Все вышеизложенные комплексы повсеместно перекрываются рыхлыми терригенными отложениями кайнозойского структурного этажа, представленного многообразными генетическими телами.
Палеогеновая система представлена средним и верхним отделами. Это локально развитые пески кварцевые, глины и опоки саксаульской свиты эоцена, мощностью от 5 до 27 м. Верхний отдел (олигоцен) присутствует в разрезах в виде песков, алевритов, глин и бурых углей куртамышской свиты. Мощность - до 80 м.
Неогеновая система. Отложения неогена на территории края также развиты весьма локально, представлены нижним (миоцен) и верхним (олиоцен) отделами.
В составе миоцена выделяются две свиты: наурзумская, сложенная глинами и песками мощностью до 30м; каракольская, представленная каолинит-монтмориллонитовыми глинами и песками красноцветными мощностью до 30 м.
Плиоцен представлен (снизу вверх) глинами гидрослюдами кинельской свиты, мощностью 3-10 м; глинами, супесями, песками и галечниками кустанайской свиты, мощностью до 17 м; красноцветными глинами и песками аккулаевской свиты мощностью до 20 м.
Четвертичные образования (квартер) на территории края представлены полным генетическим спектром осадков: аллювиальные, делювиальные, элювиальные, ледниковые, флювиогляциальные, озерные, коллювиальные, болотные, эоловые, лессовые, спелеогенные и техногенные. Литология осадков весьма разнообразна - от торфяников и пелитоморфных озерно-болотных осадков до щебнисто-глыбовых образований элювиального и делювиального генезиса. Наибольшими мощностями (до 120 м) характеризуются комплексы аллювиальных, гляциальных и флювиогляциальных отложений.
2. 2. Тектоника и неотектоника пермского края
В этой главе будет приведена общая характеристика тектоники Пермского края с описанием форм тектонических нарушений и охарактеризуется новейшая тектоническая активность района.
В пределах Пермского края и прилегающих субъектов европейской части Российской Федерации с запада на восток выделяются три крупных тектонических региона ‑ Восточно-Европейская платформа, Предуральский краевой прогиб и Уральская складчатая система. В целом геологический разрез территории представлен двумя крупными структурными комплексами (этажами) ‑ фундаментом и осадочным чехлом.
2. 2. 1. Тектоника платформенной части региона
Кристаллический гранито-гнейсовый фундамент залегает на глубинах от 1,6-2,0 км на Коми-Пермяцком погребенном своде до 10 км и более в Куединской впадине. К востоку от Коми-Пермяцкого свода поверхность фундамента погружается в восточном направлении до глубин 6,0-6,5 км и более в зоне сочленения Предуральского краевого прогиба и передовых складок Урала. К западу от Коми-Пермяцкого свода развит срединный грабен Казанско-Кажимского рифтогена.
В центральной части территории Пермского края геолого-геофизическими работами установлено наличие Краснокамско-Гремячинского блокового горста. В юго-восточной части края развит крупный Кунгуро-Уфимский выступ фундамента на глубинах 3,0-4,0 км. Между этим выступом и Краснокамско-Гремячинским горстом существует Бабкинская седловина. К западу от этих трех крупных тектонических элементов фундамента развит глубокий Калтасинский авлакоген. Он имеет сложное блоковое строение. В его срединной части прослеживается Бородулинско-Большесосновская субмеридиональная приподнятая блоковая зона с глубинами залегания поверхности фундамента от 3,0-4,0 км на севере до 5,5-6,5 км на юге. К востоку от нее развита Верещагинско-Куединская, а к западу Кезско-Сарапульская погруженные блоковые зоны, в которых фундамент залегает на глубинах 5,5-10,0 км и более. Восточный (Чернушинский) и западный (Удмуртский) борта авлакогена ступенчато воздымаются к сложным крупным положительным структурам фундамента: Северо- и Южно-Татарскому сводам, а также к Кунгуро-Уфимскому выступу и Краснокамско-Гремячинскому горсту. {1}
По характеру гравитационных и магнитных аномалий среди фундамента выделяются наиболее древние беломорские массивы: Коми-Пермяцкий, Камский и Красноуфимский.
Анализ учеными материалов гравитационных и магнитных полей, сейсморазведки, глубокого бурения, дешифрирования аэро- и космофотоснимков позволил выделить в фундаменте системы глубинных разломов и ослабленных зон, сопровождающихся магматизмом горных пород. Эти системы имеют различный возраст зарождения и последующей активизации, что повлияло на развитие и структуру вышележащего комплекса осадочных пород. В целом ряде случаев разрывные нарушения фундамента и в настоящее время оказывают существенное влияние на тектонику осадочного чехла, рельеф земной поверхности, характер развития речной сети и т.д.
