Національна академія наук україни

ВІДДІЛЕННЯ МОРСЬКОЇ ГЕОЛОГІЇ і ОСАДОВОГО РУДОУТВОРЕННЯ ННПМ Національної академії наук УКРАЇНИ

НАУМЕНКО Олексій Дмитрович

УДК 551, 243 : 551.782/.79. 022.4] (477.75)

ЛІТОЛОГО-ФАЦІАЛЬНИЙ АНАЛІЗ ТЕКТОНІЧНИХ СТРУКТУР КЕРЧЕНСЬКОГО ПІВОСТРОВА

Спеціальність 04.00.21 - літологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата геологічних наук

КИЇВ - 2007р.

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Відділенні морської геології і осадового рудоутворення Національного науково-природничого музею НАН України

Науковий керівник: академік НАН України, доктор геолого-мінералогічних наук,

професор

Шнюков Євген Федорович

Відділення морської геології і осадового рудоутворення

Національного науково-природничого музею НАН України,

Директор (м. Київ)

Офіційні опоненти: доктор геологічних наук, професор

головний науковий співробітник

Шовкопляс Володимир Миколайович

Інститут геологічних наук НАН України (м. Київ)

кандидат геологічних наук

Пасинков Анатолій Андрійович

Кримське відділення Українського державного геологорозвідувального інституту, завідувач сектором регіонально-геологічних та еколого-геологічних досліджень (м. Сімферополь)

Захист відбудеться “_16_” _листопада_ 2007 р. в _11-00__ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К. 26.164.01 при Відділенні морської геології й осадового рудоутворення національного науково-природничого музею НАН України

за адресою: 01601, м. Київ, вул. О. Гончара, 55-б

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту геологічних наук НАН України за адресою: 01601, м. Київ, вул. О. Гончара, 55-б

Автореферат розіслано “_16_” _жовтня_ 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради К. 26.164.01,

кандидат геолого-мінералогічних наук _______________ О. М. Рибак

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Робота присвячена вивченню літолого-фаціальних особливостей тектоно-геодинамічного розвитку Керченського півострова з метою підвищення результативності геологорозвідувальних робіт.

В 80-х роках минулого сторіччя виникла проблема з пошуками й підготовкою до глибокого буріння антиклінальних структур. У той же час у зв'язку з обмеженим фінансуванням геологорозвідувальних робіт (ГРР) у всіх нафтогазоносних регіонах України першорядним завданням стало виявлення нафтогазоперспективних об'єктів, насамперед на невеликих глибинах. У цей час перспективи відкриття нових родовищ дослідники зв'язують із пастками неантиклінального типу, існування яких можна прогнозувати у вапняках середнього міоцену, теригенно-карбонатних відкладеннях нижньої крейди та верхньої юри.

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами. Результати експериментальних і теоретичних досліджень, що є базовими для дисертаційної роботи, пов'язані з науково-дослідними роботами, у виконанні яких дисертант брав участь, працюючи у відділенні морської геології й осадового рудоутворення ННПМ НАН України: “Геологічна історія Чорноморського басейну в четвертинний час та пов’язані з ним корисні копалини”, “геоекологія Кривбасу і Азово-Чорноморського узбережжя” і відділі геології нафти й газу Інституту геологічних наук НАН України: “Аналіз формування нафтогазоносних басейнів різного генетичного типу з метою визначення перспективних напрямків пошуків вуглеводнів в Україні” № ДР U000246 і “Прогнозування та наукове обґрунтування нарощування сировинної бази вуглеводнів в Україні” № ДР 0103U000736.

Мета й завдання дослідження Ціль роботи полягає у виявленні закономірних зв'язків літолого-фаціальних індикаторів осадонакопичення з розвитком тектонічної структури Керченського півострова.

Для досягнення мети вирішувалися наступні основні завдання:

1. Виявлення елементів успадкування регіональних і локальних структур за допомогою комплексу літологічних і стратиграфічних методів.

2. З'ясування закономірностей розміщення фаціальних зон седиментації з ієрархічною сукупністю конседиментаційних структур.

3. Виявлення літолого-фаціальних закономірностей мінливості відкладень для різних типів тектонічних структур.

4. Виявлення седиментологічних особливостей четвертинного осадонакопичення і їхніх зв'язків з морфологією рельєфу й глибинною структурою Керченського півострова.

Об'єкт дослідження – морські й континентальні пліоцен-четвертинні відкладення Керченського півострова.

Предмет дослідження – літолого-фаціальні особливості типових розрізів району дослідження у зв'язку з тектонічними переміщеннями окремих блоків.

Методи дослідження – при рішенні перерахованих вище завдань використовувався комплекс методів: літолого-фаціальний і палеотектонічний аналізи; літолого-стратиграфічної кореляції розрізів; петрографічного й мінералогічного вивчення порід і мінералів із проведенням хімічного, напівкількісного спектральних аналізів, електронної мікроскопії й визначення кількісного мінерального складу порід на підставі петрохімічних перерахунків; статистичні методи обробки геохімічних даних (факторний і кластерний аналізи).

