GeotectonicsGeotectonicsГеотектоника0016-853X3034-4972The Russian Academy of Sciences66036710.31857/S0016853X23030086XMZCEFArticlesСтатьиStructural Styles of Thrust Zones of the Urals and Pay-Khoi ForedeepСтруктурные стили надвиговых зон краевых прогибов Урала и Пай-ХояSobornovK. O.СоборновК. О.Ksoborbov@yandex.ruNorth Uralian Petroleum Company, Ltd.ООО Северо-Уральская нефтегазовая компания010520233174022022025Copyright ©; 2023, К.О. СоборновCopyright ©; 2023, К.О. Соборнов2023К.О. СоборновК.О. Соборновhttps://journals.eco-vector.com/0016-853X/article/view/660367

The article presents an interpretation of geophysical data characterizing the structure of the frontal fold and thrust zones of the Urals and Pay-Khoi, which show the diversity of structural styles of deformations in the study region. The following structural styles of deformations are considered: classical-style thrust zones, which are in-sequence thin-skinned imbrication systems (i); areas of distribution of wedge-shaped allochthons, composed of duplex tectonic plates that are not reflected in the sub-surface layers (ii); inversion zones where faults associated with Ural rifting are transformed into thrust faults (iii); areas whose structure is determined by the deformation of salt diapirs and extrusion of salt (iv); zone, tectonic thickening of the Precambrian complexes overlain by the Paleozoic cover (v). Interpretation of historical and new data on the structure of fold belts makes it possible to significantly update understanding of the structure and development of areas such as zones of wedge-shaped thrusts, areas of development of squeezed salt diapirs, and areas where reactivation and tectonic thickening of Precambrian complexes occurred due to the reactivation of pre-existing faults. New seismic data provided constraints on the magnitude of horizontal displacements in the thrust zones as well as timing of shortening. For the first time they have revealed the development of arrays of small-scale protothrusts.

В статье приведена интерпретация геофизических данных, характеризующих строение зоны предгорной складчатости Урала и Пай-Хоя, которая показывает многообразие структурных стилей деформаций региона исследования. Рассмотрены следующие структурные стили деформаций ‒ надвиговые зоны классического стиля, представляющие собой чешуйчатые системы надвиговых пластин, последовательно перекрывающие друг друга и прилегающую часть краевого прогиба (i); области распространения клиновидных аллохтонов, сложенные дуплексными тектоническими пластинами, не имеющими отражения в приповерхностных слоях (ii); зоны инверсии, где сбросы связанные с уральским рифтингом, трансформированы в надвиги (iii); районы, строение которых определяется деформациями соляных диапиров и экструзией соли (iv); зоны, тектонического утолщения докембрийских комплексов, перекрытых палеозойским чехлом (v). Интерпретация исторических и новых данных о строении складчатых поясов позволяет существенно уточнить представления о строении и развитии районов таких, как зоны клиновидных вдвигов, области развития дислоцированных соляных диапиров и районы, где происходили реактивация и тектоническое утолщение докембрийских комплексов за счет реактивации разломов древнего заложения. Новые сейсмические данные позволяют уточнить амплитуду складчато-надвиговых дислокаций и время фаз деформаций. Они впервые показали наличие зон развития эмбриональных надвигов.

