Р.Б. Крапивнер, И.И. Смирнов

НАДСДВИГОВАЯ ПРИПОВЕРХНОСТНАЯ СКЛАДЧАТОСТЬ НАГНЕТАНИЯ НА СЕВЕРЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Скачать *pdf

УДК 551.24:551.77 (571.12)

 

Рассмотрена структурная позиция зон развития внутричехольной складчатости в кайнозойских отложениях. Дана морфологическая характеристика складок. Обосновывается предположение о том, что эти образования - надсдвиговые неотектонические деформации типа эшелонированных складок нагнетания.

К настоящему времени на севере Западной Сибири выявлены крупные зоны развития внутричехольной складчатости нагнетания в мезозойско-кайнозойских отложениях. На изученной нами территории Сосьвинско-Белогорского Приобья это Ляминская, Малоатлымская, Назым-Охлымская, Самаровская, Тапсуйская, Хуготская и Мало-сосьвинская зоны (рис. 1). Их описанию посвящена обширнейшая литература. В ряде работ отмечаются морфологическое сходство, пространственная сопряженность и близкий возраст названных выше зон. Естественно объяснять их происхождение какой-то единой, общей причиной, что накладывает существенное ограничение на гипотезы, которые можно было бы выдвинуть по поводу генезиса каждой из этих складчатых зон в отдельности. Так, предположение о раздавливании и нагнетании материала активного слоя под влиянием неравномерной ледниковой нагрузки [Астахов, 1986; Захаров, 1965; Ли и Кравченко, 1959] не встречает у нас принципиального возражения с точки зрения физической возможности подобного механизма в тех случаях, когда активным слоем являются пластичные глины. Вместе с тем, для объяснения природы Малососьвинских и, тем более, Ляминских дислокаций, такая гипотеза не пригодна по следующим причинам. Во-первых, из-за большой глубины залегания активного слоя избыточное давление у края ледника должно было затухать гораздо выше по разрезу. Во-вторых, под влиянием неравномерной статической нагрузки сверху, если бы она проявлялась, например, в районе р. Малой Сосьвы, нагнетаться в области наименьшего вертикального давления должны были бы прежде всего тавдинские глины, а не залегающие намного ниже по разрезу опоки, прочность которых во много раз, а вязкость на несколько десятичных порядков больше. В то же время отчетливая инверсия плотностей, характерная для опок, формирующих ядра нагнетания в зоне Малососьвинских дислокаций, как будто подтверждает гипотезу всплывания [Генералов, 1981; Крапивнер, 1969]. Однако в хуготских и мало-атлымских складках нагнетания активными являются тавдинские глины, обладающие нормальной плотностью. Наконец, если образование Малоатлымских дислокаций, развитых вдоль правого борта долины р. Обь, ещё можно связывать с выдавливанием пластичных тавдинских глин из-под водоразделов в речную долину [Генералов, 1981; Крапивнер, 1969], то по отношению к Хуготским, Тапсуйским, Назым-Охлымским и Малососьвинским складкам, распространенным преимущественно на водораздельных пространствах, такое предположение неприменимо.

Рисунок 1

По поводу каждой из упомянутых гипотез можно было бы высказать и некоторые частные возражения. Так, полоса развития Малососьвинских дислокаций образует дугу, обращенную выпуклостью в сторону центра предполагаемого оледенения, Малоатлымские складки имеют субмеридиональное простирание, тогда как современная долина р. Обь и её более древние генерации ориентированы в северо-западном направлении и т.д. Поэтому можно предполагать, что складчатость нагнетания обусловлена тектоническими причинами. Об этом свидетельствует и цикличность её формирования, общая для всех рассматриваемых зон и особенно отчетливо проявившаяся в строении Хуготских и Малососьвинских дислокаций.

Главная проблема заключается в объяснении механизма, с помощью которого тектонические перемещения пород жёсткого основания на глубине трансформируются в явно неадекватные им приповерхностные деформационные структуры. Для решения этой проблемы необходимо охарактеризовать структурную позицию каждой из рассмотренных зон. Значительную информацию в этом отношении дает их сопоставление в плане с разрывными нарушениями фундамента. На рис. 1 показано распространение интрудированных разломов фундамента, выделенных [Шаблинская, 1982] на основании анализа аномальных магнитного и гравитационного полей. Следует отметить, что именно интрудированные разломы, местоположение которых определяется по совпадению цепочек магнитоактивных тел с другими линейными элементами карт геофизических полей, выделяются по гравимагнитным данным наиболее уверенно. В границах приведенного на рисунке сравнительно небольшого региона присутствуют все четыре системы разломов, развитые в фундаменте Западно-Сибирской плиты - северо-западного, северо-северо-восточного, субмеридионального и субширотного простираний. На основании общегеологических соображений Н.В. Шаблинская считает, что первая из перечисленных систем имеет докембрийский, вторая - герцинский, третья и четвертая - мезо-кайнозойский возраст заложения. Во всяком случае, насыщенность указанных разрывных структур интрузиями основного и ультраосновного состава позволяет утверждать, что они возникли задолго до начала неотектонической эпохи, в обстановке латерального растяжения.

