33 герцинская геодинамика припятского прогиба

Многофакторная модель позднепалеозойской геодинамики Припятского палеорифта характеризует процессы рифтогенеза как последовательное или квазисинхронное сочетание взаимообусловленных горизонтальных (линейных и вращательных) и вертикальных тектонических движений крупных мегаблоков земной коры как в самой зоне Припятско-Донецкого авлакогена, так и на сопредельных территориях Восточно-Европейской платформы при воздействии горизонтальных напряжений со стороны мобильных краевых зон юга и юго-запада платформы и внутриплитных структур [1, 2]. Главный фактор рифтообразования в Припятской зоне обусловлен преимущественно односторонним растяжением земной коры в соответствии с пассивной моделью рифтогенеза с активной составляющей в его заключительной фазе. На процессы рифтообразования воздействовали синрифтовый срыв (детачмент), геотермическая эволюция земной коры, динамические напряжения со стороны Брагинского выступа и мобильных зон юго-западного обрамления платформы.

Стартовый механизм рифтогенеза в Припятском прогибе связан со сдвиговыми смещениями по ремоболизованном на герцинском этапе древнем трансконтинентальном Сарматско-Туранском поясе разломов. Сдвиг отражен структурными признаками горизонтального разворота фрагментов крупных блоков фундамента вдоль Припятско-Донецкого авлакогена и элементами его продольной сегментации. Они представляют собой чередование рифтовых грабенов, развивавшихся в режиме сдвиго-раздвига с угловым раскрытием краевых разломов, и седловин ― поперечных перемычек, формировавшихся в условиях преимущественного сжатия, на участках которых произош-ло трансформное смещение сегментов авлакогена.

На предрифтовой стадии (эйфель ― ранний фран) в Припятской зоне началось преимущественно одностороннее растяжение земной коры, вызванное внешними горизонтальными напряжениями. Эти процессы продолжались на начальной (речицко-евлановское время позднего франа) и весьма активно ― главной (конец позднего франа ― фамен) фазах рифтогенеза и сопровождались формированием вначале внутрикорового и затем сквозькорового срыва, горизонтально-вращательными движениями, влиянием смещенного к югу мантийного выступа на внутреннюю структуру консолидированной земной коры. Многофакторное геодинамическое воздействие на процессы рифтообразования в Припятском прогибе привели в позднем девоне к нарастанию скорости прогибания, разломообразованию, поступлению магматических расплавов и перегретых флюидов в платформенный чехол, формированию диатрем в зоне северного обрамления палеорифта.

В Припятском прогибе поверхность пологого сквозькорового срыва проявляется при сопряженном анализе двух моделей строения литосферы ― на основе изучения пакета преимущественно преломленных волн (Евробридж-97) и ГСЗ-МОГТ. По аналогии с иными палеорифтами раннерифтовый первичный детачмент рассматривается как внутрикоровый слой разуплотнения (волновод) мощностью несколько километров. Выявление сквозькоровой поверхности срыва, сформированной в главную фазу рифтинга, указывает на изначально существенную роль пологих разломов в формировании Припятского рифта, которые проходят через верхнюю и среднюю кору и затем последовательно выходят в зону чистого сдвига в нижней коре или верхней мантии. Структура детачмента определяет степень неравновесного состояния земной коры и важнейшие особенности развития фанерозойских рифтов древних платформ. С ней коррелируют соотношение амплитуд горизонтального растяжения и синрифтового погружения, строение осадочного чехла.

Ведущая роль растяжения в образовании Припятского палеорифта отражается прежде всего резким преобладанием нормальных сбросов в синрифтовых комплексах платформенного чехла. В то же время синрифтовое проявление напряжений сжатия, оставившее след в виде сдвигов, также определённо влияли на формирование структуры прогиба. Взаимосвязь сдвиговых и сбросовых дислокаций характеризует сложный интерфереционный характер разнопорядковых внутририфтовых структур.

Припятский рифт формировался на фоне левостороннего, а Днепровско-Донецкий ― правостороннего вращения на участке шарнирного излома в зоне Брагинского выступа. В результате воздействия этого динамического фактора обе структуры сформировались как своеобразные клинообразные раздвиги с углом раскрытия, соответственно, 20° и 8― 10 °. Предполагаемый механизм общего левостороннего вращения, на фоне которого шло формирование При-пятского палеорифта, объясняет веерообразное раскрытие его западной центриклинали и дополнительное растяжение к югу от Микашевичско-Житковичского выступа. В результате горизонтально-вращательных движений юго-западный сегмент палеорифта «отошел» к югу, а юго-восточный со стороны Брагинского выступа, наоборот, был «вдавлен» в тело прогиба.

В различные фазы рифтогенеза Припятская зона характеризовалась территориально различным взаимодействием геодинамических и термальных факторов. Раннерифтовому формированию конвективного тепломассопереноса в Северной зоне способствовали дифференцированные движения по системе синрифтовых разломов нижнекорового уровня и поверхности внутрикорового срыва. Этот тепломассоперенос усилился в главную фазу рифтогенеза по системе трансформированных разломов мантийного уровня и сквозькоровую поверхность срыва. Главной фазе рифтогенеза соответствовала максимальная геотермическая напряженность земной коры и образование Южно-Припятского выступа поверхности М. Его тектоническая позиция является дополнительным признаком горизонтального смещения земной коры в сторону мобильного блока ― Украинского щита.

