Структурный парагенез и геологические условия формирования фронтального аллохтона Южного Предуралья

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье представлены результаты изучения структуры Икско-Сакмарского сегмента зоны фронтальных деформаций Урала. В пределах этой тектонической зоны на поздних стадиях эволюции герцинского складчатого сооружения Урала был деформирован мощный комплекс верхнепалеозойских осадочных пород, слагающих восточный склон Предуральского прогиба. Проведенные исследования, включавшие полевое изучение структур, детальное картирование и построение геологических разрезов, позволили уточнить представления о тектоническом строении Южного Предуралья. Определены разноранговые тектонические структуры, морфологическая взаимосвязь которых позволяет объединить их в единый складчато-разломный парагенез, сформировавшийся в обстановке регионального горизонтального сжатия. Формирование тектонических структур началось после отложения эвапоритовой толщи кунгурского яруса и сопровождалось орогенным подъемом области деформаций на 6–8 км. Обосновано аллохтонное строение зоны фронтальных деформаций, оценена мощность аллохтонной пластины, определена амплитуда смещения, уменьшающаяся с востока на запад по субгоризонтальному детачменту, а также величина горизонтальной деформации слоев верхнепалеозойского комплекса в аллохтоне. Предложена эволюционная модель формирования фронтальной складчато-надвиговой структуры Южного Предуралья.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. С. Пржиялговский

Геологический институт РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: prz4@yandex.ru
Россия, Пыжевский пер., д. 7, 119017 Москва

