Строение Крымских гор

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Строение Крымских гор

Введение

мобилизм гора крымский геологический

Крым - уникальный геологический и ландшафтный памятник природы. На его небольшой площади можно наблюдать и изучать. Доступность, компактность расположения, хорошая обнаженность разнообразных объектов и большая сложность геологического строения привлекали сюда многих известных ученых Отечества. Результаты более чем 100-летнего изучения полуострова изложены в многочисленных книгах и статьях, а также в учебно-методических пособиях по крымской практике большинство геологических объектов и процессов, известных на Земле. Все они нередко противоречивы в интерпретациях геологического строения и эволюции. В последние годы детальные исследования и острые научные дискуссии показали, что Крым, и особенно его горная часть, имеют значительно более сложное строение, чем считалось ранее. Аналогичная ситуация характерна для многих других регионов, что обусловлено новыми данными и интерпретациями, а также научной революцией в геологии. Актуальность данной работы в том, что в ней собрана принципиально новая интерпретация геологии с позиций современной теории тектоники литосферных плит и геодинамики.

Объектом исследования является изучение строения Крымских гор.

Предметом исследования - изучение основных элементов строения Крымских гор.

Цель - изучение строения Крымских гор с последующим исследованием теорий фиксизма и мобилизма, а так же рассмотрением общей истории геологического строения Крымских гор.

Задачи - изучить и сравнить теории фиксизма и мобилизма, изучить их становление в Крыму, рассмотреть основные элементы строения Крымских гор, изучить история их геологического развития.

1.Теории фиксизма и мобилизма

В современной геотектонике существует пара феноменологических концепций, и в ней одна концепция исключает другую или, по крайней мере, сильно ограничивает сферу ее применения. Это фиксизм и мобилизм.

1.1 Теория фиксизма

Фиксизм (от лат. fixus - твёрдый, неизменный, закрепленный) - геологическая гипотеза, исходящая из представлений о незыблемости (фиксированности) положений континентов на поверхности Земли и о решающей роли вертикально направленных тектонических движений в развитии земной коры. Фиксизм, вместе с мобилизмом, одно из двух направлений в тектонике, исходящее из представлений о незыблемости (фиксированности) положения континентов на поверхности Земли и о решающей роли вертикально направленных тектонических движений в развитии земной коры. Фиксизм являлся одним из ведущих направлений в геологии вплоть до середины 60-х гг. 20 в., когда получили развитие положения мобилизма. В основе фиксизма лежит положение об унаследованном развитии плит, платформ, антиклинориев и др. источников сноса терригенного материала, о весьма продолжительном существовании глубинных разломов, о длительном проявлении однотипного магматизма в одних и тех же районах. Сторонники фиксизма (В.В. Белоусов, Х.О. Мейерхоф и др.) отрицают положение мобилизма о возможности горизонтальных перемещений крупных плит литосферы; допускаются лишь незначительные (до нескольких десятков км) горизонтальные перемещения сравнительно небольших участков земной коры по надвигам (шарьяжам) и сдвигам, вызываемые воздействием вертикальных движений. Составная часть концепции фиксизма - представление о формировании океанических впадин в результате опускания земной коры без значительного растяжения, с преобразованием материковой коры в более тонкую океаническую, а не вследствие раздвижения континентов, как утверждают мобилисты. Основные различия в тектонических условиях на поверхности Земли определяются, согласно фиксизму, различиями в эндогенном режиме внутренних частей.

1.2 Теория мобилизма

Мобилизм (от лат. mobilis - подвижной) - гипотеза, предполагающая большие (до нескольких тыс. км) горизонтальные перемещения материковых глыб земной коры (литосферы) относительно друг друга и по отношению к полюсам в течение геологического времени. Мобилизм противопоставляется фиксизму. Предположения о подвижности материков начали высказываться ещё в 19 в., но научно разработанная гипотеза Мобилизм была сформулирована впервые в 1912 немецким геофизиком А. Вегенером (теория дрейфа материков). Современный вариант мобилизма - «новая глобальная тектоника» (или тектоника плит) в значительной мере основана на результатах изучения рельефа дна и магнитных полей океанов, а также на данных палеомагнетизма. Согласно этим представлениям, происходит медленное (в среднем 1-5 см в год) перемещение монолитных плит, включающих не только материковые глыбы, но и примыкающие к ним обширные области океанической коры вместе с самой верхней частью мантии. Плиты расходятся в обе стороны от срединно-океанических хребтов к молодым складчатым поясам (Анды, Гималаи) и островным дугам. Здесь происходит погружение переднего края одной из двух встречающихся плит на значительную глубину (до 700 км) вдоль наклонных разломов, характеризуемых высокой сейсмичностью; в материковой коре другой плиты под влиянием сжатия образуются складки и надвиги. На тыльной стороне перемещающихся глыб, т.е. у оси срединных океанических хребтов, возникают структуры растяжения - рифты. Подъём вещества из верхней мантии в «щель», раскрывающуюся при раздвигании плит, и последующее излияние базальтовых лав формируют в рифтовых зонах новообразованный слой коры; т. о. происходит расширение площади океанического дна.

На основании сходства геологического строения разобщённых частей палеозойских материков - Гондваны (охватывавшей Южную Америку, Африку, Индостан, Австралию и Антарктиду) и Лавразии (Северная Америка, Европа, северная половина Азии) и совпадения контуров их материкового склона предложены палеотектонические реконструкции. Эти построения подтверждаются палеоклиматическими и палеомагнитными данными, которые показывают, что различные части Гондваны находились в конце палеозойской эры гораздо ближе к южному полюсу, чем сейчас, а Северная Америка располагалась рядом с Европой. Перемещения, происходившие в течение мезозоя и кайнозоя, привели к почти полному исчезновению геосинклинального океана Тетис и к образованию новых океанов - Индийского и Атлантического. В качестве основной причины мобильности материков обычно указываются конвенционные течения вещества мантии[i]. В качестве же обоснования о распаде и первоначальном объединении континентов А. Вегенер приводил следующие доказательства:

1) очертания береговой линии континентов Южной Америки и Африки

свидетельствуют об отрыве одного континента от другого, те же контуры прослеживаются между материками в Индийском океане;

2) единство древней флоры и фауны на различных континентах. В качестве примера можно привести существование листрозавра, останки которого были найдены в Африке, Индии, а так же в Антарктиде, или же ареал обитания мезозавра существовавшего на территории Южной Африки и Южной Америки, или распространение растения глоссоптерис, останки которого были найдены сразу на пяти континентах: Южная Америка, Африка, Евразия (полуостров Индостан), Антарктида и Австралия;

3) распространение в Гондване единого покровного оледенения, следы которого в виде морен, ледникового рельефа и ледниковых отложений имелись на всех континентах[2].

