Глава 4. Основные сведения о тектонике района практики.

Крымский полуостров имеет очень сложное геологическое строение, что обусловлено его своеобразным тектоническим положением.

Горная его часть вместе с Керченским полуостровом входит в состав Альпийской геосинклинальной складчатой области, которая в виде широкого пояса протягивается через всю южную часть Европы, охватывая берега Средиземного и Черного морей, и затем уходит в Южную Азию.

Эта часть Крыма представляет одно из больших антиклинальных поднятий, которые вытянуты вдоль границы этой геосинклинальной области с прилегающей к ней с севера платформой. Подобными же окраинными антиклинальными поднятиями являются Большой Кавказ, Балканский хребет, Восточные Карпаты и др.

Равнинный Крым является платформенной областью, определяющей альпийские сооружения от докембрийской Восточно-Европейской платформы, к которой относится материковая часть Украины. От древней платформы эта область отличается более молодым палеозойским складчатым фундаментом. Сходное строение имеет равнинная часть Северного Кавказа, а также западное побережье Черного моря, где выделяются возвышенность Добруджи и Нижне-Дунайская низменность. Таким образом, равнинный Крым относится к участку Скифской плиты с палеозойским складчатым основанием, который окаймляет с юга древнюю Восточно-Европейскую платформу. Эта плита охватывает также и примыкающие к Крыму мелководные участки дна северо-западной части Черного и Азовского морей.

С юга Горный Крым ограничен глубокой впадиной Черного моря. Эта котловина представляет собой совершенно особую тектоническую структуру, где земная кора лишена гранитного слоя и, следовательно, близка по строению к океаническим впадинам.

Таким образом, на небольшой площади Крымского полуострова происходит сочленение тектонических областей, совершенно различных по своему строению и истории развития. Здесь можно выделить почти все главные типы структур земной коры: край древней Восточно-Европейской платформы, участок Скифской плиты, полосу Альпийской складчатой системы, и, наконец, край глубоководной впадины Черного моря со строением, типичным для впадин внутренних морей, близких по своей природе к океаническим.

Рисунок 38 - Тектоническая схема области, окружающей Черное море.

1 – выступы фундамента древней Восточно-Европейской платформы; 2 – части Восточно-Европейской платформы под осадочным чехлом; 3 – мезозойские грабены по окраине древней платформы, под более молодым осадочным чехлом; 4 – Скифская эпипалеозойская и срединный массивы(выступы фундамента) в Альпийской системе; 5 – Скифская плита – участки поднятия фундамента; 6 – Скифская плита – участки глубокого залегания фундамента; 7 – краевые прогибы Альпийской складчатой системы; 8 – межгорные впадины; 9 – ядра антиклинориев Альпийской складчатой системы с выходами палеозойского основания; 10 – то же, но сложенные мезозойскими породами; 11 – крылья антиклинориев; 12 – главнейшие синклинории Альпийской системы; 13 – материковый склон, ограничивающий Черноморскую глубоководную котловину; жирные линии – подводные долины(каньоны); 14 – контуры области Черноморской котловины с земной корой, лишенной гранитного слоя; 15 – изобаты, в м; 16 – изолинии мощностей осадочного слоя, в км; 17 – разрывные нарушения, установленные по геофизическим данным.

В строении антиклинальных поднятий Крымских гор хорошо выражены два структурных этажа:

Нижний структурный этаж является складчатым основанием Горного Крыма и представлен геосинклинальной осадочной серией глинистых метаморфизованных сланцев и песчаников верхнего триаса – нижней юры. Его породы обнажаются в антиклинальных поднятиях горного Крыма – Качинском, Туакском, Южнобережном – и образуют систему сжатых и осложненных надвигами и сбросами складок. Складки, среди которых встречаются опрокинутые и перевернутые, осложнены многочисленными мелкими разрывами. Изучению такого вида складок была посвящена Точка Маршрута №3 «Бухта Лазурная». Здесь в береговом клифе залегают сложнодислоцированные отложения флиша таврической серии. Видно их обнажение на протяжении берега. Высота клифа составляет 10-20 м и на его поверхности можно изучить сложное сочетание складчатых и разрывных дислокаций.

 

Рисунок 39 - Лежачая складка, обнажение таврической серии

Рисунок 40 - Сложнодислоцированные отложения флиша таврической серии в береговом клифе бухты Лазурной.

