Гравитационное поле
В области Восточно-Европейской платформы характер поля определяется внутренней структурой кристаллического фундамента и поведением глубинных границ разделов земной коры поверхности Конрада и Мо- хоровичича.
В погруженной части склона платформы возрастает влияние рельефа фундамента и плотностных границ платформенного чехла.Для этой области характерна повышенная напряженность гравитационного поля, состоящего из чередования относительных максимумов и минимумов силы тяжести различной интенсивности -и ориентировки, разделенных зонами больших градиентов. Среди них по интенсивности, протяженности и четко выдержанному простиранию (от се-
вер-северо-восточного к меридиональному) выделяются Белозерский, Запорожский и Херсонский максимумы (рис. 98).
.Наибольшей интенсивностью отличается Белозерский максимум. По данным глубинных сейсмических зондирований ГСЗ, к нему приурочен подъем высокоскоростной границы раздела (предположительно поверхности Конрада). Зона больших градиентов, ограничивающих максимум с юга, соответствует глубинному разлому, плоскость которого наклонена на юг. С рассматриваемым гравитационным максимумом совме-
Рис. 98. Схема гравитационного поля. Составили В. Е. Бураковский, Б. Л. Гуревич, С. Я. Шершевская, 1965
Максимумы силы тяжести: / — склона Русской платформы (I — Одесский, II—Рясно- польский, III — Херсонский, IV — Запорожский, V — Белозерский, VI — Приазовские, VII — Вино- градовский); 2 — Скифской плиты (Азовской акватории, IX — Новоселовский, X — Симферопольский, XI — Новоцарицывский); 3—Крымского мегантиклинория; 4— .глубоководной впадины Черного моря. Минимумы силы тяжести: 5—склона Русской платформы; 6 — Скифской плиты (1 — Западно-Каркинитоюий, 2 — Каркинитокий, 3 — Сивашокий, 4 — Северо-Азовские, 5 — Индоло-Кубанский); 7 — глубоководной впадины Черного моря; 8—зоны больших градиентов силы тяжести
щается одноименная магнитная аномалия, вызванная мощной толщей железистых пород, выполняющих осевую часть Белозерского синклино- рия.
Вероятно, Белозерский гравитационный максимум обусловлен суммарным эффектом, создаваемым осадочно-метаморфическим комплексом докембрия и подъемом плотных пород «базальтового» слоя.Максимумы гравитационного поля, расположенные западнее (Запорожский и др.) и восточнее (Приазовские), характеризуются большими размерами и меньшей интенсивностью зон больших градиентов, их ограничивающих. Отсутствие в пределах этих гравитационных максимумов интенсивных магнитных аномалий позволяет считать, что они вызваны подъемом поверхности Конрада и в связи с этим развитием в гранитном слое пород основного состава (амфиболитов, амфиболовых и биотитовых гнейсов).
Упомянутые максимумы силы тяжести разделены зонами пониженных значений поля (наиболее протяженным и резко выраженным из них является Николаевский минимум), возможно, соответствующими участкам большей гранитизации земной коры и погружения поверхности Конрада.
Зоны больших градиентов, ограничивающие с юга рассматриваемые аномалии склона щита, соответствуют, вероятно, региональному глубинному разлому, с которым связано изменение структуры земной коры. К югу от него строение гравитационного поля меняется: напряженность его резко уменьшается, а простирание региональных аномалий становится субширотным.
Лишь на небольшом участке (Присивашье) в целом субширотное гравитационное поле осложнено относительными максимумами силы тяжести северо-западного простирания (Виноградовский, Ново-Алексе- евский), совпадающими с максимумами магнитного поля. Они, вероятно, отвечают складчатым структурам докембрийского фундамента, погруженного здесь на значительную глубину.