1.3 Становление мобилизма в Крыму

Еще М.В. Ломоносов в книге «О слоях земных» 1763 г. указывал на возможность того, что «земного шара… великие части перенесены с места на место чрезвычайным насильством внутреннего подземного действия». О глобальном смещении материков догадывались многие естествоиспытатели. Однако ровно 100 лет назад германский ученый А.Л. Вегенер в книге «Происхождение материков и океанов» впервые опубликовал доказательства гипотезы дрейфа континентов. В мировой геологии она имела решающее значение, проложив начало многолетних дискуссий о мобилизме. Однако только с 60-х годов XX века общепринятые тогда учения фиксизма о геосинклиналях и глубинных разломах были пересмотрены. В результате была создана концепций тектоники литосферных плит и плюм-тектоники. Ныне они объединились в общепринятую в мире теорию актуалистической геодинамики.

В Крыму представления мобилизма, доказывающие тангенциальные перемещения, развивались с большим запозданием по сравнению с другими районами мира. После 1930-х годов, данные о горизонтальных перемещениях земной коры стали противоречить общей тенденции развития теоретической геологии в СССР. Как следствие, по авторитарным причинам, государственные геологические карты строились почти исключительно в вариантах вертикально-блоковых моделей. Почти все геологические построения в Крыму десятилетиями базировались на учениях фиксизма о геосинклиналях, глубинных разломах, глобальных фазах складчатости, о планетарной системе линеаментов и вертикально-разломно-блоковой тектонике. Они послужили основой для многочисленных, противоречивых «общепринятых» карт. Геологи, разрабатывавшие идеи мобилизма, и доказывающие шарьяжные дислокации, отстранялись от активной работы, а сама концепция мобилизма была предана забвению. Такое положение на много лет затормозило развитие знаний о геологии полуострова.

Структурно-мобилистская модель строения Крымского полуострова была обоснована более 30 лет назад известным тектонистом из Башкирского филиала Академии наук СССР, доктором геол.-мин. наук, Ю.В. Казанцевым. Его препринт и монографии с геологическими картами и разрезами вызвали острую и во многом необоснованную критику, отраженную в ряде публикаций сторонников фиксизма. И не удивительно, ведь практически все геологи и преподаватели ВУЗов, работавшие в Крыму, были убеждены, что структуры Крыма созданы вертикальными движениями земной коры и расположены на месте своего образования. Многие из его оппонентов уже через несколько лет согласились с новыми взглядами, и развивают их в своих исследованиях. Другие геологи и геофизики, в основном из геологических организаций Украины, и поныне продолжают отстаивать позиции фиксизма, игнорируя большой комплекс новых геолого-геофизических данных.

Согласно модели Ю.В. Казанцева, Крым сложен серией тектонических покровов, пластин и чешуй, разделенных надвигами преимущественно южного падения. Структуры сформированы горизонтальным сжатием земной коры. Ю.В. Казанцев полагал, что основное надвигание в Крыму происходило на север, в сторону континента и корневая зона шарьяжей находится на дне Черного моря. «Массивы яйлинских известняков либо таврических толщ представляли собой крупные пластины, переместившиеся с юга из геосинклинали на край платформы», после чего они дробились на блоки вертикальными нарушениями, разворачивались и размывались с образованием клиппов и тектонических окон. Под шарьяжными пластинами, сложенными породами юры и таврического флиша, в глубоком поднадвиге, предполагался автохтон, сложенный палеозойско-мезозойскими и палеогеновыми отложениями.

Шарьяжное строение Крыма в публикациях Ю.В. Казанцева было обосновано описанием многочисленных конкретных геологических объектов - обнажений с зарисовками строения, разрезами и данными бурения. Ряд контактов, традиционно считавшихся стратиграфическими, им справедливо были переинтерпретированы в сорванные, тектонические. Кроме того, были намечены фрагменты крупных по масштабу «тектонитов», которые впоследствии были прослежены как региональные меланжи. Принципиально по-иному Ю.В. Казанцевым интерпретировалась структурная позиция магматических образований Горного Крыма, которые ранее считались приуроченными к глубинным разломам на месте своего образования. На конкретных примерах он показал, что эти магматические тела имеют сорванные горячие контакты и представляют собой отдельные тектонические останцы в шарьяжах. За небольшим исключением, такой вывод был в дальнейшем подтвержден и другими исследованиями. Представления Ю.В. Казанцева о шарьировании пластин, состоящих из верхнеюрских известняков (Покрова Яйлы) и таврической серии с юга, также были поддержаны многими тектонистами. Они развивались в работах В.Е. Хаина, С.Б. Смирнова, И.В. Попадюка, Б.И. Бехер, В.Н. Рыбакова и других.

Другая группа исследователей Крыма, разделяя надвиговое строение Крыма, доказывала перемещение мезозойских аллохтонов с севера. Корневая их зона обосновывалась в Предгорной коллизионной сутуре. При этом массивы верхнеюрских известняков интерпретировались, как олистолиты, сползшие с юга в составе Горнокрымской олистостромы.

Почти все структурно-мобилистские модели Крыма основывались на теоретических учениях о геосинклиналях, глубинных разломах, а также о глобальных циклах и фазах тектогенеза. После революционной смены геологической парадигмы, в современной зарубежной науке эти гипотезы почти не используются или подвергаются обоснованной критике. Анализ формаций и структур в горно-складчатых поясах мира показывает, что их нельзя достоверно интерпретировать как бывшие геосинклинали ни в устаревшем классическом, ни ином, современном понимании. С критикой геосинклинального учения выступали известные отечественные ученые Л.П. Зоненшайн, Ю.М. Пущаровский, В.Е. Хаин и другие, а также многие зарубежные исследователи. Как следствие, тектонические концепции, применяемые в Крыму, отличались не только от современной мировой науки, но и от учебников для ВУЗОв, основанных на теории тектоники плит.

