Средиземноморский пояс

Средиземноморский геосинклинальный складчатый пояс протягивается в широтном направлении около 8 тыс. км от Атлантического океана на западе до Гималаев на востоке. В его состав входят складчатые сооружения Атласских гор в Северной Африке, Пиренеев, Альп, Карпат, Горного Крыма, Большого и Малого Кавказа, Малой и Средней Азии, Копет-Дага, Памира, Гиндукуша, Гималаев. Помимо этих складчатых сооружений в состав Средиземноморского пояса входят молодые платформы: Скифская плита (Западное и Северное Причерноморье), Южно-Туранская плита (обширная территория между Каспийским морем и Памиром, включающая пустыни Кызыл-Кумы и Кара-Кумы к востоку и югу от Аральского моря), а также шельфовые зоны Черного, Азовского и Каспийского морей.

Этот пояс образован на месте древнего океана Тетис, который в позднем палеозое и раннем мезозое разделял два суперконтинента (платформы): на севере – это супероконтинент Лавразия, охватывающий Евразию и Северную Америку, а на юге – супероконтинент Гондвана, охватывающий Южную Америку, Африку и Индию. Современные Средиземное, Черное и Каспийское моря являются остаточными фрагментами этого океана.

Ограничениями Средиземноморского пояса являются: на севере – Восточно-Европейская платформа и Урало-Монгольский пояс, на юге – Афро-Аравийская и Индостанская платформы. Сочленения Средиземноморского пояса с этими структурами происходит по системам глубинных трансрегиональных разломов.

На территории России Средиземноморский пояс представлен Большим Кавказом и Горным Крымом.

Большой Кавказ

7.1.1. Общая характеристика

Географически – это горная страна с вершинами, достигающими абсолютных отметок 4-5,6 тыс. м (г. Домбай 4 046 м, г. Казбек 5 033 м, г. Эльбрус 5 642 м), протягивающаяся в субширотном направлении на 1 200 км от Таманского полуострова (побережье Черного моря) на западе до Апшеронского полуострова (побережье Каспийского моря) – на востоке.

Большой Кавказ – это область альпийской складчатости.

С севера по Предкавказскому прогибу Большой Кавказ сопрягается с южной окраиной Восточно-Европейской платформы и Скифской плитой, с юга он ограничен погребенным под молодыми отложениями Закавказским срединным массивом, территориально совпадающим с долинами рек Кура (течет на восток и впадает в Каспийское море) и Риони (течет на запад и впадает в Черное море). К югу от этого срединного массива расположены структуры Малого Кавказа.

7.1.2. Геологическое строение

Основной тектонической структурой является мегантиклинорий Большого Кавказа. В его ядерной части располагаются допалеозойские и палеозойские образования, формирующие комплекс основания, а крылья сложены мезозойскими и кайнозойскими формациями геосинклинального, орогенного и посторогенного комплексов. Мегантиклинорий системами глубинных разломов разделен на ряд структур более высоких порядков.

Комплекс основания. Этот комплекс сложен образованиями позднего протерозоя, раннего, среднего палеозоя и раннего мезозоя (триаса), слагающих следующие структурные этажи.

Позднепротерозойский (PR₂) структурный этаж представлен орто- и парагнейсами, биотит-кварцевыми, амфиболовыми, хлоритовыми и т.п. кристаллическими сланцами, амфиболитами, мигматитами. Мощность около 3-4 км.

Раннепалеозойский (O-S-D₁) структурный этаж образован офиолитами (базальты, габброиды, серпентинизированные ультрамафиты дунит-гарцбургитовой формации), зеленые сланцы, филлиты. Мощность не менее 1,3 км.

Среднепалеозойский (D₂-C₁) структурный этаж сложен мощной (9-10 км) толщей базальтов, спилитов, андезитов, риолитов, дацитов, глинистых, кремнистых сланцев, замещающихся по простиранию в ряде структур терригенно-карбонатными отложениями. На этом уровне проявлены также многочисленные интрузии гранитов.

Позднепалеозойско-раннемезозойский (C_2-3-P-T) структурный этаж

Образования C_2-3 представлены молассовым комплексом (конгломераты, песчаники, алевролиты, аргиллиты) с телами лав и туфов кислого и среднего состава. Мощность до 2 км.

В составе комплекса пород пермского возраста (Р) принимают участие грубообломочные континентальные толщи (моласса) с лавами и туфами кислого, среднего и щелочного состава. Мощность до 1,7 км.

Для триаса (Т) характерна толща терригенных красноцветных отложений мощностью 1-3 км.

