История геологического развития Северо-Восточного Кавказа в палеогеновое-раннемиоценовое время

Характер контактов мела и палеогена в обрамлении Иргартбашского выступа, наличие конгломератов размыва и общая литологическая характеристика слагающих крылья отложений майкопа позволяют говорить об обособлении Иргартбашского выступа. В миатлинское время он представлял собой относительно приподнятый участок, с которого происходило оползание литифицированных осадков. Несогласное залегание майкопских отложений в пределах выступа носит повсеместный характер.

Следует отметить, что интенсивным прогибанием дна и тектонической активностью отличались начало и конец миатлинского века, что обосновывается наибольшей насыщенностью олистостромами нижней и верхней частей разреза.

Наиболее резко характер тектонических движений проявился на участке Салтабакской

структурной террасы, что находит отражение на профиле по линии Салтабак - Ачису. Именно в это время, как указывалось выше, зоны современной Салтабакской и Карабудахкентской структурных террас служили зоной сноса олистолитов карбонатных пород фораминиферовой серии и хадумского горизонта в смежную депрессионную зону Катынтаусской синклинали, а также Ачисинскую и Избербашскую зоны. Судя по глубине позднеолигоценового размыва, составу олистолитов и др. амплитуда воздымания достигала 700-800 м.

В Южнодагестанской зоне, охватывающей значительную часть описываемой территории, осадки миатлинской свиты вовсе не отлагались (Восточная антиклинальная зона, Балхасхунук, Аджиноур, Экендиль и др.), а своды наиболее приподнятых структур были участками размыва хадумских, палеоцен-эоценовых и верхнемеловых отложений. На обособленность Южно-Дагестанской зоны в палеогеновое и, особенно в олигоценовое время, значительное влияние оказал Гамриозеньский разлом, обусловивший разнонаправленность вертикальных движений: погружение Каранайаульской депрессии и воздымание южного блока. Данная область характеризовалась своеобразными условиями морского бассейна. Выпадение из разреза отложений нижнего майкопа суммарной мощностью до 600 м, по всей видимости, связано с отсутствием процессов седиментации на значительной площади Южного Дагестана. Примечательно, что при этом не происходило и сколь значительного размыва подстилающих хадумских отложений, что устанавливается по сравнительно ровной поверхности несогласия между верхнемайкопскими и хадумскими отложениями. Таким образом, данную область можно представить как выровненную подводную поверхность, располагавшуюся примерно на одном уровне - уровне базиса действия волн или же на границе зоны взмучивания осадков. Аналогичными условиями седиментации майкопского бассейна отличались отдельные области Южного Мангышлака.

Изучение палеогеографических условий распространения включений и анализ соответствующих фаций привели нас к следующим выводам об их генезисе. Начало нижнего майкопа ознаменовалось подъёмом территории Известнякового Дагестана и регрессией моря. Прибрежные участки суши слагались в это время преимущественно глинистыми толщами хадума и мергелями фораминиферовой серии. Верхнемеловые и более древние отложения выходили на поверхность на удалении от береговой линии моря, поскольку в виде олистолитов не встречаются.

Таким образом, изложенный материал по тектоническим деформациям, несогласиям в палеогеновых отложениях и олистостромам позволяет более обоснованно решить вопрос о палеогеологическом развитии региона в рассматриваемое время и причинах, вызвавших столь масштабные изменения территории СВК, обусловленные проявлением фазы тектогенеза.

Основная фаза палеогенового тектогенеза проявилась в послехадумское время и по продолжительности соответствует миатлинскому веку. Основанием для определения продолжительности её проявления являются четыре уровня олистостромов, последний из которых расположен в кровле миатлинской свиты. Масштабность её проявления выражается в кардинальном изменении палеотектонических и палеогеографических условий, отвечающих раннеорогенной инверсионной стадии развития Кавказа, заложением ТКПП и основных структурных элементов второго и отчасти третьего порядков. Установленные особенности тектонического строения региональных элементов, а также мелкие («ключевые») структуры, наблюдаемые как в коренных фораминиферовых отложениях, так и во внутреннем строении олистолитов, носят явные следы надвиговых дислокаций, что позволяет определить выявленную фазу тектогенеза как ортотектоническую, сопровождаемую сжатием.

