Юго-восточная часть Керченского полуострова
Юго-восточная часть Керченского полуострова включает зону складок северо-восточного простирания, состоящую из двух рядов антиклиналей, разделенных синклиналями. Между этой системой складок и южным краем широтного ряда антиклиналей Чистопольской, Андреевской, Восходовской и Солдатской, относящихся к северной системе полуострова, расположен довольно обширный участок с очень спокойным залеганием слоев, нарушенных куполовидными антиклиналями и очень пологими мульдами — синклиналями.
Этот участок занимает пространство как раз между двумя основными системами складок Керченского полуострова, и в то же время находятся на прямом простирании осевой зоны антиклинория Юго-Западной равнины. Вероятно, этот участок и следует рассматривать как погружающееся к востоку продолжение этого антиклинория.Главными элементами структуры этого участка являются Аршин- цевская (или Камышбурунская) и Героевская (или Эльтигенская) плоские синклинали, хорошо известные как главные железорудные мульды Керченского полуострова, которые заполнены всей толщей пород мэотиса, понтического и киммерийского ярусов. Оси этих мульд сходятся под углом, так как первая из них простирается широтно и следует вдоль складок северной системы, а вторая — протягивается с югозапада на северо-восток и следует направлению складок юго-восточной системы Керченского полуострова.
В пределах очень пологого поднятия, разделяющего упомянутые мульды, расположены три сближенные куполовидные складки: Репьев- ская, Соколовская и Алагольская, своды которых образованы среднемиоценовыми отложениями и майкопской серией. Аршинцевская и Героевская мульды под углом окаймляют это пологое поднятие, осложненное перечисленными куполами.
В таком соединении мульд отражается сочленение двух главных систем неогеновых складок Керченского полуострова, окаймляющих погружающееся к востоку ядро Крымского мегантиклинория, сложенное майкопской серией.
В состав юго-восточной системы складок входят два ряда антиклиналей северо-восточного простирания. Один из них состоит из Опукской, Пограничной (Чорелекской) и Приозерной (Чонгелекской) антиклиналей. К Приозерной (Чонгелекской) антиклинали приурочено одно из наиболее давно эксплуатируемых месторождений нефти. Она расположена в 27 км юго-западнее Керчи и представляет собой асимметричную брахиантиклиналь северо-восточного простирания, восточная часть которой погружена под воды Тобечикского озера.
В своде Приозерной антиклинали обнажаются отложения конк- ского горизонта и нижнего сармата. Северо-западное ее крыло более пологое; углы падения пород в присводовой части составляют 30— 40°, а на погружении 8—10°. На противоположном юго-восточном крыле углы падения в присводовой зоне восточной половины крыла достигают 60—£0°; в западном направлении крыло заметно выполажи- вается. Ось складки воздымается в восточном направлении.
Складка имеет криптодиапировое строение и осложнена дизъюнктивными нарушениями: на южном крыле расположен сброс с амплитудой более 400 м, а на северном — разлом с амплитудой 60— 70 м. В восточной части складка осложнена вдавленностью, но на суше находится только ее западная половина, выполненная сопочными брекчиями и мэотическими известняками.
Северо-восточное продолжение Приозерной антиклинали получило название Заозерной (Тобечикской), большая часть которой уничтожена морем. К юго-востоку от описанной антиклинальной зоны располагается Заветнинская мульда, северо-восточное центриклинальное замыкание которой располагается в пределах Керченского пролива.
Юго-восточнее Заветнинской мульды протягивается вторая антиклинальная зона. Она образована двумя кулисообразно расположенными антиклиналями — Яковенковской, осложненной продольным разломом, и Кореньковской. Осевые плоскости этих складок юго-восточного побережья полуострова наклонены к северо-западу, и эти складки, таким образом, имеют признаки опрокидывания на юго-восток.
Возраст и происхождение складок Керченского полуострова
Складчатые системы Керченского полуострова принадлежат, как видно, к различным частям крупных структурных элементов; в юго-западной части они осложняют погружающееся ядро мегантиклинория горного Крыма, на севере полуострова — северное крыло этого мегантиклинория и в то же время крыло Индольского прогиба, на юго-востоке полуострова — периклинальный Керченско-Таманский прогиб.
