Геологическая структура и поля напряжений в связи с эволюцией эндогенных режимов Донбасса

• Автор: Корчемагин, Виктор Александрович
• Шифр специальности: 04.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 382 c. : ил

Актуальным направлением исследований геотектоники и других геологических наук является определение характеристик тектонических полей напряжений, механизмов структурообразования и истории тектонического развития отдельных регионов и земной коры в целом. Предлагаемая работа, посвящённая изучению тектоники и полей напряжений в связи с эволюцией эндогенных режимов Донецкого бассейна, развивает данное направление исследований применительно к активным областям платформ. Последние, как известно, характеризуются крупными месторождениями полезных, ископаемых, выяснение полных перспектив и условий отработки которых является важной задачей нашего времени.
Актуальность работы определяется также соответствием её направленности важнейшим программам Госкомитета по науке и технике, Госплана и Академии наук СССР на 1980-1985 годы, предусматривающим осуществление комплексного изучения глубинного строения земной коры и определение перспектив нефтегазоносности и рудоносности основных районов страны /программа 0.С5.01/, создание комплекса методов для поиска и разведки глубокозалегающих месторождений /программа 0.Ц.010/, а также разработку методов прогноза внезапных выбросов угля и газа в шахтах /программа 0.05.05/. Предложенный в данной работе методический подход к изучению геологических структур и тектонических процессов, включающий реконструкцию тектонических полей напряжений и механизмов структурообразования, будет способствовать повышению достоверности и точности геологических прогнозов.
Основная идея этого подхода сводится к тому , что характер и степень проницаемости земной коры, в значительной степени определяющие эндогенные режимы и, следовательно, особенности минерально-сырьевой базы региона, существенно зависят от напряжённого состояния и механизма деформирования коры.

Главная цель работы заключается,соответственно, в рвзработке комплексного тектонофизического и геологического направления исследования связей между механизмами формирования геологических структур и глубинными процессами.

Конктэетные задачи решаемые в данной работе следующие:

1. Разработка методики выделения разновозрастных тектонических полей напряжений и изучения их в качестве характеристик эндогенных режимов.
2. Изучение кинематических и морфологических особенностей тектошп-ческих структур Донбасса и Приазовья.

5. Определение параметров тектонических полей напряжений по данч£ти_,

ным о кинематике трещинно-разрывных структур и. характерйка их проявления в различных структурных этажах региона.
4. Выявление ведущих механизмов тектонических деформаций земной коры на различных этапах геологического развития Донбасса по данным об особенностях структурных форм и полей напряжений.
5. Характеристика общей эволюции эндогенных режимов в Донецком бассейне на основе структурных, тектонофизических, геофизических и геохимических сведений.
6. Разработка новой основы тектонического и тектонофизического районирования, поисков зон минерализации и прогнозирования горно-геологических условий отработки месторождений полезных ископаемых.
Основные защищаемые положения:
I,- В основе геологической структуры Донбасса устанавливается центральный и внешний грабены верхнепротерозойского и нижнепалеозойского возраста соответственно, а в главном, герцинском этаже,
впервые выделены три структурных плана /концентрический и продольно-зональный герцинского возраста и диагональный, альпийского возраста/ и три структурных уровня складчатого сооружения /региональный, мезорегиональный и локальный/.
2. Региональные напряжения байкальского и каледонского возраста характеризуются вертикальным сжатием и горизонтальным, направленным вкрест Донекого грабена, растяжением, а также близким к

" одноосному растяжению" напряжённым состоянием пород. Герцинс-кое поле напряжений регионального уровня отличается вертикальным растяжением толщи и примерно равным ему по модулю горизонтальным, поперечным к простиранию складчатости, сжатием. Напряжённое состояние массива в герцинское врем# отвечало "чистому сдвигу". Для альпийских напряжений,сохраняющихся в коре до настоящего времени, характерно горизонтальное, диагональное к общему простиранию Донбасса, положение осей главных нормальных напряжений и напряжённое состояние пород, свойственное правостороннему продольно-зональному сдвиганию.
3. Формирование региональной структуры Донецкого бассейна обусловлено последовательной сменой общих механизмов деформации земной коры: начиная от поперечного изгиба коры /динамическая обстановка периодов грабенообразования / - к продольному сжатию осадочной толщи /обстановка герцинского складкообразования/ и заканчивая правосторонним продольно-зональным сдвиганием, характеризующим неотектоническое усложнение складчатого сооружения.
4. Тектоническое развитие Донбасса сопровождалось проявлением двух главных периодов минералообразования : первого, позднегерцинс-кого периода /полиметаллы, флюорит,золото/, рудопроявления которого контролируются концентрическим и продольнозональным
ж Употребляя термины "одноосное сжатие? и "односное растяжение", а также "чистый сдвиг" мы условно подразумеваем соответственно значения параметра Лодэ-Надаи / / равным
+1, -I и 0, а напряжение <эг равным 0. Эти термины относятся к девиатору напряжений.
являются типичными образованиями молодой платформы. Следует, однако, указать на проявление в рассматриваемой толще перерывов и угловых несогласий, выраженных на границе нижней и верхней юры и, особенно чётко, на границе верхнего мела и палеогена. Альпийские тектонические движения происходили и в последующее время, в течение палеогена, после олигоцена. Развиваются они и в настоящее время, проявляясь в общем подъёме Донбасса, на фоне которого, по данным точной нивелировки, наблюдаются дифференцированные широтные полосы относительных поднятий и опусканий / 52 и др./.
2.4. Основные черты эволюции магматизма в Донбассе.
Изучение магматических процессов выходит за пределы рассматриваемой работы. Однако, поскольку характер и интенсивность магматизма являются одной из черт, определяющих особенности эндогенных режимов, необходимо.остановиться на его характеристике.
По данным Н.В.Бутурлинова и др. / 35,36,65,66 / выделяются три этапа магматизма, сопровождавших развитие структуры Донецкого бассейна: доскладчатый /средний палеозой/, складчатый /верхний палеозой/ и послескладчатый /мезозой/.
Структурная позиция среднепалеозойских платформенных магматических образований контролируется продольными субширотными глубинными разломами и участками их пересечения с разломами субмери-дионального направления. Размещение комплексов магматических пород верхнепалеозойского возраста, возникших в заключительные фазы герцинского тектогенеза, определяются главным образом поперечными субмеридиональными глубинными разломами. После-складчатые магматические образования ,. возникшие в условиях консолидированной складчатой области в мезозое, концентрируются преимущественно в пределах мощного пояса /до 20 км /, который