Геосинклинальный комплекс включает осадочные и осадочно-вулканогенные образования юрского, мелового и палеогенового возраста, и он разделяется на три структурных этажа: 1) ранне-среднеюрский, 2) среднеюрский, 3) позднеюрско-эоценовый.

Ранне-среднеюрский (J_1-2) структурный этаж сложен глинистыми, углеродисто-глинистыми (аспидными) сланцами, содержащими прослои, покровы и потоки вулканитов основного, среднего и кислого состава. Мощность 7,5-8 км.

Среднеюрский (J₂) структурный этаж подставлен песчано-глинистыми отложениями, чередующимися с лавами и туфами базальтов и андезитов. Мощность до 3 км. К этому времени относится внедрение интрузий гранодиоритов.

Позднеюрско-эоценовый (J₃-P₂) структурный этаж образован отложениями всей поздней юры, мела, раннего и среднего палеогена. Разрез этого структурного этажа сложен преимущественно карбонатными отложениями и терригенно-карбонатным флишем. Мощность до 1,5 км. В позднеюрское время произошло внедрение субвулканических интрузий трахитов, к уровню раннего и позднего мела, а также к эоцену относятся гипабиссальные тела эссекситов

Орогенный комплекс сложен осадочными и магматическими образованиями позднего палеогена (олигоцена), неогена и четвертичного времени. Формирование орогенного комплекса связано с ростом горного сооружения Большого Кавказа, которое сопряжено с накоплениями большого количества грубообломочного материала, заполняющего межгорные прогибы, и сопровождается магматической деятельностью в интрузивной и вулканической формах.

Орогенный комплекс разделяется на два структурных этажа: 1) олигоцен-позднемиоценовый и 2) позднемиоцен-четвертичный.

Олигоцен-позднемиоценовый (P₃-N₁³) структурный этаж представлен мощной (до 5-6 км) толщей преимущественно глинистых осадков.

Позднемиоцен-четвертичный (N₁³-Q) структурный этаж сложен грубообломочной молассовой толщей мощностью до 1,5 км, образование которой сопровождалось интенсивным магматизмом. К миоцен-плиоценовому времени относится наземный вулканизм кислого и среднего состава, а также внедрение лакколитов щелочных гранитов (район Кавказских минеральных вод).

Большой Кавказ – это область плиоцен-четвертичной орогенической активности, о чем свидетельствуют его высокая сейсмичность и вулканизм. Это регион с 6-7-балльными, иногда более интенсивными, землетрясениями; наиболее высокие вершины Кавказа (Эльбрус и Казбек) – это относительно молодые вулканы. Поскольку орогенез происходит в настоящее время, платформенные комплексы в пределах Большого Кавказа не формируются, хотя некоторые платформенные черты присутствуют в образованиях орогенного комплекса.

Если проанализировать общую последовательность и историю формирования структуры Большого Кавказа, то можно увидеть следующее.

1). Образования позднего протерозоя являются комплексом основания для палеозойской геосинклинали.

2). Офиолиты раннего палеозоя вместе со среднепалеозойскими осадочно-вулканогенными, в том числе базальт-риолитовыми, комплексами образуют палеозойскую геосинклиналь.

3). Позднепалеозойские молассовые толщи, вулканиты кислого, среднего и щелочного состава являются орогенными образованиями этой палеозойской геосинклинали.

4). Красноцветные терригенные отложения триаса являются завершающими платформенными образованиями.

5). Все образования п.п. 1-4 являются комплексом основания для мезозойской геосинклинали, которая, в свою очередь, переживает орогенное развитие, начавшееся в позднем палеогене и которое продолжается в настоящее время.

7.1.3. Полезные ископаемые

Углеводородное сырье. Главной нефтегазоносной территорией является Северо-Кавказско-Мангышлакская нефтегазоносная провинция. Она располагается на северном склоне Большого Кавказа (Северный Кавказ), а также на акватории Каспийского моря и полуострова Мангышлак (восточный берег Каспийского моря). На Северном Кавказе она, по существу, совпадает с Предкавказским прогибом. Промышленная нефтегазоносность установлена в разрезе от триаса до неогена включительно. Глубины залегания продуктивных пластов колеблются от 200-300 до 4 000 – 4 200 м. В пределах всей провинции выявлено около 300 разномасштабных месторождений.