Тектонические преобразования, обусловившие заложение ТКПП, а также понижение уровня моря вызвали колоссальное перемещение осадочного материала, с перестройкой системы подготовки, транспортировки и отложения осадков и в пределах северных платформенных областей. В частности, установлено их клиноформное строение и выявлены участки отсутствия палеоцен-эоценовых и хадумских отложений в виде отчётливо выраженной чрезвычайно сложной интерференционной волновой картины, представленной прерывистыми непротяжёнными участками отражающих границ. Созданный в нижнемайкопское время наклон слоёв к югу от кряжа Карпинского характеризовался накоплением мощной клиноформной толщи и привел к расформированию Прикумского палеоподнятия. Сопоставление меридиональных и широтных профилей позволило установить, что севернее р.Кумы признаки клиноформного строения наиболее отчётливо фиксируются на широтных профилях, а южнее - клиноформное строение уверенно устанавливается по меридиональным профилям. На сейсмопрофилях клиноформы проявляются в виде тел, для которых характерна регрессивная форма прилегания и которые наклонены в южном направлении. Н.Я. Куниным выделено 9 майкопских клиноформ, при этом длительность формирования клиноформ им оценена в интервале 1,2-3,3 млн. лет. Привнос терригенного материала происходил с востока и северо-востока на запад. При этом майкопские седиментационные тела вытянуты вдоль палеопобережий, черепицеобразно перекрывая друг друга. Осадконакопление в пределах палеосклона было прерывистым, как и на шельфе. Большинство тел занимают площадь от 50 до 300 км² при толщине 15-60 м и образованы были вблизи кромки шельфа и на палеосклоне в интервале глубин от 80 до 500 м. Таким образом, в ходе майкопского осадконакопления клиноформы постепенно заполняли морской бассейн, наращивая берега некомпенсированного осадконакоплением бассейна. Проведённый анализ позволил наметить продолжительную регрессию и понижение уровня моря в период формирования клиноформ, соответствующих интервалу 22-25 млн. лет, отождествляемому с глобальным эвстатическим понижением уровня Мирового океана. Наряду с регрессией моря начало нижнего майкопа ознаменовалось резким похолоданием климата и возникновением течений. Глубины накопления майкопских отложений, судя по строению клиноформ, изменялись от 250 до 400 м, при этом максимальные глубины (не менее 1000 м) прогнозируются нами в Сулакской впадине, характеризующейся некомпенсированным осадконакоплением.

В осевую зону образовавшегося прогиба, в некомпенсированную осадконакопалением Сулакскую впадину под влиянием силы тяжести и дезинтеграции олистолиты сползают как с северного, так и с южного бортов прогиба. На северном борту прогиба формирование олистостромовой толщи происходило под воздействием некоторой раздробленности склона формирующимися в это время разрывными нарушениями сбросового типа. Разрушение и размыв хадумских и верхнефораминиферовых отложений начался после отложения хадумского горизонта и занимал некоторое время до перекрытия их более молодыми отложениями. В Терско-Сунженской зоне также существовали две области сноса: северная и южная. Основной объём олистостромов здесь поставлялся северным источником сноса, существование которого прогнозировалось рядом исследователей. Проведённые нами исследования по выявлению закономерностей распространения олистостромов в скважинных разрезах вносят существенные дополнения в обоснование северного источника их сноса на данном участке. В частности установлено, что в пределах Притеречной зоны (пл. Правобережная и Червлёная) олистостромы располагаются в самых низах миатлинской свиты. Южнее этот горизонт занимает более высокое стратиграфическое положение в миатлинской свите. Обращает на себя внимание и тектоническая ненарушенность олистолитов. Указанные обстоятельства являются свидетелями отсутствия интенсивных деформаций в области сноса, которая по площади соответствует оконтуренной области размыва верхнефораминиферовых отложений. При этом оползанию подвергались мощные пакеты отложений, иногда объединяющие маастрихтские, датские, палеоцен-эоценовые и хадумские слои. Мощность оползающих олистолитов в среднем составляет 100 м. Однако, на отдельных участках они несколько превышают эти значения, достигая 150 м или, наоборот, имеют меньшие значения. На западной периферии оконтуренной зоны распространения олистостромы имеют прерывистое развитие. Однако внутри оконтуренной зоны, как например, на Брагунской площади, они вскрыты пробуренными здесь сорока скважинами, что свидетельствует о большой плотности размещения олистолитов. Несколько восточнее, начиная с Ханкальской и Гудермесской площадей, в строении и распространении олистостромов появляются новые черты, отражающие влияние южного источника сноса. В частности, на указанных площадях появляются два олистостромовых горизонта, один из которых «нарушает» выявленную для северного источника сноса закономерность и свидетельствует о дополнительном источнике сноса олистостромов. Далее на восток и юго-восток, как уже указывалось, намечаются новые особенности развития и строения олистостромов.

