Тектонические формы Донецкого бассейна

Складчатые формы характерны для центральной части Донецкого угольного бассейна; его северная и юго-западная периферии, расположенные на платформенных склонах кристаллических массивов, не подвергались складчатости или имеют формы затухающих складок платформенного типа – куполообразные поднятия, пологие впадины и т. д. Затухание складчатости происходит также и в З-СЗ направлении в сторону Днепровско-Донецкой впадины.

Проведение границы между складчатым и нескладчатым Донбассом является первоочередной задачей. Вне линейной складчатости остаются: Новомосковско-Петропавловская моноклиналь со всеми новыми западными угленосными районами нижнего карбона и Старобельско-Миллеровская моноклиналь, расположенная к северу от системы краевых северодонецких надвигов.

Северная граница устанавливается очень отчетливо; проведение же западной границы складчатости затруднено из-за постепенности перехода нескладчатого карбона в юго-западное крыло Кальмиус-Торецкой котловины. Положение западной границы можно определить в очень широких пределах, вплоть до отнесения к нескладчатому карбону всего юго-западного крыла Кальмиус-Торецкой котловины, но при такой трактовке последняя вообще теряет свое самостоятельное значение как тектоническая единица. Вероятно, правильнее всего проводить западную границу по Криворожско-Павловскому сбросу, к западу от которого преобладают субплатформенные условия, а к востоку – субгеосинклинальные. К востоку от сброса наблюдается прежде всего резкое возрастание мощности свит и преобладание надвигов среди разрывных нарушений; к западу от него наблюдается значительное выполаживание углов падения, появление несогласий внутри карбона, уменьшение мощности известняковой толщи нижнего карбона, исчезновение надвигов и выражение разрывной тектоники в виде сбросов, размыв отложений девона, крупный разлом кристаллического основания у с.Павловки, достигающий 1000 м по вертикали.

При такой трактовке положения границы вся Кальмиус-Торецкая котловина, т. е. Красноармейский, Донецкий и Южно-Донбасский угленосные районы, входит в состав складчатого Донбасса.

К северу от Криворожско-Павловского сброса граница продолжается через Мечебиловский купол до Волвенковского купола и далее поворачивает на восток, проходя через почти прямолинейный широтный ряд куполов до Кременского купола, определяя западную и северо-западную границы складчатого Донбасса.

Донецкое складчатое сооружение в палеозойском структурном этаже в целом следует называть синклинорием как по его общей форме, так и по преобладанию в плане площадей, занятых широкими синклиналями, в то время как неширокие антиклинали имеют подчиненное развитие. Тот факт, что в современном тектоническом плане открытый Донецкий бассейн выглядит антиклинорием с палеозойским ядром, окруженным более молодыми отложениями не противоречит такому выводу, поскольку в первом случае рассматриваются взаимоотношения различных структурных этажей, а во втором – внутренняя структура тектонических форм карбона, возникших главным образом в заключительные фазы герцинского орогенеза, но воспринявших и все последующие движения. Поскольку складчатые формы самого карбона являются основой всего Донецкого бассейна, правильнее называть его синклинорием. Новые складчатые площади, открытые в последние годы под меловыми отложениями на северной окраине, также подтверждают преобладающую роль синклиналей, тем более что антиклинальные части складок не только более узкие, чем синклинальные, но и еще, как правило, уничтожены на севере надвигами. Поэтому правильно характеристику структур Донбасса начинать с основныхсинклинальных форм, а не с Главной антиклинали, как это обычно принято, тем более что именно синклинали сосредоточивают основные запасы угля в бассейне.

Всю площадь складчатого Донбасса следует разделить на следующие тектонические зоны (рис.4.3)

Рис 5.2.1. Геологические разрезы через Донецкий бассейн

1 – граничные известняки свит карбона; 2 – разрывные нарушения (надвиги, сбросы); 3 – отложения мезо-кайнозоя; 4 – кристаллические породы.

– серединную часть, занятую основными крупными линейными складками;

– северную зону мелкой складчатости и надвигов;

– Бахмутскую и Кальмиус-Торецкую котловины – западную площадь линейных и переходных к прерывным складок;

– южную полосу мелкой складчатости и сбросов.

Границы между этими зонами весьма условны, отдельные структуры переходят из одной зоны в другую. Внутри этих крупных тектонических зон выделяются более мелкие площади по совокупности специфичных тектонических признаков.

Срединная часть Донбасса, охватывающая основную площадь открытого бассейна, сложена двумя крупными синклинальными субширотными складками – Главной и Южной, – протягивающимися вдоль всего бассейна и разделенными по простиранию крутой антиклинальной складкой – Главной антиклиналью. Эти структуры поперечным Ровеньковским поднятием делятся на восточные и западные, причем разделенные синклинали получают собственные наименования.

Главная синклиналь распадается на Должанско-Садкинскую синклиналь (котловину) с ее задонецким продолжением – Болшовской синклиналью – на востоке и Боково-Хрустальскую синклиналь, сливающуюся у г. Дебальцево с крупной Бахмутской котловиной, – на западе.

Южная синклиналь в результате подъема шарнира также разделяется и получает на востоке наименование Шахтинско-Несветаевской синклинали, а на западе – Чистяково-Снежнянской. Последняя на западе входит в состав Кальмиус-Торецкой котловины.

Расположенная к югу от Чистяково-Снежнянской синклинали Зуевская антиклиналь и ее восточное продолжение – Куйбышевско-Несветаевская (1-я Южная) антиклиналь ограничивают с юга срединную крупноскладчатую зону Донецкого бассейна, причем граница проходит по оси этих антиклинальных складок, а их южные сложные крылья входят в Южную мелкоскладчатую зону.

Основные крупные линейные структуры сохраняются не только на всем простирании открытого складчатого Донбасса, но и уходят далеко на восток; особенно отчетливо прослеживается продолжение Главной антиклинали (Николаевская антиклиналь).