К средней юре относятся осадочно-вулканогенные породы и интрузии, образующие массивы Аю-Даг, Кастель и др. Эффузивная деятельность среднеюрского времени способствовала образованию Карадагского горного массива, а также сложенных вулканогенными породами гор Хыр, Верблюд и Пиляки.

Верхний структурный этаж образуют породы верхней юры и нижнего мела, залегающие моноклинально с размывом на отложениях нижнего этажа. Моноклинальное залегание слоев определяет характерный рельеф в виде вытянутых гряд с несимметричными склонами северного района Горного Крыма. Верхнеюрские отложения имеют песчано-глинистый состав с прослоями известняков и мергелей. Выше них без перерыва залегают глины, известняки и мергели нижнего мела. Несогласное залегание отделяет эту толщу от вышележащих отложений верхнего мела (глины, песчаники, туфы, известняки, мергели). Этими породами образованы синклинальные структуры: Юго-Западный, Восточно-Крымский и Судакский синклинории. Выше отложений верхнего мела залегают отложения палеогена (известняки, мергели и глины). Предполагается, что суммарная мощность мезо-кайнозойских отложений (триас-палеоген) составляет 10-15 км.

Рисунок 41 - Три уступа юго-западного борта Петропавловского карьера.

Отдельные блоки антиклинальных поднятий Горного Крыма являются следствием тектонических движений, по зонам предгорного Крымско-Кавказского, Центрального Крымско-Кавказского, Криворожско-Самсунского и Одесско-Анкарского глубинных разломов. По отношению ко всему Крымскому горному сооружению и зонам глубинных разломов юго-западный и восточный блоки являются тектоническими элементами второго порядка. Более мелкие блоки и ограничивающие их нарушения – структуры высших порядков.

Территория Горного Крыма испытала в своем тектоническом развитии три основных цикла. Первый – расчленение на крупные блоки докембрийского (или палеозойского) фундамента по зонам глубинных разломов. Опускание этих блоков создало предпосылку для развития геосинклинальных условий. Второй цикл (триас-средняя юра) – собственно геосинклинальный (подвижная зона земной коры, где интенсивно проявляются различные геологические процессы). Третий – платформенный цикл (верхняя юра-неоген-антропоген).

С течением времени представления о тектоническом развитии Крыма менялись в соответствие с изменениями главных теоретических концепций в тектонике:

• Фиксисты. Для него характерно вертикальное залегание, преобладающей части разломов и нормальное последовательное залегание осадочных толщ.

• Во второй половине ХХ века были получены новые данные, заставившие пересмотреть взгляды фиксистов. Выяснилось, например, что под среднеюрскими яйлы залегают нижнемеловые отложения, а многие крупные разломы имеют пологий наклон(мобилизм).

• Верхний разрез отвечает современным представлениям о тектонике Крыма. На нем видна зона субдукции Черноморской плиты, многочисленные надвиги, по которым более древние осадочные породы перекрывают более молодые отложения.

Сейсмология:

Сейсмология (от греч. seismos - колебание, землетрясение и logos – слово) - раздел геофизики, изучающий причины, подготовку и процесс землетрясений, a также последствия, c ними связанные.

Типы землетрясений:

• Тектонические – 95% всех землетрясений, связаны с движением участков земной коры, с резким смещением горных пород по разрывам, т.е. с процессом горообразования.

• Вулканические землетрясения – характерны для районов развития вулканизма. Причина извержения вулканов.

• Обвальные землетрясения – образуются в результате оползания крупных масс пород по склонам гор или с обвалом пещер.

• Искусственные (техногенные) – происходят по воле человека (взрывы – плотины, шахты, скважины).

В Крыму с IV в. до н. э. до настоящего времени произошло 77 сильных землетрясений.

Крупнейшие Крымские землетрясения:

Землетрясение 1341 г. (при этом водами Черного моря была затоплена часть суши).

В конце XV века, землетрясение обрушило гору и крепость у Ялтинского мыса, и опустение Ялты длилось 70 лет.

Землетрясение 25 июля 1875 г. (силой 7-8 баллов с эпицентром вблизи Севастополя вызвало в нем повреждение домов, трещины в инкерманских маяках и в куполе церкви Георгиевского монастыря).

