1. JGD
  2. Всі випуски
  3. 2(17), 2014
  4. Деформаційні структури та поля напружень південно-західного Криму в контексті еволюції Західно-Чорноморського басейну

Деформаційні структури та поля напружень південно-західного Криму в контексті еволюції Західно-Чорноморського басейну

JGD.
2014;
Випуск 17, Номер 2
: pp. 53-68
https://doi.org/10.23939/jgd2014.02.053
Надіслано: Грудень 19, 2014
Автори:
  1. А. В. Муровська
  2. Ж.-К. Іпполіт
  3. Є. Шеремет
  4. Т. Єгорова
  5. Колєснікова
1
Інститут геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України
2
Університет Аікс-Марсель
3
Університет Ніцца–Софія–Антиполіс
4
Інститут геофізики НАН України
5
Інститут геофізики НАН України

Вивчити деформації мезорівня (дзеркала ковзання, тріщини, розломи) в породних комплексах різного віку, відновити відповідні їм поля напружень. Порівняти результати з попередніми тектонофізичними даними, з відомими сейсмічними розрізами та механізмами вогнищ землетрусів Кримсько-Кавказької сейсмогенної зони, проаналізувавши їх в контексті тектонічної еволюції Західно-Чорноморського басейну. Визначити тектонічні етапи й уточнити вік деформацій.Методика. Деформації вивчались у двох різновікових осадових комплексах. У відкладах нижньої крейди і на контакті порід нижньої крейди та верхньої юри досліджувалися конседиментаційні розривні порушення та деформації. Другу групу об'єктів вивчали на відслоненнях порівняно молодого верхньокрейдового-неогенового осадового комплексу. Для обробки дзеркал ковзання та механізмів вогнищ землетрусів застосовано кінематичний метод і програму Win Tensor [Devlaux, Sperner, 2003], а для побудови стреограм – програму Stereo 32 К. Руллера та К.Трепманн.Результати аналізу дають змогу виділити два етапи в тектонічній еволюції Південно-Західного Криму (ПдЗК). Етап розтягу в ранній крейді підтверджується тектонічними дзеркалами скидового типу зі збереженими давніми борознами ковзання, тектонічною брекчією та слідами морських прикріплених організмів.. Азимут простягання дзеркал 250–320°. Відповідні їм поля напружень характеризуються Пн-Пд, ПнЗ-ПдС і ПнС-ПдЗ орієнтацією діючої осі розтягу. Згідно з новими стратиграфічними даними можна зробити висновок, що скидоутворення почалося, щонайменше, з валанжину-баррему та, найімовірніше, пов'язане з розкриттям в ранній крейді Західно-Чорноморського басейну [Hippolit et al., 2014, Sheremet et al., 2014]. Переінтерпретація сейсмічного профілю ГСЗ 25, що перетинає західну частину Чорного моря в субмеридіональному напрямку, показала широтний високоамплітудний скид уздовж схилу континентального шельфу, по якому відбувалось розкриття Західно-Чорноморської западини в результаті рифтогенезу [Yegorova et al., 2010; Баранова та ін., 2008]. Цей розлом розташований на західному морському продовженні серії скидів нижньокрейдового віку, виявлених в ПдЗК Криму і може мати ранньокрейдовий вік. Етапи стиснення фіксуються у верхньокрейдових-неогенових породах насувними і зсувними структурами і належать до палеоцену–раннього міоцену. Відповідні їм поля напружень характеризуються декількома напрямками орієнтації осей стиску. У найзахіднішій частині вивченої території переважає ПдЗ-ПнС стиск, а для центральної та східної частин характерний стиск у Пн-Пд і ПнЗ-ПдС напрямках. На відслоненнях верхньоюрського–нижньокрейдового осадового комплексу зафіксовані підкиди, для яких відновлена Пн-Пд орієнтація осі стиску. Відповідно, деякі деформації стиску, раніше вивчені в породах таврійської серії, середньої юри–нижньої крейди, могли активізуватися в період кайнозойського стиску. Етапи кайнозойського стиску чітко виділяються на сейсмічних розрізах ОГТ, що фіксують насуви і принасувні складки. Польові дані показують стиск також і в породах міоцену, але ці деформації за масштабом менші, ніж в період палеоцен-раннього еоцену та пізнього еоцену–олігоцену. Сучасний стиск широтного і меридіонального напрямків визначається на основі аналізу 26 механізмів вогнищ землетрусів. Водночас 7 механізмів вказують на розтяг, як і ряд молодих активізованих скидів. За орієнтацією відновлених осей напружень можна зробити висновок, що деформації стиску зумовлені тиском з боку Чорноморської мікроплити на Гірський Крим, а сучасні скиди пов'язані з поглибленням Чорноморської западини і денудацією Кримського орогену.Наукова новизна. Деформації мезорівня у верхньокрейдових–неогенових породах описано вперше. Одержане для них поле стиску свідчить про наявність кайнозойських деформацій на всій вивченій території. Тектонічні дзеркала скидового типу вперше розглянуто в контексті розкриття Західно-Чорноморської западини. Уточнені вікові границі етапів деформації для породних комплексів ПЗК.Практична значущість. Інформація про напружено-деформований стан ЗГК необхідна для прогнозування негативних екзо- та ендогенних геологічних процесів: землетрусів, зсувів та інших катастрофічних явищ. Уточнення геодинамічної моделі необхідне для подальших сейсмопрогностичних, інженерно-геологічних досліджень і складання різних карто­графічних документів.

