Ермаков Александр Петрович
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
|
содержание |
В главе представлены эволюция взглядов на происхождение, геологическое развитие и время заложения Черноморской впадины; описаны геологическое строение и история развития основных тектонических структур впадины Черного моря и его обрамления; кратко рассматриваются основные нефте - и газоперспективные районы в пределах акватории Черного моря; представлен обзор геофизических исследований Черного моря, а также характеристика аппаратуры, методики сейсмических работ и прежней интерпретации данных, проведенных Институтом Океанологии им. П.П. Ширшова в 50-х - 60-х годах.
Проблема происхождения Черноморской котловины привлекает многих исследователей с конца 19 века и обсуждается практически непрерывно. Первые представления о природе Черного моря основывались на изучении окружающей суши (в том числе на палеонтологических находках) и отрывочных сведениях по батиметрии. Большие глубины и значительная мощность осадочного чехла впадины не позволили на сегодняшний день вскрыть бурением слои глубже, чем слои плиоценового возраста (возможно, поздний миоцен напротив пролива Босфор). Современные представления о глубинной структуре Черноморской впадины основываются в первую очередь на данных сейсморазведки.
За последние сто с лишним лет разными исследователями было предложено значительное количество гипотез о механизме образования глубоководной впадины Черного моря:
1. Н.И. Андрусов (1893), Ф.Ф. Освальд (1915), Б.Ф. Добрынин (1922) Черное море представляли как гигантский провал земной коры (грабен), возникший в неоген - четвертичное время на месте обширной суши - Понтиды;
2. А.Д. Архангельский и Н.М. Страхов (1938), В.А. Обручев (1926), Д.В. Наливкин (1928), Б.Л. Личков (1933), М.В. Муратов (1949) представляли Черное море в виде <древнего геосинклинального прогиба, находящегося в периоде своего углубления>;
3. После установления отсутствия <гранитного> слоя во внутренних районах впадины (Гежельянц А.А. и др., 1958; Непрочнов Ю.П., 1966) появилась гипотеза о первично-океаническом (догеосинклинальном) происхождении впадины. Эту гипотезу развивали М.В. Муратов (1955), Е.Е. Милановский (1963), А.А. Сорский (1962), А.Л. Яншин (1965), Е.В. Артюшков и др., (1980), Е.Д. Сулиди-Кондратьев и др. (1980), которые считали, что впадина Черного моря представляет собой реликт океанической коры, значительно отставшей в развитии от прилегающих ее структур. J.F. Dewey и др. (1973), О.Г. Сорохтин (1974) рассматривали безгранитную кору Черного моря как остаток океанической коры Тетиса раннемезозойского возраста;
4. П.Н. Кропоткин (1967), Адамия Ш.А. (1974) считали, что Черное море представляет собой рифтогенную структуру, возникшую на земной коре континентального типа и заполненную палеогеновыми вулканогенно-осадочными образованиями;
5. В работах I. Finetti et al. (1988) и V.V. Belousov et al., (1988) выдвигается идея двустадийного рифтинга. Предполагается, что в результате первой фазы, продолжавшейся в течение лейаса-доггера, образовался бассейн Большого Кавказа. В это время Черное море представляло собой мелководный бассейн. Глубоководный бассейн образовался в результате второй фазы, начавшейся в раннем мелу. При этом Западная и Восточная впадины, по их мнению, раскрывались синхронно, но развивались по разному;
6. Идея переработки континентальной коры (<базификации>) с образованием субокеанической коры глубоководной впадины Черного моря рассматривалась С.И. Субботиным (1964), А.Л. Яншиным и др., (1980), А.В. Шлезингером (1981), В.В. Белоусовым (1962), М.В. Муратовым (1972);
7. В настоящее время большинство геологов рассматривают Черное море как задуговой бассейн, образованный в тылу Понтийской островной дуги вследствие начала рифтогенеза в позднем мелу. Подобные представления можно найти в ряде работ отечественных (Адамия Ш.А. и др., 1974; Строение , 1992; Kazmin V. et al. 2000) и зарубежных авторов (Bocaletti M. et al., 1974; Letouzey J. et al., 1977; Okay A.I. et al., 1994; Robinson A.G. et al., 1996). Основные модели образования задуговых бассейнов и растяжения литосферы связаны восходящим конвективным потоком в мантии. В одной из возможных моделей рассматривается разогрев висячего крыла сейсмофокальной зоны вследствие трения, что вызывает вторичную конвекцию в тылу островной дуги, восходящая ветвь которой и приводит к утонению и разрыву литосферы и образованию впадины окраинного моря.
Другая модель заключается в следующем. Зоны субдукции имеют тенденцию к откату, т.е. смещения в сторону океана. Фронтальное смещение дуг вызывает растяжение литосферы в их тылу, декомпрессию астеносферы и возникновение мантийного диапира, что и сопровождается утонением, а затем и разрывом коры и началом задугового спрединга.