Главная антиклиналь представляет собой простую узкую с крутыми углами падения (60-80°) линейную складку; местами свод ее усложняется. Так в зоне поперечного Ровеньковского поднятия (в Нагольном кряже) наблюдается Карпово-Крепинское синклинальное понижение; ось Главной антиклинали здесь разветвляется, причем основная ветвь отклоняется к югу, огибая синклинальное погружение. Еще более значительные усложнения наблюдаются на востоке между ст. Горной и устьем р. Сев. Донец, где свод Главной антиклинали гoфрирован мелкими складками. В западной части свод Главной антиклинали осложнен продольным Осевым надвигом, а в восточной – Сулино-Константиновским. Боковые диагональные ответвления надвигов, ocобенно развитые в Центральном районе, еще более усложняют строена ядра Главной антиклинали. Осевые разрывные нарушения Главной антиклинали были проводниками полиметаллического оруденения (Нагольный кряж, Никитовка).

Главная и Южная синклинали — это асимметричные линейные складки с крутыми крыльями, связанными с разделяющей их Главной антиклиналью, и пологими или наклонными противоположными крыльями. Наиболее постоянно строение Главной синклинали, имеющей крутое южное и пологое северное крылья. На значительном простирании в Боково-Хрустальской синклинали в нижних свитах среднего карбона крутые падения возникают также и на северном крыле; здесь Главная синклиналь приобретает коробчатое строение.

Для срединной части Главной синклинали (Ровеньковское поперечное поднятие) очень характерно развитие весьма своеобразных крутых поперечных разрывов, угасающих на обоих крыльях синклинали с глубиной и являющихся внутрисинклинальными структурами. К этому же типу относятся поперечные разрывы восточной части Чистяково-Снежнянской синклинали и часть поперечных разрывов Шахгинско-Несветаевской синклинали, развитых вблизи свода Кондаковского поднятия. Диагонально-поперечные разрывы, развитые на южном крыле западной части Шахтинско-Несветаевской синклинали, относятся к другому типу – они развиваются на глубину и к краю синклинали, затухая к ее оси, и отражают внешнее воздействие со стороны блоковых структур юга Донбасса.

Северная антиклиналь – линейное сооружение, расположенное к северу от Главной синклинали. Ее правильнее называть Колпаковско-Замчаловской, так как после открытия подмеловых складок на северной окраине Донбасса она оказалась в составе срединных складок бассейна и наименование ее «Северной» вызывает целый ряд неудобств.

Колпаковско-Замчаловская антиклиналь по своему строению отличается от вышеперечисленных основных крупных линейных структур Донбасса тем, что не имеет строго прямолинейных форм и осложнена дополнительной складчатостью, особенно ее северное крыло. Расположенные непосредственно к северу от нее Селезневская, Ольховская, Ивановская, Лиховская, Углеродовская и Краснодонецкая синклинали имеют небольшие размеры, формы вытянутых и усложненных котловин и являются переходными к более северной полосе мелких складок и надвигов, вернее, составляют ее подзону средних по размеру складок. Ось Колпаковско-Замчаловской антиклинали является северной границей основных крупных складок Донбасса, а ее северное крыло попадает в зону мелкой складчатости. Южная граница основных крупных складок проводится по оси Зуевской и Куйбышевско-Несветаевской антиклиналей.

Одной из существенных структур между подзонами средних и мелких складок северной окраины бассейна является Чернухинско-Волнухинская антиклиналь, переработанная последующими движениями. В осевой зоне этой антиклинали выходят отложения свиты С₂¹ в виде двух куполов – Буденновского и Волнухинского, в ядрах которых выходит известняк F₁, т. е. горизонт значительно более низкий, чем в ядре Колпаковско-Замчаловской антиклинали (свита С₂²). Восточное продолжение Чернухинско-Волнухинской антиклинали проходит по Первозванской, Краснодонской, Изваринской, Южно-Каменской, Богураевской и Ольховской антиклиналям; между Белокалитвенской и Жирновской синклиналями.

Очень интересно западное окончание этой структуры. К югу от с.Успенки и к западу от Буденновского купола антиклиналь разделяется на две ветви – северную, известную на западе как Алчевско-Анненская антиклиналь, и южную, собственно Чернухинскую антиклиналь. Последняя разделяет Ольховскую и Селезневскую котловины и служит юго-восточным ограничением Бахмутской котловины. Продолжение ее с западным окончанием Селезневского надвига и восточным окончанием Брунвальдского надвига пересекает Боково-Хрустальскую котловину, отделяя ее от собственно Бахмутской котловины. Чернухинская антиклиналь под острым углом встречается с Колпаковско-Замчаловской антиклиналью, которая далее на запад не прослеживается.

Северная зона мелкой складчатости характеризуется очень сложным, разнородным и многовозрастным строением. Эта зона еще в заальскую и пфальцскую стадии формирования отличалась мелкими формами от срединной полосы Донбасса. Однако только в ларамийскую фазу в основном завершилось ее формирование с преобладанием мелких, преимущественно брахискладок, осложненных многочисленными разрывами, переживавшими оживление и вовлекавшимися в дополнительную складчатость. Третий (мезозойский) структурный этаж имел преимущественно брахиантиклинальные и брахисинклинальные формы, характеризующиеся очень интересным и весьма типичным формированием косвенно наследованных брахиантиклиналей на размытых крыльях складок карбона, тогда как брахисинклинали прямо наследовали более древние синклинали карбона второго структурного этажа.

Следует отметить, что по мере движения к северу в закрытой верхнемеловыми отложениями полосе, непосредственно граничащей с северным платформенным склоном (Старобельско-Миллеровской моноклиналью), намечается некоторое укрупнение и упрощение складок.