Південно-Західний Крим
дзеркало ковзання
розтяг
стиск
Західно-Чорноморський басейн
еволюція полів напружень
  1. Алехин В. И. Деформации горных пород и результаты реконструкций полей палео­напряжений мыса Фиолент (юго-западный Крым) по новым тектонофизическим данным / В. И. Алехин // Наукові праці ДонНТУ. Серія гірничо-геологічна. – 2012. – Вып. 16, № 206. – С. 184–192.
  2. Афанасенков А. П. Геологическое строение и углеводородный потенциал Восточно-Черно­морского региона / А. П. Афанасенков, А. М. Никишин, А. Н. Обухов. – М.: Научный мир, 2007. – 172 с.
  3. Баранова Е. П. Переинтерпретация сейсмических материалов ГСЗ и гравитационное моделиро­вание по профилям 25, 28 и 29 в Черном и Азовском морях / Е. П. Баранова, Т. П. Егорова, В. Д. Омельченко // Геофиз. журнал, 2008. – T. 30, № 5. – C. 124–144.
  4. Верховцев В. Г. Новейшие платформенные гео­структуры Украины и динамика их развития: автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора геологических наук / В. Г. Верховцев. – К., 2007. – 20 с.
  5. Вольфман Ю. М. О влиянии кинематических обстановок на цикличность геологических процессов в пределах Крыма и Северного Причерноморья в течение альпийского этапа / Ю. М. Вольфма // Геофиз. журн. – 2008. – Т. 30, № 5. – C. 101–114.
  6. Вольфман Ю. М. Деформационные режимы и кинематические обстановки новейшего текто­ни­ческого разрывообразования в пределах Горного Крыма / Ю. М. Вольфман // Геофиз журнал. – 2014. – Т. 36, № 6. – С. 44–64.
  7. Гинтов О. Б. Полевая тектонофизика и ее применение при изучении деформаций земной коры Украины. – Киев: Феникс, 2005. – 572 с.
  8. Гинтов О. Б. Геодинамические особенности зоны сочленения Евразийской плиты и Альпийско-Гималайского пояса в пределах Украины и прилегающих территорий / О. Б. Гинтов, Т. П. Егорова, Т. А. Цветкова, И. В. Бугаенко, А. В. Муровская // Геофиз. журнал. – 2014. – Т. 36, № 4. – С. 26–63.
  9. Гончар В. В. Масштаб и механизмы тектонических перемещений интрузий Южного берега Крыма по данным анализа палеонапряжений / В. В. Гончар О. Б. Гинто // Изв. Вузов. Геология и разведка. – 2006.– № 6. – С. 11–19.
  10. Державна геологічна карта України. Масштаб 1:200 000. Кримська серія. Аркуші L-36-XXVIII (Євпаторія), L-36-XXXIV (Севастополь) та пояснювальна записка до неї. – К.: Державна геологічна служба, КП «Південекогеоцентр», 2006. – 175 с.
  11. Иванов В. Е. Особенности тектоники юго-западного Крыма / В. Е. Иванов, И. Е. Ломакин, А. С. Тополюк, Л. Л. Ефремцева, С. Н. Бол­дырев // Геология и полезные ископаемые мирового океана. – 2009. – № 4. – С. 27–39.
  12. Муратов М. В. Краткий очерк геологического строе­ния Крымского полуострова. – М.: Госнаучиздат, 1960. – 205 с.
  13. Муровская А. В. Напряженно-деформированное состояние Западного Горного Крыма в олигоцен-четвертичное время по тектонофизи­чес­ким данным / А. В. Муровская // Геофиз. журн. – 2012. – Т. 34, № 2. – С. 109–119.
  14. Муровская А. Деформации верхнемеловых – неогеновых отложений юго-западного Крыма по тектонофизическим данным / А. Муровская, Е. Шеремет, Е. Колесникова, О. Лазаренко // Геофиз журнал. – 2014. – Т. 36, № 6. – С. 79–92.
  15. Пустовитенко А. А. Каталог механизмов очагов (Крым) / А. А. Пустовитенко// Землетрясения Северной Евразии в 2005 году. – Обнинск: ГС РАН. – 2011. – CD.
  16. Пустовитенко Б. Г. Механизм очагов ощутимых землетрясений Крымско-Черноморского регио­на последних 20 лет / Б. Г Пустовитенко // Сейсмологический бюллетень Украины за 2000 год. – Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидро­физика», 2002. – С. 59–64.
