиболее поздний киммерийско-альпийский период тектонической активизации СКЗ представляла собой зону сдвига и последовательного проявления ранних транспрессионных правосдвиговых дислокаций, сменившихся в результате кинематической инверсии левосдвиговыми перемещениями в условиях транстенсии. Выявлены признаки неоднородного строения СКЗ. Вдоль ее простирания отмечается чередование сегментов, построенных системой сдвиговых дуплексов, по принципу ротационно-складчатых и "домино" структур. Предложены частные модели эволюции этих сегментов на примерах широко известных Карлинских, Тетюшинских и Нижнекамских дислокаций. Предполагается, что кинематическая инверсия и компрессионно-декомпрессионные явления во флангах СКЗ, а также тектонические обстановки в области ее динамического влияния имели большое значение при развитии процессов миграции и перераспределения углеводородных компонентов.

Ключевые слова: внутриплитная тектоника, геодинамика, зона сдвига, кинематика, структурный па-рагенез, платформа, Карлинская структура

Б01: 10.7868/80016853X15040049

ВВЕДЕНИЕ

По мере накопления геологических данных все больше появляется сведений о внутренней тектонической подвижности литосферных плит, в том числе, с древней континентальной корой. Одним из полигонов обоснования и развития представлений о внутриплитной геодинамике является Вол-го-Уральская антеклиза Восточно-Европейской платформы (ВЕП). Большой объем геолого-геофизических исследований, а также плотная сеть буровых скважин в нефтепромысловых районах данного региона позволили выявить аномальные для платформы "альпинотипные" структурные ансамбли [5, 6, 8, 11, 13, 14, 15, 20-23, 26, 33, 34, 36]. В отношении генезиса этих структур предлагаются гляциодинамические, тектонические и метеоритные модели их формирования.

В рамках тектонических концепций Волго-Уральская провинция рассматривается как некоторая аномальная часть ВЕП, подверженная интенсивной тектонической активизации на плитном и, в особенности, неотектоническом этапе

развития [5, 6, 8, 11, 13, 20-23, 29, 30, 35]. Многие исследователи объясняют эту активность условиями действия тектонических напряжений горизонтального сжатия, распространяющихся со стороны окружающих платформу складчатых областей: Уральской — с востока и Кавказской — с юга [5, 6, 14, 15, 21—23, 36]. При этом частные представления о тектонике региона существенно отличаются. Дислокации чехла рассматриваются в качестве сочетания субизометричных в плане аркогенных и линейных надвиговых систем [13— 15] и в виде преимущественно сдвиговых структур [21, 23]. Помимо теоретического содержания, разработка концепции о механизмах формирования структурных ансамблей данного региона имеет и практическое значение. Известно, что многие месторождения углеводородов Волго-Уралии локализованы в ловушках структурного типа, а характер паленапряжений и сама морфология структур во многом контролируют гидродинамические особенности распределения нефтегазовых скоплений [1, 11, 14, 26, 37].

В этой статье рассматриваются особенности тектоники Сурско-Камской зоны сдвиговых дислокаций, занимающей одну из ключевых позиций в тектонике центральной части Волго-Уральской провинции. Она включает в себя ряд аномальных для платформы структур, известных в качестве Карлинских, Тетюшинских и Нижнекамских дислокаций, вызывающих интерес и дискуссии среди широкого круга геологов (рис. 1).

Методика исследований. При изучении Сур-ско-Камской зоны использовались методы дистанционного изучения структур: дешифрирование цифровых карт рельефа, аэро-космоснимков, карт магнитных и гравиметрических аномалий. Предварительная кинематическая идентификация нарушений проводилась на основе анализа структурных рисунков (по: [21, 27]). Результаты дистанционного анализа уточнялись полевыми исследованиями с использованием методов структурно-кинематического и парагенетического анализов, приемы которых были рассмотрены ранее [17—19, 21, 24]. При статистической обработке кинематических данных использовалась программа FaultKin6 [40].

ОБЩИЕ ОСОБЕННОСТИ ТЕКТОНИКИ СУРСКО-КАМСКОЙ ЗОНЫ (СКЗ)

Восточная часть Сурско-Камской зоны относительно хорошо изучена и известна под названием Нижнекамского (Прикамского) разрывного нарушения, расположенного в нижнем—среднем течении р. Камы [2, 4, 8, 11, 37, 39]. Р.Н. Валеев [6] предложил выделять Сурско-Камскую зону в качестве обширной области развития взбросо-на-двиговых структур, охватывающих значительную часть территории Среднего Поволжья. Мы рассматриваем СКЗ в более узких пространственных границах: в качестве зоны шириной 50—60 км, которая прослеживается в субширотном направлении из бассейна р. Суры в долину р. Камы на протяжении 700—750 км (см. рис. 1).

