4. Тектоника

Площадь полигона практики в тектоническомотношении находится на восточном крыле крупнойрегиональной структуры (структуры II порядка)—Волго­Уральской антеклизы, осложняющей восточное крыло Русской плиты Восточно-Европейской платформы. В 30-35 км к востоку от полигона располагается Предуральскпй краевой прогиб —переходная геотектоническая структура от платформы к Уральской складчатой области.

В вертикальном разрезе восточного крыла антеклизы выделяются два структурно-тектонческих этажа — дорифейский складчатый кристаллический фундамент и субгоризонтально залегающий на нем осадочный чехол рифейско-фанерозойского возраста. Строение фундамента и глубоких частей осадочного чехла изучено пока недостаточно.

Кристаллический фундамент вскрыт опорной Северокамской скважиной на глубинах 2986-2997 м, здесь он сложен гнейсовиднымп гранитами. В связи с крайне скудной геологической информацией представление о тектоническом строении фундамента основывается главным образом на геофизических данных. Характер магнитного и гравитационного полей свидетельствует о том, что кристаллический фундамент на рассматриваемой площади имеет гетерогенный состав и сложное строение. Количественные расчеты показывают, что в пределах участков с повышенными значениями магнитного и грави­тационного полей залегают, по-видимому, породы основного и среднего состава с плотностью 2,75-2,76 г/см^з. Участки с пониженными значениями полей объясняются развитием в них пород с меньшей плотностью —2,68-2,70 г/см^з, преимущественно гнейсов. Кроме того, такие участки указывают еще на более глубокое залегание кровли фундамента.

Кристаллический фундамент на крыле антеклизы представляет собой сложную субмеридионanьно ориентированную клавишно-блоковую мегаструктуру с шириной отдельных «клавиш» до 100 км. На его поверхности фиксируются круп-i. выступы и впадины, разделенные разломами различных простираний. Полигон практики находится в центральной части Пермского (Краснокамско-Гремячинского) выступа, ог­раниченного с севера и юга крупными разломами с амплитудами перемещения блоков до 500 м. Абсолютные отметки поверхности фундамента в пределах полигона изменяются от —2000 до— 4000 м.

В осадочном чехле Волго-Уральской антеклизы выделяются два подэтажа: доплитный и плитный. Доплитный подэтаж сложен карбонатно-терригенными породами среднего и верхнего рифея. Тектоническое строение его также трактуется главным образом по геофизическим данным. Установлено, что породы рифейского комплекса разбиты многочисленными дизъюнктивными нарушениями, в результате чего положительные структуры представлены горстовидньции поднятиями, а отрицательные - грабенообразньциги впадинами. В основном же эти сложнопостроенные структуры повторяют рельеф фундамента.

Плитный подэтаж по перерывам в осадконакоплении и из­менениям структурных планов подразделяется на четыре структурных яруса: вендский, эйфельско-турнейский, визей-ско‑верхнекаменноугольный и пермский. Породы в подэтаже имеют в целом субгоризонтальное залегание, на общем фоне которого развиты пологие платформенные структуры с углами падения крыльев до первых единиц градусов.

Вендский структурный ярус залегает с угловым несогласием на рифейском подэтаже. Кровля его вскрыта многочисленными скважинами нефтяников, полностью он пройден Северокамской скважиной. Вендский комплекс представлен терригенными породами валдайской серии. В залегании пород продолжает отражаться рельеф кристаллического фундамента- в виде структур облегания. Пермский выступ кровли фундамента проявляется в структурном ярусе Пермским сводом.

Эйфельско-турнейский структурный ярус сложен терриген-но­карбонатными породами. В среднем девоне на месте Пермского свода возникла Краснокамско-Чусовская палеовпадина. С доманикового времени до конца турнейского века северо и юго-восточный углы полигона практики являлись прибор то Бой зоной Камско-Кинельской системы прогибов. С саргаевского времени возрождаются Пермский свод и отдельные элементы Бымско-Кунгурской впадины. Основной маркирующей поверхностью в данном структурном ярусе служит кровля тиманского (кыновского) горизонта.

Визейско-верхнекаменноугольный структурный ярус пред­ставлен преимущественно карбонатными породами. На структурной карте по кровле тульского горизонта отчетливо выражены осложняющие Пермский свод вытянутые положительные структуры: Краснокамский вал, Лобановская и Межевская валообразные зоны и др. Наиболее высокое положение кровли отмечается на Северокамском поднятии. Камско­Кинельская система прогибов в отложениях структурного яруса не про­слеживается. Маркирующими поверхностями в структурном ярусе являются кровли тульского горизонта, башкирского яруса и верейского горизонта.