Черные металлы. Наиболее значимым объектом является Чиатурское месторождение марганцевых руд, расположенное на южном склоне Большого Кавказа. Оно приурочено к глинисто-опоковой толще олигоцена, имеющей субгоризонтальное залегание. Мощность рудного пласта 0,5-7 м. На месторождении выделяются следующие типы руд: карбонатные (содержание Mn 10-30%), оксидные (содержание Mn до 35%, а в пероксидных разностях 45-52%), окисленные (содержание Mn 30-35%), смешанные. Общие разведанные запасы марганцевых руд месторождения около 2 млрд.т. Чиатурское месторождение вместе с Никопольским и месторождениями Казахстана являлось одним из наиболее значительных марганцеворудных объектов бывшего СССР.

Цветные металлы. Месторождения цветных металлов представлены объектами следующих геолого-промышленных типов: колчеданным уральским, колчеданным филизчайским, свинцово-цинковым жильным.

Объекты колчеданного уральского геолого-промышленного типа представлены месторождениями Уруп, Худес, Бескес и др. Они приурочены к базальт-риолитовой формации D₂, обладают медно-цинковым составом руд, имеют запасы 600-900 тыс.т меди и 300-400 тыс.т цинка; содержания меди в руде составляет 1-2%, цинка – до 1%. Главными рудными минералами являются пирит, халькопирит, сфалерит.

Объекты колчеданного филизчайского геолого-промышленного типа представлены месторождениями Филизчай, Катех, Кацдаг и др.Ониприурочены к толще ранне-среднеюрских углеродисто-глинитсых сланцев геосинклинального комплекса. Месторождения характеризуются свинцово-цинковым составом руд. Наиболее значительным является месторождение Филизчай (Республика Азербайджан), в котором содержание свинца составляет 1,4%, цинка – 3,5%. Главными рудными минералами являются галенит и сфалерит. Запасы месторождения оцениваются в 1,4 млн.т свинца и 3,4 млн.т цинка.

Объекты жильного геолого-промышленного типа представлены месторождениями Садон, Згид, Архон и др. Они образованы кварц-сульфидными жилами, залегающими в зонах разломов среди среднепалеозойских гранитов, и перекрываются юрскими сланцами. Главными рудными минералами являются сфалерит, галенит, пирит, пирротин, халькопирит. Сумма содержаний свинца и цинка достигает 11-12%.

Редкие металлы. К этой группе относятся месторождения молибдена и вольфрама.

Месторождение Тырныауз – это скарновое вольфрам-молибденовое месторождение, расположенное на северном склоне Большого Кавказа. Месторождение приурочено к контакту мел-палеогеновых гранитов с вмещающими мраморами и песчаниками раннего карбона. Главными рудными минералами являются шеелит и молибденит. Среднее содержание WO₃ – 0,3-04%, Мо – 0,042%.

Месторождение Кти-Теберда относится к типу стратиформных вольфрамовых месторождений. Основные рудные залежи приурочены к пластам амфиболитов позднего протерозоя, прорванным средне- или позднепалеозойскими гранитами. За пределами пластов амфиболитов развиты жилы и прожилки с убогой минерализацией. Главным рудным минералом являемся шеелит. Среднее содержание WO₃ – 0,35%, запасы месторождения оцениваются в 72 тыс.т WO₃.

Неметаллы. Наиболее важными в промышленном отношении являются месторождения цементного сырья, приуроченные к юрско-палеогеновому флишу, которые расположены на южном склоне западной части Б.Кавказа, в районе г. Новороссийска. Соотношение карбонатных и терригенных компонентов этого флиша – это естественная природная рецептура для производства выскокачественных цементов различных марок.

Подземные воды. На северном склоне Б.Кавказа расположены многочисленные месторождения минеральных вод, в том числе горячих, типа «Нарзан», «Ессентуки» и др., используемых в бальнеологических целях. Это район Кавказских минеральных вод (КМВ). Месторождения связаны с гидротермальной деятельностью молодого магматизма.

Наряду с охарактеризованными, на Большом Кавказе имеются небольшие месторождения хромитов, асбеста, ртути (Перевальное), а также большое количество месторождений общераспространенных полезных ископаемых.

Горный Крым

7.2.1. Общая характеристика

Географически – это Крымские горы, занимающие юго-восточную часть Крымского полуострова. Протяженность этого горного сооружения с абсолютными отметками в пределах 1 300-1 500 м, имеющего северо-восточное простирание, составляет 150-170 км при ширине не более 25-30 км. С Крымских гор стекают небольшие реки; некоторые из них (Кача, Альма) впадают в Черное море (на западе полуострова), другие, текущие на север (Салгир и др.) теряются на равнинах Степного Крыма.

С севера складчатая структура Горного Крыма по зоне глубинного разлома сопрягается со Скифской плитой; на юге эта структура опущена под воды Черного моря.

