Строение Крымских гор

Горнокрымская олистострома более древнего (раннемелового) возраста не менее грандиозна по масштабу распространения и размерам. Она выделена на обширной территории Главной гряды и ее предгорий, размерами 20x150 км. Матрикс микстита сложен нормально-осадочными и хаотически перемешанными породами нижнего мела. Более 100 олистолитов размерами от десятков-сотен метров до километров, а также крупных пластин - олистоплаков до первых десятков километров состоят из мраморовидных известняков и локально подстилающих конгломератов верхней юры. Они слагают возвышенности и яйлы Главной гряды гор. Как видно на рис. 2.3., массивы расположены незакономерно, разрозненными пятнами, что создает неповторимость ландшафтов и строения даже близко расположенных участков.

Тектонические контакты в основании массивов из верхнеюрских известняков и конгломератов наблюдаются в абсолютном большинстве обнаженных участков. Особенно хорошо это видно в карьерах, разрабатывающих тектоническую брекчию оснований олистолитов (Мраморный, Гасфортский, ХалычБурукский, Агармышский и др.). В них, и естественных обнажениях под массивами, отмечаются более молодые, нижнемеловые глины. Это подтверждено бурением в Юго-Западном Крыму (скв. 48, 71), в карьере Мраморном у с. Краснопещерское и др.

Во многих участках Главной гряды верхнеюрские известняки и конгломераты залегают на более древних дислоцированных толщах позднего триасасредней юры. Несмотря на признаки тектонической переработки, многими геологами эти контакты считаются стратиграфическими. Однако, в ряде случаев нами в зонах контактов обнаружены линзы еще более молодых глин с фауной нижнего мела. Примеры тому - южный и западный склоны г. Демерджи, западный склон г. Бойко, южный склон г. Ай-Петри и ск. Ласпи. Такой феномен объясняется не полным пережатием (при сползании олистолита) глин нижнего мела, которые под Главной грядой сохранились лишь фрагментарно.

Таким образом, олистолиты Горнокрымской олистостромы залегают через гравигенно-тектонические контакты на, и внутри толщ нижнего мела, а при ее пережатии или отсутствии - на флише таврической серии, на среднеюрской молассе и на тектонических меланжах. В Восточном Крыму они также подстилаются малосмещенным («крымским») верхнеюрским карбонатно-терригенным комплексом. Нигде олистолиты не перекрывают верхнемеловых толщ. Их сползание на расстояние 20-30 км происходило с юга. Оно связывается с располагавшимся южнее предпозднемеловым поднятием, предшествовавшим рифтогенному раскрытию Черного моря. Залегание пород в олистолитах обычно субгоризонтальное, но вдоль Южного Крыма в них есть наложенные эндогенные надвиги северного падения, местами образующие крутую чешуйчатую структуру Главной гряды гор (см. рис. 2.2.). Кроме того, в Предгорном Крыму олистолиты нарушены региональным Мраморным ретронадвигом южного падения, вдоль которого локально развиты принадвиговые складки северной вергентности (см. рис. 2.1., 2.2.).

О гравигенном происхождении тектонических контактов в основании верхнеюрских массивов свидетельствует следующее:

1) в подстилающих разрывах отсутствуют новообразованные гидротермальные минералы, хотя толщина аллохтона достигает 1-2, при существенно разных по составу совмещенных толщах, здесь должны были бы быть гидротермальные рудопроявления, но развиты лишь кальцит и лимонит;

2) на субгоризонтальных зеркалах скольжения штрихи и борозды часто разнонаправленные, «ерзающие» и даже закрученные, что характерно для гравигенных дислокаций;

3) по палеомагнитным и структурным данным массивы существенно разворачивались. Вращение блоков не укладывается в сбалансированную модель эндогенного происхождения, но легко объяснимо поворотами олистолитов при оползании;

4) ни на юге, ни на севере нет достаточно обоснованной корневой зоны эндогенного покрова. Южному положению такой зоны противоречит преобладающее падение разрывов к северу, общее строение и южная вергентность крымских складок. Предположение о корневой зоне на севере в «Лозовской зоне смятия» также неприемлемо. В этой зоне почти нет верхнеюрских известняков, а там где есть (на севере Долгоруковской яйлы) они совершенно не дислоцированы и клином входят с юга в горизонтально залегающие толщи нижнего мела. Отдельные массивы на востоке (г. Агармыш) и на западе (г. Гасфорта) расположены у поверхности севернее этой «зоны смятия». В Равнинном Крыму по данным бурения аналогичных верхнеюрских известняков нет;

5) о гравигенном происхождении олистолитов свидетельствуют локальность и структурная разобщенность их распространения без следов известняков между массивами;

6) в Юго-Западном Крыму многочисленные данные бурения не позволяют интерпретировать известняковые глыбы, вскрытые на разных гипсометрических уровнях, как фрагменты единого покрова. «Ингрессионной» гипотезе противоречит отсутствие вокруг массивов даже следов волноприбойной деятельности, глинистый, а не карбонатный, состав вмываемых толщ раннего мела и др. Кроме того, аналогичные и одновозрастные олистостромы выделены в соседних регионах Альпийского пояса.

