ТЕКТОНИКА КРЫМА

Гравитационное поле Крыма. Методы ВЭЗ, дипольных электрических зондирований ДЭЗ

В области Восточно-Европейской плат­формы характер поля определяется внутренней структу­рой кристаллического фундамента и поведением глубинных границ разделов земной коры поверхности Конрада и Мохоровичича.

В погруженной части склона платформы воз­растает влияние рельефа фундамента и плотностных границ платформенного чехла.

Для этой области характерна повышенная напряжен­ность гравитационного поля, состоящего из чередования относительных максимумов и минимумов силы тяжести различной интенсивности -и ориентировки, разделенных зо­нами больших градиентов. Среди них по интенсивности, протяженности и четко выдержанному простиранию (от север-северо-восточного к меридиональному) выделяются Белозерский, Запорожский и Херсонский максимумы ().

Наибольшей интенсивностью отличается Белозерский максимум. По данным глубинных сейсмических зондирований ГСЗ, к нему приурочен подъем высокоскоростной границы раздела (предположительно поверх­ности Конрада). Зона больших градиентов, ограничивающих максимум с юга, соответствует глубинному разлому, плоскость которого накло­нена на юг. С рассматриваемым гравитационным максимумом совмещается одноименная магнитная аномалия, вызванная мощной толщей железистых пород, выполняющих осевую часть Белозерского синклино- рия. Вероятно, Белозерский гравитационный максимум обусловлен суммарным эффектом, создаваемым осадочно-метаморфическим ком­плексом докембрия и подъемом плотных пород «базальтового» слоя.

Максимумы гравитационного поля, расположенные западнее (За­порожский и др.) и восточнее (Приазовские), характеризуются боль­шими размерами и меньшей интенсивностью зон больших градиентов, их ограничивающих. Отсутствие в пределах этих гравитационных мак­симумов интенсивных магнитных аномалий позволяет считать, что они вызваны подъемом поверхности Конрада и в связи с этим развитием в гранитном слое пород основного состава (амфиболитов, амфиболовых и биотитовых гнейсов).

Упомянутые максимумы силы тяжести разделены зонами понижен­ных значений поля (наиболее протяженным и резко выраженным из них является Николаевский минимум), возможно, соответствующими участкам большей гранитизации земной коры и погружения поверх­ности Конрада.

Зоны больших градиентов, ограничивающие с юга рассматривае­мые аномалии склона щита, соответствуют, вероятно, региональному глубинному разлому, с которым связано изменение структуры земной коры. К югу от него строение гравитационного поля меняется: напря­женность его резко уменьшается, а простирание региональных анома­лий становится субширотным.

Лишь на небольшом участке (Присивашье) в целом субширотное гравитационное поле осложнено относительными максимумами силы тяжести северо-западного простирания (Виноградовский, Ново-Алексе- евский), совпадающими с максимумами магнитного поля. Они, вероят­но, отвечают складчатым структурам докембрийского фундамента, по­груженного здесь на значительную глубину.

Западно-Каркинитский, Каркинитский, Сивашский и Северо-Азов­ские минимумы силы тяжести, приуроченные к зоне сочленения разно­возрастных платформ, обусловлены грабенообразными впадинами, вы­полненными мощной толщей осадочных отложений мезозойского воз­раста. Прогиб фундамента в пределах Каркинитского и Сивашского грабенов, по данным ГСЗ и количественной интерпретации гравитаци­онного поля (Бураковский, Гуревич, 1965), компенсируется подъемом поверхности Конрада. В районе Северо-Азовских грабенов прогиб фун­даментов, вероятно, сопровождается погружением этой поверхности и остается некомпенсированным.

К югу от Каркинитского минимума силы тяжести наблюдается группа положительных и отрицательных локальных аномалий неболь­шой интенсивности, имеющих изометрическую форму. Прослеживаются они вплоть до северного берега Тарханкутского полуострова, где огра­ничиваются зоной больших градиентов субширотного простирания. Эти аномалии, не всегда отвечающие аномалиям магнитного поля, вероятно, отображают внутреннюю структуру глубоко погруженного и значи­тельно переработанного фундамента.

В области Скифской п л и т ы, характеризующейся плотно­стной однородностью фундамента, внутренняя структура незначительно влияет на строение гравитационного поля, и основной эффект здесь создается рельефом плотностных границ в осадочном чехле и консоли­дированной коре.

В целом там господствует относительно повышенное гравитацион­ное поле с преобладанием субширотных элементов. Увеличение интен­сивности Гравитационного поля к югу обусловлено подъемом поверх­ности фундамента и, по-видимому, глубинных границ раздела. Макси­мальная интенсивность гравитационного поля наблюдается в районах Новоселовского и Новоцарицынского максимумов силы тяжести.

В центральной части Азовского моря прослеживаются три субши­ротно ориентированные зоны максимумов. Северная и центральная вы­ражаются четко, южная отображена изгибом изоаномал. Гравитацион­ные максимумы центральной зоны располагаются на южном склоне Азовского вала и, вероятно, аналогично Новоцарицынскому максимуму силы тяжести, обусловлены поднятием плотных пород по разлому (Соллогуб, Чекунов и др., 1964).

Для отдельных участков этой области наблюдается соответствие между напряженностью гравитационного поля и глубиной залегания складчатого основания.

Однако, как следует из результатов ГСЗ, гра- витационное поле здесь обусловлено не тблько рельефом поверхности фундамента, но и поведением поверхности «базальтового слоя».