Наукова новизна роботи:

1. Виділено основні літолого-фаціальні типи розрізів неоген-четвертинних відкладів Керченського півострова і встановлені їхні генетичні зв'язки з певними тектонічними структурами різного порядку (та їхніми елементами).

2. Установлено, що розподіл генетичних типів і фацій закономірно пов'язаний з ієрархічною сукупністю конседиментаційних структур.

3. Установлено, що різні типи тектонічних структур відрізняються певним характером літологічної мінливості й зокрема різним положенням піщаних акумулятивних тіл, карбонатних органогенних споруд, істотно глинистих полів щодо основних елементів антиклінальних структур (склепіння, крила, переклиналь).

4. Показано, що літолого-фаціальна зональність четвертинної седиментації на Керченському півострові визначається як геоморфологією, так і тектоно-геодинамічними факторами (взаємодія “нормальної зональності” й грязьового вулканізму)

Практичне значення одержаних результатів. Результати дисертаційної роботи можуть бути використані при картуванні осадових комплексів Керченського півострова і його шельфової зони, визначення їхнього генезису, стратиграфії й палеогеографічних умов осадонакопичення. Запропоновані уточнені схеми тектонічної будови Керченського півострова допоможуть виявленню в межах півострова й прилягаючих акваторій Чорного й Азовського морів відкладів залізних руд, будівельних пісків, перспективних колекторів вуглеводневої сировини, а також похованих берегових ліній - можливих місць зосередження прибережно-морських розсипних родовищ.

Фактичний матеріал і особистий внесок здобувача. В основу роботи лягли матеріали, зібрані автором під час навчання в аспірантурі й роботи в “Укрчерметгеології”, ДГП “Геоінформ” і відділі геології нафти й газу Інституту геологічних наук НАН України. Фактографічна база включає матеріали космічної спектрозональної зйомки, радіопроменевого зондування, топографічні карти й описи відслонень. Всі основні дослідження й висновки, які наведені в даній дисертації, проведені й отримані особисто автором. Там, де автор використовує дані й висновки інших дослідників є відповідні посилання.

Апробація роботи. Основні положення дисертації представлені на міжнародній конференції за назвою “Сучасні економічні можливості розвитку мінерально-сировинної бази України в умовах глобалізації ринку мінеральної сировини” м. Київ, 2005р. (зроблена доповідь), на VI міжнародній конференції за назвою “Геодинаміка, сейсмічність і нафтогазоносність Чорноморсько-Каспійське регіону”, пгт. Гурзуф, 12-16 вересня 2005р. (зроблено дві доповіді), на VII Міжнародній конференції “Геодинамика, тектоника и флюидодинамика нефтегазоносных регионов Украины”, пгт. Миколаївка, 10-17 вересня 2007р. (зроблена доповідь).

Публікації. Основні положення й результати дисертації опубліковані в 3 статтях і 4 тезах. Всі 3 статті в спеціалізованих журналах.

Структура й обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, чотирьох розділів, висновків і списку літератури. обсяг тексту 157 сторінок машинописного тексту. Робота включає 43 малюнка та 26 таблиць.

Робота виконана у відділенні морської геології й осадового рудоутворення ННПМ НАН України під керівництвом академіка НАН України, доктора геолого-мінералогічних наук, професора Євгенія Федоровича Шнюкова, якому дисертант вдячний за всебічну підтримку та наукове керівництво. Дисертант висловлює щиру подяку член-кореспондентові НАН України Лукіну Олександру Юхимовичу за консультації, поради й допомогу в роботі. Також висловлюю подяку колективам відділу нафти й газу ІГН НАН України, Відділення морської геології й осадового рудоутворення ННПМ НАН України, особливо провідним спеціалістам Ю. І. Іноземцеву, Б.О. Занкевичу, Г.М. Орловському за допомогу при проведенні досліджень та оформленні дисертації. Автор також вважає своїм обов'язком із вдячністю згадати П. І. Науменко, спілкування з яким багато в чому визначило його наукові інтереси. Хочеться висловити особливу подяку моїм батькам Д. І. Науменко й О. П. Науменко, а також дружині У. З. Науменко.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ОСНОВНІ РИСИ ГЕОЛОГІЧНОЇ БУДОВИ КЕРЧЕНСЬКОГО ПівострОВА