Осадочный чехол платформенной территории фундамента в Пермском крае и сопредельных регионов представлен рифейскими, вендскими, нижнепалеозойскими, девонскими, каменноугольными, пермскими и мезозойско-кайнозойскими отложениями. Его мощность изменяется от 1,6-2,0 км на Коми-Пермяцком погребенном своде до 10,0 км и более в Калтасинском авлакогене, т.е. прямо зависит от глубины залегания фундамента. Периодически возникавшие сложные сочетания тектонических движений фундамента в платформенный этап развития территории привели к образованию в осадочном чехле нескольких структурных подэтажей: рифейского, вендского, девонско-нижнетриасового, среднеюрско-мелового и кайнозойского. Крупные географические (на больших площадях), а местами и резкие угловые несогласия в залегании осадочных толщ предопределяют наличие целого ряда обособленных структурных ярусов: девонского карбонатно-терригенного, верхнедевонско-турнейского карбонатного, визейско-верхнекаменноугольного, нижнепермского и верхнепермско-нижнетриасового.
Рис. 2. Схема строения фундамента Пермского Предуралья (по В. М. Проворову, 1973 г.)
Условные обозначения к рисунку 1:
Зоны развития: 1 ‑ беломорского, 2 ‑ карельского и 3 ‑ байкальского фундамента; 4 ‑ выходы байкальского фундамента на поверхность; 5 ‑ Чердынская шовная зона между гранито-гнейсовым и сланцевым фундаментом; 6 ‑ зоны глубинных разломов; 7 ‑ ступенчатые склоны авлакогенов; 8 ‑ номер скважины и глубина поверхности фундамента.
Разломы и ослабленные зоны фундамента: 9 ‑ сформировавшиеся до консолидации фундамента; 10 ‑ те же, активизировавшиеся в верхнем протерозое; 11 ‑ те же, активизировавшиеся в верхнем протерозое, палеозое и местами в мезокайнозое; 12 ‑ сформировавшиеся в верхнем протерозое; 13 ‑ те же, активизировавшиеся в палеозое, местами в мезокайнозое; 14 ‑ сформировавшиеся в палеозое, местами активизировавшиеся в мезокайнозое; стратоизогипсы поверхности гранито-гнейсового (15) и сланцевого (16) фундамента
Элементы фундамента: А ‑ Коми-Пермяцкий; Б ‑ Камский и В ‑ Красноуфимский беломорские массивы; I ‑ Тиманский блок (предположительно грабен в погребенном гранито-гнейсовом фундаменте); II ‑ Притиманский блок (предположительно ступенчатый склон гранито-гнейсового фундамента, погребенного под сланцевым фундаментом); III ‑ Чердынская шовная зона. Ступенчатые склоны грабена Казанско-Кажимского авлакогена: IVa ‑ Западный (Гривский); IVб ‑ Восточный (Чернореченский); V ‑ впадина срединного грабена Казанско-Кажнмского авлакогена. Коми-Пермяцкий свод: VIa ‑ Вороньинская вершина, VIб ‑ Лойнинская вершина; VIв ‑ Кирсинская часть Кильмезско-Кирсинского грабена;VIг ‑ Еложская зона разломов; VII ‑ Гайнско-Кудымкарская межблоковая карельская зона разломов (предположительно авлакоген байкальского заложения). Камская моноклиналь: VIIIa ‑ Камская блоковая плита, VIIIб ‑ Соликамская блоковая плита; VIIIв ‑ Савинская зона разломов; IХ-Чермозская седловина. Краснокамско-Гремячинский горст: Ха ‑ Краснокамский блок (Пермский выступ); Хб ‑ Косьвинско-Чусовской блок, Хв ‑ Гремячинский блок. Сложный грабен Калтасинского авлакогена, 1) Кезско-Сарапульская погруженная зона: ХIа ‑ Зуринский выступ, XIб ‑ Игрино-Кезская впадина, ХIв ‑ Боткинская седловина ; ХIг ‑ Сарапульская впадина; 2) Бородулинско-Большесосновская приподнятая зона, ХIIа ‑ Бородулинский выступ, XIIб ‑ Ножовский выступ; ХIIв ‑ Больше-Сосновский выступ; 3) Верещагннско-Куединская погруженная зона: ХIIIа ‑ Верещагинская впадина; ХIIIб ‑ Куединская впадина; 4) ступенчатые склоны: XIVa ‑ Западный (Удмуртский); а1 ‑ Гремихинский выступ, XIVб ‑ Восточный (Чернушинский); б1 ‑ Осинский выступ, б2 ‑ Маячный выступ; б3 ‑ Батырбайский выступ; XV ‑ Чепецкая седловина. Северо- Татарский свод: XVIa ‑ Ярский выступ, XVIб ‑ Удмуртский выступ; ХVIв ‑ Кильмезская часть Кирсинско-Кильмезского грабена; XVII ‑ Нижнекамская зона разломов; XVIII ‑ Южно-Татарского свод, XIX ‑ Бабкинская седловина; XX ‑ Кунгуро-Уфимский выступ; XXI ‑ Сылвенский блок; XXII ‑ Красноуфимская седловина; XXIII ‑ Юрюзано-Айский блок-впадина (сосновский грабен) Калтасинского авлакогена; XXIV ‑ Западно-Уральская зона разломов.