Сурско-Камская зона участвует в строении всех этажей платформы (см. рис. 1). В пределах докем-брийского гранулито-гнейсового фундамента данная зона отчасти соответствует Елабуга-Бондюж-скому поясу, разделяющему Северо- и Южно-Татарский (Альметьевский) овоиды, вдоль границы которых откартирована система надвигов ЮВ вер-гентности [2, 9]. На уровне кровли докембрийско-го фундамента СКЗ является одной из главных структур, осложняющих эту поверхность. В восточной части она разделяет Северный и Южный выступы Татарского свода и совпадает с узкой впадиной [11, 39]. Центральный сегмент СКЗ осложняет область сочленения Казанско-Кажимской и Мелекесской впадин в районе Казанской седловины. На западе зона нарушает структуру восточного склона Токмовского свода и разделяет ряд его вер-

шин на северную (Канашская, Сундырская и др.) и южную (Ульяновская, Токмовская) группы (см. рис. 1а).

В основных чертах эти особенности тектоники повторяются и в структуре фанерозойского чехла, но при этом ряд структур высокого порядка исчезает, и появляются новые структурные формы. В частности, отмечаются крупные и мелкие вало-образные структуры, которые подчеркивают особенности строения структур более крупного ранга (см. рис. 1б). В пределах Южно-Татарского выступа ориентировка валов отражает его овально-концентрическое и вихревое строение. В области Северо-Татарского поднятия они имеют устойчивую линейную СВ ориентировку в соответствии с простиранием разрывных нарушений, оперяющих главный магистральный разлом СКЗ [8, 11, 14]. Меридиональная ориентировка валов Казан-ско-Кажимского прогиба южнее СКЗ сменяется их веерообразным размещением в области Меле-кесской депрессии. В большинстве случаев внутри самой СКЗ ориентировка валов резко меняется и приобретает закономерный кулисный характер, а оси структур сжатия (мезоскладки, валы) в большинстве случаев отклоняются от главного нарушения СКЗ против часовой стрелки, что в целом напоминает структурный рисунок зон правого сдвига (см. рис. 1б).

На поверхности земли, судя по материалам дешифрирования цифровой карты рельефа и кос-моснимков, СКЗ имеет сложное и неоднородное по простиранию строение, в целом согласованное со структурой глубинных уровней (см. рис. 1в). На западном и восточном флангах зоны дешифрируются области ее веерообразной виргации и вероятного затухания. В восточной части СКЗ главную ее магистраль оперяют разрывы СВ простирания, а разделяемые ими блоки образуют структуру, напоминающую "клавиши домино", которая подчеркивается морфологией долины р. Камы [11]. В районе слияния рек Волги и Камы отмечается небольшой изгиб СКЗ, к западу от которого она приобретает широтную ориентировку и линзовидное внутреннее строение. В этой западной части зоны дешифрируются асимметричные линзы, морфологически напоминающие сдвиговые дуплексы. Крупные тела дуплексов, имеющие размер многие десятки километров, нередко построены из более мелких аналогичных по форме линз, что отражает фрактальный принцип подобия структур разного ранга (см. рис. 1в).

Особенности строения нефтеносных валообраз-ных структур в пределах СКЗ и ее обрамления свидетельствуют о сложных обстановках их формирования [4, 5, 11, 13, 14, 34]. Материалы бурения показывают, что морфология и позиция этих структур снизу—вверх по разрезу часто меняются. Часто отмечалось горизонтальное смещение осей

Рис. 1. Структурные схемы Волго-Уральского региона: (а) поверхности фундамента (на основе данных [9, 8, 11, 39]), (б) палеозойского структурного этажа (на основе данных [5, 6, 8, 11, 13, 34, 39]), (в) современной эрозионной поверхности (схема дешифрирования цифровой карты рельефа)

1 — изогипсы кровли фундамента (а) и верейского горизонта (б); 2 — рифейские авлакогены; 3, 4 — оси валов (3) и мелких складок (4); 5 — разломы: а — главные, б — второстепенные; 6 — взбросо-надвиги; 7 — сбросы; 8 — разломы на схеме (в). Зоны дислокаций: СКЗ — Сурско-Камская, ЖЗ — Жигулевская; рифейские авлакогены: КБА — Камско-Бельский, САА — Серноводско-Абдулинский; ТКС — Токмовский свод и его вершины: Нв — Нижегородская, Св — Сундырская, Кв — Канашская, Ув — Ульяновская, Тв — Токмовская; выступы: СТС — Северо-Татарский, ЮТС — Южно-Татарский; депрессии: ККП — Казанско-Кажимская, МВ — Мелекесская; локальные структуры, упомянутые в тексте: Кс — Кар-линская, Тс — Тетюшинская, У — Улеминская (вал)

апикальных частей валов относительно их нижних корневых частей. Например, для Улеминско-го вала, развитого в центральном сегменте СКЗ, амплитуды таких смещений достигают 6—10 км (рис. 2). При этом отмечаются сложные с элементами надвига, сдвига и вращения смещ

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Геология»