До начала 90-х годов XX века Крым оставался единственным районом, где практически не применялась теория новой глобальной тектоники. В других горноскладчатых областях (Урал, Кавказ, Альпы, Карпаты, Тянь-Шань, Малая Азия, Загрос и др.), были доказаны и перебурены многочисленные надвиги и шарьяжи, созданы актуалистические геодинамические модели строения и развития. Все они сведены в глобальную модель эволюции Земли.

Геодинамические и структурно-геодинамические модели Крымско-Черноморского региона, разрабатываются более 20 лет. Несмотря на некоторые отличия интерпретаций разных авторов в положении основных структур все они объединены признанием определяющей роли очень большого тангенциального сжатия при формировании Крымского региона. Основанием тому стали детальные структурно-тектонические и формационные исследования, новые данные бурения, переинтерпретация сейсморазведки, грави- и магнитных полей, а в последние годы и результаты палеомагнитных данных.

Отличие геодинамической модели от других, базирующихся на концепциях фиксизма и структурного мобилизма, в первую очередь заключается в обосновании и прослеживании разновозрастных коллизионных швов. В зависимости от расположения и направления наклона сутур, в их автохтоне закономерно размещены пассивные окраины с наложенными краевыми прогибами. В аллохтоне швов развита аккреционная призма с шарьяжами, меланжами и олистостромами, а на некотором удалении - конвергентный магматизм с локальными тыловыми прогибами. Такая закономерность строения проявлена во всех изученных регионах мира и отражает главные принципы актуалистической геодинамики.

В Крыму были выявлены, обоснованы и прослежены до Кавказа две коллизионные сутуры: Северокрымская (позднепалеозойско-раннетриасовая) с южным наклоном сместителя и Предгорная (среднеюрско-раннемеловая) северного наклона. По этим швам произошла полная субдукция обширных частей океанической коры Палеотетиса, Мезотетиса и Паратетиса. Сутуры ограничивают древние разновозрастные микроплиты и островодужные террейны: Скифия (Скифская палеоплита) и Крымия-Горнокрымский палеотеррейн (рис. 1.3.). В меланжах присутурных зон обнаружены фрагменты исчезнувшей палеоокеанической коры - офиолиты. Кроме того, часть радиоляритов, ультрабазитов и базитов была переотложена в молассах краевых прогибов.

По комплексу геолого-геофизических данных севернее Крыма обоснован позднепалеозойский Предскифийский передовой прогиб, а в равнинной части полуострова - Южноскифийский тыловой прогиб. В соответствии с закономерностями строения зон конвергенций мира, олигоцен-четвертичный Туапсинский прогиб отнесен к категории передового, а одновозрастный ему Индоло-Кубанский - к тыловому прогибу.

В геодинамической эволюции Крымско-Черноморского региона выделены два полных и один незавершенный цикл Вильсона. При длительном и непрерывном геодинамическом развитии были сформированы структурные комплексы скифид, киммерид и неокиммерид. Каждый из них включает структуры растяжения и последующего тангенциального сжатия. Циклы автономные, региональные и не соответствуют представлениям о глобальных эпохах и фазах тектогенеза. Отдельные фазы, выделяемые по угловому несогласию в основании отложений нижнего мела, не имеют повсеместного проявления даже в пределах Крыма.

Скифиды - новый термин, не соответствующий герцинидам и варисцидам. На дивергентном этапе они образовались в раннепалеозойско-девонское время и выражены сбросами в формациях пассивных окраин. Конвергентные скифиды представлены сутурой, складчато-надвиговыми структурами северной вергентности карбон-раннетриасового возраста, синхронным активно-окраинным магматизмом в Равнинном Крыму, а также молассами передового и тылового прогибов.

Киммериды формировались с позднего триаса до раннего мела включительно.

Геодинамическая модель Крыма

Дивергентный этап, связан с раскрытием обширной части Мезотетиса в течение позднего триаса - ранней юры. Он выражен фрагментами грабенов и элементами офиолитов. Конвергентная стадия субдукции и коллизии проявлялась непрерывно с конца ранней юры до нижнего мела включительно. В этот период образовались сложные складчато-надвиговые деформации преимущественно южной вергентности. Они представлены шарьяжами, меланжами, разнопорядковыми структурами поп-ап, олистостромами, активно-окраинным магматизмом в Равнинном Крыму и соответствующими осадочными формациями. Островодужный среднеюрский магматизм Горного Крыма был связан с расподоженной южнее ИзмирАнкарской сутурой северного наклона.

Неокиммериды - термин для обозначения структурного комплекса еще незавершенного цикла Вильсона, формировавшегося в период с мела до настоящего времени. Дивергентные неокиммериды раннемелэоценового возраста выражены крупными сбросами в Западно- и Восточночерноморском грабенах с новообразованной субокеанической корой. Конвергентные неокиммериды олигоцен-четвертичного возраста представлены Горнокрымской складчатонадвиговой областью с высокоамплитудными надвигами преимущественно северного наклона, принадвиговыми складками, шарьяжами и олистостромами. Они обусловлены квазисубдукцией Черноморской плиты под Крым и слагают разнопорядковые структуры поп-ап, созданные главными фронтальными надвигами и встречно падающими тыловыми ретронадвигами. В разрывах присутствует продольная правосдвиговая составляющая.

В Горном Крыму обоснована региональная предрифтогенная Горнокрымская олистострома, сползшая на территорию современного Горного Крыма в раннем мелу с юга. Выделены неоген-четвертичные Массандровская, Опукская, и Северокерченская олистостромы. Закартировано 11 региональных меланжей разного типа и времени образования. Как и в других горноскладчатых областях, в Крыму описаны и прослежены высокоамплитудные надвиги, сдвиго-надвиги, шарьяжи и послойные срывы (флэты). Они имеют преимущественно северное падение сместителей. Исключение составляют ретронадвиги южного наклона, формирующие структуры поп-ап трех порядков. Достаточно широко распространенные шарьяжные, дважды опрокинутые складки, свидетельствуют о чрезвычайно интенсивном горизонтальном сжатии толщ. Методика выделения, картирования и критерии распознавания перечисленных структур и хаотических комплексов обобщена в монографии.