Таким образом, особенно мелкие складки располагаются в середине зоны мелкой складчатости, а самые крайние к северу складки – Луганская, Петровско-Караичевская и Северо-Каменская – имеют довольно значительные размеры. Северная зона мелкой складчатости распространяется на восток, где расположены такие значительные широкие синклинали, как Краснодонецкая, Фоминская, Белокалитвенская, Жирновская, Горняцкая и Быстрянская, разделенные узкими антиклиналями, разорванными надвигами. Увеличение размеров этих синклиналей по сравнению с входящими в более западные части зоны объясняется тремя причинами – значительным возрастанием мощности отложений карбона, расширением прогиба к востоку и упрощением северной системы надвигов. Здесь же на востоке в северной полосе, примыкающей к Алмазно-Марьевскому (Каменскому или Главному Донбасскому) надвигу складки уже и мельче – Задонецкая, Дядинская синклинали, Богураевская антиклиналь и др.

Дальнейшee продолжение северной зоны мелкой складчатости на восток в район Цимлянского водохранилища и далее к г. Котельниково еще недостаточно изучено, но можно сказать, что принципиальный план остается тем же, и большинство складок, выявленных в самых восточных обнажениях или буровыми работами, продолжается и далее на восток, распадаясь вследствие ундуляций осей на отдельные структуры. Направления подъемов осей всех складок, вопреки мнению некоторых исследователей, не субмеридиональные, а восток-северо-восточные и северо-восточные. Вследствие юго-восточного отклонения осей главных складок Донбасса к востоку от р. Сев. Донец зона мелкой складчатости здесь еще более расширяется и занимает до 2/3 всей ширины складчатого Донбасса.

Зона мелкой складчатости северной окраины Донбасса одновременно является и зоной развития северодонецкой системы региональных надвигов, имеющих ряд типичных черт: они протягиваются параллельно основному простиранию Донецкого складчатого сооружения у его северного края, падают на юг под довольно крутыми углами (40-60º), выполаживающимися с глубиной, а местами и в верхних частях до 20º, характерно ветвление надвигов – то разветвление их, преимущественно в западном направлении, то слияние преимущественно в восточном направлении, то соединение промежуточными ветвями.

Однако прослеживаются четыре основных надвига – Криворожский (Ильичевский), Алмазный, Марьевский и Северодонецкий. Стержневым из них является Марьевский надвиг, имеющий, вероятно, наиболее глубокие корни. Стратиграфические амплитуды отдельных надвигов значительные –от 1000 до 2000 м, а при слиянии Марьевского и Алмазного надвигов на востоке у г. Каменска-Шахтинского в единый Алмазно-Марьинский (Каменский) надвиг – амплитуда достигает 4000 м. К востоку от г. Морозовска к Алмазно-Марьевскому надвигу приближается также северная ветвь системы – Северодонецкий (Глубокинский) надвиг, но краевое ограничение складчатого Донбасса от платформы проходит и далее на восток по Северодонецкому надвигу.

Под Северодонецким надвигом системы северных надвигов Донбасса понимаются наиболее северные ветви ее, отделяющие складчатый Донбасс от платформенного склона. Собственно Северодонецким надвигом (Попов, 1936) был назван 1000-метровый разрыв, по которому Лисичанский купол надвинут на платформенный склон с его предположительным продолжением на восток и запад. В дальнейшем под названием Северодонецкий надвиг стали объединять все самые северные ветви системы надвигов, сливающихся в конечном итоге в единую наиболее северную линию. Новые данные позволяют уточнить положение Северодонецкого надвига между с. Тошковкой и г. Луганском. Здесь он проходит вблизи с. Славяносербска по излучине р. Сев. Донец. К западу от районного села Кременного Северодонецкий надвиг проходит между Кременским и Краснопоповским куполами, приводя к надвиганию первого на второй. Диагональные разрывы в Красноповском куполе представляют собой клавишные разломы края платформенного склона.

Типичной чертой всех северных региональных надвигов является также многовозрастность и унаследованное обновление во все последующие тектонические фазы с постепенным затуханием. Например, общая амплитуда Марьевского надвига у с. Черкасского 1500 м; 1200 м приходится на движения пфальцской и киммерийской фаз, 250 м – на ларамийские и 50 м – на савские. Надвиги были заложены в основном еще в конце палеозоя в заальскую или пфальцскую фазы, а в киммерийскую и затем ларамийскую и савскую фазы, вероятно, значительно омоложены. Чем севернее расположены надвиги, тем более значительны молодые составляющие движений.

Плоскости надвигов вовлекались в последующую складчатость; в частности, увеличение углов падения у поверхности часто связано с увеличением углов падения пластов на крыльях складок. Выполаживание надвигов и даже образование обратных падений происходит под пологими молодыми синклиналями. Особенной складчатостью обладает Криворожский надвиг, оживление движений по которому в более поздние тектонические фазы было ограниченным.

Преимущественно крутое падение северных надвигов вызывает предложение называть их по морфологическим признакам взбросами. Однако переход их по падению и простиранию с крутого на пологое падение со значительными амплитудами перемещения, а главное – их генетическая сущность, именно явление надвигания складчатого Донбасса на платформенный склон Воронежского кристаллического массива, вполне оправдывают их наименование надвигами.

Северная зона мелкой складчатости заканчивается на западе цепочкой вытянутых в северо-западном и далее в северо-северо-западном направлении куполов, заключенных между Северодонецким и Марьевским надвигами (Матросский, Волчеярский, Лисичанский, Кременской) и имеющих правые кулисообразные сочленения. Интересно отметить, что северо-северо-западное направление складок параллельно платформенному краю Украинского кристаллического массива, обрезанному Криворожско-Павловским сбросом.

Южнее Марьевского надвига зона мелкой складчатости еще достаточно четко выражена, но постепенно угасает в западном направлении в широкой Бахмутской котловине.

Эту систему называют Алмазно-Марьевским синклинорием, поскольку она объединена общим синклинальным погружением северо-восточного замыкания Бахмутской котловины. По существу, это совершенно самостоятельная складчатая система, так как северо-восточное крыло заложенной ранее более простой Бахмутской котловины претерпело такие глубокие изменения в последующие тектонические фазы, что потеряло основную динамическую связь со всей прежней структурой и развивалась самостоятельно в полосе северной окраины бассейна, где происходило многократное омоложение движений.