UralsCis-Ural troughPay-Khoifold-thrust beltstructural dalaminationsalt diapirsstructural inversionseismic dataУралПредуральский прогибПай-Хойскладчато-надвиговый поясструктурная расслоенностьсоляные диапирыструктурная инверсиясейсморазведкаАтлас геологических карт Тимано-Печорского седиментационного бассейна. ‒ Под ред. Н.И. Никонова. ‒ Ухта: Региональный Дом печати, 2002. 132 с.Глубинное строение, эволюция и полезные ископаемые раннедокембрийского фундамента Восточно-Европейской платформы. ‒ Т.1. ‒ Интерпретация материалов по опорному профилю 1-ЕВ, профилям 4В и ТАТСЕЙС. ‒ Под ред. М.В. Минц ‒ М.: ГЕОКАРТ‒ ГЕОС, 2010. 408 с.Грунис Е.Б., Ростовщиков В.Б., Богданов Б.П. Соли ордовика и их роль в особенностях строения и нефтегазоносности северо-востока Тимано-Печорской провинции // Георесурсы. 2016. Т. 18. № 1. С. 13–23. https://doi.org/10.18599/grs.18.1.3Данилов В.Н., Гудельман А.А., Уткина О.Л. и др. Геологическое строение и перспективы газоносности западного склона Полярного и Приполярного Урала (по результатам геологоразведочных работ). ‒ Под ред. В.Н. Данилова. – СПб.: ВНИГРИ, 2015. 264 с.Данилов В.Н. Гряда Чернышева: геологическое строение и нефтегазоносность. ‒ Под ред. В.Н. Данилова ‒ СПб.: Реноме, 2017. 288 с.Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит территории СССР. ‒ М. Недра, 1990. 328 с.Иосифиди А.Г., Храмов А.Н. Полярный Урал и Пай-Хой в поздней перми ‒ палеомагнитная реконструкция. ‒ Мат-лы междунар. школы-семинара “Проблемы палеомагнетизма и магнетизма горных пород”. ‒ СПб.: СОЛО, 2012. 80‒86 с.Иосифиди А.Г., Храмов А.Н. К истории развития надвиговых структур Пай-Хоя и Полярного Урала: палеомагнитные данные по раннепермским и раннетриасовым отложениям // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2010. Т. 5. № 2. http://www.ngtp.ru/rub/4/21_2010.pdfКазанцев Ю.В. Структурная геология Предуральского прогиба. ‒ Под ред. М.А. Камалетдинова. М.: Наука, 1984. 185 с.Камалетдинов М.А. Покровные структуры Урала. ‒ Под ред. С.К. Самсонова М.: Наука, 1974. 236 с.Керимов В.Ю., Горбунов А.А., Лавренова Е.А., Осипов А.В. Модели углеводородных систем зоны сочленения Русской платформы и Урала // Литология и полезные ископаемые. 2015. № 5. С. 445–458.Мизенс Г.А., Свяжина И.А. О палеогеографии Урала в девоне // Литосфера. 2007. № 2. С. 29‒44.Нечеухин В.М., Волчек Е.Н. Тектоно-геодинамическое районирование Урало-Палеоазиатского сегмента Евразии // Литосфера. 2015. № 6. С. 5–25.Петров Г.А., Свяжина И.А. Корреляция ордовикско-девонских событий на уральской и скандинавской окраинах Балтики: геологические и палеомагнитные данные // Литосфера. 2006. № 4. С. 23‒39.Проворов В.М. История геологического развития ‒ В кн.: Минерально-сырьевые ресурсы Пермского края. ‒ Под ред. А.И. Кудряшова ‒ Пермь: Книжная площадь, 2006. С. 93‒110.Пучков В.Н. Геология Урала и Предуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). – Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2010. 280 с.Сергеева Н.Д., Пучков В.Н., Карасева Т.В. Верхний протерозой (рифей и венд) Волго-Уральской области в параметрических и глубоких скважинах. ‒ Под ред. В.Н. Пучкова. ‒ Уфа: Книга-Принт, 2021. 196 с.Соборнов К.О., Тарасов П.