В історії геолого-географічного дослідження Керченського півострова можна намітити кілька етапів. Перший етап (кінець XVIII – перша половина XIX в.) відзначений роботами – К. Габлиця, П. С. Палласа і Дюбуа де Монпере. Другий етап дослідження (кінець XIX – початок XX в.) характеризується працями – Г. В. Абіха та Н. І. Андрусова й трохи пізніше І. М. Губкіна. Третій (післяреволюційний) етап – на Керченському півострові проводяться роботи О.Д. Архангельським, К.О. Прокоповим, С.В. Константовим, О. О. Блохіним, В.В. Меннером, М.В. Муратовим, Г.А. Личагіним, М.В. Усковим, О.У. Литвиненко, Г.Г. Невойсом, У.В. Яговдиком, В.Ф. Малаховским, Ю.Ю. Юрком, Є.Ф. Шнюковим, П.І. Науменко, Ю.С. Лебедєвим, К.И. Маковим, Є.О. Ришес, С.В. Альбовим, Т.Б. Александровським, Б.Ф. та І.Г. Губановими, Г.Н. Зеніним, З.Л. Майминою, Н.С. Благоволиним, А.Л. Яншиним, о.В. Чекуновим, В.Б. Соллогубом, В.М. Семененко. Четвертий етап відзначений превалюванням ідей мобілізму. Основу заклали роботи М.О. Камалетдинова, В.Є. Хаїна, Ю.В. Казанцева, В.В. Юдіна, Є.І. Паталахи, В.В. Гончара, В.І. Трегубенко, М.Е. Герасимова, В.Н. Апареєва, Г.К. Бондарчука, О.Н. Скорик.

Дослідження цих авторів явилися важливою віхою в пізнанні геології Криму. Однак і дотепер ряд питань залишається без відповіді. Причина цієї обставини криється в недостатності отриманих фактичних даних. Ступінь вивченості регіону, з погляду щільності досліджень МСГТ, у цілому характеризується невисокою вірогідністю. Ступінь розбуренності осадової товщі на Керченському півострові невисока: юра – 2,02 м/км2, нижня крейда – 5,66 м/км2, верхньокрейдово-эоценовий комплекс – 4,70 м/км2, майкопський комплекс – 92,47 м/км2. У цілому розбуренність по осадовому чохлі Керченського півострова становить – 88,5 м/км2, або 33,5 км2/1скв. Виділені відбиваючі сейсмічні горизонти є цільовими, оскільки приурочені до основних продуктивних і перспективних комплексів. В зв’язку з цим рівень адекватності складних уявлень по геологічній будові не може відповідати реальній геологічній картині. Остання обставина диктує необхідність переінтерпретації наявних геологічних даних.

Досить важливим для розуміння геологічної будови Керченського півострова є виділення й типізація морфоструктурних і морфоскульптурних форм рельєфу.

По морфометричним і морфогенетичним показниках можна виділити дві категорії рельєфу: пагорбисто-грядові височини з абсолютними відмітками поверхні переважно 100–150 м і плоскі й пологохвилясті рівнини з відмітками поверхні в досить широкому діапазоні від 0 до 120 м. Такий розподіл добре відбиває морфоструктурні риси території й особливості неотектоніки.

Всі типи рельєфу першої категорії являють собою позитивні морфоструктури різного віку. Так, наприклад, моноклинальні гряди в північній частині Керченського півострова вироблені у відносно древніх (міоценових) брахіантиклінальних структурах більш раннього структурного плану – на перше місце тут виступають структурно-літологічні особливості, підкреслені процесами денудації. Своєрідні синклінальні й деякі моноклинальні височини, наприклад, гора Опук, Отаманська, Дюрмень; їхнє утворення лише частково обумовлене літологією, але більшою мірою – молодими блоковими рухами, що підняли ці масиви на висоти до 185 м.

Друга категорія рельєфу представлена рівнинами різного типу. Вони досить чітко діляться на дві групи: відносно підняті й низинні рівнини. Оцінки поверхні рівнин обумовлені їхнім структурним положенням і сучасною тектонікою. Найбільшу висоту (до 120 м) мають денудаційні рівнини, позбавлені, як правило, покриву пухких відкладів. Вони розвинені на олігоценових складчастих структурах, денудованих і слабко виражених у сучасному рельєфі. До цієї ж групи належать і відносно древні пластові морські рівнини з відмітками поверхні до 100 м, приурочені до міоцен-пліоценових мульд. Сучасне гіпсометричне положення цих рівнин обумовлене помірними пліоцен четвертинними підняттями, що охопили значні території. До другої групи належать акумулятивні низинні рівнини з відмітками поверхні до 5 м. Всі вони приурочені до молодих мульд, що зазнають інтенсивного занурення у теперішній час.

СТРАТИГРАФіЧнИЙ НАРИС ПРИЧОРНОМОР'Я

У будові Кримського півострова беруть участь докембрійські, палеозойські, мезозойські й кайнозойські утворення. Докембрійські й палеозойські відклади розкриті одиничними свердловинами. Їхній широкий розвиток в підошві розрізу регіону доведено площадними геофізичними дослідженнями. Мезозойські й кайнозойські відклади відслонені в гірській частині півострова, розкриті свердловинами в рівнинному Криму, Керченському п-ві, а також у Чорному й Азовському морях.