Пермский структурный ярус слагается карбонатными и сульфатно-карбонатными породами нижнего отдела, сероцветными терригенно-карбонатными и красноцветными терригенными отложениями верхнего отдела пермской системы. Основные маркирующие поверхности в структурном ярусе - кровли артинского яруса и иренского горизонта;. Структурные планы этих поверхностей существенно отличаются от струк­турных планов каменноугольных отложений. В артинском веке наиболее приподнятыми были южная и центральная части Межевской валообразной зоны, они оконтурены на структурном плане кровли яруса нулевой стратоизогипсой. Кровля резко погружается в северо-западном направлении до отметки- 350 м, на остальной площади полигона ее отметки изменяются от 0 до - 250 м с общим погружением на юго-запад.

Структурный план иренского горизонта практически идентичен артинскому. Наиболее приподнятое положение кровля имеет на водоразделе р. Камы и приустьевой части р. Чусовой (до отметки-)-125 м). Севернее, по обоим берегам р. Камы, в районе с. Хохловки и Чумкасского карьера, породы горизонта выходят на земную поверхность.

Максимальное же погружение кровли (до отметки- 160 м) наблюдается в юго-западном углу полигона- в районе н. п. Нижние Муллы и Аникино.

Приведенные характеристики структурных комплексов свидетельствуют о том, что структурный план территории г. Перми и ее окрестностей на разных стратиграфических уровнях не оставался постоянным. Следовательно, менялось и положение территории относительно тектонических Структур, существовавших в те иди иные интервалы теологического времени. Положение полигона практики в иерархии пермских тектонических структур определяется следующим образом: структурой III порядка на восточном крыле Волго-Уральской антеклизы. является Камско-Башкирский мегасвод; структура

IV порядка - Пермско-Башкирский мезосвод; структура

V порядка - Пермский свод, осложненный в свою очередь валами и валообразными зонами (рис. у .2, вкл.).

Камско-Башкирский мегасвод осложнен тремя крупными структурами: Камским и Пермско-Башкирским мезосводами и разделяющей их Висим с кой впадиной.

'Пермско-Башкирский мезосвод является положительной структурой в девонских, каменноугольных и пермских отложениях, причем более определенно он выражен в залегании кунгурских и артинских пород. Породы татарского яруса на мезосводе отсутствуют. Длина структуры по кровле артин-ского яруса 350 км, ширина 110-160 км, амплитуда 400 -500 м. Мезосвод характеризуется общим воздыманием пермских отложений в южном направлении: самое высокое залегание кровли артинского яруса (выше + 500 м) известно южнее

г. Красноуфимска. Восточное крыло этой крупной структуры узкое, с

углами падения в артинском ярусе 1-3°, местами до 5°; западное крыло широкое и пологое, с углами падения 0° 12' - 0⁰30^/. На мезосводе выделяются две вершины - два свода: северный- Пермский и южный -Башкирский, отделенные один от другого Бымско-Куйгурекой впадиной.

Пермский свод - это крупная брахпформная антиклинальная структура сквозного типа, хорошо прослеживаемая от фундамента через весь осадочный чехол. В центральной части структуры на земную поверхность выступают кунгурские и уфимские отложения. На всех маркирующих поверхностях свод сохраняет северо-восточное простирание оси при незначительном варьировании своих параметров. В рельефе кристаллического фундамента своду соответствует ограниченный разломами выступ длиной 175 км и шириной 40-55 км с усредненными углами падения юго-восточного и северо-западного крыльев около 3°; амплитуда выступа в контуре изо-гипсы - 4000 м составляет 1100 м. В осадочном чехле Пермский свод более отчетливо выделяется в девонских и каменноугольных отложениях. Наиболее приподнятой частью свода в девоне и карбоне являлся Краснокамский участок, в пермский период -Полазнинский. Протяженность свода возрастает со 165 км по кровле терригенных отложений кыновского (тиманского) горизонта до 230 км по более молодым маркирующим поверхностям. Ширина структуры уменьшается в северо-восточном направлении от 70-75 км на юго-запад­ном замыкании до 25-27 км на северо-восточном. Свод имеет асимметричное строение: углы падения северо-западного крыла до 2°30", юго-восточного - до Г. Амплитуда структуры увеличивается с глубиной: от 200-250 м в пермских и каменноугольных породах до 400 м в девонских. В фаменско-верх-некаменноугольных отложениях в связи с образованием Камско-Кинельской системы прогибов свод разделен струк­турным проливом на две неравные части: юго-западную (Краснокамско­Нытвенскую) вершину размером 156х70 км и северо-восточную вершину (Яринский выступ) размером ,72Х30 км.