Клиноформы платформенного борта прогиба, имея несомненно северную природу источника сноса терригенного материала, несмотря на их «заканчивание» за сотни километров до складчатых предгорий, послужили в качестве аргумента и доказательства, что наиболее погруженной частью седиментационного бассейна являлась область современного Большого Кавказа. При более детальном изучении клиноформ по региональным профилям удалось выявить:

южнее Тарумовской площади в клиноформное строение наряду со стратиграфическими аналогами миатлинской свиты, вовлекаются сначала отложения средней части майкопа, а затем и верхнемайкопские слои;

на «пути» продвижения клиноформ существовала Сулакская палеовпадина, куда и сгружались суспензионные потоки на протяжении всего майкопского времени. Последнее обстоятельство однозначно свидетельствует о некомпенсированном осадконакоплении в пределах последней и отвергает идею проникновения нижнемайкопских отложений транзитом в пределы современных предгорий СВК;

по особенностям рисунков отражений и другим критериям намечены индикационные признаки фаций шельфа, заполнения окраины и внутренних районов некомпенсированных впадин;

по южному борту прогиба просматриваются клиноформы и другие признаки сноса осадочного материала с обратным, встречным падением;

на удалённых от источников сноса участках бассейна при ослаблении поступления терригенного материала образуются параллельно слоистые клиноформы прерывисто-вертикальной седиментации.

Таким образом, формирование майкопских отложений платформенной области происходит по принципу латерального наращивания и последовательного заполнения формирующейся впадины от бортов к оси прогибания - Сулакской впадине. Следуя принципу неразрывности, каждому перерыву должен соответствовать участок переотложенных осадков, где произошло накопление тех осадков, которые были перенесены из области перерыва, в частности в виде олистостромовых образований. Источником сноса терригенного материала для северных районов Предкавказья была Русская платформа, а для южных - складчатые сооружения Большого Кавказа, что подтверждается развитием несогласий, клиноформ, олистостромов и др., а также проведёнными палеотектоническими построениями.

Составленная принципиальная схема формирования майкопских отложений наглядно показывает соотношение участков седиментации и перерывов в осадконакоплении, с отображением литолого-фациальных особенностей и условий формирования клиноформ и олистостромов СВК. Данная модель иллюстрирует ключевые особенности геологического развития региона в майкопское время и даёт представление об изменении условий осадконакопления как в пространстве, так и во времени.

Таким образом, относительно генезиса олистостромов можно констатировать, что с начала миатлинского века процесс образования олистостромов принимает массовый характер и охватывает площадь не менее 8000 км². В результате массового подводного оползания сформировалась огромная по площади и объёму миатлинская олистостромовая толща.

Проведённый анализ распространения олистостромов позволяет установить определённые закономерности в их развитии и генезисе:

· намечаются две области сноса олистостромов - со стороны платформы и со стороны складчатого сооружения СВК, отличающиеся как по особенностям строения, так и формирования;

олистостромы СВК пространственно тяготеют к зонам крупных погребённых надвиговых нарушений в верхнеюрско-хадумских отложениях. Можно констатировать, что олистостромы внутренней зоны прогиба отражают стадию перемещения и разрушения надвиговых масс со стороны складчатого орогена;

тектонические нарушения сжатия, наблюдаемые в олистолитах предгорий и в коренных фораминиферовых отложениях, являются одновозрастными и относятся к послехадумскому времени формирования;

соотношение складчато-надвиговых дислокаций и олистостромов свидетельствует о существовании между ними тесной генетической связи, где олистостромы выступают, как производные от первых, в виде образований тектоно-осадочной природы;

