ОСНОВНЫЕ ИТОГИ СОВЕЩАНИЯ ПО КЛАССИФИКАЦИИ ПЛАТФОРМЕННЫХ СТРУКТУР
В марте 1963 г. при ВНИГРИ проходило межведомственное совещание по выработке схемы классификации платформенных структур и их терминологии. В работе совещания приняло участие около 300 представителей от 60 организаций. На этом совещании обсуждали проект классификации, составленный В.А. Дедеевым, И.П. Жабревым, В.Д. Наливкиным, Л.Н. Розановым, П.А. Софроницким, В.Е. Хаиным.
Редакционная комиссия (в составе: Г.И. Амурский - Упр. геологии Туркменской ССР, Р.Г. Гарецкий - ИГП АН СССР, Ф.Г. Гурари - СНИИГГИМС, В.А. Дедеев - ВНИГРИ, Г.Н. Доленко - ИГН АН УССР, И.П. Жабрев-Краснодарский филиал ВНИИнефть, В.А. Клубов - ВНИГНИ, Ю.А. Косыгин - ИГГ СО АН СССР, Н.М. Музыченко - МИНХ и ГП им. Губкина, В.Д. Наливкин - ВНИГРИ, Д.В. Несмеянов - НИЛнефтогаз, М.Р. Пустильников - Краснодарнефтегеофизика, Е.А. Разницын-Коми филиал АН СССР, Л.Н. Розанов - ВНИИНГ, П.А. Софроницкий - Пермский университет, В.Е. Хаин - МГУ, М.В. Чирвинская - Укргеофизразведка) на основании выступлений участников совещания пересмотрела этот проект и внесла изменения в него, после чего проект был принят совещанием (см. таблицу).
В качестве основных взяты морфологические признаки - размеры и форма структур, так как они больше всего связаны с причинами структурообразования или важны при разведочных работах на нефть и газ, но использованы также и генетические признаки.
Размеры структур, в общем, указывают на глубину расположения причин структурообразования и имеют определенные пределы для каждого генетического типа. Так, структуры, измеряющиеся в поперечнике сотнями километров, не могут быть вызваны причинами, расположенными внутри маломощного осадочного чехла. Наоборот, небольшие структуры не могут быть образованы причинами, находящимися в мантии Земли. В схеме классификации все платформенные структуры разделены по размерам на шесть групп. Сохранена также нумерация порядка структур, получившая широкое распространение у геологов-нефтяников. Следует учитывать, что если принять цифровые пределы размеров различных групп структур, то признак соподчиненности, иначе говоря - порядок, отойдет на второй план. В качестве основного критерия взята площадь структур, так как именно она определяет количество деформации пород осадочного чехла. Можно было бы использовать длину или ширину структур, но тогда разделение структур на округлые и вытянутые станет нецелесообразным. Пределы размеров отдельных групп даются в виде двух цифр (например, 6-10 тыс. км2), так как они являются достаточно условными. Нельзя совершенно однотипные структуры лишь по одному формальному признаку относить к разным группам.
Размеры мельчайших структур вообще не представляют определяющего критерия, так как зависят от размеров мелких (локальных) структур, которые они осложняют.
Форма структур является вторым важным критерием их классификации. Для крупнейших и крупных структур отличие по степени удлиненности принципиально, так как образование округлых, изометричных структур, возможно, обусловлено различными процессами, происходящими в обособленных очагах внутри Земли, а вытянутых структур - связано с разломами, вызванными изменением формы и размеров земного шара. Более мелкие вытянутые структуры чаще всего бывают сопряжены с небольшими разломами, осложняющими крупные структуры различных типов, или унаследуют складчатые структуры фундамента. Помимо степени удлиненности, необходимо также учитывать замкнутость структур и характер их выраженности по различным горизонтам осадочного чехла.
В схеме классификации к изометричным или округлым отнесены структуры, у которых отношение короткой оси к длинной больше 1:3, а к вытянутым или линейным -- с меньшим значением этого отношения. Вследствие условности принятого значения структуры, удлиненность которых составляет от 1:2 до 1:3, можно относить к группе вытянутых, если другие признаки сближают их с ними. Сказанное распространяется и на мелкие структуры. При этом максимальное удлинение мелких платформенных структур лишь в редких случаях и не намного превышает 1:5. Мельчайшие структуры по степени удлиненности не подразделяются; обычно они не бывают длинными.