На государственных геологических картах Крыма вышеуказанные объекты не показывались или отражались без учета известных закономерностей их выделения. В результате глыбы и матрикс меланжей представлялись как отдельные стратиграфические подразделения - свиты и даже серии. Кластолиты в меланжах, сложенные магматическими породами, трактовались как дайки и интрузии, а состоящие из палеозойских известняков - как оползшие массивы.

Анализ и сравнение геологических и тектонических карт региона, составленных разными авторами, показывает их существенное несоответствие. Это позволяет сделать вывод, что до настоящего времени представления о строении Крыма настолько различаются, что создание из них единой, объективной геологической основы не представляется невозможным. К тому же, практически все карты и разрезы были структурно не сбалансированы. Они не допускали структурную и геодинамическую палинспастическую реконструкцию и поэтому не могут считаться геометрически возможными. Исключение составляют модели, приближенные к сбалансированным.

Кроме геологических данных, важные доказательства больших горизонтальных перемещений фрагментов коры Крыма, были получены в результате палеомагнитных исследований. Детальное изучение тектоники юрских образований Горного Крыма показало необходимость ограничений при выборе объектов для таких исследований. Это связано с широким развитием надвиговых меланжей, олистостром и структур интенсивного тангенциального сжатия. Палеомагнитные характеристики образцов, отобранных из микститов, подтверждают хаотичность положения и автономное движение в них кластолитов и олистолитов.

Результаты палеомагнитных исследований, основанных на изучении объектов, незатронутых меланжированием, позволили достоверно определить палеошироту Горнокрымского террейна в средней юре. Она составляет 27±1°с. ш. Учитывая реконструированное положение южного края Лавразии, ширина субдуцированного фрагмента палеоокеана Мезотетис между Горнокрымским террейном и Лавразией в средней юре составляла 1700±100 км. Позже она последовательно уменьшалась до окончания коллизии в раннем мелу. То есть, общая амплитуда горизонтального сокращения юрского палеобассейна с ранней юры составляет около 2 тыс. км. Это на порядок больше, чем минимальные амплитуды сжатия, полученные по данным структурной палинспастической реконструкции.

Таким образом, развитие представлений о тектонике Крыма поэтапно основывалось на разных теоретических представлениях:

1) о простом складчатом строении;

2) о присутствии отдельных надвигов;

3) о вертикально-разломно-блоковом строении с выделением глубинных разломов и оползневых складок, согласно концепции фиксизма;

4) о широком развитии надвигов и шарьяжных пластин, в рамках учения о геосинклиналях;

5) о шарьяжном строении, основанном на теории актуалистической геодинамики, с выделением разновозрастных коллизионных швов, меланжей, олистостром и чрезвычайно сильно сжатых складчато-надвиговых структур с глобальным перемещением фрагментов земной коры Крыма.

Длительная геодинамическая эволюция Крымско-Черноморского региона привела к формированию коллажа разновозрастных палеотеррейнов и микроплит, ограниченных коллизионными сутурами, а также кайнозойской зоной конвергенции с синхронными им передовыми и тыловыми прогибами (см. рис. 1.3.). Ныне они составляют перекрытый мел-кайнозойским чехлом фрагмент Евразийской плиты. Магматические комплексы в регионе приурочены к активным окраинам и расположены вдоль сутур по их падению. Локально сохранились магматиты, связанные с рифтогенно-спрединговыми зонами. Все формационные и структурные комплексы региона хорошо объясняются с позиций теории актуалистической геодинамики. Они прослежены на восток через Кавказ до Каспийского моря и на запад до Добруджи - Карпат, отражая общее развитие земной коры юга Европы[3].

2. Основные элементы строения

2.1 Структуры первого порядка

Основой современного представления о строении и эволюции сложнопостроенных регионов является выделение и прослеживание коллизионных швов - сутур. Это зоны, вдоль которых произошло полное поглощение (субдукция) океанической коры палеоокеанов и столкновение (коллизия) континентов, микроконтинентов и террейнов. Положение и наклон сутур определяет строение, геодинамическую модель региона и, как следствие, прогноз поисков полезных ископаемых. В 1993-1994 гг. в Крыму были выделены две сутуры: Предгорная мезозойская и Северокрымская палеозойская. [4-6].

Предгорая сутура (рис. 2.1.) прослеживается по геофизическим данным под мезозойско-кайнозойскими отложениями через весь Крым и далее на Кавказ. На Симферопольском поднятии в широкой зоне нарушения пробурены многочисленные скважины. Они вскрыли перетертые метаморфизованные породы с зеркалами пологих надвигов, с мелкими изоклинальными складками и с глыбами пород разного состава. Анализ структур и данных сейсморазведки показал, что сутура представляет собой очень крупный надвиг с падением сместителя на север под углом 20-300 и с толщиной зоны дезинтегрирования пород в 2-3 км.

Неглубокими скважинами, в 15 км к северо-востоку от г. Симферополя и в 5 км юго-западнее г. Севастополя, были вскрыты глыбы серпентинизированных ультраосновных пород, характерных для мантии, которая расположена здесь на глубине более 40 км. Фрагменты серпентинитового меланжа были обнаружены также при драгировании континентального склона Черного моря в 45 км к югозападу от г. Севастополя. В той же полосе были встречены глыбы магматических пород основного состава. Судя по обломкам в битакских конгломератах под Симферополем, которые снесены из зоны меланжа, в ней присутствуют и радиоляриты. Это плотные яшмовидные кремнистые породы красного, реже, серого и черного цветов, с обилием радиолярий и следами интенсивного смятия и будинажа.

В современных океанах радиоляриты образуются на абиссальных глубинах более 4-5 км, куда не доходит обломочный материал с континентов, а карбонатные породы полностью растворяются из-за огромного давления воды. Глубоководные кремнистые илы в океанах подстилаются магматитами основного состава, ниже которых, располагаются ультраосновные породы верхней мантии. Поэтому офиолитовая триада (ультрабазиты, базиты и радиоляриты) в глыбах Присутурного меланжа отражают фрагменты океанической коры палеоокеана Тетис, поглощенного в Предгорной сутуре. По палеомагнитным данным ширина части этого океана между Горным и Равнинным Крымом в ранней юре составляла 1.5 - 2 тыс. км и за 80 млн. лет последовательно полностью сократилась к раннему мелу.