Таким образом, в Крыму выделена и обоснована гигантская Горнокрымская ископаемая олистострома раннемелового возраста, с крупными олистолитами верхнеюрских известняков. Специальная реконструкция показала, что известняки формировались на среднеюрских отложениях, которые ныне сильно сокращены горизонтальным сжатием в кайнозое. Их первоначальное положение было в 20-30 км южнее, на месте современной северной акватории Черного моря[1].

В заключение можно отметить, что в Горном Крыму существует еще одна Яйлинская олистострома позднеюрского возраста. О ее наличии свидетельствуют отдельные глыбовые горизонты и мелкие, до десятков метров, олистолиты в составе верхнеюрских известняков Главной гряды и одновозрастной карбонатноконгломератовой толщи Восточного Крыма. Распространение этой олистостромы локально и несопоставимо с основными: Горнокрымской, Массандровской, Южнокрымской и Южнокерченской. В итоге в Крыму и прилегающей акватории выделено 5 крупных олистостромовых комплексов разного типа и возраста. Более мелкие оползневые образования (Джангульское оползневое побережье, мыс Казантип и др.) - локальны и не образуют отдельных олистостром из-за отсутствия значительного перепада рельефа[1].

3. История геологического развития

Геологическая эволюция Крыма ранее рассматривалась с позиций преимущественно вертикальных движений земной коры, основанных на геосинклинальном учении. В связи с противоречивым пониманием структуры, в многочисленных фиксистских и мобилистских вариантах, история развития трактовалась весьма различно, без увязки с современными геодинамическими аналогами. Главное противоречие предшествующих моделей связано с игнорированием широкомасштабного тектонического сближения образований, сформированных в разных геодинамических условиях, о чем свидетельствуют структурные, формационные и палеомагнитные реконструкции.

В позднем палеозое по Северокрымской сутуре южного наклона происходила субдукция широкого океана Палеотетис между микроконтинентами Скифией и Украинией. После коллизии северного края Украинии по Донецкой сутуре с мегаконтинентом Лавразией, первая вошла в ее состав. В результате к концу палеозоя произошло столкновение Скифии и Лавразии. Точная ширина исчезнувшего палеоокеана неизвестна, так как палеомагнитные исследования не проводились. По данным бурения в Равнинном Крыму севернее сутуры выявлены молассы пермского Предскифийского краевого прогиба, а южнее - сложно построенная зона активной окраины с магматическими образованиями. Восточнее по простиранию, на Северном Кавказе в этой зоне есть офиолиты, свидетельствующие об уничтожении океанической коры значительной ширины. К триасу после коллизии Скифии и Лавразии весь регион вошел в состав мегаконтинента Лавразийской плиты.

В позднем триасе-ранней юре по современной предгорной зоне Крыма произошло рифтогенно-спрединговое раскрытие океана Тетис (Мезотетис). Это подтверждается палеомагнитными данными, спилитовым и дайковым магматизмом, а так же формированием флиша таврической серии. Состав обломков в песчаниках флиша свидетельствует о размыве зрелой континентальной коры. Судя по бескарбонатному составу флиша и строению современных его аналогов, глубоководные разности таврической серии формировались на субконтинентальной и океанической коре Мезотетиса. Ширина последнего между Крымией и Лавразией к ранней юре достигала 1.5-2 тыс. км. Средняя скорость раскрытия составляла 2.5 см/год. Для сравнения, в современных океанах скорости спрединга в 2-3 раза больше [1].

В среднеюрское время появляются признаки схождения (конвергенции). Во-первых, это последовательное сокращение по палеомагнитным данным расстояния между Крымией и Евразией (Евразия понимается как восточная часть Лавразии после ее раскола по Атлантическому океану). Во-вторых, это островодужный магматизм Равнинного Крыма, динамометаморфизм и структурообразование в Предгорной сутуре [6]. В-третьих, - синхронное накопление мощных битакских конгломератов, сформированных при размыве Палеокрымских гор. Магматизм в Горнокрымском террейне, располагавшемся в тысяче километров от нынешнего Равнинного Крыма, связан с совсем другой зоной субдукции, находившейся еще южнее этого террейна [10].