Е. В. Лаврушина

Геологический институт РАН

Email: prz4@yandex.ru
Россия, Пыжевский пер., д. 7, 119017 Москва

А. Б. Кузнецов

Институт геологии и геохронологии докембрия РАН

Email: prz4@yandex.ru
Россия, наб. Макарова, д. 2, 199034 Санкт-Петербург

Н. Д. Журавлева

Геологический институт РАН

Email: prz4@yandex.ru
Россия, Пыжевский пер., д. 7, 119017 Москва

Список литературы

  1. Беляева Н.В., Юдин В.В., Корзун А.Л. Глубинное строение западного склона Урала в районе Сочьинской антиклинали (по данным бурения параметрической скважины 1–Верхняя Сочь). — Сыктывкар: Коми НЦ УрО РАН, 1997. 78 с.
  2. Волож Ю А., Антипов М.П., Быкадоров В.А., Хераскова Т.Н., Парасына В.С., Днистрянский В.И., Каширских М.Ф., Офман И.П., Иванова И.А. Оренбургский тектонический узел: геологическое строение и нефтегазоносность. – Под ред. Ю.А. Воложа, В.С., Парасыны – М.: Научный мир, 2013. 291 с.
  3. Глубинное строение и геодинамика Южного Урала (проект «Уралсейс»). — Под ред. А.Ф. Морозова — Тверь: ГЕРС, 2001. 286 с.
  4. Горожанин.В.М., Горожанина Е.Н. Особенности строения зоны Ташлинского взбросо-надвига на Южном Урале // Геологический сборник. 2015. №12. С. 69–78.
  5. Горожанин В.М., Горожанина Е.Н. Карбонатные брекчии в нижнепермских отложениях Южного Урала как маркеры сейсмических событий. – В сб.: Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий. – Мат-лы 14-й Межрегиональная науч.-практич. конф. 2022 г. – М.: Перо, 2022 С. 47‒50.
  6. Исмагилов Р.А. Перспективная зона нефтегазоносности под аллохтонами Южного Урала // Георесурсы. 2014. Т.58. №3. С. 17–21. Doi: http://dx.doi.org/10.18599/grs.58.3.3
  7. Казанцев Ю.В. Структурная геология Предуральского прогиба. — Под ред. М.А. Камалетдинова – М.: Наука, 1984. 234 с.
  8. Камалетдинов М.А. Покровные структуры Урала. — М.: Наука, 1974. 230 с.
  9. Катошин А.Ф. Перспективы нефтегазоносности передовых складок Урала Пермского Приуралья // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2004. № 10. С. 4‒12.
  10. Керимов В.Ю., Кузнецов Н.Б., Мустаев Р.Н., Осипов А.В., Бондарев А.В., Нефедова А.С. Условия формирования скоплений углеводородов во взбросонадвиговых структурах восточного борта Предуральского прогиба // Нефтяное хозяйство. 2017. № 7. С. 36‒41.
  11. Климов П.И. Государственная геологическая карта СССР. – М-б 1:200 000. – Лист М–40–III. — М.: МИНГЕО СССР, 1950. 1 лист.
  12. Кузнецов Н.Б., Керимов В.Ю., Осипов А.В., Бондаренко А.В., Монакова А.С. Эволюция, геодинамика поднадвиговых зон Предуральского краевого прогиба и геомеханическое моделирование формирования скоплений углеводородов // Геотектоника. 2019. № 3. С. 3–20.
  13. Кураленко Н.П., Пржиялговский Е.С. О тектонике западного склона Южного Урала в бассейнах рек Иняк и Малая Сюрень. – В сб.: Региональная геология некоторых районов СССР. – М.: МГУ, 1978. Вып. 3. С. 5–11.
  14. Лаврушина Е.В., Кузнецов А.Б., Пржиялговский Е.С., Журавлева Н.Д. Sr-хемостратиграфия отложений нижней перми Южного Урала // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2025. В печати.
  15. Лядский П.В., Кваснюк Л.Н., Жданов А.В., Чечулина О.В., Шмельков Н.Т., Бельц Г.М., Курочкина Е.С., Оленица Т.В. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Уральская. – Лист М-40 (Оренбург). Объяснительная записка. — СПб.: ВСЕГЕИ, 2013. 352 с.
  16. Мизенс Г.А. Об этапах формирования Предуральскоrо прогиба // Геотектоника. 1997. № 5. С. 33–46.
  17. Наугольных С.В., Кузнецов Н.Б., Полина С.Д., Данцова К.И., Романюк Т.В., Колодяжный С.Ю. Местонахождение ископаемых растений Юлдыбаево (кунгурский ярус нижней перми; Республика Башкортостан, Россия) и его положение в системе кунгурских фитоориктоценозов Восточно-Европейской платформы // Стратиграфия и геол. корреляция. 2025. № 1. С. 58–78.
  18. Оффман П.Е., Буш Э.А. О тектонике западного склона Урала в связи с проблемой его нефтегазоносности // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1972. № 7. С. 17‒42.
  19. Политыкина М.А., Тюрин А.М., Макаров С.Е., Петрищев В.П., Панкратьев П.В., Багманова С.В. Перспективы нефтегазоносности оренбургского сегмента передовых складок Урала // Геология нефти и газа. 2021. № 6. С. 59–71.
  20. Пучков В.Н. Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). — Уфа: Уфимский НЦ РАН. 2010. 279 с.
  21. Пучков В.Н., Косарев А.М., Знаменский С.Е., Светлакова А.Н., Разуваев В. И. Геологическая интерпретация комплексного сейсмического профиля УРСЕЙС–95. — В кн.: 50 лет Институту геологии УНЦ РАН (наука, проблемы, люди). — Под ред. В.Н. Пучкова — Уфа: Гилем, 2001. 60 с.
  22. Пучков В.Н., Перес-Эстаун А., Браун Д., Альварес-Маррон Х. Краевой складчато-надвиговый пояс орогена: структура и происхождение (на примере Башкирского Урала) // Вестн. ОГГГГН РАН. 1(3). 1998. С. 70–99 [электронный журнал].
  23. Пущаровский, Ю.М. Краевые прогибы, их тектоническое строение и развитие. — Под ред. Н.П. Хераскова — М: АН СССР, 1959. 152 с. (Тр. ГИН АН СССР. 1959. Вып. 28).
  24. Руженцев В.Е. Типовой разрез и биостратиграфия сакмарского яруса // Докл. АН СССР. 1950. Т. 71. № 6. С. 1101–1104.
  25. Руженцев В.Е. Ассельский ярус пермской системы // Докл. АН СССР. 1954. Т. 99. № 6. С. 1079–1082.
  26. Руженцев С.В. Особенности структуры и механизм образования сорванных покровов. — Под ред. А.В. Пейве – М.: Наука, 1971. 136 с. (Тр. ГИН АН СССР. 1971. Вып. 223).
  27. Руженцев С.В., Самыгuн С.Г. Структура и тектоническое развитие области сочленения Восточно-Европейской платформы и Южного Урала // Геотектоника. 2004. № 4. С. 20–44.
  28. Светлакова А.Н., Разуваев В.И., Горожанина Е.Н., Пучков В.Н., Днистрянский В.И., Гореликов В.И., Побережский С.М. Горожанин В.М. Новые данные о строении южной части Предуральского прогиба по результатам сейсмических работ // ДАН. 2008. Т. 423. № 4. С. 502–506.
