ГЕОТЕКТОНИКА, 2010, № 5, с. 41-60
УДК 551.24 (471.0)
АЛЬПИЙСКИЕ ДЕФОРМАЦИИ ДОНБАССА: ПЕРИОДИЧНОСТЬ, ХАРАКТЕР НАПРЯЖЕНИЙ И ИХ ВЕРОЯТНЫЕ ИСТОЧНИКИ
© 2010 г. М. Л. Копп1, В. А. Корчемагин2, А. А. Колесниченко1
Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., д. 7 2 Донецкий Национальный Технический Университет, Украина, 83001, Донецк, ул. Артема, д. 58
Поступила в редакцию 20.11.2009 г.
В работе рассматриваются периодичность, динамика и кинематика недостаточно изученных кайнозойских (альпийских) движений, происходивших в Донецком складчатом сооружении и его окрестностях. Обобщение всех имеющихся материалов по Донбассу и соседним территориям Русской и Скифской плит показывает, что здесь проявились две самостоятельные эпохи кайнозойских деформаций: ранне-альпийская ларамийская (палеоцен) и позднеальпийская новейшая (ранний миоцен — квартер), разделенные тектонической паузой в эоцене—олигоцене. Обе они, судя по особенностям макроструктурного рисунка и результатам полевых мезотектонических наблюдений, проходили в целом (с некоторыми характерными для каждой эпохи вариациями) в обстановке субмеридионального сжатия и субширотного растяжения, но при этом существенно различались как областью своего действия, так и характером структуры. Первая из них больше проявилась непосредственно к западу от Донбасса, где вызвала сжатие диапиров Днепровско-Донецкого авлакогена, вторая — сформировала Донецко-Приазовский новейший вал и вызвала правый сдвиг по бортовым разрывам Донбасса (Северодонецкому и Персиановско-му). Более восточный ареал проявления новейших движений и особенности их деформационной обстановки (существенная роль правого сдвига в структурообразовании, а также более значительная по сравнению с ларамийскими интенсивность, приведшая к мобилизации фундамента не только в районе Днепровско-Донецкого авлакогена, но и далеко за его пределами) позволяют связать их с происходившим одновременно орогенезом на Большом Кавказе. Природа умеренных ларамийских подвижек, почти не вышедших за пределы осевой зоны авлакогена, более проблематична, однако они объяснимы внутриплитной активизацией Западной и части Восточной Европы в результате коллизии плит в Альпах, Динаридах и Понте и одновременного начала спрединга в Северной Атлантике — Арктике, создавшего встречное давление с севера. Общим результатом действия обоих процессов явились инверсия и сжатие ряда авлакогенов Европы, и в том числе Днепровско-Донецкого.
ВВЕДЕНИЕ
О том, что в складчатом Донбассе и соседних районах Днепровско-Донецкого авлакогена проявились кайнозойские (альпийские) движения, известно уже давно [12]. Вместе с тем, истинное значение этих движений, соотношения с более древними и породившие их источники напряжений до сих пор остаются предметом дискуссии.
Согласно традиционным представлениям, Донецкое складчатое сооружение, или ДСС (его можно считать внутриплитным орогеном) сформировалось в перми [9, 10, 12, 13, 16 и мн. др.], а произошедшее тогда сжатие востока Днепровско-Донецкого авлакогена обычно считается откликом на герцинский орогенез Большого Кавказа и Скифской плиты. Альпийская активизация надвигов Донбасса при этом рассматривается как второстепенная и унаследованная от герцинских движений, проявившаяся лишь локально. Отметим сразу, что в свете современных мобилистиче-ских представлений требуют уточнения вопросы относительно природы этой унаследованности: действительно ли она связана с затянувшимся угасанием герцинских напряжений, как это часто считают (что кажется сейчас маловероятным),
или же — с реакцией податливого к повторному смятию чехла на более поздние альпийские напряжения, идущие из совсем других источников.
С другой стороны, появились работы, в которых мезозойским и кайнозойским деформациям региона придается гораздо большее значение [17, 18, 23]. Такая точка зрения требует переоценки (в меньшую сторону) роли герцинских движений, и в сводке материалов об эволюции Донбасса и востока Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ) [18] доказывается, что резкое предтриасовое несогласие на западе Донбасса отражает не столько герцинскую складчатость, сколько региональную флексуру на крыле общего сводового поднятия востока авлакогена, которое возникло в перми предположительно над глубинным диапиром. В качестве аргумента приводится также невыраженность каких-либо признаков позднепалео-зойского горизонтального сжатия и в самом авла-когене около Донбасса, из чего формулируется вывод о том, что главная донецкая складчатость сформировалась в раннекиммерийскую и лара-мийскую фазы. Принятие постпалеозойского возраста деформаций снимает трудный вопрос об уна-следованности герцинских движений: например,
влияние киммерийской фазы обосновывается в работе [18] близостью к Кряжу Карпинского, где движения соответствующего возраста проявились [25].