Такое развитие подтверждается изотопным датированием пород и минералов, образованных при схождении континентальных масс, а также определениями возраста битакских конгломератов, сформированных при размыве Палеокрымских гор на месте Предгорной сутуры. Конгломераты слагают Битакский краевой прогиб сложного строения.

Таким образом, Предгорная сутура является одним из главных разрывов Крыма и отделяет Горнокрымский террейн (Крымию) от Скифской микроплиты (Скифии). Последняя, на севере ограничена Северокрымской сутурой позднепалеозойского возраста (см. рис. 2.1.).

Шов перекрыт слабодеформированным чехлом из мезозойско-кайнозойских отложений. К северу от него по геофизическим данным выделяется ранее неизвестный позднепалеозойский Предскифийский краевой прогиб, который имеет значительные перспективы для поисков нефти и газа. Северокрымская сутура имеет южное падение сместителя и протягивается далеко за пределы Крыма на западе в акватории Черного моря и на востоке до Предкавказья. Севернее от шва расположена Украинская плита (Украиния), отделенная от Русской плиты Донецкой сутурой также позднепалеозойского возраста. Следует отметить, что в геологической истории микроконтиненты Украиния, Скифия и Крымия последовательно наращивали край более крупного континента и в настоящее время являются составной частью Евразийской плиты. Поэтому вышеизложенное районирование отражает лишь позднепалеозойскомезозозойский этап тектонической эволюции Крыма.

Тектоническое районирование Крыма

Структуры І порядка: І - Украинская плита (PZ2-3); ІІ - Скифская плита (PZ3); ІІІ - Горнокрымский террейн (Т3-К1), ныне Горнокрымская складчато-надвиговая область (J-K1+N-Q). Условные обозначения в легенде: 1 - границы структур І порядка: PZ3 - Северокрымская сутура, MZ - Предгорная сутура; 2 - границы структур ІІ порядка; 3 - границы структур ІІІ порядка (в кружках): 1 - Симферопольский погребенный вал, 2 - Чернореченское поперечное опускание, 3 - Альминское поперечное поднятие, 4 - Салгирское поперечное опускание, 5 - Алуштинская структурная подзона, 6 - Меганомская структурная подзона. 4 - Перекрытые мезозойско-кайнозойским чехлом краевые прогибы: а - Предскифийский, б - Битакский.

На кайнозойском этапе в районе выделяются две структуры первого порядка: Равнинный Крым, относимый ранее к платформе, и Горный Крым, считавшийся мегантиклинорием в составе геосинклинали. Равнинный Крым состоит из разнородного фундамента Скифии и частично Украинии, который перекрыт чехлом осадочных пород мела-кайнозоя. Мощность чехла в основном составляет от первых сотен метров на Симферопольском поднятии до 1-2х километров. В Каркинитском прогибе она достигает 5 км, а на востоке Индоло-Кубанского - до 8 км. Положение, названия и возраст структур второго порядка, отражены на рис. 2.1.

Горный Крым - это складчато-надвиговая область в составе Альпийско-Гималайско-Индонезийского пояса. Насчитывается более 50 вариантов районирования области с выделением разнообразных и разнопорядковых структур, которые обычно не подтверждались последующими исследователями. Детальное изучение тектоники в последние годы позволило существенно изменить представления о строении его основных элементов[1].

2.2 Структуры второго-третьего порядков

Наиболее четкой и очевидной структурой второго порядка в северном ограничении Горного Крыма является полоса слабодислоцированных толщ мелнеогенового возраста, которая названа нами Куэстовой моноклиналью (см. рис. 2.1.).

Вследствие разной прочности пластов и пологого их наклона к северу и северо-западу Куэстовая моноклиналь формирует две асимметричные гряды, прорезанные многочисленными реками. Северная (Третья, Внешняя) гряда сложена неогеновыми отложениями. Она возвышается до 200-350 м и имеет наименьшие наклоны пластов от субгоризонтальных до 3-50. Внутренняя или Вторая гряда, высотой до 500-738 м, сложена мел-палеогеновой толщей. Падение пластов здесь обычно 5-100. Однако, у юго-восточного основания гряды в меловых отложениях почти повсеместно выделяются небольшие субпослойные, реже секущие напластование надвиги, сопровождаемые локальными принадвиговыми складками. Крылья мелких складок наклонены под углами до 40-700. Есть основания полагать, что Куэстовая моноклиналь сформирована послойным срывом по пластичным толщам нижнего мела и с юга ограничена пологим кайнозойским надвигом северного падения (рис. 2.2.). О его современной активности свидетельствуют очаги редких землетрясений Предгорной сейсмогенной зоны, смещения русел субширотных оврагов и выраженность в рельефе.

Геологическое строение под моноклиналью отражалось весьма противоречиво (см. рис. 2.2.). По данным бурения и геофизики здесь выделялись различные структуры (грабен, моноклиналь, синклиналь и др.), сложенные среднеюрскими конгломератами и песчаниками Битакского краевого прогиба. По результатам последних исследований здесь намечена крупная поднадвиговая Симферопольская антиклиналь (см. рис. 2.1., 2.2.) [4,5,7].

Строение Горного Крыма, как видно на рис. 2.3., определяется надвигами северного падения, сопровождаемыми складками и хаотическими комплексами. Поэтому, из структур второго порядка, нами, здесь выделены лишь Предгорная и Горная структурные зоны. Восточнее по простиранию, на Керченском полуострове, различаются Южнокерченская зона с пологими неоген-четвертичными разрывами северного падения и Северокерченская - со встречным южным наклоном надвигов (ретронадвигов). Они формируют чешуи-дуплексы и пологие принадвиговые складки. Предгорная структурная зона ограничена на севере Куэстовой моноклиналью и на юге - Мраморным ретронадвигом.

Геологические разрезы Горного Крыма

Условные обозначения: 1 - флиш, 2 - песчаники; 3 - туфы и эффузивы; 4- известняки; 5 - меланжи: М1 - Южнобережный, М2 - Подгорный, М 3 - Соколинский, М 4 - Мартовский, М5 - Симферопольский, М 6 - Присутурный; 6 - Предгорная сутура; 7 - надвиги (достоверные и предполагаемые); 8 - послойные надвиги; 9 - гравигенные срывы в основании олистолитов; 10 - крупные кластолиты в меланжах и их состав.

