Формирование глубоководной котловины Черного моря

Глава 1 Краткие сведения о геологических структурах глубоководной котловины и ее обрамления.

Черное море, расположенное между Европой и Малой Азией, омывает берега Украины, России, Грузии, Турции, Болгарии и Румынии. Его центральную часть занимает глубоководная котловина, которая характеризуется пологим дном с максимальными глубинами около 2.2 км и обрамлена разновозрастными тектоническими структурами Альпийско-Средиземноморского складчатого пояса [Афанасенков и др., 2007; Зоненшайн и др., 1987; Короновский,1994; Лимонов и др., 1997; 1999; Ломизе, 1969; 2000; Милановский, 1967; 1996; Никишин и др., 1997; 2001; Паталаха и др.,2003; Строение , 1992; Тевелев,2005; Туголесов и др., 1985; Шнюков, Зиборов, 2004; Finetti et. al., 1988; Nikishin et al., 2003; Okay et.al., 1994; Robinson et.al., 1995; Robinson, 1997 и многие другие]. Скифская плита имеет позднегерцинский фундамент, который испытал последующие деформации в позднем триасе - начале ранней юры, в Южно-Крымском регионе главные фазы деформаций имели место в предбайосское, предкелловейское и берриасское время, а орогенное поднятие произошло в плиоцен-четвертичное время. Ороген Большого Кавказа сформировался в позднем кайнозое. К западу от Черноморской впадины расположена Мезийская плита, которая имеет докембрийский фундамент. Между Скифской и Мезийской плитами располагаются зона Северной Добруджи, имеющая герцинский фундамент. По южному обрамлению Черноморской котловины располагаются зоны Западных, Центральных и Восточных Понтид. Западные Понтиды имеют фундамент, сходный с фундаментом Мезийской плиты. Зона Центральных Понтид сложена двумя комплексами отложений: раннетриасовым (?) офиолитовым комплексом [возраст пород, слагающих этот комплекс, окончательно не установлен] и триасово-среднеюрским нерасчлененным турбидитовым (флишевым) комплексом, который в предкелловейское время подвергся складчато-надвиговым деформациям. Восточные Понтиды имеют позднепалеозойский фундамент, включающий продукты позднемеловой-раннепалеогеновой магматической дуги. Следует отметить, что Понтиды в целом представляют собою надсубдукционную позднемеловую-палеогеновую магматическую дугу, возникшую в результате закрытия бассейнов с корой океанического типа, следы от которых в виде сутурных зон расположены в современной Анатолии, например, Измир-Анкара-Эрзинджанская офиолитовая сутура [Ломизе, 2000; Ломизе, Панов, 2001 и др.]. Роль этой магматической дуги в формировании глубоководной котловины Черного моря представляется весьма важной, т.к. процессы раскрытия котловины могли происходить в обстановке типичного задугового спрединга. К востоку от Черноморской котловины расположены Аджаро-Триалетская зона Малого Кавказа, представляющая собой меловую вулканическую дугу, заложившуюся на позднепалеозойском (?) фундаменте. Вдоль неё в эоцене образовался рифт, закрывшийся в олигоценовое время.

Согласно литературным данным [Никишин и др., 1997; 2001; Хаин, 2001; Хаин, Лимонов, 2004; Афанасенков и др., 2005; 2007 и др.] вал Шатского является вероятным продолжением Закавказского массива, западная часть которого скрыта под Рионской впадиной. Фундамент вала Андрусова, возможно, подобен фундаменту вала Шатского. При этом фундамент Восточных Понтид может быть сходен с фундаментом вала Шатского. На континентальном склоне к юго-западу от Крыма, обнаружены островодужные вулканиты палеоценового-позднемелового возраста.

Сами впадины образованы либо синхронно, либо Западная впадина несколько древнее Восточной. В литературе интервал времени образования впадин охватывает диапазон времени от позднего мела до неогена. Глубоководное бурение позволяет охарактеризовать только миоцен-четвертичные осадки котловины, представленные илами и глинами.