В поздней юре сближение Крымии и Евразии продолжалось, что подтверждается теми же данными, что и для средней юры. На активной окраине Евразии шло формирование складчато-надвиговых структур, а южнее - меланжей и битакских конгломератов с гальками офиолитов, свидетельствующих о субдукции океанической коры. Крымия приблизилась к палеоконтиненту на первые сотни километров. В то же время ее южная окраина столкнулась с другим террейном - Мизией или что также вероятно - Дзирулией. Свидетельство тому - мощные, до 2 км, конгломераты на г. Демерджи и востоке Горного Крыма. В основании конгломератов нами обнаружены гальки офиолитов (базитов и радиоляритов). Выше по разрезу хорошо известны обломки осадочных, метаморфических и магматических пород до гранитов протерозойского возраста. Это свидетельствует о размыве южных гор, сформированных сначала субдукционными комплексами, сорванными с океанической коры Мезотетиса, а затем и коллизионными - из континентальной коры Мизии. После столкновения террейнов южнее прогиба, заполненного конгломератами, образовалась Южнокрымская сутура позднеюрского возраста, которая ныне расположена в Черном море. К титонскому веку коллизия полностью завершилась и на месте зоны конвергенции формировались мощные толщи мелководных и рифогенных известняков.

К раннему мелу океаническая кора между Крымией и Евразией была полностью уничтожена и произошло их столкновение. Южнее коллизионного шва продолжалось формирование молассы (байраклинские конгломераты и другие терригенные толщи). Они образовались при размыве Палеокрымских гор, располагавшихся на юге Равнинного Крыма. Севернее, в 50-100 км от сутуры размещалась связанная с ней полоса активного вулканизма. По данным геофизики и бурения, в Равнинном Крыму насчитывается более 5- и крупных погребенных вулканов на суше и более 15- и в акватории Черного моря западнее от полуострова Тарханкут. Подтверждением коллизии являются палеомагнитные данные и то, что в Симферопольском меланже, связанном с Предгорной сутурой, обнаружены кластолиты из нижнемеловых пород. С окончанием столкновения к южному краю Евразии были причленены террейны Крымия, Мизия и другие, которые вошли в состав Евразийской плиты[1].

В конце раннего мела согласно глобальным реконструкциям [11] вдоль активной окраины Евразии продолжалось закрытие южной части океана Тетис. Оно проходило по главной зоне конвергенции северного наклона на границе с пассивной окраиной Африканской плиты. В тыловой части зоны, примерно вдоль оси современного Черного моря сформировалось обширное предрифтовое поднятие. С него по пластичным нижнемеловым глинам сползли на 20-30 км к северу многочисленные и разновеликие массивы из верхнеюрских известняков, слагающих Горнокрымскую олистострому. В позднем мелу на активной южной окраине Евразии продолжающаяся субдукция Тетиса, привела к рифтогенезу и блоковому опусканию предрифтового поднятия. Рифтогенез сопровождался магматизмом. Об этом свидетельствуют изотопные определения возраста основных пород, поднятых с северного континентального склона Черного моря Е.Ф. Шнюковым и др. Такой же магматизм известен по простиранию рифта в Болгарии и на Малом Кавказе. Кроме того, в сеноманских мергелях. Второй гряды Крымских гор известны прослои туфовых бентонитовых глин. Рифтовая структура Черного моря, погребенная под мощными несмятыми кайнозойскими отложениями, очень четко видна на морских сейсмопрофилях через абиссаль. В ней выделяется серия ступенчатых сбросов с погружением блоков к осевой зоне. В конце эпохи рифтогенез перешел в спрединг с формированием нового задугового микроокеана, называемого Паратетисом. Он состоял из Западночерноморской и Восточночерноморской, а также Малокавказской и Южнокаспийской глубоководных впадин с океанической корой.

В палеогене раскрытие Паратетиса продолжалось, о чем свидетельствуют те же данные, что и для позднего мела. В результате его размеры составили в длину более 2500 км и в ширину около 500 км. К концу эпохи, далекие южные части океана Тетис закрылись и произошло столкновение Евразии с Африкой и ныне отколовшейся от нее Аравией. В олигоцене процесс раскрытия Черного моря стал затухать и рассеиваться. Видимо, с последним, связано формирование новых «неудавшихся субокеанических впадин» - Майкопского и других прогибов, быстро заполняемых олигоцен-миоценовыми осадками.