  29. Скрипий А.А., Юнусов Н.К. Структуры растяжения и сжатия в зоне сочленения Южного Урала и Восточно-Европейской платформы // Геотектоника. 1989. № 6. С. 62–71.
  30. Твердохлебов В.П., Маврин К.А. Государственная геологическая карта Российской Федерации. – М-б 1:200 000. – Лист М–40–III. – М.: ВСЕГЕИ, 2001. 1 лист.
  31. Хворова И.В. Флишевая и нижне-молассовая формации Южного Урала. — Под ред. Н.С. Шатского – М.: Изд-во АН СССР. 1961. 352 с. (Тр. ГИН АН СССР. 1961. Вып. 37).
  32. Эз В.В., Гафт Д.Е., Кузнецов Б.И. Морфология и условия образования голоморфной складчатости на примере Зилаирского синклинория Южного Урала. — Отв. ред. Ю.М. Шейнманн – М.: Наука, 1965. С. 102.
  33. Al-Saffar M. Geometry of fault–propagation folds: method and application // Tectonophysics. 1993. Vol. 223. P. 363–380.
  34. Alvarez-Marron J., Brown D., Perez-Estaun A., Puchkov V., Gorozhanina Y. Accretionary complex structure and kinematics during Paleozoic arc–continent collision in the Southern Urals // Tectonophysics. 2000. Vol. 25. P. 175–191.
  35. Ayala C., Kimbell G.S., Brown D., Ayarza P., Menshikov Y.P. Magnetic evidence for the geometry and evolution of the eastern margin of the East European Craton in the Southern Urals // Tectonophysics. 2000. Vol. 320. P. 31–44.
  36. Brown D., Alvarez-Marron J., Perez-Estaun A., Puchkov V., Ayala C. Basement influence on foreland thrust and fold belt development: an example from the southern Urals. // Tectonophysics. 1999. Vol. 308. P. 459–472.
  37. Brown D., Alvarez-Marron J., Pérez-Estaùn A., Gorozhanina Ye., Baryshev V., Puchkov V. Geometric and kinematic evolution of the foreland thrust and fold belt in the Southern Urals // Tectonics. 1997. Vol. 16. P. 551–562.
  38. Brown D., Alvarez-Marron J., Perez-Estaun A., Gorozhanina Y., Puchkov V. The structure of the south Urals foreland fold and thrust belt at the transition to the Precaspian Basin // J. Geol. Soc. 2004. Vol. 161. No.5. P. 813–822. doi: 10.1144/0016-764903-174
  39. Brown D., Juhlin C., Tryggvason F. M., Rybalka A., Puchkov V., Petrov G. Structural architecture of the Southern and Middle Urals foreland from reflection seismic profiles // Tectonics. 2006. Vol. 25. P. 1–12. doi: 10.1029/2005TC001834
  40. Butler W.H. Area balancing as a test of models for the deep structure of mountain belts, with specific reference to the Alps // J. Struct. Geol. 2013. Vol. 52. P.251‒273. Doi: doi.org/10.1016/j.jsg.2013.03.009
  41. Carbonell R., Lecerf D., Itzin M., Gallart J., Brown D. Mapping the Moho beneath the Southern Urals with wide-angle reflections // Geophys. Res. Lett. 1998. Vol. 25. No. 22. P. 4229–4232.
  42. Chernykh V.V., Chuvashov B.I., Shen S.Z., Henderson C.M. Proposal for the Global Stratotype Section and Point (GSSP) for the base-Sakmarian Stage (Lower Permian) // Permophiles. 2016. Vol. 63. P. 4–18.
  43. Chester J.S., Chester F.M. Fault-propagation folds above thrusts with constant dip // J. Struct. Geol. 1990. Vol. 12. P. 903–910.
  44. Dahlstrom C.D.A. Geometric constraints derived from the law of conservation of volume and applied to evolutionnary models for detachment folding // AAPG. Bull. 1990. Vol. 74. P. 336–344.
  45. Echtler H.P., Stiller M., Steinhoff F., et al. Preserved collisional crustal structure of the Southern Urals revealed by vibroseis profiling // Science. 1996. Vol. 274. P. 224–226.
  46. Epard J.L., Groshong R.H. Kinematic model of detachment folding including limb rotation, fixed hinges and layer-parallel strain // Tectonophysics. 1995. Vol. 247. P. 85–103.
  47. Medwedeff D.A. Growth fault bend folding at Southeast Lost Hills, San Joaquim Valley, California // AAPG. Bull. 1989. Vol. 73. P. 54–67.
  48. Mercier E., Rafini S., Ahmadi R. Folds Kinematics in “Fold-and-Thrust Belts” the “Hinge Migration” Question, a Review. – In: Thrust Belts and Foreland Basins. – Ed.by O. Lacombe, F. Lavé, J. Vergés, (Springer, Berlin‒Heidelberg, Germany. 2007. Vol.7), P.135–147. doi: 10.1007/978-3-540-69426-7_7
  49. Poblet J., McClay K. Geometry and Kinematics of Single-Layer Detachment Folds // AAPG. Bull. 1996. Vol. 80. P. 1085–1109.
  50. Suppe J. Principles of structural geology, (Prenctice–Hall, New Jersey, USA. 1985), 537 p.
  51. Suppe J., Chou T.G., Hook S.C. Rates of folding and faulting determined from growth strata.‒ In: Thrust tectonics. – Ed. by K.R. McClay, (Chapman & Hall. NY., CD, USA. 1992), P. 105–121.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Геологическая схема Сакмаро-Икского сегмента зоны передовых складок (по данным [8, 24], с изменениями и дополнениями).(а) – Сакмаро-Икский сегмент;(б) – положение региона исследования. На (а) показано (контур штрих-линией черным) положение участков работ: I – Ускалык–Ассель (северный), II – Касмарка–Сакмара–Урал (южный). На (б) показано (контур малиновым) положение Сакмаро-Икского сегмента. Комплексы осадочных пород (1–14): 1 – современный аллювий, 2 – нижний триас, 3 – средняя и верхняя пермь (нерасчлененные); 4‒7 – ярусы нижнего отдела пермской системы: 4 – кунгурский, 5 – артинский, 6 – сакмарский, 7 – ассельский; 8 – ассельский и гжельский ярус верхнего отдела каменноугольной системы (нерасчлененные); 9–10 – ярусы верхнего отдела каменноугольной системы: 9 – гжельский, 10 – касимовский; 11–12 – ярусы среднего отдела каменноугольной системы: 11 – московский, 12 – башкирский; 13–14 – ярусы нижнего отдела каменноугольной системы: 13 – серпуховской, 14 – визейский; 15 – Сюреньский взброс (западный фронт аллохтона); 16 – главные разломы в аллохтоне