У Криму можна виділити породні асоціації, що утворилися на континентальному схилі у геосинклінальний тип, а на мілководному шельфі – у платформний. Вище нижньої крейди в розрізі Криму геосинклінальних утворень не виявлено.

ЛІТОЛОГО-ФАЦІАЛЬНИЙ АНАЛІЗ ОСАДОВИХ ВІДКЛАДЕНЬ КЕРЧЕНСЬКОГО ПІВОСТРОВА

Найбільш древніми утвореннями Керченського півострова, що знайдені в уламках і валунах, є докембрійські кристалічні сланці різного складу. Ці породи належали фундаменту Криму, покрівля якого, за даними геофізики, у цьому районі розташовується на глибинах 10-20 км.

За даними буріння самими древніми породами в районі дослідження необхідно визнати осадові комплекси (конгломерат, вапняк, алевроліт, аргіліт, конгломерат) пізньоюрського часу. На початку пізньоюрського часу в основі земної кори Кримського півострова проявився потужний флюїдо-термічний імпульс. Район дослідження являв собою східну переклиналь Кримського антиклинорію. Наприкінці пізньоюрського часу він був залучений у диференційовані тектонічні рухи. Ділянки, що розташовані на схід були втягнені в занурення Східно-Кримською залишковою геосинкліналлю. Очевидно, такий режим тривав до боремського часу. У боремі виявився новий флюїдно-термічний імпульс західніше району дослідження, що привело до режиму загального підняття. Ці тектонічні умови зберігалися до альбського часу. В альбський час, режим диференційованих рухів супроводжувався посиленням складко- і розривоутворення, місцями проявом вулканізму. Ефективне розсіювання енергії імпульсу обумовило наступне опускання території з поступовим розширенням моря й нагромадженням глинистих, помірно глибоководних осадків. Борт існуючого прогину, що співпадає зі східною периклиналлю антиклинорію Гірського Криму, перемістився на захід-південно-захід.

У піздньокрейдовий час зберігався сталий тектонічний режим, відкладалися вапнякові глини й мергелі.

У нижньому палеоцені вапняки датського ярусу змінюються мергельними породами із кременями, що практично не відрізняються від порід, що їх підстилають. Можна припустити деяке поглиблення існуючого прогину. Верхня частина палеоценових відкладів представлена глинистими мергелями, частиною із зернами глауконіту, в основі яких місцями спостерігаються фосфоритові конкреції. Очевидно, у нижньому палеоцені виявився флюїдно-термічний імпульс і наступив режим загального підняття, що змінився у верхньому палеоцені диференційованими тектонічними рухами.

Нижньоеоценовий час на Керченському півострові знаменується новим імпульсом тектонічної енергії, що сприяло появі осадових комплексів (піщаник, аргиліт, мергель, піщаник) на східній периклиналі Кримського антиклінорію. У середньо й верхньоеоценовий час проявляються диференційовані тектонічні рухи. До початку олігоцену структура земної кори район дослідження перетворився таким чином, що тектонічна напруга, що виникла в її основі, змогла ефективно розсіюватися. Зменшення тектонічної напруги привело до загального опускання території, внаслідок чого дюрменські шари виявилися місцями перекриті осадами планорбелового моря, які на окремих ділянках лягли безпосередньо на верхньоеоценові шари. Дюрменьські шари майкопської світи, представлені чергуванням глин і піщаників, частиною залізисто-глинистих, із прожилками сидериту. Для піщаників характерні коса шаруватість і хвилеприбійні знаки. Глини характеризуються поганою відсортованістю, особливо в нижній частині розрізу, частиною збагачені гідроокислами заліза й містять рослинні залишки. У планорбелових шарах залягають лінзоподібні прошарки вулканічних туфів потужністю (від 2 – 3 до 10 див).

У структурному плані, ареал поширення індикаційних ознак внутрішнього й середнього шельфу свідчить про переміщення до сходу південно-західного борта існуючого прогину, що складав східну переклиналь Кримського атиклінорію.

Азаматські (остракодові) шари представлені сильно вапняковистими глинами з фауною Ostracoda. Верхні шари зазначеної товщі збагачені піщаним матеріалом. Поява значної кількості піщаного матеріалу, а в окремих місцях конгломерату, у верхніх частинах розрізу свідчить про обміління басейну в кінці його існування. Ці відклади характеризуються однорідністю гранулометричного складу в розрізі, про що свідчать низькі значення коефіцієнта неоднорідності (відносного відхилення) (Розрахунок його простий: визначається середнє значення якої-небудь ознаки (Мср), потім — абсолютне значення різниці ознаки ?Мср=|М1 – Мср| де М1 – конкретне значення ознаки, після чого по формулі Fм = ?Мср? Мср знаходиться значення відносного відхилення) і підвищена карбонатність. Наведені індикаційні ознаки характерні для склепіння конседиментаційної структури. На нашу думку, до цього часу відноситься зародження антиклінорного підняття - “Південно-західна рівнина” і цією же подією закінчується режим диференційованих тектонічних рухів, що існував з верхньої частини нижньоеоценового часу.

