научная статья по теме ДЕФОРМАЦИИ ПОЗДНЕМЕЛОВЫХ И КАЙНОЗОЙСКИХ КОМПЛЕКСОВ ЗАПАДНО-САХАЛИНСКОГО ТЕРРЕЙНА Геология

Текст научной статьи на тему «ДЕФОРМАЦИИ ПОЗДНЕМЕЛОВЫХ И КАЙНОЗОЙСКИХ КОМПЛЕКСОВ ЗАПАДНО-САХАЛИНСКОГО ТЕРРЕЙНА»

ГЕОТЕКТОНИКА, 2012, № 5, с. 22-43

УДК 551.242.11(571.64)

ДЕФОРМАЦИИ ПОЗДНЕМЕЛОВЫХ И КАЙНОЗОЙСКИХ КОМПЛЕКСОВ

ЗАПАДНО-САХАЛИНСКОГО ТЕРРЕЙНА

© 2012 г. В. В. Голозубов1, С. А. Касаткин1, В. М. Гранник2, А. Е. Нечаюк1

1 Дальневосточный геологический институт ДВО РАН, Владивосток, 690022, пр. 100-летия Владивостока, д. 159 2 Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Южно-Сахалинск, 693022, ул. Науки, д. 1Б

Поступила в редакцию 27.04.2011 г.

В течение альба, позднего мела, палеогена и неогена накопление мощной (до 17 тыс. м) толщи тер-ригенных, в значительно меньшей мере вулканогенных образований Западно-Сахалинского тер-рейна происходило с перерывами, но без следов каких-либо тектонических перестроек в пределах палеобассейна, ограниченного с запада и востока Западно-Сахалинской и Тымь-Поронайской системами разломов. Интенсивность прогибания палеобассейна нарастала и достигла максимума в позднем миоцене и плиоцене. Современная структура террейна начала формироваться в плейстоцене и продолжает формироваться до настоящего времени в ходе локальной инверсии в обстановке доминирования ориентированного в ВСВ (до широтного, 60°—90°) направления регионального сжатия. На отдельных участках Южного Сахалина установлены также следы сжатия, которое ориентировано с юго-востока на северо-запад и которое является, по-видимому, результатом давления со стороны субдуцирующей под Курило-Камчатскую дугу Тихоокеанской плиты. Реализация двух, по сути, конкурирующих направлений сжатия происходила и происходит в пределах одного региона практически одновременно.

ВВЕДЕНИЕ

Изучение геологического строения о. Сахалин с его многочисленными месторождениями угля, нефти и газа проводится уже более 100 лет, в южной части острова до 1945 года японскими, а после войны — российскими специалистами. К настоящему времени территория острова покрыта высококачественными геологическими съемками масштаба 1 : 200000, а на ряде ключевых участков — и 1 : 50000. Изданы также несколько поколений геологических карт острова масштаба 1 : 1000000, на которых отражена, в частности, важная роль систем разломов субмеридионального простирания в распределении широко распространенных на острове кайнозойских образований. Выделяется три главных системы такого рода разломов, ориентированных вдоль простирания острова — Западно-Сахалинская, Тымь-Поронайская (Центрально-Сахалинская) и Восточно-Сахалинская [14, 15 и др.]. Эти системы разломов активны до настоящего времени, они разграничивают главные геоморфологические домены острова. Так, Западно-Сахалинская и Тымь-Поронайская системы разломов отделяют Западно-Сахалинские горы от бассейнов Татарского пролива на западе и от Центрально-Сахалинской низменности на востоке (рис. 1). Отдельные разломы Восточно-Сахалинской системы отделяют одноименные горы как от Центрально-Сахалинской низменности, так и от структур акватории Охотского моря [15, 21].

Морфология перечисленных систем разломов в той или иной мере изучена геологическими и геофизическими (в первую очередь, сейсморазве-дочными) методами, особенно на участках, где проводились поисковые работы на нефть и уголь с применением буровых работ. Представления же о характере перемещений вдоль этих разломов неоднократно менялись. Так, первые исследователи Сахалина рассматривали Западно-Сахалинские и Восточно-Сахалинские горы горстами, а Центрально-Сахалинскую низменность — грабеном [19]. В дальнейшем доминировали представления о складчато-надвиговом строении о. Сахалин, обусловленном перемещениями геомасс в широтном направлении [17 и др.]. Работами В.С. Рождественского [14, 15] впервые доказана важная роль правосдвиговых перемещений вдоль систем разломов меридионального простирания о. Сахалин. Эти перемещения происходили в обстановке сжатия в направлении ЮЗ—СВ. Наиболее четко правые сдвиги фиксируются в пределах Восточного Сахалина, где ими смещены мезозойские и кайнозойские структуры, ориентированные в СЗ направлении [14]. Для отдельных разломов были установлены амплитуды правосторонних перемещений до нескольких десятков километров. Кроме того, В.С. Рождественским также впервые показано, что в позднем кайнозое в результате изменения направления регионального сжатия от СВ до широтного сдвиги меридионального простирания частью трансформировались во взбросы и на-

Рис. 1. Схема расположения основных структур Южного Сахалина. Составлена с использованием данных [21] 1 — альбские и верхнемеловые терригенные, частью туфово-терригенные образования; 2 — палеоцен-миоценовые тер-ригенные, реже вулканогенные образования; 3 — миоцен-четвертичные терригенные образования; 4 — плиоценовые базальты; 5 — меловые и палеоцен-эоценовые аккреционные комплексы Сусунайского, Тонино-Анивского и Озер-ского террейнов; 6 — разломы; 7 — оси антиклиналей; 8 — оси синклиналей; 9 — точки структурно-тектонических наблюдений и их номера; 10 — линия разреза (см. рис. 2)