Скачать (1015KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Фото деформационных структур в обнажениях терригенно-карбонатных и флишевых пачек слоев. (а) – Складки в ядре Чумазинской синклинали в северном борту долины р. Ускалык (вид на север); (б) – внутрипластовые складки в известняках с линзами кремней, сакмарский ярус (г. Верблюжка, правый берег р. Урал); (в) – конседиментационные дисгармоничные складки в известняках серпуховского яруса (р. Ассель северо-восточнее с. Абзаново); (г)–(д) – система упорядоченных складок в карбонатно-глинистой пачке сакмарского яруса в западном крыле Курмаинской антиклинали (южнее с. Кондуровка): (г) – складка, в которой наблюдаются различия деформации компетентного слоя известняка и более пластичного глинистого слоя, (д) – зеркало скольжения в замке складки и муллион-структуры, выявленные на кровле слоя известняка в виде продольных борозд; (е) – зона субслойного катакластического течения в глинисто-песчаниковой пачке сюреньской свиты (гжельский и ассельский ярусы (нерасчлененные)) в зоне меридиональных разломов (к северу от р. Ассель); (ж) – зона катаклаза и будинажа в глинисто-карбонатной пачке гжельского яруса (южнее долины р. Чумаза); (з) – “карандашные” будины алевролитов в флишевой толще касимовского яруса (западнее с. Абзаново)