Почти все указанные выше зоны приповерхностных дислокаций обнаруживают отчетливую приуроченность (в плане) к протяженным (120- 200 км и более) интрудированным разломам северо-западной, северо-восточной и северо-северо-восточной ориентировки, что предполагает причинную связь складчатости нагнетания с тектонической жизнью этих линеаментов. Намечаются определенные закономерности распространения дислокаций: они чаще всего располагаются у продольных окончаний и в зонах пересечения или торцевого сочленения разломов, т.е. на участках максимальной концентрации напряжений в их окрестностях. Линеаменты северо-западного простирания иногда характеризуются лево-сдвиговым смещением геофизических аномалий. Так, вдоль разлома, юго-восточное продолжение которого трассируется параллельно-грядовым рельефом фрагмента II зоны Малососьвинских дислокаций, отмечается левостороннее горизонтальное перемещение высокоградиентных участков, разделяющих площади слабо отрицательных и резко дифференцированных положительных аномалий ∆Та амплитудой 15- 20 км . Интересно, что северо-западная оконечность разлома пересекает меридиональный отрезок долины р. Северная Сосьва, также испытывающий вдоль его трассы «левосдвиговое перемещение» порядка 15 км . Вдоль северо-западной оконечности разлома, над которым локализованы Малоатлымские дислокации, фиксируется левосдвиговое смещение с амплитудой 15 км зоны резко дифференцированных положительных магнитных аномалий, соответствующих Шаимскому антиклинорию герцинского фундамента [Сурков и Жеро, 1981].

Некоторые из установленных разломов проникают в нижние горизонты осадочного чехла, как это было недавно выявлено на региональном сейсморазведочном профиле, пересекающем фрагменты I и II зоны Малососьвинских дислокаций, в границах которых зафиксированы разрывные нарушения амплитудой 50 м и более, по которым смещается поверхность фундамента и отражающий горизонт Б.

На ряде участков выявлены вторичные структурные парагенезисы, свидетельствующие о неотектонической активизации разломов жесткого основания. Одно из разрывных нарушений в приповерхностной части чехла пересечено скв. 33, пробуренной в 4 км от правого берега р. Обь в районе пос. Андра (рис. 2) на северо-западном продолжении разлома, с которым пространственно связаны Малоатлымские дислокации (см. рис. 1). Здесь под салехардскими отложениями, которые с размывом перекрывают более древние образования, скважина вскрыла сдвоенный пакет слоев, каждый из которых сохраняет нормальную стратиграфическую последовательность отложений и включает (сверху вниз): мореноподобные диамиктиты с гравием, галькой и неокатанными обломками уральских пород, опок и кварца (мужиноуральская свита) мощностью в верхнем пакете 11,5 м , в нижнем - 20 м ; пески с тонкими неритмичными прослоями алевритов, глин и (в нижнем пакете) лигнитов (новомихайловская свита) мощностью соответственно 13,5 и 15 м ; светло-серые пески с лигнитизированными растительными остатками (атлымская свита) мощностью в аллохтоне 30 м , в автохтоне - 44,8 м ; зеленовато-серые слоистые глины с конкрециями сидеритов (тавдинская свита) со вскрытой мощностью в автохтоне 24 м , в верхнем пакете их - 20 м . Слои в керне залегают субгоризонтально или очень полого наклонены, часто встречаются пологие и крутые (от 20-45° до 70-75°) плоскости скольжения.

Рисунок 2

Приведенные взаимоотношения типичны для тектонического удвоения слоев и могут быть объяснены смещениями палеогеновых и раннеплиоценовых (мужиноуральская свита) отложений вдоль выполаживающейся вверх по разрезу плоскости взбросо-сдвига [Sandford, 1959; Harding & Lowell, 1979]. Сдвиговая компонента перемещения подтверждается неплоским характером деформации, заключающимся в некотором несоответствии мощностей и литологии одновозрастных толщ в аллохтонном и автохтонном блоках, что делает невозможной прямую палинспастическую реконструкцию. Нарушение, вскрытое скв. 33, разделяет относительно приподнятый и опущенный блоки, фиксируемые по кровле тавдинской свиты, причем сместители взбросо-сдвигов выполаживаются в сторону опущенного блока, как и предусмотрено теорией.