подтверждаются выводы тех исследователей (М.Г. Леонов), которые связывают образование олистостромов с разрушением надвигов при их продвижении в бассейн осадконакопления;

К основными причинам формирования олистостромов миатлинской свиты можно отнести следующие: образование бассейна седиментации с резко увеличивающейся крутизной склонов; кратковременное воздымание Известнякового Дагестана, обусловленное мощной ортотектонической фазой, сопровождающейся катастрофической сейсмичностью; благоприятный для скалывания блоков литологический фактор кумских слоёв, снижающий механическую устойчивость фораминиферовых пород; глобальное понижение уровня океана на 300-400 м, происшедшее в позднем олигоцене.

Таким образом, для различных участков региона характерны совершенно отличные проявления перестройки геологического развития, которые резко отличались от сравнительно простого развития в предшествующий палеоцен-раннеолигоценовый этап. Миатлинская ортотектоническая фаза тектогенеза привела к началу раннеорогенного этапа развития Кавказа с воздыманием и сносом в формирующийся передовой прогиб мощной миатлинской олистостромовой толщи. Интенсивное прогибание в центральной части ТКПП, с заложением Сулакской впадины привело к благоприятным условиям формирования олистостромов и со стороны северного, платформенного борта прогиба, где одновременно формируется клиноформная толща нижнего майкопа с образованием на его склоне участков отсутствия фораминиферовых слоёв. При этом наиболее интенсивное геотектоническое развитие и складчатость претерпел формирующийся внутренний борт ТКПП, оказавшийся надвинутым в северном направлении.

На смену активному тектогенезу, приведшему к формированию надвигов во внутреннем борту формирующегося прогиба и раннему орогенезу, приходит переходная стадия развития майкопской серии с формированием нижнеглинистых и муцидакальских отложений. Несмотря на относительно спокойный палеотектонический режим осадконакопления, унаследованность структурного развития от миатлинского времени в рассматриваемый период сохранилась. Как и в миатлинский век, максимальные мощности глинисто-алевролитовых образований накапливаются в пределах Буйнакской (700 м) и Каранайаульской (800 м) депрессиях. Продолжается нивелировка Шамхалбулакской, Махачкала-Таркинской структур, в результате которой мощности отложений в сводах структур заметно меньше, нежели на крыльях. В пределах Салтабакской структурной террасы, рассматриваемые отложения вовсе не накапливались, в то время как в смежной депрессионной зоне, соответствовавшей Катынтаусской и Каранайаульской синклиналям, а также Ачисинской и Избербашской антиклиналям происходило накопление больших мощностей осадков. Резкое изменение мощностей (от 0 до 600 - 800 м) в поперечном сечении от Салтабака к смежной депрессии приводит к нивелировке крупной мезозойской террасы, осложнённой продольным взбросовым нарушением миатлинского времени. Более медленный темп погружения характерен для южнодагестанской части седиментационного бассейна, где мощность отложившихся осадков не превышала - 100 - 200 м, южнее они и вовсе не откладывались. На обособленность этой зоны, как и в миатлинское время, существенное влияние оказал Гамриозеньский разлом. Некоторая активизация седиментационных процессов наблюдается в муцидакальское время, на что указывает подпитка бассейна терригенным материалом, а также подводно-оползневая плойчатость слоёв и нептунические дайки.

Позднемайкопская стадия - рики-зурамакентское время. В рики-зурамакентское время майкопский седиментационный бассейн расширяется и проникает в зону Известнякового Дагестана (рис. 70), где верхнемайкопские глинистые образования участками трансгрессивно перекрывают размытую поверхность мезозойских отложений (Буцринская синклиналь). Морем покрываются также островные суши, соответствующие конседиментационно-денудационным структурам Известнякового Дагестана, а также Салтабакской структурной террасы. Наступает период пенеплинизации Кавказской суши, вследствие чего в бассейн поступает только мелкообломочный пелитовый материал. К концу позднемайкопского времени намечается поступление грубообломочного терригенного материала со стороны Русской платформы. Об этом свидетельствуют прослои кварцевых песчаников в верхах зурамакентской свиты в ряде разрезов региона: Инчхе, Манас, Ленинкент и др.