Pre K2 2 1 Pre Kial 2 K1al-K2 3 Pl-2 4 ■.Рз-Nii; 5 IZZPiZZ 6 N1 7 N1 8 ;N1-9- 9

10

Рис. 2. Разрез вкрест структур Южного Сахалина. Составлен О.В. Веселовым (ИМГиГ) и Н.П. Ворониным (Дальин-формгеоцентр) с учетом интерпретации данных сейсмо- и гравиразведки, публикуется с разрешения авторов. Расположение см. на рис. 1

1 — доверхнемеловые образования Сусунайского террейна; 2 — доальбские образования Западно-Сахалинского тер-рейна; 3 — альбские и верхнемеловые отложения (айская, найбинская, быковская и красноярковская свиты); 4 — верхний палеоцен-эоценовые отложения (снежинкинская, такарадайская и аракайская свиты); 5 — олигоцен-нижнемио-ценовые отложения (холмская и невельская свиты нерасчлененные); 6 — олигоценовые отложения (холмская свита); 7, 8 — миоценовые отложения курасийской (7) и невельской (8) свит; 9 — верхний миоцен-четвертичные отложения (маруямская свита); 10 — разломы; стрелками обозначены направления перемещения блоков

двиги (рис. 2), а частью были погребены под толщами плиоцен-четвертичных образований [15].

Выводы В.С. Рождественского нашли полное подтверждение при более поздних исследованиях кайнозойской тектоники о. Сахалин [24] и легли в основу модели формирования впадин Японского моря в процессе сосдвигового растяжения при крупномасштабных правосторонних перемещениях вдоль Хоккайдо-Сахалинской и Цусимской систем сдвигов [26, 28].

Ряд исследователей, однако, считают, что вдоль разломов меридионального и север-северовосточного простирания на о. Сахалин в кайнозое доминировали левосторонние перемещения [20], и для этого есть некоторые основания. Следы этих перемещений установлены, в частности, вдоль выделенной А.Э. Жаровым [8] Мерейской шовной зоны ССВ простирания восточнее г. Корсаков. Соответственно, следует предполагать, что во время этих скольжений преобладало сжатие в направлении ЮВ—СЗ, то есть практически поперек направлению сжатия, господствовавшего, по данным В.С. Рождественского, в эоцен-миоценовое время. Ситуация, таким образом, значительно осложняется — на различных участках о. Сахалин реализовывались конкурировавшие друг с другом различные направления сжатия.

Целью исследований, результаты которых изложены в предлагаемой статье, являлась проверка предположений о характере и интенсивности кайнозойских деформаций путем изучения видимых в рамках обнажений складчатых и разрывных структур, проявленных в породах разного состава и возраста. Район изучения — южная часть Западно-Сахалинского террейна от широты г. Углегорска на

севере до мыса Кузнецова на юге (см. рис. 1). Здесь обнажены в разной степени дислоцированные и хорошо датированные разрезы позднего мела и кайнозоя. Объектами исследования являлись обнажения в придорожных выемках, вдоль морского побережья Татарского пролива и залива Анива, а также вдоль впадающих в Татарский пролив и в Охотское море рек и ручьев. Одно из направлений исследований — выявление ориентировок палео-стрессов, обусловивших характер дислокаций в пределах Западно-Сахалинского террейна. Основным методом изучения стиля деформаций разновозрастных образований, являлся анализ геологических карт, а также массовые замеры пространственной ориентировки структурных (слоистость, разрывы) и кинематических (штрихи скольжения) элементов с определением, по возможности, типа перемещения. Как показывает опыт, информацию о характере перемещений блоков вдоль разломов вероятнее получить не на участках непосредственной дислокации, зачастую представленных бесструктурной тектонической глиной и очень редко наблюдаемых в обнажениях, а в прилегающих к этим участкам зонах динамического влияния разломов, занимающих значительно большее пространство, где доступна для изучения сеть разрывов разного масштаба, отражающих деформации вдоль главного смести-теля. Кроме того, замерялись ориентировки трещин отрыва, выполненных кварцевым или карбонатным материалом, а также субвулканическими телами кислого, среднего и основного состава. Результаты наблюдений выносились на круговые диаграммы (сетка Вульфа, верхняя полусфера) в виде изолиний плотности полюсов слоистости и

разрывов. Для некоторых объектов составлялись также розы-диаграммы простираний сдвигов с достоверно установленными (по аккреционным и коренным ступеням) типами смещений. Направления палеострессов определялись с учетом структурных парагенезисов — они ориентированы поперек складчатых, взбросовых и надвиго-вых структур и вдоль структур растяжения (трещин отрыва). Для сдвигов, к которым отнесены преимущественно крутопадающие (более 60°) разломы со штриховками скольжения, погружающимися под углами менее 30°, принималось направление сжатия, ориентированное в плане под углами 30°—45° относительно простирания сме-стителей [22]. Для разрывов с косыми перемещениями блоков (штрихи скольжения погружаются под углами 30°—60°) ориентировка сжатия (в плане) определялась в промежутках между ориентировками сжатия для сдвиговой и сбросовой (взбросовой) компонентов смещения.

Стратиграфия и фации

Западно-Сахалинский террейн образован слагающими одноименные горы терригенными, в значительно меньшей мере вулканогенными породами мела и кайнозоя общей мощностью до 17000 м, прич

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