Вместе с тем эти складки по происхождению очень тесно связаны и имеют в общем близкий возраст.По возрасту складчатые структуры Керченского полуострова разделяются на два типа. К первому типу Относятся складки Юго-Западной равнины, закончившие свое формирование до среднего миоцена, так как они перекрыты во многих местах несогласно залегающими отложениями чокракского горизонта.
В антиклинальных складках северной и юго-восточной частей Керченского полуострова, относящихся ко второму типу, хорошо выражено несогласие в основании мэотиса, свидетельствующее о начале роста этих складок еще в сарматское время (рис. 95). Окаймление антиклиналей сарматскими и мэотическими мшанковыми рифами показывает, что складки эти являлись возвышенностями на дне моря в верхнем миоцене. Рост складок продолжался в конце миоцена и начале плиоцена, о чем свидетельствует несогласие на крыльях антикли-
Рис. 95. Схема взаимоотношений отдельных горизонтов в складках Керченского полуострова (Керченская синклиналь)
1 верхний плиоцен, 2 — средний плиоцен, 3 — понтический ярус, 4 — мэоти- ческий ярус (а — глины, б — известняки, в — рифовые массивы), 5 — сармат, б — средний миоцен, 7 — майкопская серия, 3 — отложения сопочных брекчий
налей между понтом и подстилающими породами и несогласное, иногда трансгрессивное залегание слоев киммерийского яруса по периферии отдельных складок. Рост их, таким образом, продолжался по крайней мере до середины, а вероятнее даже до конца плиоцена, а может быть и до четвертичного периода.
Керченский полуостров, расположенный на прямом продолжении восточного окончания складчатого поднятия южного Крыма, в структурном отношении представляет собой его периклинальную часть, сформированную как складчатую область в новейшее время (миоцен— плиоцен). В мезозое и палеогене здесь располагался прогиб, в котором непрерывно в условиях интенсивного прогибания происходило отложение мощных, преимущественно глинистых и карбонатных осадков.
Особенно интенсивное накопление глинистых илов происходило в олигоцене (майкопская серия), мощность которых здесь, по-видимому, превышает 3 км. Однако начиная со среднего миоцена намечается изменение состава осадков, наряду с глинами происходит отложение известняков, мергелей, песчаников и других пород умеренной мощности, что было обусловлено первыми проявлениями неогеновых поднятий, охвативших огромные пространства юга европейской части СССР. На большей части прогиба, разделяющего Крым и Кавказ, в это время началось формирование складчатых структур, связанных, с одной стороны, с Крымским мегантиклинорием (Керченский и северная часть Таманского полуостровов) и, с другой — с Большим Кавказом (юго- восточная часть Таманского полуострова).Формирование этих складок протекало длительное время в условиях продолжавшегося отложения морских осадков. Это обстоятельство, а также огромная мощность вовлеченных в складчатость осадков и деятельность грязевых вулканов и привели к возникновению весьма своеобразных складчатых структур. Генетически складки Керченского полуострова огромное большинство исследователей относит к числу диапировых (Архангельский и др., 1930; Маймин, 1939; Лычагин, 1952 и др.). Доказательство этому они видят к очень крутом залегании майкопских глин в ядрах антиклиналей, осложненных, кроме того, разрывами и перемятых. К крыльям складок они быстро выполаживаются. В складках Юго-Западной равнины, где нет более молодых отложений, такое строение антиклиналей в разрезе позволяет прийти к выводу о вертикальном выжимании их ядер. Антиклинальные складки северной и юго-восточной частей Керченского и Таманского полуостровов также относят к складкам диапирового типа, считая, что они отличаются от складок Юго-Западной равнины только тем, что в их строении, кроме майкопских отложений, принимают участие отложения миоцена и плиоцена. В сильно размытых складках, в которых вскрывается майкопское ядро, видно, что оно построено так же как и в складках Юго-Западной равнины; покрывающие породы среднего миоцена в осевой части залегают иногда очень круто, а в крыльях быстро выполаживаются.
