Структура осадочного чехла

Региональный структурный план отложений карбонатной толщи верхнего девона (верхнефранских и фаменских пород), а также турнейского и нижней части визейского яруса (по яснополянский надгоризонт включительно) подчинен в своем образовании сложным и разнообразным закономерностям геологического развития востока Русской плиты. Специфической особенностью формирования этого структурного яруса является

- 31 –

значительная роль седиментационных процессов, обусловливающих состав и мощность отложений в общем ходе преобразования структуры. В формировании более древних структурных этажей мощности стратиграфических комплексов были подчинены структурному фактору и резкие изменения их величины обусловливались в первую очередь размывами на участках относительных воздыманий. Дифференциация мощностей приводила в основном к компенсации погружений и общему выравниванию структурного плана. Принципиально иную роль играют величины мощностей стратиграфических комплексов в строении рассматриваемого структурного этажа. Обособление той или иной формации, относительные скорости накопления ее пород и суммарных мощностей разрезов, естественно, подчиняются тектоническим условиям формирования отложений. В то же время дифференциация мощности разрезов стратиграфических комплексов на территории становится одним из ведущих факторов построения структурного плана этих отложений. Таким образом, процесс седиментации в тесной связи с тектонической обстановкой является активным звеном процесса образования структуры. По той же причине структурный этаж, охватывающий перечисленные слои верхнего девона и нижнего карбона, следует рассматривать как структурно-формационный комплекс, известный под названием Камско-Кинельской системы прогибов. Это наименование прочно вошло в геологическую практику, хотя термин этот и не соответствует полному объему понятия: названный структурно-формационный комплекс охватывает не только прогибы, но и всю структуру в целом, поскольку все формации взаимосвязаны и подчинены единой системе и морфометрические особенности данного структурного яруса не сводятся лишь к наличию системы этих прогибов.

Основу структурного плана рассматриваемой части палеозойского разреза образует поверхность кровли фаменского яруса, хотя в вышележащих толщах действие упомянутых факторов значительно видоизменяет структуру. В этом отношении структурная карта кровли фаменского яруса отражает одновременно как структуру более древних комплексов, так и основные направления нового структурного этажа, являясь как бы связующим звеном между ними.

- 32 –

Большинство основных тектонических элементов, обособившихся в структуре основания палеозойского осадочного чехла, сохраняется и в плане дислокаций фаменского яруса. Выделяются Татарский и Пермско-Башкирский своды с их вершинами, Жигулевско-Пугачевская вершина, Казанско-Кировский прогиб, Мелекесская и Верхнекамская впадины, Бирская седловина и региональные южный и юго-восточный моноклинальные склоны Русской плиты. Но на этом региональном фоне четко оформляется и новая система дислокаций - система Камско-Кинельских прогибов. Эти прогибы закономерно связаны с планом сформированной ранее структуры Урало-Поволжья, осложняют и в значительной мере преобразуют ее.

Прогибы Камско-Кинельской системы прослеживаются в северных, центральных и южных районах Урало-Поволжья на расстоянии около 900 км от Пермского Приуралья через Нижнее Прикамье, Ульяновское и Куйбышевское Заволжье до западных районов Оренбургской области. Общая ширина зоны их развития относительно небольшая и меняется от 20-40 до 80-90 км. В целом Камско-Кинельская система является единой геологической структурой, однако, сложность ее конфигурации, наличие отдельных котловин до 400 м глубиной и резкие изменения направлений позволили подразделить ее на ряд отдельных прогибов. Часть из них представляет собой углубленные участки, расположенные на одной оси прогиба, другие образуют ответвления от его основного направления. Однако и те и другие подчинены в своих простираниях региональным структурам, выделяемым в расположенных ниже структурных этажах. Так, Мухановско-Ероховский прогиб совпадает с областью погружения и замыкания Кинельско-Самаркинских дислокаций и южного склона Оренбургской гряды фундамента, Усть-Черемшанский прогиб участвует в строении Мелекесской впадины. Нижнекамский и Можгинский расположены в зоне Нижнекамских дислокаций, четко очерчивая границы Кукморской и Альметьевской вершин Татарского свода, Актаныш-Чишминский прогиб осложняет Бирскую седловину и северо-восточный склон Татарского свода, Сарапульский и Фокинский тяготеют к центральной, наиболее погруженной части Верхнекамской впадины, наконец, Шалымский

- 33 –

прогиб пересекает гипсометрически пониженную зону между двумя вершинами Пермско-Башкирского свода. Высказывалось мнение, что эти прогибы подчинены сети разломов фундамента северо-восточного и северо-западного направлений, которые ограничивали блоки, претерпевшие подвижки в конце девонского - начале каменноугольного времени.

Система Камско-Кинельских прогибов, наложенная на региональный план, свойственный нижележащим толщам, создала в совокупности довольно сложно пересеченную структурную поверхность кровли фаменских отложений. Судя по составу и мощностям отложений турнейского и нижневизейского ярусов, черты этой тектонической структуры в какой-то мере были свойственны и рельефу дна фаменского морского бассейна. Следствием этого расчленения, которое, по-видимому, восстанавливалось продолжающимися тектоническими движениями, было формирование разнофациальных толщ отложений, резко различающихся по скоростям седиментации на различных участках. Как доказывают ныне многие исследователи, в турнейское и ранневизейское время скорости и объемы накопления осадков были максимальными в краевых зонах прогибов, несколько меньшими в пределах современных сводовых поднятий, минимальными в осевых зонах прогибов. Такое различие в режимах осадко-накопления приводило не к выполаживанию тектонического рельефа, а к усилению его пересеченности за счет более быстрого роста мощностей горизонтов на положительных структурах и относительного углубления депрессий. Развитие мощных биогенных толщ в прибортовых зонах прогибов и на сопряженных бортах сводовых поднятий обусловило возникновение резких плановых несоответствий структур франских, фаменских и вышележащих слоев, которые не могли быть изменены в зоне дальнейшего преобразования структуры. В конце яснополянского времени завершилось заполнение депрессий Камско-Кинельской системы, в том числе и их осевых зон, преимущественно терригенными осадками, что еще более усилило изменчивость соотношений в положении маркирующих поверхностей внутри фаменско-турнейского структурного яруса.

Рассматриваемый отрезок геологической истории характеризовался

- 34 –

своеобразной чертой развития: на первом этапе формирования фаменско-турнейского структурно-формационного комплекса процессы седиментации способствовали увеличению пересеченности тектонического рельефа, а на втором этапе, наоборот, были направлены на сглаживание рельефа за счет компенсации депрессионных участков.

В результате структурные соотношения маркирующих поверхностей внутри комплекса во многих чертах не имеют аналогов в дислокациях подстилающих толщ и не закрепляются в структуре перекрывающих слоев. В силу этой закономерности структура кровли яснополянского надгоризонта в основных своих элементах ближе не к структуре слоев подстилающего фаменско-турнейского этажа, а скорее к дислокациям более древних живетско-франских слоев.

Основные тектонические элементы, намеченные в плане терригенных отложений девона, сохраняются в плане дислокаций каменноугольных и нижнепермских слоев. Изменение структурного плана происходит в основном в сторону его осложнении. Некоторое исключение представляет Казанско-Кировский прогиб и прилегающие к нему участки краевых частей сводовых поднятий. В северных районах Волго-Камского края на месте Казанско-Кировского прогиба нижних структурных ярусов развивается линейно вытянутая система Вятских валов, осложненных флексурообразными крыльями, протягивающийся, несколько расширяясь, далеко к югу в сторону г. Казани. Валы возвышаются над сопредельными выположенныии участками древних сводов на 150 - 300 м, а над котловинами Кировско-Чермозской депрсссионной зоны местами на 800 м. Последняя, как и в девоне, отделяет Сысольский, Коми-Пермяцкий и Камский своды от поднятий, расположенных южнее. Среди последних отчетливо отображаются Пермская и Башкирская вершины Пермско-Башкирского свода, Токмовский свод, Кукморская и Альметьевская вершины Татарского свода и Белебеевская мысовидная его периклиналь, Нижнекамская система линейных дислокаций, Казанская и Бирская седловины.

Западный расширенный борт Бирской седловины в отличие от его строения в девонском структурном ярусе интенсивно осложнен системой валообразных

- 35 –

структур юго-восточного простирания, происхождение которых ныне связывают с рифообразовательнымм процессами. Приподнятая зона погребенной Оренбургской гряды несколько более отчетливо отображается в форме выположенной структурной террасы. Четко вырисовываются вершины и крылья Жигулевско-Пугачевской вершины, Бузулукская впадина и ее борта.