Большинство структур располагается на моноклиналях различной крутизны. Поэтому в ряде случаев структуры приобретают вид разнообразных незамкнутых форм - структурных носов и террас. В отношении терминов для подобных структур единого решения не принято и оставлено два варианта для дальнейшего обсуждения. По первому из них крупнейшие незамкнутые структуры называются гемиантеклизами и гемисинеклизами, крупные - выступами и понижениями, а средние, мелкие и мельчайшие - структурными мысами (носами) и структурными заливами. По второму - ко всем русским терминам прибавляется приставка «полу» (полусвод, полувал), а к греческим - «геми» (гемиантеклиза, гемибрахиантиклиналь). Преимущество второго варианта заключается в том, что по одному слову сразу получается представление о размере и форме структур и сокращается количество терминов. Некоторая неопределенность термина «выступ» заключается в том, что на древних платформах его часто применяют к положительным замкнутым структурам (выступающим снизу) и, в частности, к участкам приближения фундамента к поверхности.
К незамкнутым относятся также структуры, имеющие только одно крыло, а именно: уступы, ступени и моноклинали. Они выделены в самостоятельную категорию под названием «однокрылых» структур. Под уступом понимается крутой перегиб слоев, под ступенью - пологая часть над этим перегибом, а под моноклиналью - участок или область моноклинального залегания слоев, которые затруднительно отнести к более крупной структуре.
Характер соотношения структурных планов в разрезе также является важным критерием для разделения структур, особенно образовавшихся внутри осадочного чехла, и структур, созданных движениями фундамента. По этому признаку предложено выделять структуры с соответствием структурных планов - «сквозные», имеющие отражение по всем горизонтам осадочного чехла, и структуры с несоответствием: структурных планов. Последние состоят из двух групп: погребенных, выраженных лишь по нижним горизонтам и представляющих по верхним моноклинали или слабые структурные мысы (носы), и дисгармоничных, к которым относятся структуры, выраженные по верхним горизонтам, но выполаживающиеся книзу до моноклиналей, и структуры, имеющие более сложные соотношения по различным горизонтам. Указанные три термина применяются в качестве определений к основным типам структур, если в этом имеется необходимость (например, дисгармоничный вал, погребенный свод). В ряде случаев структуры одного знака в плане непосредственно соприкасаются одна с другой и не разделяются равновеликими структурами другого знака. Они выделены в схеме классификации под наименованием сочленяющих структурных форм.
По условиям образования различаются типы глубинных структур, т.е. непосредственно созданных движениями фундамента и внутричехольных (внутрипокровных) структур. Первые из них подразделяются в зависимости от размеров и формы, а в некоторых случаях и от генезиса. К региональным структурам отнесены щиты, плиты, кряжи и перикратонные опускания. Щиты представляются в виде обширных областей выхода складчатого или кристаллического фундамента на земную поверхность. В их пределах могут выделяться синеклизы (с мощностью осадков до 1 км) и другие платформенные структуры. Плиты понимаются как обширные опущенные области платформ, покрытые осадочным чехлом, достигающим значительной мощности. Плиты осложнены разнообразными структурами низших порядков и могут быть подразделены по своему возрасту. Кряжи представляют приподнятые области огромной протяженности, в пределах которых обнажается складчатый фундамент, и являются сильно вытянутыми аналогами щитов. Некоторые участники совещания и часть редакционной комиссии считали выделение кряжей в схеме классификации нецелесообразным. Перикратонные опускания (перикратоны) представляют погруженные части плит, примыкающие к геосинклиналям, с осадочным чехлом, достигающим мощности в 10-12 км. Интенсивное погружение этих структур совпадает со временем активной жизни геосинклиналей. Другие участники совещания считают, что перикратонные опускания являются меньшими по размерам структурами такой же категории, как плиты и щиты, и представляют третью, наиболее погруженную часть платформы.
К крупнейшим (надпорядковым) структурам отнесены антеклизы, синеклизы, гряды, желоба и авлакогены.