7.2.2. Геологическое строение

Основной тектонической структурой является мегантиклинорий Горного Крыма.В современном виде сохранились лишь ядро и северное крыло мегантиклинория. В его ядерной части располагаются триас-юрские образования, а северное крыло образовано мел-эоценовыми (поздний мел - средний палеоген) толщами. Мегантиклинорий системами глубинных разломов разделен на ряд структур более высоких порядков.

Комплекс основания. Образования этого комплекса на поверхности не известны. По геофизическим данным предполагается его наличие на глубинах 4-5 км, а по составу он отвечает протерозойским или даже более древним метаморфическим образованиям, подобным тем, которые слагают фундамент Восточно-Европейской платформы.

Геосинклинальный комплекс сложен осадочными, вулканогенно-осадочными и интрузивными образованиями триаса, юры и мела, и он разделен на несколько структурно-стратиграфических этажей.

Позднетриас-раннеюрский (T₃-J₁) структурный этаж представлен мощной (до 4 км) толщей терригенного флиша, именуемой таврической серией. Она образовано многократно повторяющимися ритмами, состоящими из песчаников, алевролитов и аргиллитов.

Раннесреднеюрский (J₂¹) структурный этаж, развитый локально, образован терригенными, в том числе грубообломочными, толщами, также ритмично слоистыми и угленосными песчано-сланцевыми отложениями. Мощность этих образований достигает 1,5-2,0 км).

Позднесреднеюрский (J₂²) структурный этаж представлен вулканическими базальтовой, базальт-андезит-риолитовой формациями, образованными лавами, туфами, туфобрекчиями, сопряженными с вулкано-обломочными породами. Покровные вулканические образования сопровождаются субвулканическими интрузиями того же состава, а также более глубинными интрузивными породами состава габбродолерита, диорита, гранодиорита, гранит-порфира. Вулканические породы формируют сложные вулканические постройки (г. Кара-Даг и др.), а интрузивные тела – крупные массивы (горы Аю-Даг, Кастель и др.). Мощность этих образований достигает 1,5 км.

Позднесреднеюрско-раннепозднеюрский (J₂²-J₃¹) структурный этаж мощностью до 2 км представлен разнообразными карбонатными и терригенными отложениями. В его строении участвуют различные известняки, в том числе формирующие крупные рифовые массивы (р-н Судака и др.), мергели, глины, песчаники, конгломераты.

Позднеюрско-раннемеловой (J₃-K₁) структурный этаж образован мощной (свыше 3 км) толщей терригенно-карбонатного флиша.

Орогенный комплекс относится по возрасту к мелу, раннему (палеоцен) и среднему (эоцен) палеогену, неогену и четвертичному времени. Характерными его особенностями является амагматичность и квазиплатформенные черты. Образования этого комплекса, представленные различными морскими, континентально-морскими, континентальными терригенными отложениями, заполняют неровности созданного ранее палеорельефа. Орогенный комплекс образован следующими структурно-стратиграфическими этажами.

Мел-эоценовый (K-P₂) структурный этаж образован преимущественно песчано-глинистыми отложениями, незакономерно чередующимися с известняками и мергелями; в песчано-глинистых толщах присутствуют маломощные пласты сидеритов. Общая мощность образований этого структурного этажа составляет 1,5-2,0 км.

Олигоцен-раннемиоценовый (P₃-N₁¹) структурный этаж образован майкопской серией, представленной битуминозными глинами с конкрециями сидерита. Мощность до 2 км.

Среднемиоцен-четвертичный (N₁²-Q) структурный этаж представлен песками, глинами с прослоями мергелей и известняков-ракушняков. Мощность не менее 0,5 км.

Горный Крым, как и Большой Кавказ, в настоящее время продолжает находиться на орогенном этапе своего развития, в связи с чем платформенные комплексы здесь не формируются. Горный Крым является регионом высокой сейсмической активности. Малоамплитудные землетрясения здесь нередки; известны и катастрофические землетрясения с магнитудой до 9 баллов (например, Ялтинское землетрясение 1927 г.).

7.2.3. Полезные ископаемые

Ведущими полезными ископаемыми Горного Крыма являются разнообразные виды неметаллов, в том числе строительных материалов. Так, магматические породы средней юры являются сырьем для производства облицовочных материалов. Позднеюрские известняки являются флюсовым сырьем для металлургии. Мраморизованные разности этих известняков используются в качестве облицовочного материала. Мел-палеоген-неогеновые известняки используются в качестве сырья для производства цемента. К породам таврической серии, в местах пересечения ее разрывными нарушениями, приурочены выходы разнообразных минеральных и термальных вод, используемых в бальнеологических целях. Имеются проявления бентонитовых глин мелового возраста.