По ее простиранию с запада на восток выделяются: Чернореченское поперечное опускание, Альминское поднятие и Салгирское поперечное опускание (см. рис. 2.1.). Границы между ними не резкие и связаны с более глубоким современным срезом Альминского поднятия, где у поверхности преобладают выходы позднетриассреднеюрского флиша таврической серии. В опусканиях обнажены более простые дислокации из верхнеюрско-нижнемеловых толщ. Характерно, что поперечные структуры в соседних продольных зонах не совпадают (см. рис. 2.1.). Это свидетельствует об отсутствии значительных поперечных разломов, пересекающих подразделения первого и второго порядков.

Горная структурная зона имеет еще более сложное строение, вследствие чего в ней можно разделить лишь Алуштинскую и Меганомскую подзоны. Отличие последней заключается в распространении у поверхности мощных толщ верхнеюрских конгломератов, которые слагают крупные изоклинальные складки, и в меньшем распространении хаотических комплексов[1].

2.3 Локальные структуры

Локальные структуры представлены преимущественно надвигами и принадвиговыми складками. В Равнинном Крыму это отдельные пологие антиклинали в мезозойско-кайнозойских отложениях, образованные вдоль субширотных взбросо-надвигов преимущественно южного наклона. С ними связаны несколько небольших месторождений нефти и газа. В Горном Крыму локальные структуры построены гораздо сложнее (см. рис. 2.2.). Они представлены в основном надвигами северного падения, чешуями и сильно сжатыми приразрывными складками южной вергентности. Размеры складок составляют от метров до сотен метров. Лишь в жестких толщах верхнеюрских конгломератов Меганомской подзоны наблюдаются более крупные пережатые антиклинали и чешуи-моноклинали, размерами до первых километров. Наиболее мелкие и интенсивные складки характерны для флиша таврической серии. В ней выделены не только изоклинальные лежачие, до ныряющих, но и ложные антиклинали, сжатые в 2-7 раз. Шарниры их обычно слабоволнистые. Субвертикальные шарниры, связанные со сдвиговой составляющей в надвигах, встречены лишь локально на реках Бодраке и Ангаре.

Детальное изучение форм и возраста горнокрымских складок и разрывов позволило поэтапно вернуть смятые толщи в доскладчатое положение-то есть, впервые провести палинспастическую реконструкцию. Она показала, что только за неоген-четвертичный период зона древнего осадконакопления в Горнокрымской структурной зоне и прилегающем шельфе, а также в пределах Керченского полуострова за счет горизонтального сжатия была сокращена не менее, чем на 50 км. Реконструкция юрско-нижнемелового сжатия показала, что за счет складок, надвигов и меланжей зона мезозойского осадконакопления сокращена не менее, чем на 100 км. Это позволило сделать вывод, что в 50-километровой полосе Горного Крыма и прилегающего шельфа в мезозое и кайнозое произошло более чем трехкратное сокращение зоны древнего осадконакопления, составляющее как минимум 150 км. Полученное значение на порядок меньше, чем по результатам палеомагнитных реконструкций (1,5-2 тыс. км). Такое несоответствие объясняется невозможностью анализа глубоко погруженных и срезанных денудацией структур, а также субдукцией большей части абиссальных осадков океана Тетис в Предгорной сутуре. Тем не менее, реконструкция складок и надвигов показывает, что все ныне смятые комплексы Горного Крыма находятся далеко от места своего первоначального образования[1].

2.4 Хаотические комплексы

Сложность строения Горного Крыма во многом обусловлена широким распространением эндогенно-тектонических микститов - меланжей и экзогеннотектонических (оползневых) - олистостром. Аналогичные образования широко распространены в Альпийско-Гималайском и других горно-складчатых поясах мира. Обычно они приурочены к фронтальным участкам крупных надвигов и, несмотря на очевидность выделения, часто пропускались при геологическом изучении до последнего времени. Районы распространения хаотических комплексов и очень разные размеры слагающих их элементов (от сантиметров-метров до десятков километров) не укладываются в рамки упорядоченных тектонический структур. Поэтому они рассматриваются отдельно, как внепорядковые.

Меланжи. Сместители крупнейших надвигов представляют собой не плоскости, а весьма мощные зоны дробления пород, называемые меланжами. Они состоят из полностью перетертого матрикса и разновеликих глыбкластолитов, оторванных при смещении, от вмещающих крыльев разрыва. Чем больше амплитуда смещения и сложность строения крыльев, тем разнообразнее состав глыб. Если на геологических картах очень мелкого масштаба такие разрывы показываются линией, то на крупномасштабных - зоны меланжей занимают широкие полосы и отражаются как отдельные тела. В последние годы в Крыму нами выделены 9 региональных и несколько мелких локальных меланжей (см. рис. 2.2.) [8]. В плане, они имеют вид извилистых ветвящихся полос, частично перекрытых более молодыми образованиями (см. рис. 2.3.).

Присутурный меланж вскрыт скважинами вдоль Предгорной сутуры. Его глыбы, размерами до десятков-сотен метров, состоят из песчаников, известняков, различных магматических пород от среднего и основного до ультраосновного составов. Последние локально образуют фрагменты серпентинитового меланжах [4,6]. Матрикс состоит из динамометаморфических милонитизированных хлорит-серицит-тальковых и других сланцев с обилием жил белого кварца, смятых в хаотические лежачие складки. Единственное место, где фрагмент меланжа доступен непосредственному наблюдению, расположено в обрывах берега моря в 10 км к юго-западу от г. Севастополя. Комплекс геофизических и геологических данных свидетельствует, что микстит формировался очень длительно и непрерывно в течение юры и частично раннего мела. Он полого наклонен на ССЗ и подстилается мощной дислоцированной толщей юрских конгломератов и песчаников Битакского краевого прогиба[1].

Симферопольский меланж - второй по величине и сложности строения[4]. Он наклонен к северу и прослеживается вдоль Предгорной сутуры широкой (1-6 км) полосой через весь Горный Крым (см. рис. 2.2., 2.3.). Матрикс представлен интенсивно перетертыми и смятыми фрагментами таврического флиша, а также глинами от средней юры до нижнего мела включительно. Глыбы, размерами от метров до первых сотен метров, состоят из песчаников, известняков, конгломератов и различных магматитов.