В неогене схождение Африканской и Евразийской плит полностью подавило раскрытие Черного моря. На его краях стали формироваться надвиги и принадвиговые складки за счет субдукции океанической коры под Крым и Анатолию. Такие структуры хорошо видны на сейсморазведочных профилях на шельфе и континентальном склоне к югу от Крыма. В Горнокрымской структурной зоне и на Керченском полуострове образовались надвиги, меланжи, принадвиговые складки с суммарным сжатием более чем 50 км. На склонах формировались Массандровская, Южнокрымская и Южнокерченская олистостромы. Тектоническое скучивание, привело к формированию асимметричных Крымских гор, обусловленных поддвигом под них мезозойско-кайнозойских комплексов. Этим объясняется, с одной стороны, сложная дислоцированность принадвиговых структур, а с другой - отсутствие смятия поверхностей яйл, которые, как и две другие гряды, имеют пологий региональный наклон к северу.

В четвертичный период геодинамический режим мало изменился. Продолжалось и продолжается формирование разнопорядковых надвигов северного падения, отдельных ретронадвигов южного наклона и приразрывных складок южной вергентности. Результатом неотектонических движений явились линейные структуры трех гряд Крымских гор, береговой линии и континентального склона восток-северо-восточного простирания. Они создали значительный 3.5 - километровый перепад современного рельефа от абиссали Черного моря с глубиной 2000 м до высшей горной вершины Роман-Кош (1545 м). С учетом большой мощности кайнозойских осадков в абиссали, вертикальный тектонический перепад рельефа достиг 15 км. На фоне его продолжалось формирование трех главных кайнозойских олистостром[1].

Активные современные надвиги определяют сейсмичность региона и положение трех субширотных сейсмогенных зон [5]. Главная Южнокрымская зона протягивается широкой 50-100 км полосой от Мраморного и Южноазовского ретронадвигов на севере до Северочерноморского надвига у основания континентального склона. Последний имеет северный наклон под углами 15-400 и расположен в 50 км вдоль южного берега полуострова. Отдельные сбросы в абиссали Черного моря перекрыты недеформированными осадками, что свидетельствует об их асейсмичности. По простиранию сейсмогенной зоны, уходящей далее в Предкавказье, выделяются сгущения очагов землетрясений, связанные с поддвигом под Крым разной по строению коры Черного моря. Наиболее крупное из них называется Ялтинской подзоной, которая известна своими сильными, до 9 баллов, землетрясениями. Предгорная сейсмогенная зона связана с унаследованными движениями по одноименной мезозойской сутуре. Она выражена рельефом Второй и Третьей гряд гор, послойными и секущими надвигами, палеосейсмодислокациями и очагами землетрясений. Последние, также образуют подзоны повышенной сейсмической активности у г. Севастополя и г. Старого Крыма. Третья, Северокрымская сейсмогенная зона протягивается 20-40-километровой полосой через весь полуостров в прилегающие акватории. Она связана с унаследованными движениями по позднепалеозойской сутуре и с ретронадвигами от вышеуказанных сейсмогенных зон. Здесь развиты малоамплитудные надвиги обратного (южного) наклона, пологие складки, небольшие перепады рельефа и мощности четвертичных отложений, а также редкие и слабые очаги землетрясений.

Таким образом, геологическая эволюция Крыма представляется, как последовательное причленение к краю крупного палеоконтинента Лавразии (ставшей после образования Атлантического океана Евразией) ряда микроплит и террейнов: Украинии, Скифии и Крымии, с закрытием древних океанов: Палеотетиса, Мезотетиса и Паратетиса. Эти процессы определили современное геологическое строение полуострова: накопление различных осадочных пород, проявление разновозрастного магматизма, формирование надвигов, меланжей, олистостром и принадвиговых складок[1].

Заключение

мобилизм гора крымский геологический

Район Горного Крыма, как в общем, так и на конкретных участках, позволяет ознакомиться с многочисленными и разнообразными геологическими объектами. Представления о строении и эволюции полуострова в последние годы существенно меняются. Принципиально новое понимание геологии связано с выделением нами структур, объясняющих значительные горизонтальные перемещения осадочных и магматических комплексов. Основные из них следующие:

1) обосновано существование Предгорной, Северокрымской и Южнокрымской сутур, ограничивающих палеозойский микроконтинент Скифию и мезозойский террейн Крымию.В автохтоне сутур расположены краевые прогибы с потенциально нефтегазоносными структурами;

2) в Горном и Предгорном Крыму выделены и закартированы девять региональных меланжей: Южнобережный, Подгорный, Карадагский, Щебетовский, Белогорский (неоген-четвертичного возраста) и Соколинский, Мартовский, Симферопольский, Присутурный (юрско-раннемелового возраста).