Представления о формировании черноморских впадин невозможны без знаний о пространственном распределении в них коры разного типа. Конфигурация области безгранитной коры до настоящего времени не является точно определённой и, будучи основанной на ограниченном количестве сейсмических данных, различается своей рисовкой [Шрейдер Ал.А., 2005] в различных публикациях. В работах [Строение , 1972; Непрочнов,1976; Gealey,1988; Scalera, 2006] она рисуется единым контуром и занимает всю глубоководную котловину так, что одна часть комплекса валов Архангельского и Андрусова причислена к безгранитной области, а другая - к области распространения гранитного слоя. При этом в работах [Gealey,1988; Scalera, 2006] единая безгранитная область протягивается от берегов Болгарии до берегов Грузии, включая и вал Шатского. В работах [Belousov et al., 1988; Boulin, 1991; Okay et.al.,1994; Okay, Sahinturk, 1997; Banks, Robinson, 1997; Kutas et al., 1998; Rangin et al., 2002; Kopf,2002 и др.] такая единая безгранитная область разделяется на две области, сложенные океанической корой. Они соответствуют Западной и Восточной впадинам. Некоторые исследователи ставят под сомнение существование океанической коры в Восточной впадине [например, Finetti et.al.,1988; Meredith, Egan, 2002]. А в работах [Robinson et al., 1995; 1996; Spandini et al.,1996; Ershov et al., 1999; Никишин и др.,2001; Nikishin et al.,2003] предполагается, что каждая из впадин сложена океанической или сильно утоненной континентальной корой. В работе [Шнюков, Зибаров, 2004] в двух впадинах предполагаются субокеаническая кора. Конфигурация каждой из впадин в отдельности в различных работах также имеет индивидуальные отличия [ср. Boulin, 1991; Okay et al,1994; Spandini et al., 1996; Kopf, 2002, Шнюков, Зибаров, 2004, Ershov et.al.,1999 и др.]. Нет в литературе единства и в рисовке отдельных более частных тектонических структур. Так, вал Тетяева в одних работах является продолжением или частью вала Шатского [Афанасенков и др., 2005], в других исследованиях он рассматривается в качестве продолжения вала Андрусова [Krastel et al., 2003]. Известны работы [Паталаха и др., 2003; Шнюков, Зиборов 2004; Kutas et al., 2004], в которых он изображен связующим звеном между обоими валами. Наряду с ними есть исследования [Klaucke et al., 2006 и др.], в которых он вообще не выделяется, а валы Шатского и Андрусова разделены и сопрягаются с трогом Сорокина.

Отсутствует и единообразие и в рисовке тектонических нарушений. Так по данным [Finetti et al.,1988] в Черном море, начиная с широты г. Варны прослеживается на северо-запад тектоническое нарушение, которое с учетом работ [Banks, Robinson,1997; Казьмин и др.,1998; Hauser et al.,2001] сочленяется севернее Констанцы с разломом Печенега-Камена и является его морским продолжением. Этот разлом, возможно, является важным звеном трансконтинентального нарушения - тектонической линии Торнквиста (точнее Торнквиста-Тейссеера [Hippolyte, 2002]), хотя в работе [Копп,1996] этот разлом занимает несколько другое положение. На рисунке 1 из последней работы линия Торнквиста идет от Одессы до Крыма и уходит в Восточную впадину Черного моря, в то время как на рисунке 3 из той же работы она идет южнее и отчасти пересекает положение Западно-Крымского разлома из работы [Finetti et al.,1988]. Западно-Крымский разлом в работе [Finetti et al.,1988] не прослеживается южнее 430 С.Ш., в то время как в работах [Okay et al., 1994; Okay, Sahinturk,1997] он пересекает акваторию и продолжается далее на юг в пределы турецкого берега.

Таким образом, отсутствие прямых геологических сведений о строении глубоководной котловины имеет своим следствием различные взгляды на природу, время формирования, конфигурацию и эволюцию различных тектонических структур, захороненных в осадках глубоководной котловины Черного моря. Рассмотренная неоднозначность геологических построений может быть во многом уменьшена детальным анализом сведений об осадочном выполнении глубоководной котловины.