Наиболее древние из кластолитов имеют раннекаменноугольный и пермский возраст и не встречаются в коренном залегании у поверхности. Другие глыбы датированы триасом, юрой и ранним мелом. Симферопольский меланж хорошо обнажен в центральной части Горного Крыма (см. рис. 2.3.). Юго-западнее комплекс почти полностью перекрыт меловыми толщами и выходит лишь в глубоко врезанных эрозией долинах рек. Восточнее он переходит в тектоногравитационный микстит нижнего мела, что наблюдается в обнажениях и на профилях сейсморазведки. В основании меланжа развиты сильно сжатые складки, запрокинутые к ЮВ, и надвиги ССЗ падения во флише таврической серии. Формирование этого комплекса происходило длительно и непрерывно с конца ранней юры до раннего мела включительно[1].

Мартовский меланж выделен в нижнем течении р. Марты и на р. Каче, где ширина его выхода достигает 3 км (см. рис. 2.2., 2.3.). Восточнее он прослеживается более узкой полосой до сотен метров на р. Альме. Западнее р. Качи меланж перекрыт меловыми отложениями и, судя по субширотному простиранию, видимо, сливается с Симферопольским. Кластолиты, размерами до десятков метров, сложены обломочными породами позднего триаса-средней юры. Кроме того, в бассейне р. Марты давно известны глыбы экзотических пермских известняков. Матрикс представлен перетертым флишем таврической серии. Тело микстита подстилается интенсивно смятыми складками южной вергентности и надвигами (см. рис. 2.2.) [1].

Соколинский меланж выделен в обнажениях на берегах р. Коккозки ниже с. Соколиное. Здесь, в 4-километровой полосе, под лежачими складками из флиша таврической серии выходит тектонически перетертый хаотический комплекс с обрывками флиша и глыбами более молодых песчаников и диабазов средней юры. Несмотря на хаотичность и разный (от сантиметров до десятков метров) размер обломков, наклон мелких разрывов, кливажа и кластолитов свидетельствует о ССЗ падении зоны меланжа. Сходная картина наблюдается по простиранию в обнажениях на р. Каче, Альме и истоках Ангары, но там не обнажены кластолиты из магматитов (см. рис. 2.2). Микстит подстилается запрокинутыми к ЮЮВ складками и надвигами в толще таврической серии. На востоке он перекрыт гравигенными массивами верхнеюрско-нижнемеловых известняков, что свидетельствует о более древнем возрасте микстита[1].

Рис. 2.3. Хаотические комплексы Крыма.

Условные обозначения: 1 - меланжи: а - тектонические с крупными кластолитами, б - гравигенно-тектонические (по майкопской серии); 2 - контуры меланжей под осадочными толщами; 3 - крупнейшие олистолиты и олистоплаки: 1 - Ушаковский, 2 - Чембала, 3 - Гасфорта, 4 - Чернореченский, 5 - Тубака, 6 - Ласпи, 7 - Кокиябель, 8 - Айпетри-Бабуган, 9 - Басман, 10 - Кошка, 11-Айтодор, 12 - Чатырдаг, 13 - Караби-Долгоруковский, 14 - Демерджи, 15 - Халычбурук, 16 - Кабарга, 17 - Бучина, 18 - Агармыш, 19 - Маски, 20 - Сандыккая, 21 - Лягушка, 22 - Судак; 4 - Предгорная сутура.

Подгорный меланж прослеживается полосой 1-2 км вдоль всего Горного Крыма. На востоке он перекрывается интенсивно смятыми в крупные складки толщами верхнеюрских конгломератов севернее мыса Меганом. Его непосредственным продолжением является Щебетовский и Карадагский меланжи, выявленные в 1998 г. в 10-15 км к юго-западу от г. Феодосии (см. рис. 2.3.). В отличие от выше описанных, эти меланжи четко выражены в рельефе, располагаясь под Главной грядой Крымских гор. Хаотически расположенные кластолиты, от дециметров до десятков метров, сложены песчаниками, конгломератами, реже известняками, датируемыми от позднего триаса до поздней юры. На крайнем востоке, в Щебетовском меланже, глыбы кроме того, состоят из меловых и даже кайнозойских пород. В районе г. Алушты среди них есть крупные тела магматических пород. Матрикс представлен полностью перетертым флишем таврической серии, среднеюрскими терригенными толщами, а очень локально - и глинами нижнего мела. Из-за пологого северного наклона и сильно расчлененного горного рельефа, выход микстита в плане весьма извилистый. С ним связано аномальное развитие оползней, современных медленных эндогенных смещений, а также наличие высокотемпературных вторичных минералов: кварца, хлорита, алуштита, кальцита и др. Все это свидетельствует о неогенчетвертичном возрасте меланжа, активного и в настоящее время. Подстилающие структуры из флиша таврической серии имеют очень сложное строение. Здесь выделяются изоклинальные, лежачие до ныряющих складки южной вергентности. Они сопровождаются надвигами, в которых развиты локальные зоны мелких меланжей, число которых значительно больше, чем отражено на рис. 2.3. [1].

Южнобережный меланж выделен вдоль крутого южного берега Горного Крыма (см. рис. 2.3.). Видимо, он развит и в прилегающей прибрежной полосе, вследствие чего ширина его выхода больше, чем на суше (0,5-1 км). Как и одноименный надвиг, меланж полого падает к ССЗ (см. рис. 2.3.), четко выражен в рельефе, сопровождается сейсмичностью, аномальным распространением оползней, обвалов, селей, активной абразией берега и имеет кайнозойский возраст. Кластолиты достигают размеров десятков, реже сотен метров. Они состоят из песчаников, известняков, фрагментов флиша и, локально, магматических пород (горы Аюдаг, Кастель, Плака и др.). Возраст пород кластолитов датирован от позднего триаса до поздней юры. Матрикс сложен полностью дезинтегрированными песчаниками и алевролитами таврической серии. Как и для других, главным признаком выделения Южнобережного меланжа является отсутствие нормальных пород и невозможность выделить среди разноориентированных обломков даже небольшие структуры. Здесь широко развиты мелкие гидротермальные щетки кварца, хрусталя, реже кальцита, а также алуштит, цеолиты и другие минералы. Температура их образования достигала 200-2400. Меланж подстилается флишем таврической серии, смятым в мелкие интенсивные до лежачих складки с многочисленными надвигами в основном ВСВ простирания. Их можно наблюдать лишь в узких локальных участках у г. Алушта, а также у пос. Лазурное и Рыбачье[1].