3) В Горном Крыму и прилегающей акватории Черного моря обоснованы пять крупных олистостром разного типа и возраста. Из древних, ископаемых, это гигантская нижнемеловая Горнокрымская олистострома с разномасштабными олистолитами и олистоплаками из верхнеюрских известняков и менее крупная Яйлинская в составе позднеюрских отложений. Из неоген-четвертичных, современных, это Массандровская олистострома южного берега Крыма, а также очень крупные Южнокрымская и Южнокерченская в прилегающей акватории Черного моря;

4) в Крыму выделены, обоснованы и закартированы многочисленные разновозрастные надвиги преимущественно северного и северо-западного падения, отдельные ретронадвиги южного наклона, разнопорядковые интенсивные до лежачих и ныряющих принадвиговые складки в основном южной вергентности, чешуи-дуплексы, послойные срывы (флэты) и др.

Вышеперечисленное, с учетом палеомагнитных и структурных палинспастических реконструкций, позволило создать существенно иную, геодинамическую модель строения и эволюции Крыма, объясняющую значительное горизонтальное сближение различных комплексов пород, а также первую сбалансированную структурную модель строения Горного Крыма.

Практическими следствиями новой модели являются: 1 - выделение трех основных субширотных сейсмогенных зон, связанных с крупными активными надвигами; 2 - обоснование нового Предгорнокрымского потенциально нефтегазоносного района с крупными антиклиналями (Симферопольской, Гераклейской и др.) [7], а также с новыми перспективами в ранее неизвестном Предскифийском прогибе; 3 - прогнозирование сейсмичности Предгорной сейсмогенной зоны; 4 - обоснование аномального развития оползней Южного Крыма в зонах Подгорного и Южнобережного меланжей [8] и др.

В заключение следует отметить, что геология Крыма в целом и особенно его горной части, несмотря, на более чем 100-летнее изучение, еще не везде ясна и объяснима. Поэтому здесь, как и в других сложно построенных регионах, дополнения и изменения в представлениях о строении, будут вноситься еще не одним поколением геологов, особенно после постановки глубокого бурения. Как зрелые, так и начинающие исследователи на примерах Крыма могут способствовать получению наиболее правильных и главное - надежно повторяемых другими результатов и выводов о строении этого удивительного полуострова.

Список использованных источников

1. Юдин, В.В. Геология Крыма на геодинамической основе / В.В. Юдин. - Симферополь: Комитет по науке и региональному развитию при Совмине АРК, Крымская АН, 2001. - 46 с.

2. Белоусов, В.В. Основы геотектоники / В.В. Белоусов. - М.: Недра, 1975. - 264 с.

3. Юдин, В.В. Становление мобилизма в Крыму / В.В. Юдин, В.С. Юдин // Журн. Геология. Известия отделения наук о земле и природных ресурсов академия наук республики Башкортостан. - 2015. - №21. - С. 16-22.

4. Юдин, В.В. Симферопольский меланж / В.В. Юдин // Докл. РАН, 1993. - С. 250-252.

5. Юдин, В.В. Новая модель геологического строения Крыма / В.В. Юдин // Природа, - 1994. - №6. - С. 28-31.

6. Юдин, В.В. Предгорная сутура Крыма / В.В. Юдин // Геологический журнал, - 1995. - №3-4. - С. 56-61.

7. Юдин, В.В. Структурные предпосылки нефтегазоносности Крыма / В.В. Юдин // Геология нефти и газа, - 1997. - №7. - С. 8-12.

8. Юдин, В.В. Микститы Горного Крыма / В.В. Юдин // Докл. РАН, 1998. - С. 666-669.

9. Хаин, В.Е. Геотектоника с основами геодинамики: учебник для студентов вузов / В.Е. Хаин, М.Г. Ломизе. - М.: МГУ, 1995. - 408 с.

10. Юдин, В.В. Палеогеодинамика Крыма, прилегающих акваторий и территорий / В.В. Юдин // Геологический журнал, - 1996, - №3-4. - С. 115-119.

11. Хаин, В.Е. Историческая геология: учебник для студентов вузов / В.Е. Хаин, Н.В. Короновский Н.В., Н.А. Ясаманов. - М.: МГУ, 1997. - 448 с.

Размещено на Allbest.ru