Строение Пермского свода осложнено структурами после­дующих порядков, наиболее крупными из которых являются Краснокамскпй вал, Лобановская и Межевская валообразные зоны (структуры VI порядка).

Краснокамский вал протягивается вдоль северо-западного края Пермского свода. По происхождению вал подобно своду является сквозной (тектонической) структурой. Данные геофизических исследований свидетельствуют о том, что в рельефе фундамента на Пермском выступе валу соответствует валообразное поднятие. Девонские и каменноугольные отложения более высокое положение занимают в центральной части вала, на Краснокамском поднятии, а пермские - в се­веро-восточной части. Эти изменения в строении вала связаны с региональным увеличением мощности нижнепермских отложений в

восточном направлении. По этой же причине контуры локальных осложняющих структур по кровле артинского яруса более расплывчаты. В поперечных сечениях вал асимметричен: углы падения северо-западного крыла до 2°З0', юго-восточного- ^1010.С глубиной вал приобретает более резкие очертания: амплитуда его в нижнепермских отложениях 70- 120 м,

• каменноугольных-140 м, в девонских - до 300 м. Вал осложнен несколькими локальными поднятиями (структурами VII порядка): в юго-западной части - это Островная, Нытвинская и Марчуговская структуры;

• центральной части- Краснокамская и Оверятская, в северо-восточной - Северокамская, Кизимская, Гайвинская, Хохловская, Скобе-левская, Зоринская и Кузнецовская. Ниже приводятся краткие описания структур, находящихся на площади съемки.

Северокамское поднятие расположено в долине р. Гаити в районе д. Екимята и Карпята. По происхождению поднятие является потребней но-наложенной структурой: оно прослежено с фраиского до артинского яруса. В девонских и каменноугольных отложениях на поднятии выделяются два купола: западный й восточный; Максимальные размеры западный купол имеет по кровле терригенных отложений кыновского горизонта- 12х6 км (в пределах изогипсы минус 1675 м), восточный купол - по кровле терригенных отложений верейского горизонта 10,5х5,5 км (по изогипсе минус 840 м). Общая длина поднятия достигает 18 км, общая ширина-до 13 км. Амплитуда поднятия в каменноугольных отложениях 20- 25 м, в девонских возрастает до 40-47 м.

Соответственно с глубиной увеличиваются углы падения крыльев: от 0°20' _0035i _до ^1015.На структурной карте по кровле артинского яруса на поднятии фиксируется лишь западный купол размером 4,5х1,8 км и амплитудой до 2 м (по условно замкнутой изогипсе минус 80 м).

Кизимское поднятие расположено в 2 км южнее Северокамского. Оно более четко выражено в додевонских отложениях в виде отдельны приподнятых тектонических блоков, разделенных системой узких и грабенообразных прогибов. По кровле терригенных отложений кыновского горизонта поднятие представляет собой структурный выступ, осложненный двумя небольшими брахиформными вершинами размерами 2х1 км и 1,6х0,5 км. По кровле терригенных отложении тульского горизонта Кизимское поднятие фиксируется как куполовидная структура размером 4,7х3,2 км с амплитудой 21 м. По кровле башкирского яруса поднятие является брахн-антиклиналью субширотного простирания размером 4,3 Х Х2,0 км (по замкнутой изогипсе минус 895 м) и амплитудой 6,0 м. По кровле артинского яруса поднятие выражено слабо: по условно замкнутой изогипсе минус 75 м - это малоамплитудная куполовидная складка размером 1,8х1,0 км. По особенностям строения Кизимское поднятие является погребенной структурой, а так как на нем

выявлены рифогенные постройки (Рыбаков, 1995), то по происхождению поднятие относится к тектоно-седиментационному типу.