Белогорский гравитационно-тектонический меланж значительно менее масштабен и развит в основании Внешней гряды гор. Он связан с послойным срывом по пластичным глинам майкопской серии олигоцена и прослеживается от г. Белогорска до пос. Грушевки, а локально также в долинах рек Альмы и Качи (рис. 2. 3.). Между полого падающими на ССЗ жесткими известняками палеогена и неогена, в глинистой толще майкопа наблюдаются аномальная дислоцированность и разномасштабные хаотически расположенные глыбы известняков с углами наклона до 40-800. Важно отметить, что такое несоответствие в залегании фиксируется и на глубине по данным сейсморазведки и бурения, а это невозможно объяснить чисто оползневыми процессами, присутствующими у поверхности. Зона хорошо выражена в рельефе, а севернее нее местами развиты бездействующие грязевулканические сопки-курганы, подтверждающие современное послойное смещение. Относительно широкая и извилистая в плане зона выхода этого маломощного микстита связана с пологими углами его падения, составляющими 3-100 и довольно контрастным рельефом. В зоне выклинивания майкопских глин по простиранию контакта меланж отсутствует и наблюдается лишь маломощная зона брекчирования.

Олистостромы. В отличие от меланжей, олистостромы формируются при оползневом смещении по склону очень крупных масс пород. Такие образования широко распространены во многих горно-складчатых областях мира и в большинстве случаев связаны с разрушением фронтальных частей надвиговых систем[9]. В этих микститах выделяют два главных элемента. Это разновеликие массивы из прочных обычно однотипных пород, называемых олистолитами, и матрикс - хаотическое скопление мелких обломков из вмещающих толщ осадочного происхождения без признаков синхронной эндогенно-тектонической переработки.

Ярким примером современного гравигенного микстита юга Горного Крыма является Массандровская олистострома, названная нами по ранее выделяемой одноименной «свите» неоген-четвертичного возраста. Матрикс сложен ожелезненными известняковыми брекчиями красного и бурого цвета, местами с цементом и прослоями бурых суглинков. Брекчии хаотические, иногда грубослоистые, по-разному уплотненные. В плане они распространены в виде оползневых и обвальных шлейфов, а в разрезе - имеют линзовидное строение, толщиной до сотен метров. Местами в составе матрикса участвуют нижележащие породы таврической серии и меланжи, слагающие многочисленные оползни южного берега Крыма. Наиболее широко, последние, распространены в полосах развития Подгорного и Южнобережного меланжей.

Олистолиты, сложены плотными верхнеюрскими известняками. Их размеры от десятков и сотен метров достигают первых километров, что создает неповторимый и разнообразный ландшафт Южного берега Крыма. При смещении на несколько километров по подстилающим глинистым толщам, некоторые массивы разворачивались на 900 (г. Кошка), некоторые - двигались не всегда перпендикулярно склону (м. Айтодор, ск. Ласпи) (рис. 2.3.). Часто олистолиты приобретают больший наклон слоистости, чем в коренном массиве Главной гряды гор, и нарушены разноориентированными сколами торошения. Сползание олистолитов не ограничено берегом. Часть из них видна в море (ск. Адалары), а часть - расположена на шельфе и континентальном склоне в 10-20 км от Главной гряды гор[1].

Подводная Южнокрымская олистострома неоген-четвертичного возраста выделена нами в 1998 г. при совместном изучении с Г.К. Бондарчуком и М.Е. Герасимовым материалов сейсморазведки и драгирования на континентальном склоне Черного моря. Она прослежена более чем на 170 км широкой 20 - 30-километровой полосой, в которой обособлены крупные, до нескольких километров олистолиты. По рассчетам М.Е. Герасимова, толщина олистостромы местами превышает 3 км, а объем - более 10 тыс. км3. На севере, у бровки континентального склона, она начинается структурами отрыва: крутыми и пологими сбросами, ущельями, раздвигами и грабенами, которые формируют весьма контрастный подводный рельеф. На юге тело микстита клинообразно входит в мощные субгоризонтальные кайнозойские толщи абиссали и частично перекрывается ими. В приконтактовой полосе локально развиты мелкие складки и надвиги, свидетельствующие об активности фронтальной зоны[1].

Восточнее при проведении вышеуказанной работы нами выделена иная, Южнокерченская олистострома также неоген-четвертичного возраста. По материалам сейсморазведки она прослежена на 100 км в широкой (40-50 км) полосе вдоль континентального склона от меридиана г. Феодосии до Керченского пролива. Толщина хаотического комплекса, выклинивающегося к северу, составляет 0.5-1 км, местами достигая 2 км. Из-за слабой уплотненности сползающих кайнозойских толщ, олистолиты, размерами до 1-2 км, здесь менее четкие, чем в Южнокрымской олистостроме. Однако, они также создают относительно контрастный рельеф на пологом континентальном склоне. Субгоризонтальные олистолиты и матрикс, резко, несогласно перекрывают сложные принадвиговые складки южной вергентности. В отличие от Южнокрымской, Южнокерченская олистострома в абиссали Черного моря не вклинивается в горизонтально залегающие отложения, а сочленяется с ними постепенным пилообразным контактом с чередованием оползневых и осадочных отложений. В южном ограничении на поверхности дна отмечается вал выпирания. Севернее, на широком пологом шельфе, в 4-6 км от берега, известны мелкие олистолиты из известняков неогена (ск. Корабль-Камень, банка Анисимова и др.). В береговых отложениях в неоползших миоценовых известняках наблюдаются трещины отрыва и гравигенные сбросы, ранее считавшиеся сейсмогенными (м. Опук). Генетически и морфологически эти образования сходны с Массандровской олистостромой, но сложены более молодыми известняками. Подстилающие мощные пластичные толщи глин майкопской серии не позволяют удерживать рельеф и расплываются. Этим объясняется отсутствие на Керченском полуострове высоких Крымских гор, несмотря на сходные по сложности неотектонические структуры и сейсмичность[1].