Ялтинские землетрясения 25 июня 1927 года 7 баллов и 11 сентября — того же года — 8 баллов. Разрушению подверглось 70 % всех строений.

Южная часть Крымского полуострова характеризуется слабой, но устойчивой сейсмоактивностью с проявлением редких разрушительных землетрясений.

Рисунок 42 - Схема сейсмичности Крымского полуострова

На карте сейсмического районирования Крыма выделены сейсмические зоны и в их пределах участки с различными природными условиями.

На схеме видно, что большая часть эпицентров землетрясений в Крыму находится в Черном море на участке между Ялтой и Гурзуфом. Их очаги располагаются на удалении от берега в 10-40 км и сосредоточены в крутой части склона черноморской впадины на глубинах от 200 до 2000 м. Большинство эпицентров заключено между материковой отмелью и плоским дном глубоководной впадины Черного моря.

Грязевой вулканизм

Грязевой вулкан — геологическое образование, представляющее собой отверстие или углубление на поверхности земли (сальза) либо конусообразное возвышение с кратером (грязевая сопка), из которого постоянно или периодически на поверхность Земли извергаются грязевые массы и газы.

Район проявления грязевого вулканизма в Горном Крыму определяется амплитудой надвигания юрских известняков и наличием в автохтоне пластичных глин нижнего мела. Рассмотренные объекты известны в районе с.Краснопещерское и на горе Долгоруковская. Вдоль фронта надвига в северной части Главной гряды Крымских гор выделена серия бездействующих в период сейсмического покоя, частично размытых грязевых вулканов, подтверждающих современную тектоническую активность Горного Крыма.

На Керченском полуострове более 50 действующих грязевых вулканов: высоких и почти плоских, периодических и действующих постоянно. Булганакское поле – это настоящий триумф грязи. Здесь самые разные, конусообразные и похожие на озера, вулканы истекают грязью. Сопки действуют постоянно, не прекращая испускают грязь, таким образом страхуя себя от редких, но бурных извержений. Только изредка грязь бьет фонтаном, но высота его не больше 10 метров.

Джау-Тепе - самая большая на Керченском полуострове грязевая сопка высотой 119 метров над уровнем моря (60 м. над окружающей местностью). Вулкан имеет крутые склоны, рассеченные оврагами. Площадь сопочного поля - 1,5 кв. км при объеме 55 млн. куб. м. Геологическое положение грязевого вулкана определяется тем, что он располагается на своде Вулкановской антиклинали, протягивающейся в почти широтном направлении.

Рисунок 43 - Булганакское поле, Керченский полуостров

Метаморфизм

Метаморфизм – совокупность процессов преобразования в твёрдом состоянии осадочных, магматических и ранее образовавшихся метаморфических пород под воздействием эндогенных факторов таких как: давление, температура и активность флюида.

Типы метаморфизма:

1. Региональный

2. Контактовый

3. Динамометаморфизм

4. Импактный

Метаморфизм происходит в твердой горной породе без изменения объема. При этом мелкие кристаллы исчезают, порода перекристаллизовывается с образованием крупных зерен. Во многих случаях из одних минералов возникают другие. Под давлением удлиненные и уплощенные минералы располагаются одинаково, вызывая тем самым разделение горной породы на пластины, как, например, в сланцах и гнейсах.

Осадочные породы образовались не сразу. Вначале накапливался илистый, песчаный, галечниковый или химический осадок. Затем он покрывался новыми отложениями, уплотнялся, пропитывался минеральными солями из циркулировавших растворов и, в конце концов, превращался в горную породу — глину (возникла из ила), песчаник (из песка), конгломерат (из гальки и валунов). Из осадков химического происхождения возникли некоторые известняки, поваренная соль, гипс и другие породы химического происхождения. Иногда в огромном количестве накапливались остатки раковин и скелеты погибших организмов — моллюсков, кораллов, фораминифер и др. За их счет возникли ракушечные и другие известняки органического происхождения.

В районе практики (южное побережье Крыма) метаморфические породы выходят на поверхность. В маршруте №1 мы видели обнажившиеся интрузивные массивы горы Кастель, окруженные ореолами контактовых биотитовых роговиков. Также в карьере «Мраморный» мы наблюдали выходы метаморфизированных известняков.