Тектоническая активность разлома проявлялась ещё в ранне-мужиноуральское время, что нашло отражение в литофациальном составе мужиноуральской свиты (наличие мелководных песчаных фаций в основании ее разреза в приподнятом блоке). Вторая фаза неотектонической активизации приурочена к эпохе континентального перерыва, разделявшего мужиноуральскую и салехардскую трансгрессии. В результате возникло предсалехардское угловое несогласие. Разлом сохранял активность и в салехардское время, что привело к резкому (в 3-4 раза) возрастанию мощности салехардской свиты (и в том числе, мореноподобных диамиктитов) в опущенном блоке. На протяжении около 4 км разрывное нарушение, вскрытое скв. 33, фиксируется на местности прямолинейным уступом, отделяющим водораздельное плато от нижнечетвертичной террасы и продолжается далее в северо-восточном направлении под покровом рельефообразующих осадков этой террасы. Анализ топоосновы масштаба 1:25000 по территории правобережья р. Оби между поселками Андра и Низямы в комплексе с данными бурения показывает, что по геоморфологическим признакам в этом районе обособляются кулисные ряды диагональных (запад-северо-запад 290-300°) и поперечных левосторонних сдвиговых зон. Разрыв, пересеченный скв. 33, соединяет продольные окончания соседних диагональных сколов в их общем секторе сжатия, чем и объясняется существенная взбросовая компонента смещения по этому нарушению.

На правобережье Оби трассируется не менее двух таких сдвиговых зон шириной 1,5- 2,0 км , оси которых протягиваются приблизительно в 3 км друг от друга по направлению СЗ 305°, совпадающему с простиранием разлома жесткого основания. Вероятно, несколько аналогичных сдвиговых зон погребено под аллювиальными отложениями на левобережье р. Оби.

Вывод о левосдвиговых смещениях фундамента в неотектоническую эпоху вдоль разломов северо-западного простирания подтверждается ориентировкой крупных пологих складок, выделяющихся в этом районе по материалам бурения на пересекающих р. Обь Андринском, Низямском и Алешкинском створах, отработанных подразделениями Гидропроекта (рис. 3). Под аллювиальными отложениями на каждом из створов; близ правого берега реки по кровле тавдинских глин обособляется антиклинальная складка амплитудой 35- 45 м и крутизной крыльев порядка 1-2°. Складка, вскрытая на самом северном (Алешкинском) створе, асимметрична; ее западное крыло наклонено под углом 12°, а восточное - 1-2°. Глины, участвующие в строении этих антиклиналей, не брекчированы, как в ядрах нагнетания, и полностью сохранили свою седиментационную структуру; плавные изгибы отдельных маркирующих слоев, следящихся от скважины к скважине, повторяют изгиб кровли глин. Все это позволяет утверждать, что рассматриваемые антиклинали не являются складками нагнетания, к которым они отнесены в некоторых работах [Генералов, 1981]. Трассирование осей антиклиналей между профилями показывает, что они имеют субмеридиональное простирание, при ширине складок 6- 7 км и длине порядка 15 км . С учетом приведенных выше данных указанные структуры следует относить к категории эшелонированных, надсдвиговых складок волочения [Крапивнер, 1986]. Их ориентировка свидетельствует о левостороннем перемещении масс вдоль разлома (разломов) жесткого основания.

Рисунок 3

Анализируя с этих позиций данные структурно-поискового бурения в районе пос. Октябрьский - пос. Малый Атлым, можно прийти к выводу о том, что встреченные здесь крупные пологие изгибы кровли тавдинских глин, осложненные куполовидными ядрами нагнетания, также относятся к надсдвиговым антиклиналям: они имеют сходные размеры и ориентировку, продолжая на юго-восток левый кулисный ряд складок, выявленный между поселками Алешкинские юрты и Андра. От Алешкинских Юрт до пос. Малый Атлым на протяжении 75 км , по-видимому, насчитывается 8 таких структур, 5 из которых подтверждено бурением, а 3 предполагаются. Ось кулисного ряда ориентирована по направлению северо-запад 305° и в плане примерно совпадает с трассой Малоатлымского разлома. Выполаживающиеся вверх по разрезу и в сторону опущенного блока разрывные нарушения встречены и на северо-западном фланге Хуготских дислокаций, с чем связано тектоническое сдваивание верхней части палеогенового разреза. Следовательно, в области распространения Хуготских дислокаций разломы в фундаменте имеются (хотя по геофизическим данным не выделены), что подтверждается и геологическими данными, поскольку рассматриваемые дислокации расположены на границе двух крупных структур герцинского фундамента: Шеркальского мегасинклинория на северо-западе и Шаимского антиклинория на юго-востоке.