Оверятское поднятие - небольшая куполовидная складка между Краснокамским и Северокамским поднятиями. По кровле терригенных отложений кыновского горизонта его размеры 4,5Х4,5 км при амплитуде 10 м (по изогипсе минус 1680 м), по кровле терригенных отложений тульского горизонта- 5Х3 км при амплитуде 16 м (по изогипсе минус 1200 м). В артинских отложениях складка не выражена, т. е. поднятие также является погребенной структурой.

Гайвинское поднятие расположено в долине р. Хохловки п представляет собой симметричную брахиантиклинальную складку северо-восточного простирания. Максимальная длина складки зафиксирована по кровле артинского яруса - 13 км (по изогипсе минус 30 м), максимальная ширина по кровле башкирского яруса составляет 7 км (по изогипсе минус 900 м). Амплитуда складки изменяется незначительно: от 11 до 20 м. Обычные углы падения пород на крыльях 0°35' - 0°59', изредка увеличиваясь до 1,5-2°. Гайвинское поднятие относится к подтипу сквозных тектонических структур с небольшим смещением сводовьи частей: в пермских отложениях свод поднятия смещен вдоль оси в юго-западном направлении,

Скобелевское поднятие выявлено.в районе д. Скобелевкн, восточная его часть находится иод Камским водохранилищем. Поднятие отнесено к сквозным структурам, однако изучено оно более детально лишь в нижнепермских отложениях. По данным структурно-картировочньи скважин поднятие представляет собой купол размером 2,2х1,8 км с амплитудой 15-24 м. Северо-западное крыло несколько круче, чем юго-восточное: углы падения пород соответственно 0°52'-Г19 п 0°20' - 0°27'.

Хохловское поднятие представляет собой структурный выступ северо-северо-восточного простирания, размером 3х2 км. Оно располагается в окрестностях пристани Хохловка, от Гай-винского и Скобелевского поднятий отделено незначительными по глубине прогибами. Амплитуда поднятия увеличивается вниз по разрезу с 9 м по кровле тюйской пачки до 19 м по кровле артинского яруса. Одновременно возрастают и углы падения пород с 0°34' до 1°.

Лобановская и Межевская валообразные зоны по проис­хождению относятся к структурам тектоно-седиментационного типа/ Валообразные зоны представляют собой линейные цепочки пологих антиклинальных складок, имеющих в ядрах рифовые массивы, образовавшиеся в позднедевонскую эпоху вдоль бортов Камско­Кинельской системы прогибов. Мощность рифовых образований достигает здесь 530-590 м. В строении рассматриваемых валообразных зон принимают участие породы от верхнего девона до верхней перми включительно. Под рифами по кровле кьжовского горизонта на месте зон картируется моноклиналь с восточным падением слоев.

Лобановская валообразная зона протягивается в северо-северо­восточном направлении на юго-восточном краю Пермского свода. Протяженность валообразной зоны - около 100 км

при ширине от 3 до 7 км; для нее характерно общее погружение шарнира на юго-запад. В пермских отложениях в поперечном сечении структура имеет симметричное строение: углы падения крыльев в пределах 11 °40'. Амплитуда зоны по кровле артинского яруса составляет 40-50 м. С глубиной валообразная зона приобретает асимметрию, возрастает ее амплитуда. Более крутым становится юго-восточное крыло: в каменноугольных отложениях углы падения от Г до 2°50', в фаменских отложениях углы возрастают до 7-8°. Падение же пород на северо-западном крыле на нижних горизонтах не изменяется. Амплитуда валообразной зоны в нижнекаменноугольных и

верхнедевонских отложениях возрастает до 150-175 м.

Лобановское поднятие находится в 10 км восточнее г.Перми, центральная его часть расположена в районе пос. Голый Мыс. Поднятие представляет собой линейную антиклинальную складку северо-восточного простирания с двумя-тремя согласными брахиформными вершинами. Длина структуры 25-28 км, амплитуда 20-30 м. В поперечном сечении поднятие имеет асимметричное строение: углы падения пород на северо-западном крыле 0°30'- Г30⁷, на юго-восточном 2°30'- 3°30'.

Межевская валообразная зона имеет в плане коленообраз-ную форму с перегибом в районе устья р. Полазны: западная половина -субширотного простирания, восточная - субмёри-дионального. Протяженность валообразной зоны в девонских и каменноугольных отложениях 58 км, в пермских -35 км, ширина изменяется от 4 до 8 км.

Рис. 1.Складка в гипсовых породах (Чумкасский карьер)