В малоразмытых складках майкопские глины на поверхность не выходят, и антиклинальный перегиб наблюдается в отложениях среднего миоцена или сармата, при этом перегиб довольно плавный, но при бурении и вскрытии майкопских глин выявляются их значительно более крутое залегание и сильная перемятость, что объясняют проявлением скрытого диапиризма. К таким «криптодиапировым» структурам относят Мысовую (Казантипскую), Тарханскую (Каралар- скую), Борзовскую, Опукскую, Чонгелекскую, Чорелекскую и некоторые другие антиклинали.На основе изучения строения ряда складок Таманского и Керченского полуостровов, произведенного в последние годы совместно с В. Я. Медведевым, М. В. Муратов пришел к другим выводам об их происхождении.
Он считает, что различная крутизна падений и степень перемя- тости майкопских отложений и пород среднего миоцена объясняется прежде всего наличием крупного углового несогласия между ними. Основание среднего миоцена обычно ложится с размьщом и несогласием на майкопские глины. Вместе с тем роль диапиризма в происхождении этих складок сильно преувеличена. По его мнению, их в основном следует отнести к числу «разломных», т. е. образовавшихся вдоль разломов глубокого заложения, а явления подвижек и перемятости в глинах связаны с движениями по разломам. Диапиризм же, т. е. вертикальное выжимание' глин, лишь вторичное явление, сопровождающее разломы. Именно с сетью разломов и связано расположение складчатых систем неогенового возраста вдоль периферии погружающегося ядра мегантиклинория горного Крыма на Керченском и Таманском полуостровах.
Очень значительную роль в строении и происхождении рассматриваемых складок, кроме того, играет грязевой вулканизм, на что обратил внимание первоначально Н. А. Головкинский (1890), затем К. А. Прокопов (1931), но что впервые по-настоящему оценил Г. А, Лычагин (1952). Уже давно было известно, что многие антиклинали северной и юго-восточной частей Керченского полуострова осложнены чрезвычайно характерными именно для него, совершенно особыми округлыми мульдами, получившими название вдавленных синклиналей, или «вдавленностей».
Действительно, эти синклинали как бы насажены и вдавлены в ядро или иногда в крылья антиклиналей. Несмотря на относительно небольшие размеры, эти вдавленности отличаются большой глубиной погружения заполняющих их слоев плиоцена, мэотиса, иногда и среднего миоцена, так что в разрезе такая синклиналь имеет форму котла. Целый ряд таких вдавленностей осложняет складки самого северного ряда, Караларскую и особенно Тарханскую, а также Бу- рашскую антиклинали. К их числу относится Баксинская синклиналь, разделяющая Гл азовскую и Борзовскую антиклинали.Большой «котел», заполненный сарматом и средним миоценом, расположен в самой середине Слюсаревской складки; котлы меньших размеров насажены на ядро Королёвской и Новошепетеевской антиклиналей. Осложнены вдавленностями Солдатская, Восходовская и Андреевская, а также Пограничная антиклинали. Вдавленность выявлена также между Репьевским и Сокольским куполами. Раздвоение восточной части Алексеевской антиклинали обусловлено существованием разделяющей ее вдавленной мульды. Целый ряд вдавленностей был установлен также поверх складок, сложенных майкопскими глинами в пределах Юго-Западной равнины, например на Вулкановской антиклинали у Джау-Тепе. Во многих случаях синклинальные вдав- ленности в пределах Юго-Западной равнины сильно размыты, и от них сохранились лишь остатки в виде небольших участков сарматских или среднемиоценовых пород, наложенных на майкопские глины или заполняющих небольшие котлы-углубления. Особенно типичны для них крепкие сарматские известняки и глинистые брекчии. В некоторых случаях в результате размыва от этих котлов сохранились только отдельные глыбы известняков, окруженные полем брекчий.
Происхождению вдавленных синклиналей, осложняющих строение антиклиналей Керченского полуострова, посвящена большая литература. Раньше большинство исследователей, занимавшихся этим вопросом, связывали их возникновение с особенностями механизма формирования складок под влиянием тех или других сжимающих усилий. Лишь в результате проведенных в последние годы буровых работ Г. А. Лычагину (1952) удалось найти правильное объяснение происхождения этих совершенно специфических элементов- структуры Керченских складок.
Давно было известно распространение на Керченском полуострове действующих грязевых сопок (описанных в свое время еще Г. Абихом), извергающих своеобразные продукты в виде жидкой грязи и так называемой сопочной брекчии. Как выяснилось, грязевые сопки, которые обычно располагаются группами, иногда образуют поля с довольно обширной площадью; приурочены они часто к местам, расположенным вокруг вдавленных синклиналей, или же находятся непосредственно на раздробленных и перемятых породах ядра антиклиналей. Сопки образуются в результате проникновения подземных вод по раздробленным глиадам.