Нижнепермский структурный ярус, сформировавшийся, в основном, в заключительную стадию герцинского тектогенеза, наиболее сложно построен в Предуральском краевом прогибе. Изучение тектоники нижнепермских отложений особенно необходимо потому, что нижнепермские маркирующие горизонты и первая жесткая сейсмическая граница несут на своем структурном (тектоническом) облике последние доказательные величины (амплитуды) волнообразно-колебательных и блоковых подвижек участков земной коры, произошедших под влиянием герцинских процессов, а также в связи с альпийским тектогенезом и неотектоникой.
В региональном отношении Пермский край приурочен к окраиной части Русской плиты, преобладающую часть которой занимают такие крупные отрицательные структуры осадочного чехла, как Верхнекамская впадина и Предуральский краевой прогиб. {2}
Верхнекамская впадина (ВКВ)
Впадина состоит из нескольких частей, так как является гетерогенной структурой. По размерам ее можно называть даже синеклизой, поскольку она перекрывает Калтасинский авлакоген, Немскую вершину Северо-Татарского свода, Чепецкую и Чермозскую седловины, а также Коми-Пермяцкий свод фундамента, Камский свод и даже Соликамскую впадину. В пределах Верхнекамской впадины выделяются три основные обособленные зоны, которые отличаются историей развития и геологическим строением: Бородулинско-Фокинская, Вятско-Камская и Камско-Чермозская.
Бородулинско-Фокинская зона генетически приурочена к северо-западной части Калтасинского авлакогена. Эта зона разделяет Северо-Татарский и Пермско-Башкирский своды. Она четко прослеживается по всем структурным этажам, т.е. является сквозной структурой. На юге зона ограничена Бирской седловиной.
Вятско-Камская зона приурочена к Коми-Пермяцкому массиву с одноименным погребенным сводом. Здесь нижнепермский структурный ярус залегает на 1200 м глубже, чем в районах Тимана и Кунгуро-Уфимского выступа Пермско-Башкирского свода, а также на 700 м ниже относительно краевой части Северо-Татарского свода. Среднекаменноугольные отложения на погребенном Коми-Пермяцком своде фундамента залегают примерно на глубине 2000-2500 м.
Камско-Чермозская зона фактически перекрывает Камский свод, Ракшинскую седловину и Соликамскую впадину. Эта зона выражена в отложениях нижнепермского и верхнепермско-нижнетриасового структурного яруса.
Таким образом, преобладающая часть Верхнекамской впадины является наложенной структурой. Исключение составляет лишь ее Бородулинско-Фокинская зона, расположенная над Калтасинским авлакогеном.
Рис. 1. Схема тектонического районирования Пермского края (по Проворову, 1973 г.)
Пермско-Башкирский свод (ПБС)
На территории Пермского края свод представлен своей северной частью, четко выделяющейся на геологической карте по отсутствию татарских отложений. Свод является гетерогенной структурой. Он состоит из Пермской и Башкирской вершин, разделенных Бабкинской седловиной. Кроме этого, в нижнепермском структурном ярусе в юго-восточной части свода выделяется крупный Кунгуро-Уфимский (или Уфимский) выступ, морфологически представленный на земной поверхности Уфимским плато. Пермская вершина Пермско-Башкирского свода приурочена к Краснокамскому блоковому выступу фундамента. По карбону и более древним отложениям здесь наблюдается погружение осадочного чехла в сторону Предуральского прогиба в виде Кунгурской гомоклинали. Южнее Уфимское плато, находится Башкирская вершина. Она располагается на территории Башкортостана над Калтасинским авлакогеном с глубиной фундамента более 10-12 км. Бабкинская седловина, разделяет Пермскую и Башкирскую вершины ПБС и прослеживается по всему геологическому разрезу вплоть до фундамента. По нижнепермским отложениям наиболее прогнутая часть седловины, расположенная к востоку от Осинского вала, находится на 500-800 м ниже Пермской вершины и Кунгуро-Уфимского выступа ПБС.