  17. Юдин В. В. Геологическая карта и разрезы Горного, Предгорного Крыма. Масштаб 1:200 000. – Симферополь: Союзкарта, 2009.
  18. Юдин В. В. Геодинамика Крыма. – Симфе­рополь: Диайпи, 2011. – 335 с.
  19. Devlaux D., Sperner B. New aspects of tectonic stress inversion with reference to the TENSOR propram. New insights into Structural interpretation and Modelling. Geological Society, London, Special Publications, 2003, v. 212, pp. 75–100.
  20. Finetti I., Bricchi G., Del Ben A. et al. Geophysical study of the Black Sea. Boll. Geol. Teor. Ed Applicata, 1988, v. 30, no. 117-118, pp. 197–324.
  21. Hippolite J.-C. Geodynamics of Dobrogea (Romania): new constraints on the evolution of the Tornquist-Teisseyre Line, the Black Sea and the Carpathians. Tectonophysics, 2002, no. 357, pp. 33–53.
  22. Hippolite J.-C., Muller C., Kaymakci N., Sangu E. Dating of the Black Sea Basin: new nannoplankton ages from its inverted margin in the Central Pontides (Turkey). Geological Society, London, Special Publications, 2010, v. 340, pp. 113–136.
  23. Hippolite J.-C., Murovskaya A., Muller C., Volfman Yu, Yegorova T., Gintov O., Sosson M., Sheremet (Korniyenko) Ye. Preliminary study of Cretaceous normal faulting in Western Crimea. Special Darius publication of final symposium December 8–9, 2014, pp. 66–67.
  24. Kaymakci N., Graham R., Bellingham P., Horn B. Deep structure and tectonics of Black Sea basin inferred from seismic data (BLACKSEA-SPAN). Special Darius publication of final symposium December 8–9, 2014, pp. 70–71.
  25. Khriachtchevskaia O., Stovba S., & Stephenson R. Cretaceous–Neogene tectonic evolution of the northern margin of the Black Sea from seismic reflection data and tectonic subsidence analysis. In: Sosson, M., Kaymakci, N., Stephenson, R. A., Bergerat, F. & Starostenko, V. (eds) Sedimentary Basin Tectonics from the Black Sea and Caucasus to the Arabian Platform. Geological Society, London, Special Publications, 2010, v, 40, pp. 137–157.
  26. Nikishin A. M., Koroyaev M.V., Ershov A. V., Brunet M.-F. The Black Sea basin: tectonic history and Neogene-Quaternary rapid subsidence modeling. Sedimentary Geology, 2003, no. 156, pp. 149–168.
  27. Nikishin A. M., Okay A., Tüysüz O., Demirer A., Wannier M., Amelin N., Petrov E. The Black Sea basins structure and history: New model based on new deep penetration regional seismic data. Part 2: Tectonic history and paleogeography, Marine and Petroleum Geology, 2014, (in press). Available at: http://dx.doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2014.08.018
  28. Robinson A., Rudat J. H., Banks C. J. & Wiles R. L. F. Petroleum geology of the Black Sea. Marine and Petroleum Geology, 1996, v. 13, no. 2, pp. 195–223.
  29. Saintot A., Angelier J., Chorowicz J., Mechanical significance of structural patterns identified by remote sensing studies: a multiscale analysis of tectonic structures in Crimea. Tectonophysics, 1999, no. 313, pp.187–218.
  30. Sheremet Y, Sosson M, Muller C, Murovskaya A, Gintov O., Yegorova T. and Hippolite J.-C. New stratigraphic and structural data from the East Crimea mountains: consequence on the tectonic evolution of the Eastern Black Sea basin. Special Darius publication of final symposium December 8-9, 2014, pp. 136–137.
  31. Zonenshain L. P., Le Pichon X. Deep basins of the Black Sea and Caspian Sea as remnants of Mesozoic back-arc basins. Tectonophysics, 1986, no. 123, pp.181–211.
  32. Yegorova T., Gobarenko V. Structure of the Earth’s crust and upper mantle of West- and East Black Sea Basins revealed from geophysical data and their tectonic implications. In: Sosson M., Kaymakci N., Stephenson R., Bergerat F., Starostenko V. (eds.) Sedimentary Basin Tectonics from the Black Sea and Caucasus to the Arabian Platform. Geological Society, 2010, London, Special Publicatons, no. 340, pp. 23-42.
  33. Yegorova T., Baranova E., Omelchenko V. The crustal structure of the Black Sea from the reinterpretation of deep seismic sounding data acquired in the 1960s. In: Sosson M., Kaymakci N., Stephenson R., Bergerat F., Starostenko V. (eds.) Sedimentary Basin Tectonics from the Black Sea and Caucasus to the Arabian Platform. Geological Society, 2010, London, Special Publicatons, no. 340, pp. 43–56.