П. Аллохтонная структура Косью-Роговской впадины (Полярный Урал) // Докл. АН СССР. 1991. Т. 317. № 2. С. 430‒433.Соборнов К.О., Коротков И.П., Яковлев Д.В., Куликов В.А., Кудрявцев К.Ю., Колесник В.Ф. Раздавленные соляные диапиры гряды Чернышева (Тимано-Печорский бассейн): комплексное изучение и влияние на нефтегазоносный потенциал // Геология нефти и газа. 2021. № 1. С. 73–88.Соборнов К.О., Строение Южного Урала и Предуралья на основе интерпретации региональных сейсмических данных и происхождение богатейших залежей нефти в Волго-Уральском бассейне // Геология нефти и газа. 2023. № 1. С. 7‒25.Трофимов В.А. Глубинные региональные сейсморазведочные исследования МОГТ нефтегазоносных территорий. ‒ М.: ГЕОС, 2014. 202 с.Фазлиахметов А.М., Масагутов Р.Х., Зименков Р.А. К перспективам выявления углеводородов в Юрюзано-Сылвенской впадине. ‒ Мат-лы II междунар. научно-практ. конф. “Геология и геофизика”. ‒ Уфа, ПолиПРЕСС, 2022. С. 228‒232.Шатский Н.С. Основные черты строения и развития ВосточноЕвропейской платформы // Изв. АН СССР. 1946. № 1. С. 5‒62.Шеин В.С., Алференок А.В., Долматова И.В., Мельникова Н.А. Геодинамические условия формирования осадочного чехла палеобассейнов Восточно-Европейского палеоконтинента // Геология нефти и газа. 2020. № 1. С. 35–55.Щекотова И.А. Карбонатные формации Южного Предуралья:тектоника и нефтегазоносность. ‒ Под ред. И.К. Королюка ‒ М.: Наука, 1990. 112 с.Юдин В.В. Орогенез севера Урала и Пай-Хоя. ‒ Под ред. Ю.А. Ткачева ‒ Екатеринбург: Наука, 1994, 286 с.Bally A.W., Sawyer D., Sinkewich A. Global tectonic and basin maps // Search and Discovery. 2020. Article #30444. https://www.searchanddiscovery.com/documents/2020/30444bally/ndx_bally.pdfBarnes P.M., Ghisetti F.C., Ellis S., Morgan J.K. The role of protothrusts in frontal accretion and accommodation of plate convergence, Hikurangi subduction margin, New Zealand // Geosphere. 2018. Vol. 14. No. 2. P. 1‒29.Brown D., Puchkov V.N., Alvarez-Marron J., Brea F., Perez-Estaun. Tectonic processes in the Southern and Middle Urals: An overview. ‒ In: European Lithosphere Dynamics. ‒ Ed.by D.G. Gee, R.A. Stephenson, (Geol. Soc., London, Mem. 2006. Vol. 32), P. 407–419.Callot J.-P., Trocmé V., Letouzey J., Albouy E., Jahani S., Sherkati S. Pre-existing salt structures and the folding of the Zagros Mountains // Geol. Soc. London. Spec. Publ. 2012. Vol. 363. No. 1. P. 545–561. https://doi.org/10.1144/SP363.27Dooley T., Hudec M., Jackson M. The structure and evolution of sutures in allochthonous salt // AAPG Bull. 2012. Vol. 96. P. 1045‒1070.Duffy O.D., Dooly T.P., Hudec M.R., Jackson M.P.A., Fernandez N., Jackson C.A-L., Soto J.I. Structural evolution of salt-influenced fold-and-thrust belts: A synthesis and new insight basins containing isolated salt diapirs // J. Struct. Geol. 2018. Vol. 114. P. 206‒221.Flinch J.F., Soto I. Passive-margin allochthonous salt canopies emplaced within an Alpine fold-and-thrust belt: Example from the Betic Cordillera of Spain // Search and Discovery. 2015. Article #30428. https://www.searchanddiscovery.com/documents/2015/ 30428flinch/ndx_flinch.pdfFossum B.J., Grant N.T., Byurchieva B.V. Petroleum system evaluation of the Korotaikha fold-belt and foreland basin, Timan–Pechora, Russia // Search and Discovery. 