Антеклизы и синеклизы - округлые структуры, обычно объединяющие в единую приподнятую или опущенную область несколько сводов, впадин и крупных дизъюнктивных структур и части этих структур. Они прослеживаются по всем горизонтам вплоть до поверхности фундамента и характеризуются большой длительностью развития. Среди синеклиз вероятно существование двух различных генетических типов (например, типа Московской и Прикаспийской синеклиз).
Среди антеклиз или сводов целесообразно выделять массивы, где фундамент выходит на дневную поверхность или приближен к пей на небольших участках, но не был сколько-нибудь длительное время областью размыва (например, Белорусский массив). Гряды и желоба представляют собой сильно вытянутые, обычно сложно построенные аналоги антеклиз и синеклиз. Примерами их могут служить приподнятый пояс, прослеживающийся от Донецкого кряжа через горный Мангышлак до Бухаро-Хивинской области (Донецко-Алайская гряда), а также примыкающая к нему с юга зона прогибов (Северо-Туркменский желоб). К ним также относятся Колтогорско-Уренгойский желоб в Западной Сибири и, возможно, Тиманская гряда на Русской плите. Авлакогены в отличие от желобов и гряд являются генетическим понятием. Для них характерно: заложение по крупным разломам, которыми они и ограничены; интенсивное прогибание в начальные стадии развития, часто сопровождающееся вулканизмом; сравнительно небольшое время прогибания (около 200 млн. лет); перерастание в последующем или в обширные пологие опускания, или в вытянутые приподнятые зоны-гряды, крупные валы, дизъюнктивные валы, образовавшиеся вследствие инверсии движений.
По своим размерам авлакогены принадлежат как к числу крупнейших структур (Днепровско-Донецкий, включая Донбасс), так и к числу крупных (Пачелмский, Серноводско-Абдулинский и др.). На этом основании в таблице они включены в две графы: крупнейших и крупных структур.
К крупным структурам (I порядка) отнесены своды, впадины, крупные валы, сложные валы и прогибы. Своды и впадины - округлые структуры, включающие полностью или частично ряд вытянутых и округлых структур низших порядков. Некоторые своды имеют по несколько вершин (Татарский). Понимание этих структур почти у всех исследователей сходно, и поэтому они особых пояснений не требуют. Крупные валы (мегавалы) служат- вытянутыми аналогами сводов и не имеют общепринятых наименований; предпочтение, по-видимому, следует отдать термину мегавал, как более простому. Сложные валы представляют систему мелких валов, расположенных параллельными линиями или кулисообразно и обычно объединенных единым приподнятым цоколем. Они отличаются от крупных валов тем, что состоят из нескольких более мелких валов. На Русской платформе сложные валы часто образуются в верхних горизонтах осадочного чехла вследствие инверсионных движений в авлакогенах (Сокско-Шешминский, Вятский). Прогибы - вытянутые аналоги впадин и отрицательные аналоги крупных или сложных валов; они также могут быть осложнены рядом более мелких структур.
В группе средних структур (II порядка) выделяются куполовидные поднятия, котловины, валы, антиклинальные зоны, депрессии и дизъюнктивные аналоги этих структур. Куполовидные поднятия и котловины - округлые структуры, обнимающие несколько более мелких куполов и мульд, широко распространенные на Западно-Сибирской плите и довольно редкие на Русской. Горстообразные поднятия и грабенообразные мульды отличаются от них тем, что при их формировании ведущее значение имели разломы, обычно с одной стороны проникающие в чехол. Поэтому они характеризуются более сложной и резкой формой и образуются обычно на пересечениях систем разломов, как в пределах платформ, так и в передовых прогибах. Валы и депрессии поднимаются как одиночные вытянутые структуры. Валы представляют собой цепочки иногда из 2-3 рядов куполов или брахиантиклиналей, объединенных отчетливым цоколем. Депрессии, подобно валам, включают ряд мульд и брахисинклиналей. Дизъюнктивные валы и депрессии отличаются тем, что при их формировании ведущую роль играл разрыв, проникающий в чехол с одной стороны. Характерны линейная форма, большая контрастность, расположение мелких структур обычно в один ряд. За решающий признак раскола фундамента принимается наличие отчетливой флексуры в чехле. Некоторые участники совещания считают, что подобные валы на перикратонных опусканиях следует называть антиклинальными зонами. Антиклинальные зоны выделяются рядом исследователей преимущественно в пределах Туранско-Скифской плиты. Это цепочки резких линейных антиклиналей и синклиналей, иногда кулисообразно заходящих одна за другую и часто не объединенных единым цоколем (стык Бухаро-Хивинского района с юго-западными отрогами Гиссарского хребта, внутренние части передовых прогибов, район к югу от Мугоджар).