До початку середньомайкопського часу структура земної кори району дослідження перетворилася таким чином, що енергія флюїдно-термічного імпульсу змогла ефективно розсіюватися. Це обумовило наступне опускання території з поступовим розширенням моря й нагромадження глинистих, помірковано глибоководних осадів. Нижня частина середньомайкопських відкладів (нижньокерлеутський горизонт) і верхня частина середнього майкопа (верхньокерлеутські шари) виражена на Керченському півострові глинистою фацією. Порівняно однорідна, добре відсортована глиниста товща формувалася в обстановці відносно глибоководного середовища. Судячи з того, що серед глинистих, помірковано глибоководних осадки присутні тонкі прошарки косошаруватих пісків, можна припускати, що розглянуті осадки відкладались в зоні контурних течій.

Час, що відповідав періоду формування верхньомайкопьских відкладів, характеризується нагромадженням потужних глинистих осадків. Глини, що складають розріз, здебільшого добре відсортовані, буруватих відтінків, з незначними по потужності піщаними прошарками. До кінця існування верхньомайкопського басейну виявився новий флюїдно-термічний імпульс, спричинивший установлення режиму здіймання. Уже в ботегечському горизонті міняється літологічний склад, породи в значній мірі збагачуються уламковим матеріалом. Порівняно глибоководні умови, що спостерігаються на початку верхньомайкопського часу, змінюються в кінці існування майкопського басейну мілководними утвореннями ботегечського горизонту, осадки якого відкладались, очевидно, в умовах значної близькості до берега.

У цілому, на Керченському півострові, олігоцен-нижньоміоценова епоха характеризується по літолого-фаціальним особливостях, та має фаціальні ознаки серединного й зовнішнього шельфу. У тектонічному плані формувалося конседиментаційне підняття “Південно-західна рівнина”.

Середньо-верхньоміоценова епоха характеризується посиленням тектонічної напруги на більшій частині розглянутого регіону й активізацією Новоселівського й Сімферопольського підняттів. Формується Керченське підняття, що увібрало в себе “Південно-західну рівнину”. Уже в тарханський час літологічний склад тарханського горизонту на Азовському узбережжі й у південно-східній частині Керченського півострова різний, у зв'язку з різною глибиною цих ділянок. Фаціальні розходження чокракських відкладень на тих же ділянках дозволяють констатувати прояв режиму диференційованих тектонічних рухів. Та ж тенденція тривала й під час формування караганського горизонту. З конксько-фаладового й майже до кінця середньосарматського часу наступає режим опускання області, пов'язаний з ефективним розсіюванням енергії імпульсу. Однак ці події розвивалися на тлі трансгресії моря, пов'язаної з його евстатичними коливаннями.

Наприкінці середньосарматського часу в основі земної кори виявився новий флюїдно-термічний імпульс, що привело до нового підняття території.

Середньо-верхньоміоценова епоха характеризується по літолого-фаціальних особливостях, що мають фаціальні ознаки внутрішнього, середнього й зовнішнього шельфу. Простежується тенденція збільшення площі поширення мілководних утворень, у міру омолодження віку відкладень у напрямку на схід-північний-схід.

Пліоценовий час відзначений строкатістю розподілу фацій, як по латералі, так і по вертикалі, характерних для різних глибин осадового басейну. Причому фаціальні зміни узгоджуються із границями синкліналей контрольованих антиклінальними структурами. У зоні Керченського морфоструктурного підняття, починаючи з понтичного часу, проявляються диференційовані тектонічні рухи. Антиклінальні й синклінальні структури збільшують свій об’єм.

У четвертинний час проявився новий флюїдно-термічний імпульс, що привів до здіймання всього Керченського півострова. У периферичній частині якого, лише в окремих затоках, накопичуються прибережні фації морських осадків. Для району дослідження характерний прояв сучасної тектонічної активності. Вона виражена у вигляді переважно вертикальних (у центральній частині п-ва) і горизонтальних мозаїчно-блокових переміщень (в апікальній частині п-ва). У постчаудінський час формується північно-східна спрямованість довгих осей структур на півдні півострова і його шельфі.

ТЕКТОНІКА КЕРЧЕНСЬКОГО ПІВОСТРОВА.