2013. Article #10491. https://www.searchanddiscovery.com/documents/2013/10491fossum/ndx_ fossum.pdfGee D.G., Bogolepova O.K., Lorenz H. The Timanide, Caledonide and Uralide orogens in the Eurasian high Arctic, and relationships to the palaeo-continents Laurentia, Baltica and Siberia. ‒ In: European Lithosphere Dynamics. ‒ Ed.by D.G. Gee, R.A. Stephenson, (Geol. Soc. London. Mem. 2006. Vol. 32), P. 507–520.Graham R., Jackson M., Pilcher R., Kilsdonk B. Allochthonous salt in the sub-Alpine fold-thrust belt of Haute Provence, France // Geol. Soc. London. Spec. Publ. 2012. No. 363. P. 595–615. https://doi.org/10.1144/SP363.30Hagke von Ch., Malz A. Triangle zones – Geometry, kinematics, mechanics, and the need for appreciation of uncertainties // Earth Sci. Rev. 2018. Vol. 177. P. 24–42.Hudec M.R., Jackson M.P.A. Advance of allochthonous salt sheets in passive margins and orogens // AAPG Bull. 2006. Vol. 90. No. 10. P. 1535–1564.Izquierdo-Llavall E., Roca E., Xie H., Pla O., Muñoz J.A., Rowan M.G., et al. Influence of overlapping décollements, syntectonic sedimentation, and structural inheritance in the evolution of a contr-actional system: The Central Kuqa fold-and-thrust belt (Tian Shan Mountains, NW China) // Tectonics. 2018. Vol. 37. https://doi.org/10.1029/2017TC004928Jackson M.P.A., Hudec M.R. Salt Tectonics: Principles and Practice. ‒ Cambridge Univ. Press, UK. 2017, 498 p.Jones P.B. Oil and gas beneath east-dipping underthrust faults in the Alberta foothills. ‒ In: Geologic Studies of the Cordilleran Thrust Belt. ‒ Denver, Rocky Mountain Assoc. Geol., USA. 1982. Vol. 1. P. 61‒74.Khomsi S., Roure F., Vergés J. Hinterland and foreland structures of the Eastern Maghreb Tell and Atlas thrust belts: Tectonic controlling factors, pending questions, and oil/gas exploration potential of the Pre-Triassic traps// Arab. J. Geosci. 2022. Vol. 15. PP. 462. https://doi.org/10.1007/s12517-022-09707-xKashubin S., Juhlin C., Friberg M., Rybalka A., Petrov G., Kashubin A., Bliznetsov M., Steer D. Crustal structure of the Middle Urals based on seismic reflection data. ‒ In: European Lithosphere Dynamics. ‒ Ed. by D.G. Gee, R.A. Stephenson, (Geol. Soc. London. Mem. 2006. Vol. 32). P. 427–442.Kendall J., Vergės J., Koshnaw R., Louterbach M. Petroleum tectonic comparison of fold and thrust belts: The Zagros of Iraq and Iran, the Pyrenees of Spain, the Sevier of Western USA and the Beni Sub-Andean of Bolivia. ‒ In: Fold and Thrust Belts: Structural Style, Evolution and Exploration. ‒ Ed.by J.A. Hammerstein, R. Di Cuia, M.A. Cottam, G. Zamora, R.W.H. Butler, (Geol. Soc. London. Spec. Publ. 2019. Vol.490), https://doi.org/10.1144/SP490-2018-102Legeay E., Ringenbach J.-C., Kergaravat C., Pichat A., Mohn G., Kavak K.S., Callot J.P. Structure and kinematics of the Central Sivas basin (Turkey): A mixed fold- and salt-and-thrust belt // Search and Discovery. 