УДК 551.242
ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ ФУНДАМЕНТА СКИФСКОЙ ПЛИТЫ
© 2014 г. В. А. Буш
ЗАО ГНПП "Аэрогеофизика", 103287, Москва, 2-я Хуторская ул., д. 38/А, стр. 15
e-mail: bush@aerogeo.ru Поступила в редакцию 13.03.2013 г.
В последнее десятилетие территория Скифской плиты и прилегающих к ней с севера районов была покрыта высокоточными аэрогеофизическими съемками масштабов 1 : 50000 (аэромагнитные) и 1 : 100000 (аэрогравиметрические). Интерпретация данных этих съемок позволила обнаружить под складчатым фундаментом Скифской плиты рифейско-раннепалеозойский фундамент. В его составе выделен офиолитовый комплекс и три толщи вулканогенно-терригенного состава; выявлены также интрузии основного состава и гранитоиды раннепалеозойского возраста, а также крупные складчатые структуры внутри фундамента. Установлен протягивающийся вдоль всей Скифской плиты от Азовского до Каспийского моря крупномасштабный надвиг раннепалеозойского фундамента на дорифейский фундамент Балтики. На территории Западно-Кубанского прогиба и Тима-шевской ступени выделен также предположительно раннекиммерийский складчатый комплекс, подстилающий средне-верхнеюрские платформенные отложения. Этот комплекс надвинут в северо-восточном направлении на раннепалеозойский складчатый комплекс. Перечисленные здесь данные позволяют пересмотреть историю геологического развития южного обрамления ВосточноЕвропейской платформы и доказать последовательное причленение к нему с южного направления разнородных и разновозрастных террейнов.
Ключевые слова: Скифская плита, Ростовский выступ, Западно-Кубанский прогиб, рифейский комплекс, аккреция, террейн, кратон, Балтика
DOI: 10.7868/S0016853X14060022
ВВЕДЕНИЕ
В последнее десятилетие территория Скифской плиты и прилегающих к ней с севера районов была покрыта высокоточными аэрогеофизическими съемками масштабов 1 : 50 000 (аэромагнитные) и 1 : 100000 (аэрогравиметрические). Интерпретация данных этих съемок позволила обнаружить под складчатым фундаментом Скифской плиты рифейско-раннепалеозойский фундамент и получить сведения о его строении и составе.
В строении Скифской плиты обычно выделяют "складчатый" фундамент, т.е складчатый комплекс осадочного чехла, который слагают смятые в складки верхнедевонские—нижнекаменноугольные темносланцевые отложения, испытавшие начальный метаморфизм и прорванные пермскими интрузиями гранитоидов, и "кристаллический" рифейско-раннепалеозойский фундамент, подходящий близко к поверхности в Минераловодском выступе [6, 17]. Относительно возраста последнего существует практически полное согласие мнений: аналоги скрытого под "складчатым" кристаллического фундамента Скифской плиты, видимо, вскрыты на дневной поверхности в Западном Кавказе в верховьях рек Баксан, Малка и Кубань, где
они представлены нижнепалеозойскими метаморфическими породами бечасынского комплекса. Вблизи от них в Передовом хребте Большого Кавказа в верховьях Белой, Лабы, Теберды обнажены средне-верхнепалеозойские слабо метаморфизо-ванные вулканогенные и терригенные образования (урупский комплекс). Об основных особенностях структуры обоих комплексов на территории Скифской плиты до настоящего времени не было практически никаких сведений, хотя даже мелкомасштабная Карта аномального магнитного поля России (рис. 1) дает много материалов для их расшифровки в сочетании с материалами исследований последних лет. К сожалению, эти материалы исследователями до сих пор никак не использовались.
ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Задачей представленной работы являлось составление карты кристаллического фундамента Скифской плиты с использованием всех геофизических данных и с применением специальной методики их обработки [2—4].
Схема (см. рис. 1) четко отражает основные структурные элементы рассматриваемой терри-
о
46° 48° в.д.
я сиТаёкли:
47°20'
46°00'
44°40'
Gl
В
44°40'
44°00'
£
ON
36° 38° 40° 42° 44° 46° 48°
0 25 50 75 100 км
1 a) ôj У W v\Y , ■ ч Ч ч Ч- (ж ,13 \ к 2
400 375 140 100
-100 -200
Рис. 1. Схема районирования аномального магнитного поля Скифской плиты и прилегающих районов 1 — шкала осредненных интенсивностей аномального магнитного поля в нТл, по [8]; 2 — ограничения главнейших структурных элементов региона: а — Ростовского блока Восточно-Европейского кратона, б — фронт надвига раннепалеозой-ского фундамента Скифской плиты на Ростовский выступ, в — предположительный фронт надвига варисцид Кавказа на раннепалеозойский фундамент Скифской плиты, г — границы рифейского (?) осевого грабена Донецко-Мангышлак-ской складчатой зоны, д — северо-западная граница Астраханско-Актюбинского блока Прикаспийской впадины, е — Бортовой уступ Прикаспийской впадины, ж — граница Центрального антиклинория Большого Кавказа, з — граница горного сооружения Большого Кавказа, и — граница распространения океанической коры Восточно-Черноморской впадины
тории. Так, океаническая кора Восточно-Черноморской котловины маркируется мощными положительными магнитными аномалиями; Туапсинский, Западно-Кубанский и Терско-Кас-пийский предгорные прогибы — отрицательными. Магнитоактивные же образования кристаллического фундамента Кавказа и Предкавказья формируют две четко прослеживаемые в аномальном магнитном поле полосы. Первая, южная полоса положительных аномалий протягивается вдоль северного склона Большого Кавказа и совпадает с выходами высоко намагниченных образований как нижнепалеозойского бечасынского, так и средне-верхнепалеозойского урупского комплексов в Передовом хребте. Во второй, более северной полосе этих аномалий, которая прослеживается севернее, присутствие пород урупского комплекса, видимо, невозможно, поскольку образования этого возраста на территории Скифской плиты представлены складчатыми практически неметаморфизованными чисто терригенными образованиями (т.н. "складчатый" фундамент [6]). Можно полагать, что в данном случае мы имеем дело только с высоко намагниченными образованиями аналогов бечасынского комплекса. Примечательно, что в западной части акватории Каспия "бечасынская" полоса аномалий разворачивается к югу и под прямым углом срезается "урупской" полосой, свидетельствуя о более молодом возрасте последней и о надвиговом характере контакта между ними.