По встановлених традиційно уявленнях Керченський півострів складений двома основними структурними елементами – периклиналлю Кримського мегантиклинорію (Н.І. Андрусов визначив її як структурне підняття “Південно-західна рівнина”) і його складчатим обрамленням. В 80-і роки М.О. Камалетдинов, Ю. В. Казанцев запропонували геодинамічну модель Криму. Ними структура розглядається як система тектонічних пластин, шарйованих у напрямку з півдня на північ, подібно тому, яке займає місце в Альпійсько-Гімалайському орогенному поясі.

На думку автора роботи, насування Керченського п-ва повністю співвідноситься зі структурами, що виявилися в геоморфології району. Ця думка підтверджується виявленими літолого-фаціальними й стратиграфічними закономірностями для різних типів структур.

Аналіз фаціальних змін у розрізі осадової товщі району дослідження дозволяє виділити тектонічні режими її формування. Такі режими як: загального здіймання, диференційованих рухів і загального опускання. Їх послідовне й багаторазове повторення в геологічній історії регіону визначили відповідний вибір фізичної моделі явища. Їй відповідає теорія протікання (перколяції). Суть її складається в моделюванні процесу виникнення провідності для енергії флюїдно-термічного імпульсу в непровідному середовищі. У нашому випадку, енергетичний імпульс, що надійшов у основу земної кори, створює тектонічна напруга в ній. Цей процес на поверхні відповідає встановленню режиму загального здіймання. Часу формування провідної тектонічної енергії ланцюжків відповідає режим активізації диференційованих тектонічних рухів. Після того як пройдений поріг перколяції, тобто середовище, що не проводить енергію флюїдно-термічного імпульсу перетворилося в провідне, наступає режим загального опускання.

Таким чином, тектонічна історія утворення Керченського підняття (півострова й шельфу), представляється авторові як послідовне формування в попередні епохи перколяційних сіток для флюїдно-термічних імпульсів, що виникають у земній корі району дослідження.

Для неоген-четвертинного часу цей процес поєднаний, на нашу думку, з джерелом тектонічної напруги – Новоселовсько-Тарханкутским підняттям Криму. Висока сучасна тектонічна активність регіону, у тому числі Кримського глибинного розлому (КГР) відзначалася в роботах О. В. Чекунова. На карті новітніх розломів СРСР зона КГР по геологічним, геоморфологічним і геофізичним даним виділена М. І. Ніколаєвим і співавторами як живуча. Згідно опублікованим нами даним, з боку Тарханкутсько-Новоселівського підняття уздовж підошви КГР фіксується флюїдний вплив.

Найбільш яскравим проявом насиченості флюїдом надр району дослідження прийнято вважати грязьові вулкани. За даними комплексу геофізичних методів вогнище грязьового вулканізму характеризується малою в'язкістю й високою електропровідністю, що є наслідком великої флюїдонасиченості. Навколишні його породи характеризуються більш низькою електропровідністю та більш високою в'язкістю. Для розуміння різноманітних фізичних явищ, що відбуваються в приграничній області, були застосовані дослідження, проведені в експериментальному пристрої Хеле-Шоу (Комірка Хеле – Шоу часто використається для моделювання досліджень різноманітних фізичних явищ, що відбуваються при витисненні рідиною з малою в'язкістю іншої рідини з великою в'язкістю в пористому середовищі) І. Нітманом і ін. і математично змодельовані Л. Патерсоном (1985). По їх даним найвищий тиск спостерігається в приграничній області між менш в’язким середовищем і більше в’язким середовищем. Цей перепад тиску спрямований убік більше в’язкого середовища й вирівнюється за рахунок відтоку речовини від границі з розущільненою областю. Швидкість перетікання пропорційна градієнту тиску.

Проведений автором аналіз морфоструктурних форм навколо вогнищ грязьового вулканізму показав що, зазначене вище фізичне явище визначає ріст еліпсоїдного вала на границі грязьового вулкана. Речовина відступає від його центра особливо легко. У рамках цієї концепції грязьові вулкани є проявом на денній поверхні перколяційної мережі, що виникає при досягненні порога протікання (перколяції) у зоні дії тектонічної напруги. Цим пояснюється їх не лінійне (уздовж лінії розлому), а кулісне розміщення (у регіональному плані) навколо великих структурних елементів і в центрах антикліналей.

Фізичний механізм появи більших градієнтів тиску в прикордонній області між менш в’язким середовищем і більше в’язким середовищем універсальний. Тому разом із гравітацією він повинен відігравати визначальну роль у процесі самоорганізації породних мас. Наслідком такої самоорганізації є поява взаємообумовлених зон антикліналей і синкліналей – морфоструктурних ансамблів. Морфоструктурний ансамбль - являє собою, об'єднання антиклінорного підняття, грабен-синкліналі та мініантиклінорія.

У районі дослідження автором роботи виділені наступні морфоструктурні ансамблі.

Казантипсько-Красно-Кутський (ККК) морфоструктурний ансамбль. Він містить у собі антикліналі мису Казантип і п-ва Казантип, синкліналь між мисами Кітень і Красний-Кут, а так само Красно-Кутскую антикліналь.

