Арк. В. Тевелев, Ал.В. Тевелев, Е.Ю. Охапкина

Геологический факультет МГУ

НОВЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЮЖНОГО УРАЛА

В пространственном распределении новейших структурных элементов Южного Урала так или иначе отразилась структурная (реологическая) неоднородность региона, сложившаяся к альпийскому времени. Результаты полевых детальных исследований новейших и современных структур региона позволяют констатировать унаследованность тектодинамических обстановок альпийского и раннемезозойского этапов формирования Уральской горной страны, имеющих аналогии и в некоторых палеозойских фазах деформаций.

Геоморфологическая структура региона представлена сочетанием разновозрастных поверхностей выравнивания и сочленяющих их врезов. Для района в целом более или менее отчетливо выделяется до 7 уровней сближенных поверхностей выравнивания. Голоценовые (QIV) поверхности – это поймы и низкие (до 2,5-3 м) террасы современных водотоков. К поздней верхнеплейстоценовой () отнесена регионально распространенная вторая надпойменная терраса (4,5-6 м). Этот возраст подтверждается собранными нами споро-пыльцевыми спектрами. Вторая терраса с незначительной (несколько метров) амплитудой врезана в основную придолинную поверхность (Q) высотой 7-12 м над урезом, покрывающую большие площади в восточной части района. Эта поверхность является полигенной, слагающий ее покров практически лишен споро-пыльцевых остатков. Позднеплейстоценовые и голоценовые поверхности выравнивания являются главным образом аккумулятивными. Над ними расположены преимущественно денудационные поверхности среднеплейстоценового и нижнеплейстоценового возраста. Среднеплейстоценовые поверхности образуют средний ярус рельефа, своего рода пьедестал, над которым расположен уже главным образом останцовый более древний рельеф. Наличие дочетвертичных поверхностей выравнивания остается под вопросом.

Высотное распределение основных геоморфологических уровней показывает несколько важных региональных и локальных особенностей: (1) дугообразное (полусводовое) общее понижение всех геоморфологических уровней с запада на восток; (2) резкие нарушения уровней в окрестностях восточно-уральских шовных зон: вблизи Уйско-Бриентской зоны происходит резкое снижение и излом практически всех уровней, а в районе Челябинско-Кумакской шовной зоны наблюдается переход верхних уровней в погребенное состояние; (3) наличие резких локальных перегибов региональных уровней, связанных и с реологическими, и со структурными особенностями субстрата. Они отражают неотектоническую зональность второго порядка, представленную продольными рамповыми поднятиями (например поднятиями фрагментов Сухтелинско-Успеновского покрова), и продольными линейными впадинами, выполненными отложениями палеорек и мощными долинными корами выветривания (Редутовская и другие депрессии). Палеоструктура, таким образом, дифференцированно вовлечена в новейшее горообразование.

Замечательной особенностью Восточно-Уральского плато является четко выраженная система коротких впадин СЗ ориентировки, представленных долинными расширениями молодых рек региона. Эти впадины расположены диагонально по отношению к более древним структурно-морфологическим элементам, часто подставляются по простиранию, а в пределах одной долины соединены отрезками с резко отличным от впадин геологическим строением Такой стиль фрагментации эрозионной сети может быть ключом к пониманию современной динамики региона

Долины бассейна Тогузака – основной дренирующей системы изученной территории – протягиваются в восток-юго-восточном направлении, пересекая вкрест почти все тектонические единицы района. Приспосабливаясь к более древним ("уральским") неоструктурным элементам, долины распадаются в цепочки разноориентированных сегментов и практически в каждом из них имеют индивидуальное строение. В сегментах субширотного простирания долины, как правило, компактны, террасы чаще всего цокольные или эрозионные, аллювиальный покров слабо дифференцированный. Эти отрезки долины развиваются в режиме относительного поднятия. В сегментах юго-восточного простирания долина обычно распластанная, террасы аккумулятивные, представлены либо полным набором террасовых уровней, либо вообще погребены, аллювий стратифицированный и зрелый, поэтому эти сегменты следует рассматривать как участки относительного прогибания, которое контролируется региональным СВ-ЮЗ растяжением. Связывающие их субширотные сегменты прорабатывают зоны комплементарных этому растяжению сдвигов и представлены присдвиговыми (транспрессивными) долинными поднятиями. Аналогичный тип долинной сегментации свойственен также поперечному отрезку долины реки Уй.

Перестройка речной сети Восточно-Уральского плато происходила, вероятно, в среднем плейстоцене и была связана с формированием заметных восток – юго-восточных уклонов плато в ходе общего воздымания Южного Урала в условиях общего СЗ-ЮВ сжатия, и заключалась в объединении в единые субширотные долины отрезков прежней, преимущественно субмеридиональной речной сети через поперечные ослабленные зоны. Современная обстановка СЗ-ЮВ сжатия подтверждается независимыми инструментальными данными по напряженному состоянию верхней части земной коры Урала, полученными по нескольким методикам в горных выработках (Зубков, Липин, 1997). В этом деформационном поле развивались сдвиги – относительно маломасштабные правые ВСВ ориентировки, комплементарные растяжению впадин, и более проявленные субмеридиональные левые, рассредоточенные главным образом по крупным шовным зонам. Поскольку именно с такими сдвиговыми зонами связано транспрессивное закрытие раннемезозойских рифтовых зон Восточного Урала, предполагается, что динамические обстановки киммерийской и альпийской эпох были близкими.

При такой интерпретации Центрально-Уральские разломы (зоны ГУР и Главного Фронтального разлома) ограничивают с востока центральный транспрессивный блок и поддерживают фронт собственно горного сооружения. Подобные фронтальные сдвиги распространены практически во всех современных орогенах, образованных в условиях косой коллизии (Harland, 1971, Sanderson, Marchini, 1984, Sylvester, 1988, Oldow, Bally, Lallemant, 1990, и мн. др.). Западная граница центрального транспрессивного блока маскирована фестончатыми надвигами комплексов Башкирского антиклинория, и это тоже характерная черта транспрессивных орогенов. Надвиги вергируют на запад, в сторону Восточно-Европейской платформы, и не исключено, что ее основание и в новейшее время задвигается под западный склон Южного Урала.

Таким образом, строение и динамика новейшего Южно-Уральского горного сооружения являются типичными для транспрессивных орогенов. Латеральный ряд неоструктур Южного Урала представляется маломасштабной моделью крупных коллизионных горных сооружений Гималайского типа, с зонами низких предгорий над передовыми прогибами, со "складчатой" и "кристаллической" зонами как наиболее высокими топографическими элементами и краевым Восточно-Уральским плато как своеобразным аналогом задугового бассейна, в котором, также как например, в Тибетском плато, образуются короткие впадины-рифты, перпендикулярные фронту сжатия. Это подобие дополняется плановым сходством новейшей структуры (наличие синтаксисов, веерное расположение главных разломов, наличие продольных раннеколлизионных задуговых структур растяжения, типа впадины Цайдам и Челябинской рифтовой зоны, наличие крупных тыловых впадин и пр.), и сходством кинематики основных структур.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, гранты 96-05-65519, 96-05-65521.