Образование междугового моря может произойти в результате рифтинга вулканической дуги. При этом в ее осевой зоне образуется грабен, который в дальнейшем может переродиться в ось спрединга, что приводит к расщеплению дуги и образованию внутридугового, а затем и междугового бассейна с корой океанического типа.
Время возникновения Черноморской впадины оценивается разными авторами в пределах большого хронологического диапазона. В значительном количестве публикаций можно встретить оценки возраста Черноморского бассейна от палеозоя до кайнозоя, включая неоген и антропоген (Архангельский А.Д. и др., 1938; Муратов М.В, 1949; Зоненшайн Л.П. и др., 1987; Строение , 1989; Вержбицкий Е.В. и др., 2003 и др.). При этом существуют модели, предполагающие разновременное образование котловин: Западной - на рубеже раннего - позднего мела, Восточной - в позднем мелу или палеоцене - эоцене (Okay A.I. et al., 1994; Robinson A.G. et al., 1995(b); Golonka J., 2004); одновременное - в позднем мелу (Никишин А.М. и др., 2001; Вержбицкий Е.В. и др., 2003).
Краткий обзор истории и существующих представлений о происхождении и механизмах образования Черноморской глубоководной впадины наглядно иллюстрирует их противоречивость. В настоящее время существуют многочисленные, довольно разнообразные и часто противоположные взгляды на тектоническую природу Черноморской впадины, время ее заложения и условия развития.
По сейсмическим данным МОГТ, максимальная мощность кайнозойских отложений составляет около 14 км в Западно-Черноморской впадине и около 13 км в Восточно-Черноморской. Приблизительно аналогичные цифры по осадочному выполнению впадины получены по данным ГСЗ: до 14 км осадков - в Западной котловине и около 10 км - в Восточной.
За более чем 30 лет исследований Черного моря методом ГСЗ составлено несколько схем рельефа границы Мохо. Все эти схемы в той или иной степени отличаются детальностью, рисовкой изолиний и мощностями земной коры Черного моря. В то же время эти схемы обладают некоторыми общими чертами. На всех схемах наименьшую мощность коры имеет область, лишенная <гранитного> слоя и составляет по данным ГСЗ 18 - 22 км в центральных районах Западно-Черноморской впадины. К периферии Черного моря мощность коры возрастает до 30 - 35 км и более. Земная кора Восточно-Черноморской впадины изучена хуже, чем кора Западно-Черноморской впадины в связи значительно меньшей плотностью здесь профилей ГСЗ. Предполагается, что земная кора Восточной Черноморской впадины в самой глубоководной ее части имеет мощность около 22-25 км. В центральной части Черного моря (в районе вала Андрусова) глубина границы Мохо составляет более 30 км (Буланже Ю.Д. и др., 1975; Балавадзе Б.К. и др., 1975; Геологическая , 1980; Соллогуб В.Б., 1986; Чекунов А.В. и др., 1992; Строение , 1992).
Конфигурация области безгранитной коры до настоящего времени не является точно определённой и различается своей рисовкой в различных публикациях. В работах Ю.П. Непрочнова (1976) и W. Gealey (1988) она представляет собой единый контур и занимает значительную часть глубоководной котловины. При этом часть комплекса валов Архангельского и Андрусова представлена как область с безгранитной корой. В работе W. Gealey (1988) безгранитная кора протягивается от берегов Болгарии до берегов Грузии, включая часть вала Шатского. В работах V.V. Belousov et al. (1988), J. Boulin (1991), A.I. Okay et.al. (1994), G. Spadini et al. (1996) безгранитная кора разделяется на две области, сложенные океанической корой, которые соответствуют Западной и Восточной впадинам. Некоторые исследователи ставят под сомнение существование океанической коры в Восточной впадине (Finetti I. et. al., 1988; Meredith D. et. al., 2002), другие (Robinson A.G. et al., 1996; Никишин A.M. и др., 2001 и мн. др.) предполагают, что каждая из впадин сложена океанической или сильно растянутой континентальной корой. При этом отнесение консолидированной коры Западной котловины к океанскому типу является более уверенным, чем для Восточной котловины.
Наблюдаемая в современную эпоху сейсмическая активность вдоль крымско-кавказской и понтийской периферии Черноморской впадины имеет сегодня спорную связь с механизмом субдукции. Например, по мнению В.Е. Хаина (2001), Е.Ф. Шнюкова (1997) и др. такая сейсмическая активность обязана не субдукции ее коры под смежные орогены, а надвиганию этих орогенов на котловину - псевдосубдукции (Лобковский Л.И. и др., 2004). Существуют сторонники и других мнений, имеющие в своей основе явление субдукции, как основного действующего механизма (Мелихов В.Р. и др., 2004), так и проявление субдукции и надвигание орогенов в равной мере.
|