К Алмазно-Марьевскому синклинорию следует относить и Селезневскую синклиналь, которую обычно описывают как самостоятельную структуру, отделенную от синклинория Алчевско-Анненской антиклиналью. Естественно, что в новом понимании и последняя структура попадает в состав Алмазно-Марьевского синклинория.

В этом понимании южной границей синклинория является Чернухинско-Волнухинская антиклинальная складка, заложенная между Селезневской и Ореховской синклиналями. Исходя из вышеизложенного, Артемовско-Славянское антиклинальное поднятие, расположенное внутри Бахмутской котловины, следует считать не продолжением Колпаковско-Замчаловской антиклинали, а самостоятельным поднятием, образовавшимся в результате последующего сжатия котловины в более молодые (киммерийскую и ларамийскую) тектонические фазы, как формы коробления широкого пологого днища котловины. Образование таких молодых антиклинальных структур в срединной части более старых омолаживающихся широких синклиналей является для Донецкого бассейна и других складчатых областей процессом закономерным.

Северо-западные складки Донбасса объединяются в широкое погружение – Бахмутскую котловину. Провести точную границу между западным виргационным пучком северной зоны мелкой складчатости и Бахмутской котловиной практически невозможно. Алмазно-Марьевский синклинорий, являющийся северной частью Бахмутской котловины, входит одновременно и в состав мелкоскладчатой зоны, ее западной виргации. Восточную границу Алмазно-Марьевского синклинория провести достаточно легко, включив в него все складки, оси которых погружаются на запад внутрь Бахмутской котловины, но оторвать эту систему от зоны мелкой складчатости нельзя. Следовательно, этот западный пучок принадлежит одновременно и Северодонецкой. мелкоскладчатой зоне, и Бахмутской котловине. Одним из наиболее веских доказательств этого положения является факт продолжения большей части надвигов, сопутствующих зоне мелкой складчатости, внутрь Алмазно-Марьевского синклинория, причем эти надвиги в западном направлении также виргируют в форме сложного многолучевого пучка и затухают в Бахмутской котловине.

Бахмутская котловина понимается здесь как сложная обширная структура, восточным крылом которой является Алмазно-Марьевский синклинорий; южное крыло почти прямолинейно и отвечает северным крыльям Главной и Дружковско-Константиновской антиклиналей. На северо-западе Бахмутская котловина условно ограничена двумя сходяшимися под острым углом рядами купольных структур: Корульской, Камышевахской, Петровской и Волвенковской, расположенных на продолжении Дружковско-Константиновской антиклинали, и северным рядом куполов – Кременским, Терновским, Карповским, Краснооскольским, Красношахтерским и Волвенковским, расположенных в полосе, ограниченной продолжениями Марьевского и Северодонецкого надвигов. Все складки и разрывы, ограниченные этими основными линиями, являются внутренними структурами Бахмутской котловины, ее составными частями.

Среди крупных внутренних структур Бахмутской котловины должны быть прежде всего выделены три синклинали (с севера на юг): Белогоровско-Каменская, Криволукско-Камышевахская и Часовоярско-Краматорская, имеющие основное запад-северо-западное направление. Ониразделены двумя внутренними рядами антиклинальных подъемов того же направления – Дроновско-Спиваковским и Артемовско-Славянским – и внешними бортовыми антиклинальными рядами, ограничивающими Бахмутскую котловину. Особенно отчетливую и достаточно простую линейную форму имеет самая южная – Часовоярско-Краматорская синклиналь, являющаяся по существу западным продолжением Главной синклинали.

Большинство внутренних структур Бахмутской котловины, хотя и представлено брахиформами, подчиняется в основном тектоническим линиям главного донецкого запад-северо-западного направления. Купола кулисообразно закрывают восточные периклинали соседних куполов («правые кулисы»), так же как и на севере Донбасса.

Синклинальные понижения между рядами куполов характеризуются более отчетливыми и более простыми линейными формами, особенно хорошо выраженными унаследованной молодой тектоникой – киммерийской и ларамийской. Можно сказать, что унаследованные синклинальные формы, выраженные мезозоем внутри Бахмутской котловины, как бы отражают линейную сущность подстилающих их палеозойских синклинальных складок.

Одни купольные структуры продолжали рост в последующие тектонические фазы, другие были заложены в период молодых движений. Наряду с унаследованными структурами образовались и наложенные молодые формы, мезо-кайнозойский структурный план которых не совпадает с палеозойским; эти формы обычно имеют не основное донецкое запад-северо-западное простирание, а располагаются диагонально к нему в восток-северо-восточном направлении.

Все эти особенности свидетельствуют о весьма сложном тектоническом строении Бахмутской котловины, развитие которой в значительной мере обусловливается участием солевой тектоники как в форме послойного истечения нижнепермской соли, так и диапиризма девонской соли. Ядра некоторых куполов, как, например, Славянского, осложнены экзотектоникой в результате выщелачивания пермской соли [7].

Кальмиус-Торецкая котловина – вторая крупная широкая складка, ограничивающая на западе складчатый Донбасс. Северное крыло котловины крутое, оно имеет общую границу с Бахмутской котловиной по оси Главной и Дружковско-Константиновской антиклиналей и ряду кулисообразно сочлененных куполов, вытянутых в северо-западном направлении.

Восточная граница Кальмиус-Торецкой котловины осложнена дополнительными складками второго и третьего порядков с различными углами падения, вплоть до 90°. Среди этих дополнительных складок выделяется значительными размерами и сложным геологическим строением Макеевско-Ряснянская синклиналь, разделенная поперечной Ясиновско-Ждановской флексурой на собственно Макеевскую мульду на западе и Ряснянскую синклиналь на востоке. Еще более крупных размеров достигает Чистяково-Снежнянская мульда, но эта структура рассматривается нами как самостоятельная, а не как часть собственно Кальмиус-Торецкой котловины.

Восточное крыло котловины осложнено и другими крупными флексурами и разрывными нарушениями разнообразного происхождения, из которых особого внимания заслуживают разрывы диагонального восток-севеpo-восточного и северо-восточного направления. Отсутствие здесь кайнозойских отложений не позволяет уточнить действительный возраст этих дислокаций. В последние годы выдвинута гипотеза об их более молодом возрасте, возможно ларамийском (Левенштейн, 1955); она выгодно отличается от прежней (Банковской, 1935), по которой им приписывался более древний возраст по отношению к основной субширотной складчатости Донбасса. Однако не исключается возможность и одновременного заложения структур восток-северо-восточного и северо-восточного направления с основными донецкими складками. Обращает на себя внимание тот факт, что их диагональное положение соответствует биссектрисе угла между субширотными южными разломами и Криворожско-Павловским сбросом (см. прил.12), если посмотреть в плане, а также факт очевидного много-возрастного наследованного развития этих структур, например Волчанской мульды.

Южное крыло Кальмиус-Торецкой котловины имеет более простое строение. Преобладает пологое падение 12-20°, которое становится еще положе в направлении на север к оси котловины. Разрывные нарушения разных направлений сильно осложняют простую пликативную тектонику. Дугообразно сочлененные Красноармейский, Центральный и Калининский надвиги, возможно, представляют единый плавно искривленный надвиг, подчиненный форме Кальмиус-Торецкой котловины, разграничивающий внутреннюю часть котловины и ее внешнюю зону. Для первой характерно развитие согласно падающих внутрь котловины надвигов (взбросов), из которых Французский надвиг, возможно, также дугообразно сочленяется с Селидовским надвигом Красноармейского района. Для внешней зоны типично развитие поперечных и диагональных разрывов преимущественно типа сбросов, создающих блоковую структуру периферии южного крыла Кальмиус-Торецкой котловины. Движения по отдельным блокам известны еще с конца девона в субфазы раннегерцинской – бретонской фазы орогенеза, что доказывается различной степенью сокращения разреза D₃ в соседних блоках, вплоть до его полного размыва.

Наибольшая амплитуда, до 2000 м, известна по Войковскому поперечному разрыву, ограничивающему с запада узкий горст, который имеет форму клина выжимания с падением сбрасывателей к центру горста. Войковский разрыв далеко прослеживается на север и объединяется с надвигами, дугообразно пересекающими Ряснянскую мульду. Объединение столь разнородных разрывов не может еще считаться доказанным. Войковский разрыв, обнаруженный недавно, заставляет делать предположение о наличии возможно еще более крупных разрывов под отложениями мезозоя и кайнозоя, скрытых в восточном продолжении Приазовского кристаллического массива. С этими разрывами связано метасоматическое и скарновое оруденения в пересекаемой им мощной известняковой толще нижнего карбона.

Форма западного крыла котловины еще проще, хотя его пликативная структура также осложнена целой серией почти параллельных разрывов, выраженных преимущественно надвигами во внутренней полосе и сбросами во внешней. Самый крупный Криворожско-Павловский сброс принимается как западное ограничение Кальмиус-Торецкой котловины, к западу от которого лежит субплатформенная Новомосковско-Петропавловская моноклиналь.

Замыкание Кальмиус-Торецкой котловины определяется подъемом ее оси в северо-западном направлении, однако четкой границы здесь нет; несколько условно она проводится через Мечебиловский купол. Продолжение этой линии на юго-запад до соединения с Криворожско-Павловским сбросом и на север до соединения с Волвенковским куполом, являющимся западным окончанием Бахмутской котловины, cocтавляет общую западную границу складчатого Донбасса.

Различные направления складок и разрывов не могут рассматриваться как обязательно разновозрастные дислокации с разнонаправленными движениями. Они легко объяснимы ундуляцией осей, периклиналями складок, расщеплениями и слияниями флексур, контактами перенапряженных и слабо напряженных участков; они возникали как закономерные элементы общего основного направления донецкой складчатости.

Из крупных пликативных элементов Кальмиус-Торецкой котловины особое место занимает субмеридиональная (северо-северо-восточная) Волчанская мульда, оконтуривающаяся встречающимися почти под прямым углом северо-западным и северо-восточным простираниями пластов карбона. К югу мульда сглаживается в субширотном направлении, но далее простирание ее совпадает с простиранием Конкско-Ялынской впадины в кристаллическом массиве. Возраст этой мульды не может быть признан только молодым, так как отчетливо устанавливаются более древние герцинские движения, по отношению к которым киммерийские и ларамийские формы являются прямо наследованными. Эти наблюдения заставляют весьма критически отнестись к определению молодого возраста и других структур, развитых внутри Кальмиус-Торецкой котловины, таких, например, простирание которых совпадает с простиранием оси Волчанской мульды, и признавать многовозрастное формирование этих структур, одновременное с основными субширотными структурами Донбасса [7].

Южная зона мелкой складчатости и разрывов расположена южнее Зуевской и Куйбышевско-Нссветаевской антиклиналей и включает их южные крылья. На западе эта зона условно ограничивается западной периклиналью Амвросиевского купола и диагональным разрывом, на юге – погребенным кристаллическим массивом. Мелкие тектонические формы распространены далеко на запад до восточного крыла Кальмиус-Торецкой котловины, в Ряснянской мульде и сопутствующих ей мелких складках. Восточное ограничение этой зоны остается еще неясным.

Развитые здесь складки и разрывы имеют очень сложные формы; преобладают брахискладки. Разрывные нарушения относятся к самым разнообразным типам; здесь имеются сбросы с зияющими трещинами, заполненными тектонической брекчией и дайками основных изверженных пород, что не типично для остальных районов Донбасса. Однако и здесь преимущественно развиты формы сжатия.

Южная зона мелких складок и разрывов расположена на продолжении Ровеньковского поперечного поднятия. В связи с этим не лишено основания предположение о том, что она служила буфером, принимавшим на себя давление со стороны обращенного к северу выступа Приазовского кристаллического массива. Это могло быть и причиной образования очень сложных тектонических форм, особенно в процессе чередования сжатий и растяжений в различные тектонические фазы, что типично для юга Донбасса, испытывавшего в ранние фазы сильное сжатие под воздействием подъема Приазовского кристаллического массива.

В начале верхнего мела произошли значительные опускания кристаллического массива, в результате которых на нем накопилась полная толща верхнемеловых отложений. Ларамийская тектоническая фаза не вывела восточной части кристаллического массива на поверхность. В г. Ростове-на-Дону кристаллическое основание залегает под мелом на глубине 520 м.

Южная граница Донбасса вдоль погребенного восточного продолжения Приазовского кристаллического массива еще недостаточно изучена; вероятно она проходит по крупному продольному разлому. К северу от этого разлома поперечные и диагональные разломы нарушают складки карбона, создавая блоковую структуру. Однако между современной южной границей Донбасса по обнажениям карбона и северным краем погребенного Приазовского кристаллического массива возможно выявление новых складок карбона под палеогеновыми и верхнемеловыми отложениями. Вероятно эти складки будут сложены нижнекаменноугольными отложениями, но в приосевых зонах синклиналей можно ожидать сохранения башкирских отложений среднего карбона.

Прилегающие к Донецкому складчатому сооружению склоны Украинского и Воронежского кристаллических массивов являются типичными платформенными структурами. На платформенных склонах преобладают весьма пологие падения, измеряемые единицами градусов, но каждый склон имеет свои специфические черты.

Платформенный склон Украинского кристаллического массива хорошо прослеживается по отложениям нижнего карбона к западу от Криворожско-Павловского сброса до с. Царичанки. В целом это очень пологая Новомосковско-Петропавловская моноклиналь карбона, падающая под углом 2-5° в сторону Днепровско-Донецкой впадины. Моноклиналь разбита большим количеством поперечных и диагональных сбросов (разведочными работами вскрыто более 80 таких разломов). Наиболее подвержена разломам полоса, непосредственно примыкающая к г. Павлограду и имеющая ширину 15 км, а вниз по падению пластов расширяющаяся до 20 км.

Эта полоса может быть представлена как крупная разрывная структура, имеющая форму сложного ступенчатого грабена с западным каскадом сбросов – Карабиновского, Булаховского и Центрального и восточным каскадом сбросов – Богдановского и Павлоградско-Вязовского. Всю эту структуру следует именовать как «Большой ступенчатый Павлоградский грабен». Внутренний наиболее опущенный блок между Центральным и Павлоградско-Вязовским сбросами называют собственно Павлоградским грабеном.

Северный платформенный склон карбона Воронежского кристаллического массива, получивший наименование Старобельско-Миллеровской моноклинали, построен значительно npoще. Углы падения пластов карбона очень пологи 1-5°, в среднем 2°; разрывные нарушения очень редки или совсем отсутствуют; в слабой форме выражены купольные структуры. У южного края моноклинали,несколько севернее Северодонецкого надвига, работами последних лет на Боровской площади выявлен типичный продольный сброс 100-метровой амплитуды, с опущенным южным крылом, в сторону складчатого Донбасса.

Из выявленных структур пока заслуживают внимания Южно-Деркульская, расположенная в нижнем течении р. Деркул, и поднятие, находящееся к северу от г. Луганска. Следует отметить, что по отдельным скважинам обнаружены углы падения пластов карбона от 8 до 25° к югу от г. Старобельска, между p. Айдаром и Боровой и в среднем течении р. Ковсуга у с. Михайловки. При дальнейшей разведке возможно выявление новых структур, особенно на южном краю платформенного склона, примыкающем к Северодонецкому надвигу и испытывавшем непосредственное воздействие сжимающих усилий со стороны складчатого Донбасса. Однако количество таких структур будет ограниченным, так как преобладает простая форма – пологая моноклиналь. Краснопоповская и Славяносербская купольные структуры рассекаются Северодонецким надвигом, но в основном расположены к северу от надвига.

Под Северодонецким надвигом на краю платформенного склона возникли два ряда куполообразных структур. Первый ряд образовался непосредственно под надвигом. Эти структуры достаточно крупные, резко выраженные, с амплитудой подъема до 200-500 м, вытянутые вдоль надвига. Второй ряд располагается в 10-20 км к северу от первого, параллельно ему, в виде более редкой цепочки структур, слабо выраженных, с амплитудой подъема до 50, редко до 100 м. Между первым и вторым рядом, ближе ко второму, возникли типичные сбросы (а не надвиги!), вытянутые параллельно Северодонецкому надвигу, с амплитудой опускания до 50-100 м (например, Боровской сброс).

5.3.Детали, особенности образования и соотношения тектонических форм Донецкого бассейна

Донецкий бассейн – сложное многофазное складчатое сооружение, развитие которого было длительным и многовозрастным. Основные особенности формирования тектонических форм бассейна обусловлены геологической историей его развития, изложенной в первой части настоящей главы. Кратко охарактеризуем эти особенности.

Прежде всего следует отметить большую длину по простиранию (с запад-северо-запада на восток-юго-восток) и относительно малую ширину ДнепровскоДонецкого авлакогогена, отчетливое ограничение его центральной части девонскими сбросами и положение его между двумя кристаллическими массивами; сплошность разреза и постепенный рост мощности отложений карбона и нижней перми (с запад-северо-запада на восток-юго-восток) вдоль и вкрест авлакогена от периферии к осевой линии; возобновление в течение мезозоя и кайнозоя на фоне общего со времени заальской фазы воздымания складчатого Донбасса временных опусканий, приводивших к накоплению небольших толщ триасовых, юрских, верхнемеловых и палеогеновых осадков, частично или полностью перекрывающих всю площадь бассейна.