К концу века отложений пород майкопской серии на территории региона устанавливается относительный тектонический покой, в результате чего повсеместно откладывается однообразная, глинистая толща с прослоями сидеритов (зурамакентская свита). В этот период геологического времени майкопский бассейн максимально расширился и на обширной территории Северного Кавказа шло накопление относительно глубоководных и весьма однородных по составу гидрослюдисто-бейделлитовых глин.

Вместе с тем, отмечается значительное изменение их мощностей. Максимальные мощности по-прежнему приходятся на депрессионные зоны (Буйнакская, Каранайаульская и др.), крыльевые части ранее намеченных структур и погруженные части структурных террас. Наглядным примером в этом отношении может служить Салтабакская структурная терраса, где мощность отложившихся осадков не превышает 70-100 м, а в смежной депрессии - 500-600 м. Небольшие мощности отмечаются в южнодагестанской зоне и особенно на восточных склонах мелового хребта (естественный разрез р.Гамриозень). Обращают на себя внимание участки сокращённых мощностей верхнемайкопских отложений на северных современных склонах Талгинского купола (350 м) и Сулакского выступа (280 м), которые характеризуют пенепленизацию ранее заложенных поднятий. Таким образом, следует считать, что изменение мощностей верхнемайкопских отложений обусловлено выравниванием дна бассейна из подстилающих отложений, которые в ещё большей степени были снивелированы в раннемиоценовое время. Вся территория СВК в начале миоцена была вовлечена в общее погружение, отложения позднего майкопа имеют трансгрессивный характер и нивелируют дно седиментационного бассейна.

В соответствии с выявленными литолого-фациальными типами майкопских отложений и тектонической обусловленностью сформировались пять областей развития майкопских отложений, отличающихся режимом осадконакопления: сулакская, промежуточная, южно-дагестанская - для предгорий и центрально-сулакская и платформенная для платформы.

Следует заметить, что ассоциация минералов майкопских пород мало чем отличается от минералогического состава более древних нижне-среднеюрских образований Кавказа и Русской платформы. Это обстоятельство и являлось необъяснимым при петрографических сопоставлениях. Однако, такое сходство находит объяснение в том, что источником сноса для юрских терригенных образований служила Русская платформа, а майкопских разрушающиеся - юрские, со стороны Кавказа и с севера Русской платформы. Тем не менее, выявленные геохимические особенности глин в разрезах по р.Сулак позволили Р.И. Недумову сделать вывод о превалирующей роли платформенного материала по сравнению с Кавказским. Вместе с тем, следует отметить, более однородный состав верхнемайкопских отложений, в отличие от нижнемайкопских, на что было обращено внимание рядом литологов.

История геологического развития СВК в среднемиоценовое время также согласуется с фактом существования геоморфологически выраженного Кавказского поднятия. На среднемиоценовое время приходится широкая трансгрессия с относительно спокойной тектонической обстановкой и устойчивым прогибанием ТКПП. Характер накопления осадков среднемиоценовых отложений тарханского и чокракского горизонтов [45] свидетельствует о преимущественно северном источнике сноса терригенного материала. «Основное течение, шедшее с северо-востока со стороны Каспия, разветвлялось на две части, одна ветвь (грозненская) направлялась на юго-запад, а другая (дагестанская) - на юго-восток, при приближении к Кавказскому острову эти течения становились менее устойчивыми и, по-видимому, менее сильными, появились противотечения, которые усложняли режим в некоторых районах». Примечательно, что «противотечения» как раз отражают влияние геоморфологически выраженного Кавказского поднятия существование которого в среднем миоцене обосновано детальными исследованиями Р.И. Недумова.

Последующий отрезок геологического времени характеризуется собственно орогенной стадией развития и явился временем проявления серии фаз тектонической активизации, приведших к современному геологическому строению региона. Особенно высокой активностью после миатлинской фазы тектогенеза характеризовалась Восточно-Кавказская (предакчагыльская) фаза складчатости, которая и привела к формированию структуры мощного мезозойско-кайнозойского осадочного чехла и обновлению погребённых надвигов, возрастанию их амплитуд и развитию дополнительной тектонической трещиноватости. Рубеж между апшероном и ранним плейстоценом является новой фазой активизации тектонических процессов, приведших к окончательному формированию Нараттюбинской моноклинали.