Донецко-Мангышлакская складчатая зона четко трассируется полосой отрицательных магнитных аномалий, а дорифейский фундамент Ростовского выступа — мелкими положительными аномалиями на слабо отрицательном фоне. Обращает на себя внимание протягивающаяся вдоль юго-западного борта Прикаспийской впадины полоса из трех крупных положительных аномалий (т.н. Заветнинско-Уттинский пояс), источники которых погребены под северным флангом кряжа Карпинского и юго-западной частью Прикаспийской впадины. Они связаны, видимо, с девонским магматизмом, проявленным также на территории Воронежской антеклизы и в Донбассе [9]. Положительные магнитные аномалии, свойственные раннедокембрийским толщам южного склона Воронежского массива, прослеживаются вплоть до оси Донецко-Мангышлакской складчатой зоны [7].
На территории Скифской плиты строение кровли разновозрастного кристаллического фундамента характеризуется структурой Главной Магнитоактивной Поверхности (ГМАП), отражающей положение верхних кромок магнитных аномалий. Расчетными методами удалось определить также расположение нижних кромок магнитных аномалий, отвечающих положению в недрах т.н. изотермы Кюри (~580°), где горные породы теряют свою намагниченность.
Поверхность ГМАП (рис. 2) в пределах юго-западного склона Восточно-Европейской платформы и Ростовского выступа залегает на глубинах менее 2000 м и по данным бурения точно совпадает с положением кровли дорифейского кристаллического фундамента. В западной части Скифской плиты она располагается на глубинах от 2000 до 5000 м и подтверждается весьма редкими скважинами, вскрывшими подошву среднего палеозоя (сейсмическими зондированиями она не обнаруживается). Юго-западнее, на территории Тимашевской ступени и Западно-Кубанского прогиба поверхность ГМАП выделяется на глубинах от 5000 до 10000 м со значительным трудом в силу того, что фундамент этой территории, установленный по сейсмическим данным, слабо отличается по степени намагниченности его пород от осадочного мезозойско-кайнозойского чехла. Наконец, на территории складчатой системы Западного Кавказа ГМАП вообще не прослеживается, видимо, вследствие весьма слабой намагниченности пород, слагающих альпийский комплекс. Изотерма Кюри здесь погружается на глубины 25—30 км.
В Донецко-Мангышлакской складчатой зоне поверхность ГМАП формирует три депрессии до глубин около 22000 м, разделенные Восточно-Донбасским поперечным поднятием. Природа и возраст этой поверхности остаются пока гипотетичными. Изотерма Кюри здесь лежит примерно на тех же глубинах.
Южнее кряжа Карпинского поверхность сейсмического фундамента полого воздымается с северо-востока к юго-западу от глубин —10000 до —5000 м, не совпадая с поверхностью ГМАП. Так, в осевой части кряжа Карпинского сейсмический фундамент образует пологий вал с отметками его кровли около —8000 м (ГМАП лежит здесь на отметках около —5000 м), а на юго-западном крыле
Рис. 2. Строение Главной Магнитоактивной поверхности (поверхности разновозрастного кристаллического фундамента) в Предкавказье. Сплошные изолинии отражают глубины залегания ГМАП (оцифровка в метрах), штриховые изолинии — глубины залегания изотермы Кюри (оцифровка в км)
кряжа сейсмический фундамент погружается ниже ГМАП до отметок —12000 м и глубже. Такое поведение ГМАП свидетельствует о наличии маг-
нитоактивных пород в нижней части осадочного чехла, которые могут быть сопоставлены с анде-зито-дацитовыми вулканитами вишневской серии триаса [10], а также с нижнеюрскими продуктами их размыва, возможно — с глубинными магматическими очагами вулканитов вишневской серии. На территории Ставропольского свода по не совсем ясным причинам надежность выделения поверхности кристаллического фундамента под толщами складчатого палеозоя оказалась весьма низкой. Характерно, что изотерма Кюри здесь поднимается до минимальных глубин в 15 км.
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.