Выявленные по данным бурения и вертикального электрозондирования в районе распространения Хуготских дислокаций две разделенные синклинальным перегибом крупные полосы общего антиклинального поднятия поверхности тавдинских глин, осложненные складчатостью нагнетания, по размерам и структурной позиции сходны с надсдвиговыми складками волочения района Малоатлымских дислокаций. Субмеридиональное простирание указанных структур и северо-восточная ориентировка разломов, над которыми они возникли, предполагают правосдвиговое перемещение масс вдоль этих разрывов, по крайней мере, в предмужиноуральское время. Некоторые ориентированные на северо-восток разломы, проявленные в геофизических полях непосредственно южнее рассматриваемого региона (в низовьях р. Иртыш), также интерпретируются как правые сдвиги [Зайонц и др., 1988]. Один из них по геоморфологическим признакам пересекает р. Обь в 35 км ниже устья р. Иртыш, в районе пос. Елизарово. Горизонтальное правостороннее перемещение его крыльев фиксируется коленообразными изгибами пойменных поверхностей долин рек Обь, Охлым и Назым (см. рис. 1). На существование в рассматриваемом регионе сдвигового поля неотектонических напряжений указывает и торцевое сочленение разломов, с которыми связаны Атлымские и Хуготские дислокации, а также фрагменты I и II, VI и VII зон Малососьвинских дислокаций.

Таким образом, обстановка латерального растяжения, в которой формировались интрудированные разломы, в неотектоническую эпоху, а, возможно, и гораздо ранее сменилась сдвиговым полем тектонических напряжений соответственно субширотного и субмеридионального направлений наибольшего и наименьшего сжатия. Над участками максимальных латеральных перемещений разновозрастных блоков фундамента развились эшелонированные надсдвиговые складки волочения, которые закартированы ныне в виде полос и дугообразных зон в различных районах Западной Сибири.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Астахов В.И. Гляциотектоника Западной Сибири в связи с проблемами нефтяной геологии. / Геоморфология, 1986, № 3. С. 56-63.

2. Генералов П.П. Складчатость нагнетания в приповерхностной части платформенного чехла Западной Сибири. / Тр. ЗапСибНИГНИ, Тюмень, 1981. Вып. 167, с. 36-50.

3. Зайонц И.Л., Кузьменков С.Г., Демус С.И. и др. Дизъюнктивная тектоника платформенного чехла Приобской части Западно-Сибирской плиты. / Геология и геофизика, 1988. № 1.

4. Захаров Ю.Ф. Атектонические структуры Северного Зауралья (следы максимального оледенения). / Тр. ЗапСибНИГНИ, Тюмень, 1965, Вып. 1. С. 118-130.

5. Крапивнер Р.Б. Геологическое строение Самаровского останца в свете новых данных. / Материалы к проблемам геологии позднего кайнозоя. Л., НИИГА, 1969, с. 58-73.

6. Крапивнер Р.Б. Бескорневые неотектонические структуры. / М., Недра, 1986, 204 с.

7. Ли И.Ф., Кравченко Л.М. К вопросу о генезисе Малоатлымских дислокаций. / Тр. СНИИГГИМСа, 1959. Вып. 1, С. 36-39.

8. Сурков В.С., Жеро О.Г. Фундамент и развитие платформенного чехла Западно-Сибирской плиты. / М., Недра, 1981. С. 142.

9. Шаблинская Н.В. Разломная тектоника Западно-Сибирской и Тимано-Печорской плит и вопросы нефтегазоносности палеозоя. / М, Недра, 1982. 121 с.

10. Sandford A.R. Analytical and experimental study of simple geologic structures / Geol. Soc. Am. Bull., 1959, v. 70, p. 19-52.

11. Harding T.P., Lowell J.D. Structural styles, their plate tectonic habitats and hydrocarbon traps in petroleum provinces. Am. Ass. Petrol. Geol. Bull., 1979, v. 63, № 7, p. 1016-1058.

 

 

Ссылка на статью:

 

Крапивнер Р.Б., Смирнов И.И. Надсдвиговая приповерхностная складчатость нагнетания на севере Западной Сибири. // Критерии прогноза минерального сырья в приповерхностных образованиях севера Западной Сибири и Урала. Тюмень, ЗапСибНИГНИ, 1989, с. 140-148.

.

 



вернуться на главную



eXTReMe Tracker

 
Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz