КРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ФУНДАМЕНТ
На рассматриваемой территории выделяются следующие основные- элементы кристаллического фундамента: Московская впадина, северозападное замыкание Пачелмского авлакогена, западная часть Токмов- ского свода и северное крыло Воронежского массива.
Кристаллический фундамент этих региональных структур сложен магматическими и метаморфическими породами архейского, нижнє- и среднепротерозойского возраста. Вещественный состав пород фундамента исследован неравномерно. В большей степени он изучен на северном склоне Воронежского- массива, где представлен плагиогнейсами, гранитами, гранодиоритами, филлитами, биотитовыми кристаллическими сланцами; на Токмовском своде развиты архейские граниты и гранодиориты; в Пачелмском авла- когене породы фундамента не изучены, так как скважины заканчивались в верхнепротерозойских отложениях. Распространение плагиогней- сов, гранитов и гранодиоритов архея установлено и в Московской впадине к западу от меридиана г. Калинина. На основной, более погруженной, площади впадины фундамент вскрыт в единичных точках: в Максатихинской скважине он представлен биотитовыми гнейсами архея (по мнению М. М. Веселовской, хорошая сохранность первичных признаков приближает их к метабазитам михайловской серии нижнего- протерозоя Воронежского массива); в Рыбинской скв. 2 вскрыты в интервале 2589—2813 м доломитовые мраморы с микро- и макропрослоями кварцита и признаками эпидот-амфиболовой фации метаморфизма, (так называемая рыбинская свита? Л. Ф. Солонцова, сопоставляемая им с верхней частью ятулия среднего протерозоя Карелии). В северовосточной части впадины фундамент представлен гнейсами с амфиболитами (Решма), гранитами, гранодиоритами (Ветлуга).Рельеф фундамента изучен преимущественно сейсмическими и электроразведочными методами и редкой сетью скважин.
На карте рельефа кристаллического фундамента (рис. 124) можно выделить два основных направления простираний разломов И других структурных форм: северо-восточное (до субширотного) и северо-западное (до субмеридионального).
Первое направление, четко выраженное, наиболее распространенное и относительно более молодое, по.-ви- димому, соответствует структурным формам дальсландской (раннебайкальской) тектонической эпохи (850—1200 млн. лет); второе, значительно менее выраженное, вероятно, отражает, как считает А. А. Богданов (1967), структурные формы готской тектонической эпохи (1200— 1750 млн. лет).Подробно названия структур кристаллического фундамента приведены на тектонической -схеме (см. прилож., рис. 125).
К Московской впадине относится наиболее мобильная часть кристаллического фундамента, ограниченная крупными разломами от окружающих массивов и щита. На юго-востоке граница этой структуры проходит вдоль Котельничского выступа и Токмовского свода; на юге впадина ограничена внешним (по отношению к впадине) бортовым разломом Подмосковного авлакогена с амплитудой до 1 км- на югозападе и западе граница проводится в районе Оршанского грабена и; Белорусского массива; на северо-западе границей является внешний бортовой разлом Валдайско-Солигаличского авлакогена.
С северо-востока Московская впадина не имеет замыкания и в районе Никольска, Рослятина и Нюксеницы предположительно соединяется с Мезенской впадиной. Общая площадь впадины достигает 400— 450 тыс. км2. '
* В пределах впадины располагаются две крупные структуры: Вал- дайско-Солигаличский и Подмосковный авлакогены. Кроме того, по структурно-геоморфологическим признакам выделяются юго-западная,, центральная и северо-восточная зоны впадины.
Валдайско-Солигаличский авлакоген в границах рассматриваемой территории имеет протяженность более 1000 км и представлен своим субширотным отрезком между Валдаем на западе и Рослятином на востоке.
Почти на всем этом протяжении авлакоген отделяется субширотными прибортовыми разломами. Представлен авлакоген обычно отдельными грабенами протяженностью до 120—130 км и более 180 км, отделенными др-уг от друга небольшими горстообразными выступами протяженностью до 35 км; такая структура авлакогена объясняется наложением его на ряд более древних отрицательных и положительных.: структур северо-западного и субмеридионального простирания, относящихся к предшествующей готской эпохе тектогенеза.
Амплитуда смещения по разломам составляет от 50—150 до 800—900 м. 'Подмосковный авлакоген установлен между Велижем и Шатурой, имеет субширотное простирание; прослеживается на расстоянии 350 км. Максимальные глубины кристаллического фундамента (до 4,5 км) установлены в Павловопосадском грабене; такие же глубины фундамента определены в районе между городами Вязьмой и Гжатском (Рузско-Гжатский грабен). В пределах более изученной части авлакогена — в Теплостанском грабене — между субширотными прибортовыми разломами фундамента с амплитудой до 2,4—2,6 км установлены три дизъюнктивных нарушения северо-западного простирания с амплитудой до 1,0—1,2 км; относительно приподнят (на 1 км) средний блок (Люберецкий горстообразный выступ).
В Подмосковном авлакогене еще более четко, чем в Валдайско- Солигаличском, выявлены дизъюнктивные нарушения двух тектонических эпох: раннебайкальской (субширотные простирания) и готской (северо-западные простирания).
Западное продолжение авлакогена и характер его сочленения с древней структурой субмеридионального простирания —Оршанским грабеном— изучены недостаточно, но северо-восточное простирание двух разломов в этом грабене свидетельствует о частичной перестройке его в более позднюю (байкальскую) тектоническую эпоху. Восточное и северо-восточное продолжение авлакогена изучено очень мало: возможно, что авлакоген продолжается в этом направлении вдоль борта впадины и Котельничского выступа, а Воротиловский выступ фундамента является локальным блоком этой зоны.
Юго-западная зона впадины располагается между Оршей и Мак- сатихой. Кристаллический фундамент здесь наиболее приподнят относи-
Рис. 124. Карта рельефа кристаллического фундамента центра Европейской части СССР.
1 — скважины, вскрывшие кристаллический фундамент и абсолютная высота поверхности высота забоя; 3 — сейсмические профили КМПВ; 4 — изогипсы поверхности кристалличес- установленные по геолого-геофизическим данным; 6 — тектонические нарушения, установлен- предполагаемые тектонические нарушения; 5 — граница территории, рассматриваемой в на- ский авлакоген, III — Пачелмский авлакоген, IV — Оршанский грабен; V — Воронежский
Составили К. Ю.
Волков и Л. А. Новиковафундамента; 2 — скважины, не доведенные до кристаллического фундамента, и абсолютная кого фундамента (а — установленные, б — предполагаемые); 5 —тектонические нарушения, ные по геофизическим данным (направление штриха указывает опущенное крыло); 7 — стоящем томе. Цифры на карте: I — Подмосковный авлакоген, II — Валдайско-Солигалич- кристаллический массив; VI — Токмовский свод
тельно остальной части рассматриваемой территории. Абсолютные отметки поверхности кристаллического фундамента на крайнем юго-западе— в Оршанском грабене —изменяются от минус 1000 до минус 1800 м. Грабен состоит из ряда локальных блоков с амплитудами смещения от 100 до 400—600 м, ориентированных в субмеридиональном направлении. Самый южный из них рассечен двумя сбросами северовосточного направления, с опущенными юго-восточными крыльями. Возможное сопряжение этих сбросов со сбросами Рузско-Гжатского грабена, а также соединение Оршанского грабена с южной частью' Волайского грабена изучено недостаточно.
Абсолютные отметки кристаллического фундамента на остальной части территории, где расположен Нелидово-Торжокский выступ, составляют Минус 1000—1400 м. Выступ имеет северо-восточное простирание и амплитуду 0,4—0,6 км. Можно предполагать, что в шэеделах его имеется более сложная система сбросов основного, северо-восточного, и подчиненного, северо-западного, направлений, разделяющих его на ряд блоков.
Центральная зона впадины, ограниченная региональными разломами кристаллического фундамента, может быть подразделена по преобладающим простираниям формы структурно-эрозионной поверхности' фундамента на две части; в юго-западной части зоны (с общим субширотным направлением ее оси), примерно ограничиваемой с востока линией, проходящей по скважинам Краснохолмской, Рыбинской и Не- пейцинскими, встречаются структурные формы с северо-западными простираниями осей; в северо-восточной, наиболее погруженной части зоны, структурно-эрозионные формы поверхности кристаллического фундамента имеют северо-восточные простирания длинных осей, а простирания более древних структур (готской эпохи) не выделяются.
По-видимому, это находит объяснение в меньшей степени изученности поверхности фундамента этой части зоны.ц Северо-восточная зона впадины охватывает территорию приборто- вой части Валдайско-Солигаличского авлакогена. Она осложнена двумя-тремя региональными разломами того же простирания, а также- предполагаемой системой более древних разломов северо-западного и юго-восточного простираний, соответствующее направлению длинных осей структур Балтийского щита. Выделенные здесь в рельефе кристаллического фундамента выступы, по-видимому, располагаются на различных гипсометрических уровнях.
Располагающаяся на рассматриваемой территории область северозападного замыкания Пачелмского авлакогена граничит с северо-восточным склоном Воронежского массива по региональному разлому, прослеженному от Сердобска, через Моршанск, Захарово, Зарайск и к Серпухову. Граница авлакогена с Токмовским сводом также определяется прибортовыми разломами, но имеет более сложный характер: от Па- челмы до Зубовой Поляны она проходит на Касимов, к северо-восточной зоне замыкания Сасовского грабена, огибает с востока и юга Тум- ско-Шатурский выступ Токмовского свода и далее следует в северозападном направлении, вдоль прибортового разлома Рязано-Мосолов- ского и Коломенского грабенов до Серпухова.
Ширина авлакогена Не превышает 25—30 км и только в средней части увеличивается до 70 км. Глубины залегания кристаллического фундамента изменяются от 2,3 км в прибортовых частях до 4,5—5 км, в наиболее погруженных его зонах. Опущенная часть авлакогена разбита поперечными разломами на блоки, занимающие различное высотное положение, с амплитудой смещения от 1,5 до 3,5 км и более. Эти блоки представляют собой грабены и горстообразные выступы; на сов--
ременном этапе изученности этой структуры здесь выделяются: Коломенский, Рязано-Мосоловский, Сасовский и Новософьинский грабены, а также Зарайский и Можарово-Шацкий горстообразные выступы.
Пачелмский авлакоген — структура древнего заложения, по-видимому, сформировавшаяся в готскую тектоническую эпоху.
Возрастные структурные аналоги Пачелмского авлакогена распространены на Балтийском щите и его юго-восточном склоне, а реликтовые структуры того же этапа были указаны при описании тектонической структуры Московской впадины.Западная часть Токмовского свода Волго-Уральского додевонского массива кристаллического фундамента определяет юго-восточную границу Московской впадины. В пределах рассматриваемой территории располагается погруженная на 200—600 м часть свода.
В последние годы установлено западное продолжение свода — Тумско-Шатурский выступ, отделенный от основной части свода меридиональным сбросом с амплитудой около- 100—200 м. Выступ имеет форму клина, обращенного своей вершиной на запад; расположен он между Павловопосадским грабеном Подмосковного авлакогена и Коломенским и Рязано-Мосоловским грабенами Пачелмского авлакогена. Крылья клина опущены на 600—800 м к бортам ограничивающих его грабенов.
Северное крыло Воронежского кристаллического массива с севера ограничено бортовыми разломами Подмосковного авлакогена, с запада— Оршанским грабеном, с северо-востока— бортовым разломом Пачелмского авлакогена. Средние величины уклонов поверхности фундамента в этой части массива не превышают 4—5 м/км. Между городами Михайловом и Ртищевым выявлен разлом северо-западного простирания с амплитудой до 200 м. Возможно, что существуют и другие линейные дислокации субширотного, северо-западного, реже субмеридионального простираний. В районе Калуги глубокими скважинами и сейсмическими работами выявлено поднятие кристаллического фундамента с амплитудой 340 м и два ступенчатых сброса с амплитудами 50 и 210 м, приуроченные к южному борту воронкообразного погружения кристаллического фундамента.