На юго-востоке Скифской плиты гравитационное поле отделено зоной больших градиентов от региональных минимумов Индоло-Кубан­ского прогиба, а на юге и юго-западе — от интенсивных максимумов горного Крыма.

Гравитационное поле горного Крыма отображает рельеф основных плотностных границ земной коры и неоднородность интрузив­ных тел.

Поле силы тяжести характеризуется там высокой напряженностью, наибольшей в его западной части. Увеличение интенсивности поля, здесь, очевидно, объясняется выходом на поверхность плотных пород таврической серии и подъемом поверхности базальтового слоя при некотором увеличении мощности земной коры. Области повышенных значений поля, прослеживающиеся в пределах Черного моря, к западу и востоку от Крымских гор, вероятно, отображают погруженные струк­туры мегантиклинория.

Следует сказать, что структуры мегантиклинория горного Крыма, не нашли четкого проявления в гравитационном поле из-за недоста­точной детальности гравиметрической съемки.

В пределах южной части Азовского моря и северной половины Кер­ченского полуострова располагается региональный минимум силы тяжести значительной интенсивности, отвечающий Индоло-Кубанскому краевому прогибу.

В области глубоководной впадины Черного моря характер гравитационного поля, кроме эффекта основных плотностных границ в земной коре, в значительной мере, вероятно, обусловлен внут­ренней неоднородностью верхней мантии.

Южнее Крымского полуострова там располагается группа регио­нальных минимумов силы тяжести, выявленных морской гравиметриче­ской съемкой (Ю. Д. Буланже, 1961), однако из-за редкой сети наблю­дений их интенсивность и конфигурация установлены лишь в общих чертах. Зона больших градиентов силы тяжести, ограничивающая с севера указанные минимумы, вероятно, соответствует глубинному раз­лому подкорового заложения, отделяющему горный Крым от глубоко­водной впадины Черного моря.

Гравитационное поле Черноморской впадины характеризуется большой интенсивностью, а наблюдаемые здесь максимумы силы тяжести имеют субширотное простирание. Увеличение интенсивности гравитационного поля, как показывают результаты ГСЗ, объясняется уменьшением (до 22—30 км) мощности земной коры и отсутствием «гранитного» слоя. Совместный анализ гравитационного поля и резуль­татов ГСЗ позволяет предположить различное строение земной коры и верхней мантии в западной и восточной частях дна Черного моря (Бураковский, Гуревич, 1965).

Электрометрические исследования

В зависимости от решаемых задач в пределах рассматриваемого региона применялись различные методы электроразведки. Так, для изучения тектоники осадочного чехла и фундамента использовались методы ВЭЗ, дипольных электрических зондирований (ДЭЗ) и электро­профилирования, а в последние годы — метод зондирований становле­нием электромагнитного поля (ЗСП). Наиболее эффективен из всех перечисленных метод ВЭЗ. Хорошие результаты получены также при комплексировании упомянутых методов в различных сочетаниях. В пре­делах Азовского и Черного морей с успехом применялись методы не­прерывных дипольных осевых зондирований (НДОЗ) и непрерывного профилирования (НП).

Для выяснения гидрогеологических условий отдельных участков с большим эффектом используются методы ВЭЗ, ДЭЗ, дипольного про­филирования; картирование известняков проводится методом ВЭЗ, из­учение направления трещиноватости пород — методом круговых элек­трических зондирований.

Результаты региональных электрометрических исследований зна­чительно дополнили представление о тектонике Крыма, особенно о по­ведении поверхности фундамента в местах его неглубокого залегания и локальных структурах в осадочном чехле.

Глубина залегания опорного горизонта высокого электрического сопротивления в различных частях региона неодинакова. В северной части Причерноморья он погружается к югу, а в равнинном Крыму — в сторону Индоло-Кубанского прогиба и грабенов Сивашского, Карки- нитского. В пределах последнего глубина залегания опорного гори­зонта составляет примерно 4200—4600 м.

В Азовском море выделяется несколько областей с различ­ной глубиной залегания опорного горизонта высокого сопротивления: а) южный склон Украинского щита, характеризующийся моноклиналь­ным погружением горизонта от 400 до 1600 м\ б) Северо-Азовские гра­бены с глубиной его залегания порядка 1600—1800 м\ в) Азовский вал, в области которого опорный горизонт залегает на глубине 900— 1000 м; г) южный склон эпигерцинской платформы, характеризующийся его погружением до 2000—2400 м.

Электрометрическими работами в пределах северного борта При­черноморского прогиба установлено блоковое строение фундамента — выявлены Ново-Алексеевский и Генический опущенные блоки. В Сиваш- ской впадине на фоне общего подъема опорного горизонта к югу окон­турены Стрелковое и Чонгарское поднятия субширотного простирания. В западной части Крыма также прослеживается ряд локальных под­нятий. Южнее Новоселовской площади выявлены контуры Симферо­польского поднятия и установлен предположительный характер его со­членения с соседними структурами.

По результатам полевых электроразведочных работ в пределах Южного берега Крыма составлено представление о литологических разностях развитых здесь пород. Установлено существование подзем­ного водораздела, разграничивающего различные площади водосбро­сов; определены зоны интенсивной трещиноватости пород и установ­лено их преобладающее северо-восточное направление (Богданов, 1960).

Разрывные нарушения намечаются по различным признакам: рез­кой смене геоэлектрического разреза, устанавливаемой по изменению типа кривых ВЭЗ, смене направления изолиний «S» и изогипс опорного горизонта, искажению правых ветвей кривых ВЭЗ; появлению зон интенсивных градиентов проводимости, кажущихся сопротивлений и т. д.