Западно-Каркинитский, Каркинитский, Сивашский и Северо-Азовские минимумы силы тяжести, приуроченные к зоне сочленения разновозрастных платформ, обусловлены грабенообразными впадинами, выполненными мощной толщей осадочных отложений мезозойского возраста. Прогиб фундамента в пределах Каркинитского и Сивашского грабенов, по данным ГСЗ и количественной интерпретации гравитационного поля (Бураковский, Гуревич, 1965), компенсируется подъемом поверхности Конрада.
В районе Северо-Азовских грабенов прогиб фундаментов, вероятно, сопровождается погружением этой поверхности и остается некомпенсированным.К югу от Каркинитского минимума силы тяжести наблюдается группа положительных и отрицательных локальных аномалий небольшой интенсивности, имеющих изометрическую форму. Прослеживаются они вплоть до северного берега Тарханкутского полуострова, где ограничиваются зоной больших градиентов субширотного простирания. Эти аномалии, не всегда отвечающие аномалиям магнитного поля, вероятно, отображают внутреннюю структуру глубоко погруженного и значительно переработанного фундамента.
В области Скифской п л и т ы, характеризующейся плотностной однородностью фундамента, внутренняя структура незначительно влияет на строение гравитационного поля, и основной эффект здесь создается рельефом плотностных границ в осадочном чехле и консолидированной коре.
В целом там господствует относительно повышенное гравитационное поле с преобладанием субширотных элементов. Увеличение интенсивности Гравитационного поля к югу обусловлено подъемом поверхности фундамента и, по-видимому, глубинных границ раздела. Максимальная интенсивность гравитационного поля наблюдается в районах Новоселовского и Новоцарицынского максимумов силы тяжести.
В центральной части Азовского моря прослеживаются три субширотно ориентированные зоны максимумов. Северная и центральная выражаются четко, южная отображена изгибом изоаномал. Гравитационные максимумы центральной зоны располагаются на южном склоне Азовского вала и, вероятно, аналогично Новоцарицынскому максимуму силы тяжести, обусловлены поднятием плотных пород по разлому (Соллогуб, Чекунов и др., 1964).
Для отдельных участков этой области наблюдается соответствие между напряженностью гравитационного поля и глубиной залегания складчатого основания. Однако, как следует из результатов ГСЗ, гра- витационное поле здесь обусловлено не тблько рельефом поверхности фундамента, но и поведением поверхности «базальтового слоя».
На юго-востоке Скифской плиты гравитационное поле отделено зоной больших градиентов от региональных минимумов Индоло-Кубанского прогиба, а на юге и юго-западе — от интенсивных максимумов горного Крыма.
Гравитационное поле горного Крыма отображает рельеф основных плотностных границ земной коры и неоднородность интрузивных тел.
Поле силы тяжести характеризуется там высокой напряженностью, наибольшей в его западной части. Увеличение интенсивности поля, здесь, очевидно, объясняется выходом на поверхность плотных пород таврической серии и подъемом поверхности базальтового слоя при некотором увеличении мощности земной коры. Области повышенных значений поля, прослеживающиеся в пределах Черного моря, к западу и востоку от Крымских гор, вероятно, отображают погруженные структуры мегантиклинория.
Следует сказать, что структуры мегантиклинория горного Крыма, не нашли четкого проявления в гравитационном поле из-за недостаточной детальности гравиметрической съемки.
В пределах южной части Азовского моря и северной половины Керченского полуострова располагается региональный минимум силы тяжести значительной интенсивности, отвечающий Индоло-Кубанскому краевому прогибу.
В области глубоководной впадины Черного моря характер гравитационного поля, кроме эффекта основных плотностных границ в земной коре, в значительной мере, вероятно, обусловлен внутренней неоднородностью верхней мантии.
Южнее Крымского полуострова там располагается группа региональных минимумов силы тяжести, выявленных морской гравиметрической съемкой (Ю. Д. Буланже, 1961), однако из-за редкой сети наблюдений их интенсивность и конфигурация установлены лишь в общих чертах. Зона больших градиентов силы тяжести, ограничивающая с севера указанные минимумы, вероятно, соответствует глубинному разлому подкорового заложения, отделяющему горный Крым от глубоководной впадины Черного моря.