Эти главные особенности обусловили заложение и развитие удлиненных тектонических форм как складчатых, так и разрывных, параллельных основному простиранию прогиба и краям кристаллических массивов.

Последующие тектонические фазы приводили в основном к дальнейшему развитию этих же форм, преимущественно путем наследования тектонического плана. Наиболее полно и последовательно выражен наследованный план в приосевой и краевых зонах прогиба, особенно вдоль его северного края. На западной периклинали Донецкого складчатого сооружения в альпийские фазы произошли изменения наследованного плана, в результате наложенной диагональной системы складок. Эти молодые ларамийские движения имели подчиненное значение по отношению к первоначальной заальско-пфальцским, поэтому указанные изменения являются эпизодическими, первоначальный же герцинский план доминирует и в окончательных формах. Однако выше указывалось, что некоторые наложенные диагональные формы также многовозрастны и наследованы и сосуществовали во время всех фаз с основными широтными формами.

Возрастные взаимоотношения стадий формирования складчатых и разрывных нарушений отчетливо наблюдаются по окраинам бассейна, где сохранились отложения мезозоя и кайнозоя. Здесь выявляются очень интересные закономерности, общие для многих районов, несмотря на кажущиеся на первый взгляд существенные различия в составе и распространении слагающих их толщ.

По интенсивности проявления тектоники Донецкий бассейн должен быть отнесен к категории умеренно складчатых регионов: для него характерны относительно простые складки и разрывы, усложненные в отдельных зонах проявлением последовательного ряда тектонических фаз. Складки в абсолютном большинстве принадлежат к концентрическому типу, т. е. они должны быть отнесены и названы складками изгиба с концентрическим скольжением или параллельными складками. Такой тип складок позволяет широко применять принцип построения геологических разрезов по нормальным мощностям стратиграфических колонок.

В замках крутых складок, особенно в острых крутых антиклиналях, наблюдается межслоевое передвижение материала, преимущественно глинистого, и скалывание жестких пород, т.е. в этом случае складки приобретают переходный параллельно-подобный тип. Это обстоятельство должно учитываться при построении разрезов.

Дисгармоничные и блокированные складки образуются в Донбассе редко, обычно в зонах, где большое сжатие не разрешается надвигами. Разрывы в преобладающем большинстве относятся к типу надвигов или взбросов, заложенных, как правило, в процессе складкообразования.

Внутрислойные и послойные движения имеют большое развитие в Донецком бассейне.

Донецкий бассейн в целом, несмотря на значительную деформированность в рамках авлакогена, является синклинорием в палеозойском структурном этаже, хотя и вздымается в современном плане в форме антеклизы среди окружающих отложений мезо-кайнозоя.

Наследованные тектонические формы впервые были изучены на северной окраине бассейна (Попов, 1936) в сложной системе складок и надвигов, затем прослежены на востоке (Дубинский, 1959) и юге бассейна В 60-е годы аналогичные формы наследования выявлены и на западе бассейна. Наблюдается двух-, трех-, четырех- и пятистадийное развитие этих форм, связанное с последовательной заальской, пфальцской, киммерийской, ларамийской и савской фазами.

При формировании Донецкого бассейна образуются формы прямого и косвенного наследования. При прямом наследовании последующие антиклинальные и синклинальные складки продолжают paзвиваться непосредственно на старых складках в том же направлении, с тем же положением осей в разрезе и плане. Этот вид наследования особенно хорошо выдерживается в синклиналях. Такие синклинали, как Черкасская, Успенская, Дуванная, Суходольско-Гундоровская, Шахтинско-Несветаевская являются прекрасными примерами прямого наследования.

При косвенном (побочном) наследовании наблюдаются закономерные смещения осей более молодых складок по отношению к более древним, при сохранении того же азимута простирания в плане. Такие взаимоотношения особенно часто возникают в молодых антиклиналях, своды которых смещаются со сводов более древних антиклиналей в сторону размытого крыла, сближаясь с синклиналью. Эти явления очень хорошо прослежены на севере, западе и востоке бассейна, но особенно ярко выражены на севере. Подобные антиклинальные куполовидные складки возникли в меловых отложениях в ларамийскую фазу на размытых крыльях синклиналей карбона – Горской, Луганской, Черкасской, Успенской, Суходольско-Гундоровской, Новосветловской, Петровско-Караичевской, Тацинской и др. Механизм образования таких складок связан с послойным скольжением пластов карбона, древний свод которых размыт на крыле складки, в то время как в ядре антиклинали он сохранился и препятствовал последующим послойным движениям.

Анализ наследованных тектонических форм дает возможность осветить вопрос о глубине образования складок в Донбассе. Совершенно очевидно, что большинство древних складок, заложенных в заальскую или пфальскую тектонические фазы, выведено на современную поверхность из достаточно глубоких зон земной коры, где они формировались под мощной толщей нижней перми и верхнего карбона, смытой последовавшей затем эрозией. Как выглядели структуры, сложенные пластами верхнего карбона или нижней перми, мы не знаем, но доступные современному изучению сохранившиеся корни их складок показывают, что они имели совершенное развитие складчатых форм типа склада изгиба.

Последующие оживления складок карбона, особенно в ларамийскую фазу, происходили на глубине, не превышающей 500 м (максимальная мощность верхнемеловых отложений), т. е. практически почти в условиях дневной поверхности. Однако развитие складок, особенно складок типа прямонаследованных синклиналей, происходило в виде плавного изгиба, без разрывных нарушений, несмотря на их относительно небольшие размеры и значительную интенсивность дислокаций (углы падения до 30-80°). Конечно, условий для сохранения пластичности горных пород на таких небольших глубинах быть не могло, однако они вели себя как пластичные, легко поддающиеся изгибу тела. Изучение такого рода складок позволяет вскрывать природные свойства пластов в условиях малых давлений и низких температур, близких к поверхности Земли. В Донецком бассейне наблюдаются примеры образования гибких складчатых форм на очень небольших глубинах.