2019. Article #30610.Matte Ph. The Southern Urals: Deep subduction, soft collision and weak erosion. ‒ In: European Lithosphere Dynamics. ‒ Ed.by D.G. Gee, R.A. Stephenson, (Geol. Soc. London. Mem. 2006. Vol. 32). P. 421‒426.Morales M., Hung E., Bischke R. Three dimensional interpretation of the El Furrial Trend, Eastern Venezuela Basin, Venezuela. ‒ In Seismic Interpretation of Contractional Fault Related Folds. ‒ AAPG Stud. Geol. 2005. Vol. 53. P. 83‒86. https://doi.org/10.1306/St531003C8Morley C.K., King R., Hillis R., Tingay M., Backe G. Deepwater fold and thrust belt classification, tectonics, structure and hydrocarbon prospectivity: A review// Earth-Sci. Rev. 2011. Vol. 104. P. 41–91.Najafi M., Verges J., Etemad-Saeed N., Karimnejad H.R. Folding, thrusting and diapirism: Competing mechanisms for shaping the structure of the north Dezful embayment, Zagros, Iran // Basin Research. 2018. Vol. 30. P. 1200–1229. https://doi.org/10.1111/bre.12300Newson A.C. Imaging the overturned limb of a footwall syncline and its impact on exploration in fold and thrust belts // Recorder. 2015. Vol. 40. No. 10. https://csegrecorder.com/articles/view/imaging-the-overturned-limb-of-a-footwall-synclinePease V. Eastern Europe: The Timanian and Uralian orogens. ‒ In: Encyclopedia of Geology, Elsevier. NY. USA. 2021. 2nd edn), pp.302‒310. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102908-4.00028-XPfiffner O.A. Thick-skinned and thin-skinned tectonics: A global perspective // Geosciences. 2017. Vol. 7. P. 1‒71. https://doi.org/10.3390/geosciences7030071Roeder D. Fold-thrust belts at Peak Oil. In: Hydrocarbons in Contractual Belts. ‒ Ed.by G.P. Goffey, J. Craig, T. Needham, R. Scott, (Geol. Soc. London. 2010. Vol. 348). P. 7–31. https://doi.org/10.1144/SP348.2Rowan M.G., Krzywiec P. The Szamotuły salt diapir and Mid-Polish trough: Decoupling during both Triassic‒Jurassic rifting and Alpine inversion // Interpretation. 2014. Vol. 2. P. SM1–SM18. https://library.seg.org/doi/abs/10.1190/INT-2014-0028.1Şengör A.M.C., Natal’in B.A., Burtman V.S. Evolution of the Altaid tectonic collage and Palaeozoic crustal growth in Eurasia // Nature. 1993. Vol. 364. P. 299–307.Sobornov K. Structure and petroleum habitat of the Pay-Khoy‒Novaya Zemlya foreland fold belt, Timan Pechora, Russia //Search and Discovery. 2013. Article #10554. http://www.searchanddiscovery.com/pdfz/documents/ 2013/10554sobornov/ndx_sobornov.pdfTãmas D.M., Schleder Z., Krézsek C., Man S., Filipescu S. Understanding salt in orogenic settings: The evolution of ideas in the Romanian Carpathians // AAPG Bull. 2018. Vol. 102. 6. P. 941–958.Tamas A., Tamas D.M., Krezsek C., Schleder Z., Palladino G., Bercea R. The nature and significance of sand intrusions in a hydrocarbon-rich fold and thrust belt: Eastern Carpathians bend zone, Romania // J. Geol. Soc. 2019. Vol. 177. No. 2. P. 343‒356. https://doi.org/10.1144/jgs2019-107Vann I.R., Graham R.H., Hayward A.B. The structure of mountain fronts // J. Struct. Geol. 1986. Vol. 8. P. 215‒227.Wu J., McClay K., de Vera H. Growth of triangle zone fold-thrusts within the NW Borneo deep-water fold belt, offshore Sabah, southern South China Sea // Geosphere. 2019. Vol. 16. P. 1‒28.Yu Y., Tang L., Yang W., Huang T., Qiu N., Li W. Salt structures and hydrocarbon accumulations in the Tarim Basin, northwest China //AAPG Bull. 2014. V. 98. No. 1. P. 135–159.https://vsegei.ru/ru/info/catalog_ggk/ [Accessed February 1, 2023].