Гравитационное поле Черноморской впадины характеризуется большой интенсивностью, а наблюдаемые здесь максимумы силы тяжести имеют субширотное простирание.
Увеличение интенсивности гравитационного поля, как показывают результаты ГСЗ, объясняется уменьшением (до 22—30 км) мощности земной коры и отсутствием «гранитного» слоя. Совместный анализ гравитационного поля и результатов ГСЗ позволяет предположить различное строение земной коры и верхней мантии в западной и восточной частях дна Черного моря (Бураковский, Гуревич, 1965).Электрометрические исследования
В зависимости от решаемых задач в пределах рассматриваемого региона применялись различные методы электроразведки. Так, для изучения тектоники осадочного чехла и фундамента использовались методы ВЭЗ, дипольных электрических зондирований (ДЭЗ) и электропрофилирования, а в последние годы — метод зондирований становлением электромагнитного поля (ЗСП). Наиболее эффективен из всех перечисленных метод ВЭЗ. Хорошие результаты получены также при комплексировании упомянутых методов в различных сочетаниях. В пределах Азовского и Черного морей с успехом применялись методы непрерывных дипольных осевых зондирований (НДОЗ) и непрерывного профилирования (НП).
Для выяснения гидрогеологических условий отдельных участков с большим эффектом используются методы ВЭЗ, ДЭЗ, дипольного профилирования; картирование известняков проводится методом ВЭЗ, изучение направления трещиноватости пород — методом круговых электрических зондирований.
Результаты региональных электрометрических исследований значительно дополнили представление о тектонике Крыма, особенно о поведении поверхности фундамента в местах его неглубокого залегания и локальных структурах в осадочном чехле.
Глубина залегания опорного горизонта высокого электрического сопротивления в различных частях региона неодинакова. В северной части Причерноморья он погружается к югу, а в равнинном Крыму — в сторону Индоло-Кубанского прогиба и грабенов Сивашского, Карки- нитского. В пределах последнего глубина залегания опорного горизонта составляет примерно 4200—4600 м.
В Азовском море выделяется несколько областей с различной глубиной залегания опорного горизонта высокого сопротивления: а) южный склон Украинского щита, характеризующийся моноклинальным погружением горизонта от 400 до 1600 м\ б) Северо-Азовские грабены с глубиной его залегания порядка 1600—1800 м\ в) Азовский вал, в области которого опорный горизонт залегает на глубине 900— 1000 м; г) южный склон эпигерцинской платформы, характеризующийся его погружением до 2000—2400 м.
Электрометрическими работами в пределах северного борта Причерноморского прогиба установлено блоковое строение фундамента — выявлены Ново-Алексеевский и Генический опущенные блоки. В Сиваш- ской впадине на фоне общего подъема опорного горизонта к югу оконтурены Стрелковое и Чонгарское поднятия субширотного простирания. В западной части Крыма также прослеживается ряд локальных поднятий. Южнее Новоселовской площади выявлены контуры Симферопольского поднятия и установлен предположительный характер его сочленения с соседними структурами.
По результатам полевых электроразведочных работ в пределах Южного берега Крыма составлено представление о литологических разностях развитых здесь пород. Установлено существование подземного водораздела, разграничивающего различные площади водосбросов; определены зоны интенсивной трещиноватости пород и установлено их преобладающее северо-восточное направление (Богданов, 1960).
Разрывные нарушения намечаются по различным признакам: резкой смене геоэлектрического разреза, устанавливаемой по изменению типа кривых ВЭЗ, смене направления изолиний «S» и изогипс опорного горизонта, искажению правых ветвей кривых ВЭЗ; появлению зон интенсивных градиентов проводимости, кажущихся сопротивлений и т. д.