Эти глины легко разжижаются водами и в виде глинистой грязи выносятся на поверхность под воздействием давления углеводородных газов, образующихся из органического вещества, заключенного в глинах. Грязь, отлагаясь на поверхности, образует целые холмы — конусы грязевых сопок. Когда каналы, по которым воды или грязь проникают на поверхность, оказываются забитыми, газы, не находя выхода, постепенно накапливаются. Давление газов увеличивается и, наконец, оказывается настолько значительным, что под его воздействием происходит прорыв, освобождающий скопившиеся газы.
Это явление сопровождается взрывом; вырывающиеся газы самовоспламеняются, грязь извергается из жерла, происходит извержение грязевого вулкана. Внешне оно несколько напоминает извержение- настоящего вулкана, однако не имеет ничего общего с ним по существу. •Самым крупным действующим грязевым вулканом Керченского полуострова является располагающийся в его центре Джау-Тепе высотой до Г00 м.
Вдавленные синклинали обычно сопровождаются целыми полями раздробленных глин и древних сопочных брекчий, представляющих продукты деятельности древних грязевых сопок. При изучении результатов бурения Г. А. Лычагин (1952) установил, что в середине вдавленных синклиналей также широко развиты продукты извержения грязевых сопок, причем они там чередуются со слоями осадочных пород с фауной плиоцена, мэотиса, сармата и в некоторых случаях среднего миоцена (карагана и чокрака). Это указывает на то, что процессы сопочных извержений на Керченском полуострове происходили в течение плиоцена и почти всего миоцена. Большая мощность этих накоплений в котлах, достигающая сотен метров *, и приуроченность их именно к ним привели Г. А. Лычагина к мысли, что генезис самих котлов вдавленных синклиналей обусловлен процессом древней сопочной деятельности. В результате этой деятельности сопки выносили из глубины на поверхность большие массы разжиженного глинистого материала.
Вдавленные синклинали представляют собой просадочные депрессии, образовавшиеся на поверхности в виде небольших впадин, которые возникали в результате выноса материала и компенсировали недостачу вещества на глубине, происходившую при деятельности сопок. Депрессии тут же заполнялись морскими осадками и частью сопочными брекчиями, и, таким образом, глинистый материал, вынесенный из глубины, отлагался поблизости на поверхности.
Процесс образования углублений поверхности на месте сопочных полей происходит и сейчас в местах интенсивной деятельности грязевых сопок. В этом легко убедиться на примере Булганакского поля сопок, расположенных недалеко от Керчи в котловине, имеющей явно не эрозионное, а просадочное происхождение.
Таким образом, деятельность грязевых сопок и вулканов и образование вдавленных синклиналей очень тесно связаны друг с другом и представляют собой генетически стороны одного очень интересного процесса.
Обе системы складок Керченского полуострова — широтного и северо-восточного простирания — находят свое продолжение, как это выяснил еще Н. И. Андрусов (1893), в складках на соседней части Таманского полуострова. Здесь антиклинали сильнее погружены, а синклинали, разделяющие их, значительно шире. Развиты здесь и грязевые сопки. Эти структуры, таким образом, должны быть отнесены к системе складок, обрамляющих Крымский мегантиклинорий. Подобные же складки окаймляют восточное погружение Кавказского меган- тиклинория. Разделом между этими двумя системами складок служит глубокая депрессия, расположенная в районе Кизылташского лимана.
Складки северной системы Керченского полуострова либо симметричны, либо слегка опрокинуты на север (Мало-Бабчикская, Новониколаевская антиклинали, северная антиклиналь Юго-Западной равнины). Складки системы юго-восточной части полуострова (Дюрменская, Кореневская, Яковенковская) опрокинуты на юго-восток. Опрокину- тость складок в противоположные стороны подчеркивает центральное, осевое положение поднятия Юго-Западной равнины. Керченский полуостров в целом имеет, следовательно, черты веерообразного строения.
1 По данным Г. А. Лычагина (1952), в Мало-Бабчикском котле при его диаметре в 2 км 'Мощность ископаемых сопочных отложений, вскрытых бурением, более 400 л.