В группе мелких, локальных структур (III порядка) объединены купола, мульды, брахиантиклинали и брахисинклинали. Купола и мульды - обособленные, изометричные по форме структуры. Первые служат основными ловушками для нефти и газа. Понимание их геологами-нефтяниками обычно не расходится. Брахиантиклинали и брахисинклинали представляют собой аналоги куполов и мульд, но отличающиеся большой удлиненностью. Перечисленные структуры осложнены еще более мелкими (мельчайшими - IV порядка) вершинами и опусканиями. При детальном изучении они устанавливаются на многих куполах, но, по-видимому, существуют и в пределах мульд. Вне мелких структур мельчайшие структуры не выделяются и тогда все обособленные структуры, даже если они не превышают в поперечнике 2-4 км, относятся к группе мелких. На совещании и в комиссии высказывались мнения о нецелесообразности выделения самостоятельной группы мельчайших структур.
Типы внутричехольных (внутрипокровных) структур не нашли отражения в схеме классификации, в то же время часть мелких и средних структур образована процессами, происходящими внутри осадочного чехла, и непосредственно не связана с подвижками фундамента. Как правило, такие структуры прослеживаются лишь в отдельных горизонтах стратиграфического разреза. Среди внутричехольных (эндогенных) структур выделяются следующие генетические типы: структуры уплотнения, образуемые легкоуплотняющимися породами над линзами слабоуплотняющихся; структуры облекания (с дополнительным уплотнением) различных неровностей рельефа (эрозионных, рифогенных, седиментационных); структуры подъема соли - соляные диапиры и купола; структуры нагнетания пластичных пород в своды складок (диапировые и близкие к ним), а также в пределах флексур, возникающие вследствие изменения направления движения по разрывам; структуры увеличения или уменьшения объема пород (соответственно, разбухания и проседания), возникающие вследствие различных физикохимических процессов (перекристаллизация, гидратация, дегидратация, выщелачивание и т. п.); структуры гравитационного сползания мощных толщ осадочного чехла с крупных поднятий; экзогенные структуры, образующиеся в самых верхних горизонтах осадочного чехла, которые создаются, помимо перечисленных причин, также своими специфичными, «поверхностными» причинами, не проявляющимися в нижних слоях (гляциодислокации, структуры мерзлотного пучения и др.).
С большинством рассмотренных выше структур тесно связаны разломы Они вызывают образование этих структур или, наоборот, являются следствием их усиленного роста. Рекомендовано выделять крупнейшие краевые разломы (глубинные), разграничивающие платформы и геосинклинали; крупные разломы (глубинные), разграничивающие антеклизы, синеклизы, своды, впадины, авлакогены и передовые прогибы; средние разломы, ограничивающие валы, прогибы, куполовидные поднятия, котловины и мелкие авлакогены; мелкие разломы, связанные с локальными структурами и небольшими валами; внутричехольные разрывы, гаснущие в осадочном чехле и не достигающие фундамента.
Глубинные разломы следует отличать от других по их большой протяженности, длительности развития, глубине заложения, а также по положению на границах районов, имеющих различное геологическое строение и различную геологическую историю.
Рекомендуя предлагаемую классификацию для практического применения при изучении платформенных структур и составлении тектонических карт, редакционная комиссия считает, что классификация должна совершенствоваться и изменяться.
Комиссия обращается ко всем читателям журнала с просьбой внести свои предложения и поправки, особенно в части разделения структур по генетическим признакам, по классификации разломов, в том числе с широким привлечением геофизических данных, детализации морфологической классификации путем выработки количественных критериев и создания научных принципов классификации тектонических структур, основанных на современных математических представлениях.