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Структурная карта северного участка Сакмаро-Икской зоны деформаций (район р. Ускалык и р. Ассель). Обозначены участки детальных исследований (прямоугольники штрих-линией): I – ядро Чумазинской синклинали, г. Кружевная (положение – см. рис. 4); II – зона складок в флишевом комплексе С₂₋₃ севернее с. Абзаново (положение – см. рис. 5). 1 – прослеженные маркирующие слои; 2 – разрывные нарушения разных рангов; 3–4 – оси складок макроуровня: 3 – синклиналей, 4 – антиклиналей; 5 – элементы залегания слоев; 6 – глубокие скважины; 7 – элементы складок макроуровня (наклон шарниров (стрелка и значение в градусах) и осевых плоскостей (штрих синим)); 8–9 – амплитуды смещений по разломам (м); 8 – горизонтальные (сдвиговые), 9 – вертикальные (сбросо-взбросовые)

Скачать (856KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Структура ядра Чумазинской синклинальной складки (г. Кружевная). Положение участка – см. рис.3. (а) – Схема структурного дешифрирования космического снимка; (б) – структурно-геологическая карта. 1 – прослеженные горизонты (выделены: пласты определенного стратиграфического положения (цветовая гамма), слои неясного стратиграфического положения (пунктир черным)); 2 – горизонты, корреляция которых проведена предположительно; 3 – разломы: а ‒ главные, б – второстепенные; 4 – предполагаемые амплитуды смещения по сбросам (м); 5‒6 – оси складок макроуровня: 5 – антиклиналей, 6 – синклиналей; 7 – элементы залегания

Скачать (932KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Складчатая структура карбонатно-терригенных комплексов среднего и верхнего карбона на участке западнее шоссе “Башкирская Чумаза–Абзаново”. Положение участка – см. рис. 3. (а) – Схема структурного дешифрирования космического снимка с учетом данных полевой литологической корреляции слоев (показаны точки структурных и литологических описаний); (б) – стереограммы элементов складок (цвет структурного элемента соответствует номерам точек замеров) разных масштабных рангов (сетка Шмидта, нижняя полусфера). Схема структурного дешифрирования (1‒7): 1 – прослеженные горизонты (выделены: пласты определенного стратиграфического положения (цветовая гамма), слои неясного стратиграфического положения (пунктир черным)); 2 – горизонты, корреляция которых проведена предположительно; 3 – разломы: а ‒ главные, б – второстепенные; 4–5 ‒ оси складок макроуровня: 4 – антиклиналей, 5 – синклиналей; 6 – точки замеров элементов складок; 7 – элементы залегания; стереограммы элементов складок (8–13): 8‒9 – полюсы осевых поверхностей: 8 – макроскладок, 9 – мезоскладок; 10‒11– шарниры: 10 – макроскладок, 11 – мезоскладок; 12 – плоскости залегания слоев в крыльях макроскладок; 13 – номера групп точек, в которых проводились замеры ориентировок структурных элементов (цвет точек соответствует элементам складки на стереограмме)

Скачать (895KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Структурная карта южного участка Сакмаро-Икской зоны деформаций (район р. Касмарка – р. Сакмара – р. Урал). (а) – Положение фрагмента А‒А′ сейсмического профиля № 281003; (б) – линия геологического разреза II‒II′. 1 – прослеженные маркирующие слои; 2 – разрывные нарушения разных рангов: а – фронтальный взброс, б – другие крупные разломы, в – второстепенные разрывные нарушения; 3 – элементы залегания; 4–5 – оси складок макроуровня: 4 – синклиналей, 5 – антиклиналей; 6 – наклон шарниров (стрелка, значение в градусах) и осевых плоскостей (синий штрих); 7 – линия смены регионального наклона шарниров; 8‒9 – смещения по разломам: 8 – горизонтальное (направление сдвига и величина (м)), 9 – вертикальное (величина (м)); 10 – глубокие скважины (по [2])

Скачать (957KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Геологические разрезы I‒I′ и II‒II′, пересекающие зону фронтальных деформаций вдоль долин рек р. Ассель (с. Юлдыбаево – с. Абзаново) и р. Сакмара (с. Кондуровка – с. Зиянчурино). Положение разрезов – см. рис. 3, см. рис. 6. Показаны (цвет бледного тона) предполагаемые глубинные и денудированные части разреза.

Скачать (997KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Сопоставление данных по региональному сейсмическому профилю № 281003 (по [2]) с геологической структурой (разрез II‒II′). Положение фрагмента (А‒А′) сейсмического профиля № 281003 – см. на рис. 6. Обозначено: основные стратиграфические границы (сплошные линии синим); кровля сакмарского яруса (сплошная линия голубым); разломы (штриховая линия красным).

Скачать (984KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Реконструкция этапов деформаций комплекса верхнепалеозойских пород в восточном борту Предуральского прогиба в посткунгурское время. 1 – стратиграфические границы: а ‒ верхнепалеозойских комплексов, б – нижнепалеозойских предполагаемых на глубине; 2 – сакмарский ярус; 3 – разрывные нарушения разных рангов: а – фронтальный взброс, б – другие разломы; 4 – предполагаемое положение зоны главного детачмента; 5 – положение произвольно выбранного ограничения деформируемого объема пород; 6 – вектор горизонтального смещения (деформации); 7 – сохранение объема породных комплексов при деформации (равенство площадей верхнего и нижнего секторов)

Скачать (535KB)
Метаданные

© Russian academy of sciences, 2025