Заключение

1. Палеоцен-раннеолигоценовый этап геологического развития СВК в целом унаследовал основные черты развития мелового времени. На этом этапе установлено десять фаз формирования олистостромов разной интенсивности. На распределение мощностей и фаций майкопских отложений существенное влияние палеоцен-эоценовая структурная дифференциация региона не оказывала.

2. В литературе принято относить перерыв и начало воздымания Кавказа к рубежу эоцен-олигоцена, но, как показал детальный анализ, регионального перерыва и значительного тектогенеза на этом отрезке геологического времени не наблюдается.

3. В майкопское время для всей территории выделены две принципиально различные естественно-исторические стадии развития бассейна, отражающие образование и развитие структуры СВК: раннемайкопская - миатлинско-муцидакальское время, и позднемайкопская - рики-зурамакентское время. Установлено пять областей типов развития майкопских отложений, отличающихся режимом осадконакопления: сулакский, промежуточный, южно-дагестанский - для предгорий и центрально-сулакский и платформенный - для платформы.

4. Тектонические движения позднеолигоценового (послехадумского) времени открывают позднеальпийский инверсионный раннеорогенный этап развития СВК и начало формирования ТКПП с вовлечением в процесс прогибания платформенной части. Тектоническая активность этого времени фиксируется надвигами, олистостромами, многочисленными несогласиями в основании майкопских отложений, как по бортам прогиба, так и в осевой его части.

5. Данные по замерам текстуры косых слойков, асимметричным складкам оползания, следам трещин усыхания и выдувания, а также полный анализ олистостромов и клиноформ, свидетельствует о существовании в раннемайкопское время со стороны складчатого сооружения геоморфологически выраженного поднятия, что доказывает существование сноса обломочного материала со стороны Кавказа.

6. Выделена главная фаза палеогенового периода - миатлинская ортотектоническая фаза тектогенеза. По времени она охватывает время накопления миатлинской свиты, в которой отражаются импульсы её проявления в виде четырёх олистостромовых горизонтов. Рассматриваемая фаза тектогенеза выразилась воздыманием со стороны Кавказа. Внутренний борт прогиба явился областью мощного осадконакопления, на фоне которого в позднеолигоценовое время сформировались отдельные палеоподнятия, которые вскоре (к концу миатлинского века) оказались погребёнными. Особенности строения верхнеюрско-хадумского комплекса отложений свидетельствуют о значительной роли горизонтальных движений при формировании складчатости. Следовательно, наряду с вертикальными движениями в пределах и в обрамлении Дагестанского клина в позднеолигоценовое время были и значительные горизонтальные перемещения масс горных пород, что определяет выделенную фазу складчатости как ортотектоническую.

7. Анализ пространственного распространения участков стратиграфических перерывов и области развития олистостромов свидетельствует, что перемещение олистолитов достигало 40 км. Особенно грандиозного масштаба процесс оползания получил на внутреннем расчленённом борту прогиба, где существовал более крутой тектонически активный склон прогиба, что связано с дискретным характером проявления миатлинской фазы тектогенеза. Рост структур и их миграция в сторону прогиба контролировались действием надвиговых нарушений, приведших к определённой дезинтеграции пород и формированию олистостромов. Основной областью сноса олистостромов здесь явилась территория Известнякового Дагестана. Не менее трети всего объёма олистостромов в западной части ТКПП дала северная область со стороны платформенного борта прогиба. Область максимального прогиба в этот промежуток геологического времени располагалась в районе современной Сулакской впадины, характеризующейся некомпенсированным прогибанием.

8. Происходящие события сопряжены с глобальным понижением уровня океана, стимулирующим снос осадочного материала в условиях «горизонтальной седиментации». Результатом совокупности процессов явилось встречное поступление осадочного материала в наиболее погруженную Сулакскую впадину и формирование клиноформных и олистостромовых образований в условиях регрессивного режима.

9. Позднемайкопское время характеризуется затуханием тектонических движений с образованием поверхности выравнивания и частичной нивелировкой образованных в раннемайкопское время поднятий.

10. Структурный план раннеорогенной стадии развития существенно отличался от предшествующего этапа развития и одновременно предопределил начало формирования основных морфоструктурных элементов современного строения СВК.

Размещено на Allbest.ru