Казантипський морфоструктурний ансамбль (ДО) – взаємообумовлена зона антикліналей і синкліналей. Вона включає ККК, Чегерчинську грабен-синкліналь (Казантипська затока) і північно-східну частину Керченського п-ва, названу А. А. Пасинковим (1987) валом Личагіна.

Феодосійський морфоструктурний ансамбль (Ф). Він складається з Дюрмень-Марфовської зони антиклінальних складок на сході, Феодосійської грабен-синкліналі (Феодосійська затока) і Гірськокримського антиклінорія на заході.

Камиш-Бурунський морфоструктурний ансамбль (КБ). Він складається з К-широтної тектонічної зони на півночі, Камиш-Бурунської грабен-синкліналі на сході Керченського півострова та Сосман-Кизаульського підняття в зоні Прикерченського шельфу.

Коротко охарактеризуємо основні внутрішні зони деформацій морфоструктурних ансамблів. Грабен-синкліналь – характеризується перевагою високої напруги ГД у вузькій граничній зоні по периферії структури та знижених напруг ГД у відносно широкій внутрішній частині. У процесі розвитку цього структурного елемента зона високих напруг ГД збільшує оконтурену область знижених напруг ГД. Антиклінорне підняття – характеризується зоною знижених напруг ГД по периферії структури й зоною, що оконтурює її зсередини, високої напруги ГД, яка оконтурює область ділатансії, як правило, з оберненим рельєфом. У процесі розвитку цього структурного елемента зовнішня зона щодо низьких напруг ГД і прилягаюча до неї зсередини зона високої напруги ГД збільшують оконтурену область ділатансії. Мініантиклінорій - характеризується тими ж особливостями, що й антиклінорне підняття, однак розмір цього елемента, у складі морфоструктурного ансамблю, багато менше, ніж антиклінорного підняття. Необхідно відзначити також, що осі простягання антиклінорного підняття й мініантиклінорію, у структурі розвиненого морфоструктурного ансамблю, сходяться під кутом в 45?.

Висновки.

1. Визначено з комплексу літологічних і стратиграфічних методів, що в міру омолодження відкладів у розрізах відбувається зсув у північно-східному напрямку фацій мілководь, які унаслідують, очевидно, південно-західний борт майкопського прогину. Установлено, що особливості будови й складу неоген-четвертинних зон седиментації Керченського півострова обумовлені сучасною тектонічною активізацією й відображають істотні зміни умов осадконакопичення.

2. Методами літолого-фаціального аналізу визначені ділянки седиментації, що відбивають у своїй будові закономірності ієрархічної співпідпорядкованості: встановлені неоген-четвертинні літо-фаціальні неоднорідності в генетичному зв'язку з рухом окремих блоків, що розширює уявлення про варіанти розміщення фаціальних зон серед сукупності конседиментаційних структур.

3. На основі літолого-генетичних особливостей ділянок неоген-четвертинної седиментації встановлені форми рельєфу, що створені переважно сучасною тектонічною активізацією в районі дослідження. З комплексу методів космічного зондування (SRTM), за матеріалами й даними вивчення гіпсометричної поверхні Керченського півострова закартовано систему сучасних тектонічних піднять і ерозійно-тектонічних депресій різного порядку; складена спеціалізована геоморфологічна карта Керченського півострова.

4. Визначено нелінійний характер закономірностей у розміщенні літолого-фаціальних змін для різних типів структур: підкреслена неоднозначність просторово-генетичного співвідношення мульд з локальними конседиментаційними підняттями й втисненими синкліналями.

5. Виявлена літологічна розмаїтість латерального розподілу осадків, згідно комплексу літологічних і стратиграфічних методів, ув’язується з якісними характеристиками глибинної структури Керченського півострова. У роботі з аерокосмічних і геолого-геодезичних даних уперше побудована реконструкція місця розташування основних структур у предчаудинський час.

У цілому отримані результати дозволяють на принципово новій основі підійти до питань прогнозування родовищ корисних копалин, а також можуть бути використані при складанні завдань дослідницьких і розвідувальних робіт.

перелік праць, опублікованих за темою дисертації:

1. А.Д. Науменко, В.П. Стрижак, П.М. Коржнев “Новые представления о генезисе локальных поднятий Керченского полуострова” // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. – 2006. – 2. – С. 98-106.

2. А.Д. Науменко “Некоторые аспекты структурной организации Прикерченского шельфа и Керченского полуострова” // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. – 2006. – 3. – С. 74-80.

3. А.Д. Науменко, И.В. Мельник “Неотектоническая активность Керченского поднятия” // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. – 2006. – 4. – С. 55-66.