Редакционная комиссия тектонического совещания
Таблица Классификация плат форменных структур
|
Форма Размеры |
Округлые, изометрические (короче 1:3) |
Вытянутые, линейные (длиннее 1 : 3) |
Незамкнутые |
Однокрылые |
Соотношение структурных планов в разрезе |
Сочленяющие структурные формы |
|||||||||
|
I вариант |
II вариант |
||||||||||||||
|
с соответствием |
с несоответствием |
||||||||||||||
|
Региональные |
Щиты: Балтийский Центрально-Казахский |
Плиты: Русская Турано-Скифская Западно-Сибирская |
Кряжи: Уральский |
|
Перикратонные опускания: Западно-Уральское Северо-Кавказско-Копетдагское |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Крупнейшие (надпорядковые) более 60-100 тыс. км2; 50-600x60-1000 км |
Антеклизы: Волго-Уральская - Р Туркменская - ТС Анабарская - С |
Синеклизы: Московская - Р Амударьинская - ТС Нижнеобская - 30 Тунгусская - С |
Гряды: Донецко-Алайская - ТС |
|
Желоба: Мезенско - Вычегодский - Р Северо-Туркменский - ТС Колтогорско-Уренгойский - ЗС |
Гемиантеклизы Гемисинеклизы |
Ко всем терминам прибавляется приставка «полу» или «геми» |
Моноклинали |
Уступы |
Ступени |
Сквозные |
Погребенные |
Дисгармоничные |
Седловины |
|
|
Авлакогены: Большие - Днепровско-Донецкий - Р |
|||||||||||||||
|
Крупные (I порядка) от 6-10 до 60-1 00 тыс. км2; 50-200х150-500км |
Своды: Татарский - Р Центрально-Каракумский - ТС Нижневартовский - ЗС Оленекский - С |
Выпады: Мелекесская - Р Азово-Кубанская - ТС Ханты-Мансийская - ЗС Канско-Тасеевская - С |
Крупные валы (мега- валы): Каневско-Березанский - ТС Парабельский - ЗС Хантайско-Рыбйнский - С |
Сложные валы: Сокско-Шешминский - Р Мангышлакский-ТС Непский - С |
Прогибы: Верхнеузбойский - ТС Усть-Тымский - ЗС |
Выступы Понижения |
|||||||||
|
Авлакогены: Малые - Пачелмский - Р |
|||||||||||||||
|
Средние (п порядка; or 200 до 6000-1 0 000 км2; 5-40х40-300 км |
Куполовидные поднятия: Шкаповское - Р Зиаглы-Дарвазинское - ТС Межовское - ЗС |
Котловины: Рометанская - ТС Миндерлыкская - ЗС |
Валы: Краснокамско- Полазненский - Р Старо-Солдатский - ЗС Жигаловский - С |
Антиклинальные зоны: на Турано-Скифской плите |
Депрессии: Ставропольская - Р Тарско-Муромцевская - ЗС |
Структурные мысы (носы) Структурные заливы |
Перемычки |
||||||||
|
|
Дизъюнктивные депрессии |
||||||||||||||
|
Горстообразные поднятия: Жирновско-Линевское - Р Каганское- ТС |
Грабенообразные котловины : Карамышская - Р |
Дизъюнктивные валы: Елховско-Боровский - Р Староминско-Павловский - ТС |
|||||||||||||
|
Мелкие (ш порядка, локальные структуры) 2 0-200 км2; 3 -20 км |
Купола: Соколовогорский - Р Кугультинский - ТС Березовский - ЗС |
Мульды |
Брахиантиклинали: Голюшурминская - Р Сердюковская - ТС Алясовская - ЗС |
|
Брахисинклинали |
Пережимы |
|||||||||
|
Мельчайшие (IV порядка) до 20 км2; 2-4 км |
Применяются термины свободного пользования- вершины и опускания |
||||||||||||||
|
Термины свободного пользования (широкого понимания) |
Структура, складка, дислокация, нарушение, поднятие, опускание, вершина (свода, брахиантиклинали, купола и т.п.), грабен, горст флексура |
||||||||||||||
Принятые сокращения: Р - Русская плита; ТС - Турано-Скифская плита; ЗС - Западно-Сибирская плита; С - Сибирская плита.