На Брагинском выступе на стадии рифтогенеза преобладала обстановка поперечного сжатия с последующим его перераспределением на сопредельные участки Лоевской седловины и в область преобладающего растяжения Припятского грабена. Увеличение роли сдвиговой компоненты в пределах прогиба с севера на юг и с запада на восток указывает на то, что при общем господстве растягивающих напряжений волна синрифтовых напряжений сжатия шла со стороны Брагинского выступа.

Динамические признаки горизонтального воздействия в северном направлении Брагинского блок-штампа на всю Брагинско-Лоевскую седловину соответствуют классической тектонофизической модели М. В. Гзовского. На участке Брагинского выступа до широты Буйновичско-Наровлянского разлома напряжение сжатия реализовано по ограничивающим его с запада и востока лево- и правостороннему сдвигам трансформного типа, при этом последний был основным. Далее на север до широты Малодушинского разлома располагалась область максимального сжатия, отраженная ортогональной решетчатой структурой девонских комплексов. Северный участок седловины вплоть до Северного краевого разлома характеризуется лучевым и веерообразным обликом мелкоблоковой структуры, где на региональное поле растяжения Припятского прогиба было наложено дополнительное продольное растяжение фронтальной части Брагинского штампа. Этот участок сопряжения поперечного и продольного растяжения обладал повышенной проницаемостью земной коры и контролировал развитие щелочно-ультраосновной формации.

Синрифтовые горизонтальные дислокации в Припятском грабене наглядно отражены диагональной системой сдвигов и сдвиго-сбросов. Они визуально прослеживаются на структурной карте поверхности подсолевого ложа по субпоперечным изломам ступенеобразующих и краевых разломов. Сдвиговая компонента вдоль самих этих субширотных разломов в Северной зоне определена по типичным структурным формам «цветка» или «пальмового дерева», которые выявлены на профильных разрезах сейсморазведки и являются однозначным признаком сдвига. Они установлены на опущенных крыльях ступенеобразующих разломов и характеризуют смещение опущенных крыльев к западу (правосторонний сдвиг). Признаками скрытой сдвиговой компоненты являются шарнирные сбросы типа Наровлянского, «задиры» погруженных кромок ступеней (Северо-Комаровичский участок Червонослободского разлома), хаотичная смена простирания поверхностей соседних блоков и т. д. Субширотные горизонтальные напряжения сдвигового типа в Припятском грабене инициировались воздействием Хойникского погребенного выступа Брагинского блокаштампа, а субмеридиональные напряжения сжатия сформировали диагональную систему сдвигов.

Герцинская геодинамика Припятского прогиба и сопредельных структур юга Беларуси обусловлена, наряду с иными факторами, воздействием динамических напряжений со стороны мобильных поясов зоны Тейссейра-Торн-квиста, Карпатской части Палео-Тетиса и Предсреднеевропейского форланда. Процессы растяжения или сжатия во внутриплитных структурах усиливались при общем совпадении «внутренних» и «внешних» векторов напряжений. Взаимодействие противоположно направленных векторов приводило, соответственно, к ослаблению этих процессов.

Изложенные данные указывают на то, что начальная и главная фазы формирования Припятского рифта (как, вероятно и всего Припятско-Донецкого авлакогена) связано прежде всего с горизонтальным преимущественно односторонним растяжением, внешним по отношению к зоне рифтогенеза. Этот процесс инициировал развитие первичной изначально пологой внутрикоровой поверхности срыва (детачмента), который привел к нестабильному, неустойчивому (неравновесному) динамическому состоянию земной коры. Вследствие высокоамплитудного листрического раскалывания земной коры внутрикоровый детачмент трансформировался в сквозькоровый. Наряду со сдвиговыми смещениями по ремобилизованной на герцинском этапе древней трансконтинентальной Сарматско-Туранской зоне разломов, формирование первичного детачмента послужило пусковым механизмом всех последующих геодинамических процессов в Припятском палеорифте. Начальная и главная фазы развития палеорифта в позднефранское и фаменское время характеризовались пассивным механизмом рифтогенеза (при активном растяжении). Вследствие термогравитационной конвекции астеносферного вещества пассивный механизм создал предпосылки для трансформации в активный (при пассивном растяжении) в финальную фазу рифтогенеза в ранне- и среднека-менноугольное время. Очевидно, именно падение термической напряженности и сопровождающий его пассивное растяжение земной коры имел решающее значение в деградации рифтового режима в Припятской зоне.

Работа подготовлена при поддержке совместного белорусско-российского проекта Х08Р-206 «Разработка теоретических основ, методологии и методики сейсмотектонического районирования древних платформ, подвергшихся активному гляциотектоническому воздействию».