В юго западном Урало-Поволжье региональный структурный план карбона также существенно не изменяется, только на склоне Воронежского свода развиваются второстепенные горстообразные блоки (Медведицкий, Коробковский, Донской), котловины (Терсинская) и валы.

Таким образом, современные структурные планы карбона и нижней перми, существенно отличаясь от структуры поверхности фундамента и рифейско-вендских отложений, имеют много общего со структурами нижней части девона. В то же время между терригенными комплексами в девоне и карбонатными структурно-формационными комплексами карбона в разрезе палеозоя Волго-Уральской провинции выделяется фаменско-турнейский структурный ярус, во многом отличающийся по строению от подстилающих и перекрывающих ярусов.

Несколько иначе черты структурного расчленения территории выявляются при анализе особенностей тектонического строения верхнепермских и мезо-кайнозойских отложений. В юго-восточных районах Русской плиты возникновение этих особенностей обусловлено появлением в разрезе кунгурского яруса нижней перми мощных толщ гидрохимических осадков. Вне районов мощного соленакопления структурные планы усложняются также за счет резкого увеличения мощностей сакмарско-артинских отложений на северо-востоке и развития региональных размывов отложений кунгурского и уфимского ярусов на западе. На правобережье средней и нижней Волги размыв захватывает весь палеозойский разрез вплоть до отложений девонской системы.

Наиболее высоко тектонически приподнятые районы находятся на восточном краю Русской плиты, где они фиксируются выходом на дневную поверхность сакмарско-артинских отложений на Уфимском плато (Уфимский антиклинал). С севера и юга район распространения этих пород ограничивается зонами выходов

- 36 –

кунгурских пород. Ось этой весьма крупной зоны поднятий протягивается вдоль восточного склона Пермско-Башкирского свода. Далее на юго-запад она пересекает Бирскую седловину и прослеживается до г. Стерлнбашево, где расширяется и охватывает всю Западную Башкирию, в том числе Белебеевскую перикликаль Татарского свода (Западно-Башкирская зона поднятий). В Туймазинском районе упомянутая зона смыкается с поднятиями верхнепермских отложений, протягивающимися в северо-западном направлении и охватывающими Альметьевскую (Икско-Камская зона) и Кукморскую (Вятско-Волжская зона) вершины Татарского свода. На крайнем северо-западе эти поднятия ограничиваются высоко приподнятой системой Вятских валов, прослеживающихся от устья р. Камы далеко на север вплоть до г. Кирова. Между Вятскими валами и Уфимским антнклиналом располагается Верхнекамская (Глазовско-Осинская) впадина, достигающая на параллели г. Глазова ширины порядка 260 - 280 км. Впадина погружается, расширяясь с юга на север, от нижнего течения р. Белой. Севернее г. Глазова расположена наиболее прогнутая часть впадины, выполненная юрскими отложениями (Верхневятская впадина). На западе система Вятских валов ограничивается Сурско-Ветлужской впадиной, накладывающейся на погребенную структуру Котельничского свода и представляющей в верхнепермских отложениях далекое северное продолжение более обширной Ульяновско-Саратовской впадины в плане мезо-кайнозойских отложений.

В юго-восточных районах Русской плиты в верхних структурных ярусах выделяется крупная Бузулукская (Самарско-Уральская) впадина, прослеживаемая по условиям залегания верхнепермских отложений, но особенно отчетливо выделяющаяся в Оренбургской области по распространению триасовых, юрских и меловых отложений. Широкие и пологие борта этой впадины достигают на севере и востоке границ Татарстана и Башкирии, где они обрамляют ранее упомянутые зоны поднятий, а на западе, примерно па меридиане г. Куйбышева, ограничивают высоко поднятый и размытый до среднего карбона Жигулевско-Оренбургский свод. На правобережье р. Волги в пределах свода широко распространены мезозойские (юра, мел), а далее к западу и палеогеновые отложения.

- 37 –

Полоса развития этих отложений, образующих ядро обширной Улья-новско-Саратовской впадины, прослеживается почти от широтного отрезка р. Волги на севере и далее к югу в пределы среднего и нижнего Поволжья. Толщи мезо-кайнозойских пород перекрывают структуры Токмовского и Татарского сводов, древней Рязано-Саратовской впадины и восточного склона Воронежской антеклизы. Среди этих структур выделяются высоким гипсометрическим положением Казанлинские, Карабулакские, Саратовские, Иловлинские дислокации и Доно-Медведицкий вал.[5]