4. А.Д. Науменко “Перспективы нефтегазоносности структур восточной части Керченского полуострова и прилегающей акватории Чёрного моря” // Сучасні економічні можливості розвитку мінерально-сировинної бази України в умовах глобалізації ринку мінеральної сировини./ Під ред. Л.С. Галецкого – К.: Ін-т Геол.. наук НАН України, 2005. – 310с.

5. А.Д. Науменко, В.П. Стрижак, П.М. Коржнев “Перспективные направления нефтегазопоисковых работ на Керченском полуострове” // Геодинамика, сейсмичность и нефтегазоносность Черноморско-Каспийского региона. Тезисы докладов на VI Международной конференции “Крым-2005”, пгт. Гурзуф, 12-16 сентября 2005г.

6. А.Д. Науменко, В.П. Стрижак, П.М. Коржнев “Перспективы поисков крупных месторождений УВ в глубоко залегающих горизонтах Азово-Черноморского региона” // Геодинамика, сейсмичность и нефтегазоносность Черноморско-Каспийского региона. Тезисы докладов на VI Международной конференции “Крым-2005”, (пгт. Гурзуф, 12-16 сентября 2005г.)

7. А.Д. Науменко, В.П. Стрижак, П.М. Коржнев “Необходимость и достаточность условий размещения объектов поискового бурения на нефть и газ в породах кристаллического основания зоны сочленения южного борта ДДВ и Украинского щита” // Геодинамика, тектоника и флюидодинамика нефтегазоносных регионов Украины. Тезисы докладов на VII Международной конференции “Крым-2007”, пгт. Николаевка, 10-17 сентября 2007г.

Анотація

Науменко А.Д. Літолого – фаціальний аналіз тектонічних структур Керченського півострова. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за фахом 04  – літологія. Відділення морської геології і осадового рудоутворення ННПМ НАН України, Київ – 2007.

Дисертаційна робота присвячена вивченню літолого-фаціальних особливостей тектоно-геодинамічного розвитку Керченського півострова. У роботі виділені основні літолого-фаціальні типи розрізів неоген-четвертинних відкладень Керченського півострова й установлені їхні генетичні зв'язки з певними тектонічними структурами різного порядку. На основі літолого-фаціального аналізу запропонована тектонічна історія утворення Керченського підняття (півострова й шельфу), що представляється авторові як послідовне формування в попередні епохи перколяційних систем для імпульсів тектонічної енергії, що виникають у основі земної кори району дослідження. Обґрунтовано зв'язок сучасної тектонічної активності півострова з Каламитсько - Новоселівським підняттям Криму.

Ключові слова: Керченський півострів, фації, літологія, сопкова брекчія, грязьовий вулкан, тектонічна активність, флюїдо-термічний імпульс, морфоструктурний ансамбль.

Аннотация

Науменко А.Д. Литолого – фациальный анализ тектонических структур Керченского полуострова. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04  – литология. Отделение морской геологи и осадочного рудообразования ННПМ НАН Украины, Киев – 2007.

Диссертационная работа посвящена изучению литолого-фациальных особенностей тектоно-геодинамического развития Керченского полуострова. В работе выделены основные литолого-фациальные типы разрезов неоген-четвертичных отложений Керченского полуострова и установлены их генетические связи с определенными тектоническими структурами различного порядка. На основе литолого-фациального анализа предложена тектоническая история образования Керченского поднятия (полуострова и шельфа), представляющаяся автору как последовательное формирование в предыдущие эпохи перколяционных сетей для импульсов тектонической энергии, возникающих в основании земной коры района исследования. Обоснована связь современной тектонической активности полуострова с Каламитско – Новоселовским поднятием Крыма.

Ключевые слова: Керченский полуостров, фации, литология, сопочная брекчия, грязевой вулкан, тектоническая активность, флюидо-термический импульс, морфоструктурный ансамбль.

Annotation

Naunenko A.D. Lithological and facial analysis of the tectonic structures of the Kerch Peninsula. – Manuskrupt.

Thesis on kompetition of the candidate of geoloqical sciences on a speciality 04.00.21 – Lithology. – Marine Geoloqy and Sedimetary Ore Department of National Academy of Science of Ukraine, Kyiv, 2007.

In his theses, the author studies the lithological and facial features of the tectonic and geodynamic development of the Kerch Peninsula. The principal lithological and facial types of the Neogene-Quaternary sediment are recognized for this region as well as their genetic relations to certain tectonic structures of various rank. On the basis of the lithological and facial analysis, the tectonic history of the Kerch Uplift (peninsula and shelf) forming is supposed. The author has a notion that it was in the previous epochs a successive formation of the percolation nets for tectonic energy pulses, which appeared in the earth crust basement in the region under consideration. The connection between the peninsula's tectonic activity and Kalamit-Novoselky Uplift in Crimea is substantiated.

Key words: Kerch Peninsula, facies, lithology, mud cone breccia, mud volcano, tectonic activity, fluid-thermic pulse, morphostructural ensemble.