Оставляя в стороне далекую от темы настоящей статьи дискуссию о времени смятия домезо-зойского комплекса в ДСС, отметим все же, что сам факт ее наличия заставляет серьезно отнестись к оценке роли и характера проявления именно кайнозойского (альпийского) сжатия. Мы подойдем к исследованию проблемы с трех сторон: 1) обобщение материалов о ритмичности кайнозойских движений, ареалах действия тектонических эпох и структурном эффекте каждой из них; 2) выяснение пространственно-временных вариаций кайнозойского поля напряжений/деформаций на основе мезотектонических наблюдений и анализа регионального структурного рисунка; 3) поиск вероятных источников напряжений для каждой из главных эпох, исходя из особенностей региональных плейттектонических обстановок соответствующих периодов времени.
Ритмичность и ареалы проявления кайнозойских движений
Слабая изученность эволюции кайнозойских движений, их содержания и характера проявления на площади обусловлена не только недостатком соответствующих обнажений или скважин, но и противоречивым характером поведения самих палеогеновых свит: в одних местах они резко несогласно перекрывают дислоцированные меловые слои, а в других — вовлечены в деформацию вместе с ними. Поэтому в большинстве работ говорится либо о ларамийских, либо даже после-меловых ("альпийских") движениях, не разделяя их на дробные фазы. Кроме того, недостаточно изучены новейшие движения и их соотношения с ларамийскими и более древними.
В.С. Попов [12, 13], впервые рассмотревший периодичность кайнозойских движений в районе, выделил среди них три самостоятельные фазы убывающей со временем интенсивности: маастрихт-палеоценовую ларамийскую (сжатие с унаследованным или, реже, инверсионным ростом палеозойских складок и формированием надвигов); савскую, произошедшую между накоплением киевской свиты олигоцена и сарматом (постумное слабое сжатие); плиоцен-четвертичную новейшую (общее поднятие). Представленная В.С. Поповым орогеническая шкала региона сохраняет свое принципиальное значение и ныне (если не считать традиционной для эпохи ее разработки точки зрения о длительной унаследован-ности структур), однако требует уточнений возрастных интервалов фаз и, соответственно, справедливости присвоенных некоторым из них наименований. Например, вряд ли точно именуются савской фазой (выделенной Г. Штилле в интервале между хаттским веком позднего олигоце-на и аквитанским веком раннего миоцена) дви-
жения, верхний предел возраста которых определяется здесь в очень широких пределах — от раннего до среднего миоцена включительно: сюда могут попасть не только савская, но и шти-рийская фазы Г. Штилле (кстати, в соседних Крыму, Предкавказье и Большом Кавказе более достоверно установлена роль второй из них). Кроме того, общепринятые временные рамки новейшего этапа включают не только плиоцен—квартер, но и весь миоцен, а также олигоцен (а иногда эоцен); иными словами, сюда попадают и те деформации, которые произошли в фазу, именуемую савской [13].
Поэтому, исходя из материалов самого В.С. Попова, логичнее говорить о проявлении здесь двух орогенических фаз (точнее, эпох) кайнозоя: раннеальпийской ларамийской на рубеже сенона—эоцена и позднеальпийской (условно "новейшей"), которая, судя по проявлениям несогласий на бортах и периклиналях Большого Кавказа может включать довольно дробный спектр фаз: штирийскую на границе раннего— среднего миоцена, аттическую (поздний миоцен), роданскую (рубеж плиоцена—квартера) и валахскую (эоплейстоцен).
Параллельно с концепцией фаз развивается представление о непрерывности движений в течение всего кайнозоя [10, 17, 18]. Однако иллюстрации настоящих структурных несогласий, находящихся в подошве или внутри олигоцена, в известных нам работах не приведены, а фиксируемые их авторами колебания мощности олигоце-новых свит можно трактовать неоднозначно, в том числе и как результат заполнения сформировавшихся в конце палеозоя или мезозоя неровностей рельефа ложа бассейна. Именно такой характер соотношений хорошо виден на сейсмических разрезах южного крыла Восточного Донбасса [7] и соседнего с Донбассом СевероАзовского прогиба [11, 14].
Таким образом, остается считать, что наиболее значимыми для кайнозойской истории Донбасса и соседних платформенных территорий явились только две эпохи: раннеальпийская ларамийская, проявившаяся на рубеже сенона—эоцена, и позд-неальпийская новейшая — неоген—квартер. Эти эпохи складчатости были разделены длительным интервалом относительного покоя в эоцене-оли-1
гоцене ; кроме того, как мы постараемся показать, они не вполне совпадают по ареалам распространения и отличаются особенностями сформированного в результате их действия регионального структурного рисунка. Районирование Донбасса для кайнозоя приведено на рис. 1.
1 Уточним, что здесь мы рассматриваем только складчато-надвиговые деформации горизонтального сжатия, и это не исключает того, что в палеогене и позже еще мог продолжаться слабый рост крупных поднятий, сформированных в более древние эпохи.
Структура ларамийской тектонической эпохи в
ее бесспорном виде представлена на самом западе ДСС, в области его погружения (Бахмутская котловина) и сочленения с ДДВ; назовем эту структурную область Изюмско-Краматорской складчатой зоной (рис.
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.