Прерывистые куполообразные складки свойственны окраинным зонам линейноскладчатого Донбасса. Эти брахиантиклинали имеют как правило, сильно удлиненную форму и простираются на значительные расстояния как линейные складки основного донецкого субширотного направления. Они вытягиваются в цепочки с кулисообразным сочленением отдельных складок.

Большинство надвигов Донбасса относится к типу продольных, согласных, с острым двугранным углом между плоскостями надвига и пластов, падающих более полого, чем надвиги: углы падения надвигов 60-40°, пород 50-30°. Пологие надвиги менее распространены. Типичен переход крутых надвигов в пологие при соответствующем выполаживании пластов (рис. 16)

Сбросы можно группировать в системы. Часто прослеживается система ступенчатых сбросов. В этой системе, так же как и в надвигах, наблюдается сопровождение основного сброса ступенчатыми мелкоамплитудными спутниками. Это облегчает поиски потерянного пласта по наблюдению за микротектоникой спутников. Ступенчатые сбросы одного направления иногда сменяются ступенчатыми сбросами другого направления, в результате чего образуется сложноступенчатый грабен. Такого рода крупный грабен развит на платформенном склоне Украинского кристаллического массива («Большой ступенчатый Павлоградский грабен»); более мелкие формы каскадно-ступенчатых грабенов встречаются в разработках угольных шахт Донецко-Макеевского и Чистяково-Снежнянского районов.

Большой интерес представляют смятые в складки разрывы преимущественно согласного продольного надвигового типа. Типичный разрыв такого рода имеет крутое падение на крутом крыле синклинали и постепенно выполаживается к дну синклинали, сохраняя более или менее острый двугранный угол между плоскостью разрыва и плоскостью пласта. Подобные разрывы широко распространены в Донбассе в зонах развития надвигов. К хорошо известным (Попов, 1936) примерам изогнутых пологих надвигов Алмазно-Марьевского района (приложение 16а) можно прибавить надвиг, развитый в Горняцкой синклинали Белокалитвенского района. Имеются такого рода разрывы и в других районах.

Нередко поверхности этих разрывов сами приобретают синклинальную форму и, огибая всю синклиналь, выходят на поверхность на ее обоих крыльях. Такие явления известны в относительно небольших складках Алмазно-Марьевского синклинория, например в Кадиевской синклинали и в таких крупных синклиналях, как Кальмиус-Торецкая, где дугообразно изогнутые надвиги выходят на поверхность в Донецко-Макевском и Красноармейском районах.

Особняком в структурных системах Донбасса стоят поперечные сбросы Главной синклинали. Основная особенность этих сбросов заключается в том, что они не выходят за пределы своих синклиналей, являясь их внутренними системами, Эти крутые, преимущественно вертикальные сбросы имеют относительно небольшие амплитуды: максимальные вблизи оси и уменьшающиеся на крыльях складок, часто полностью затухают на одних и тех же стратиграфических горизонтах каждого крыла складки. Эти сбросы полностью совпадают или близки с направлением основного кливажа; не имеют зон дробления, зияющих трещин и брекчий трения, в гидрогеологическом режиме служат большей частью экранами. Поверхности их сильно притерты и по своему характеру напоминают поверхности надвигов. С этими поперечными разрывами не связано проникновение ни интрузий, ни жильных руд, несмотря на прямое соседство с рудоносным Нагольным кряжем.

Возникновение большинства поперечных форм легко объясняется погружением и вздыманием осей складок. Ундуляция оси вдоль складчатой полосы также закономерна, как чередование синклиналей и антиклиналей вкрест складчатой полосы. При умеренном сжатии, xapaктерном для Донецкого бассейна, образуются не узкие строго линейные изоклинальные складки, а относительно широкие синклинали с периклинальными окончаниями и более узкие антиклинали. Чередование вздыманий и впадин по простиранию отчетливо сохраняется в тектоническом плане. Последующие более молодые подъемы всей складчатой полосы могли дифференцироваться: наибольшие подъемы относятся к зонам вздымания осей древних складок. Следует подчеркнуть, что молодые дислокации (некоторые разрывы и флексуры) не повторяют эти поперечные пинория, например в Кадиевской синклинали и в таких крупных синклиналях, как Кальмиус-Торецкая, где дугообразно изогнутые надвиги выходят на поверхность в Донецко-Макевском и Красноармейском районах.

Возникновение большинства поперечных форм легко объясняется погружением и вздыманием осей складок. Ундуляция оси вдоль складчатой полосы также закономерна, как чередование синклиналей и антиклиналей вкрест складчатой полосы. При умеренном сжатии, xapaктерном для Донецкого бассейна, образуются не узкие строго линейные изоклинальные складки, а относительно широкие синклинали с периклинальными окончаниями и более узкие антиклинали. Чередование вздыманий и впадин по простиранию отчетливо сохраняется в тектоническом плане. Последующие более молодые подъемы всей складчатой полосы могли дифференцироваться: наибольшие подъемы относятся к зонам вздымания осей древних складок. Следует подчеркнуть, что молодые дислокации (некоторые разрывы и флексуры) не повторяют эти поперечные подъемы, а располагаются независимо от них, преимущественно по своим собственным запад-юго-западным – восток-юго-восточным направлениям.

На юго-западной окраине Донецкого бассейна, в области сочленения с Приазовским кристаллическим массивом, широко развита блоковая тектоника, характеризующаяся многофазными разрывными дислокациями, охватившими толщи от верхнего девона до палеогена. Основная поперечная система трещин и разрывов бретонской фазы имеет северо-северо-западное направление, а заальской и пфальцской фаз – северо-северо-восточное. Бретонские разрывы, вероятно, унаследовали еще докембрийские дислокации, наблюдаемые в Приазовском кристаллическом массиве. Сочетание продольных разрывов, заложенных в бретонскую фазу и второй группы поперечных разломов, а также возобновление движений в киммерийскую и ларамийскую фазы, создали довольно сложную мозаично-блоковую структуру этого района.