СИСТЕМЫ РАЗЛОМОВ В ВЕРХНЕЙ КОРЕ ФЕННОСКАНДИНАВСКОГО ЩИТА ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ ПЛАТФОРМЫ

Directions of 683 faults located in the southeastern part of the Fennoscandian (Baltic) shield were statistically analyzed, and three orthogonal associations of fault systems were identified in the study area. According to the dynamic analysis of the fault systems and their associations, the main NW-striking faults belong to the fault network originating mainly from the early Paleoproterozoic. These faults functioned in the Paleoproterozoic during four main deformation stages: D1 – sinistral shear transtension and asymmetric rift genesis (2.1–1.9 Ga); D2 – sinistral shear transpression under oblique accretion and convergence (1.9 Ga); D3 – sinistral shear transpression under oblique collision (1.89–1.80 Ga); D4 – dextral strike-slip displacements at the background of complex escape tectonics of the late collision stage (1.80–1.78 Ga). The regional stress field changed as follows: D1 – northeast- or east-trending extension; D2 – northeast compression; D3 – sub-latitudinal compression; D4 – sub-meridian compression. Changes in dynamic loading conditions led to multiple kinematic inversions of the fault networks. Widespread transtension and transpression settings in the southeastern parts of the Baltic Shield give evidence of asymmetric rifting, oblique accretion and collision in the Paleoproterozoic, which must be taken in to account in geodynamic reconstructions.Статистический анализ направлений 683 разломов юго-восточной части Фенноскандинавского (Балтийского) щита позволил выделить три ортогональные ассоциации систем дизъюнктивных нарушений. Динамический анализ систем разломов и их ассоциаций показал, что главные структурообразующие разломы территории, имеющие северо-западное простирание, принадлежат сети разломов, которая была создана преимущественно в раннем палеопротерозое. В палеопротерозое они функционировали на протяжении четырех главных этапов деформаций: D1 – левосдвиговая транстенсия и асимметричный рифтогенез (2.2–1.9 млрд лет), D2 – левосдвиговая транспрессия в обстановке косой аккреции и конвергенции (1.9 млрд лет), D3 – левосдвиговая транспрессия в условиях косой коллизии (1.89–1.80 млрд лет), D4 – правый сдвиг на фоне сложной коллажной тектоники позднеколлизионного этапа (1.80–1.78 млрд лет). Региональное поле напряжений в процессе эволюции нарушений менялось следующим образом: D1 – растяжение в северо-восточном (или ВСВ) направлении, D2 – сжатие в северо-восточном направлении, D3 – сжатие в субширотном направлении, D4 – сжатие в субмеридиональном направлении. Изменения динамических условий нагрузки обусловили многократную кинематическую инверсию сети разрывных нарушений. Широкое распространение обстановок транстенсии и транспрессии на юго-востоке Балтийского щита свидетельствует о проявлении асимметричного рифтинга, косой аккреции и коллизии в палеопротерозое, что необходимо учитывать при геодинамических реконструкциях

СТРУКТУРНЫЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ВОЛГО-УРАЛЬСКОЙ АНТЕКЛИЗЫ

Tectonical and development features of the central part of the Volga-Ural anteclise and the Sura-Kama (SK) shear zone are considered in connection with the distribution patterns of oil fields. Based on the geological and structural data, it is found that the SK zone is a deep fault of a heterogeneous structure, which has signs of the long-term multistage development. At the plate stage, the SK zone developed under kinematic inversion and subsequent transpression and transtension deformations. We propose a model showing that during the transtension stages, deformations in the SK zone contributed to the primary migration of hydrocarbons in the Devonian domanic formations and their secondary redistribution. Within the SK zone, permeability was increased, and the zone itself acted as a concentrator of these formations in local decompression structures. Fault structures in the SK zone closed during the transpression stages; their reservoir properties were decreased; and hydrocarbons were squeezed predominantly in the lateral direction along the reservoirs in the area of dynamic unloading. At the eastern termination of the SK zone, the unique Arlan oil field was formed, wherein hydrocarbons were accumulated in conditions of alternating stresses between the sectors compensating shear displacements at the flanks of the zone. The unique Romashkinsky oil field was formed in the apical part of the South Tatar arch during its long-term uplifting and decompression, which contributed to progressive migration and accumulation of hydrocarbons from the transpression sector of SK zone. The proposed structural-dynamic model and ideas about compression – decompression regularities of hydrocarbon redistribution in the shear zones can be used for prediction and detection of new deposits. In particular, the dynamic analogues of the Arlan oil field in the east part of the SK zone can be found within the poorly studied western flank of this zone.Рассмотрены особенности тектоники и развития центральной части Волго-Уральской антеклизы и Сурско-Камской зоны (СК) сдвига в связи с закономерностями размещения месторождений нефти. На основе геолого-структурных исследований установлено, что СК зона представляет собой глубинное нарушение, имеет неоднородное строение и признаки длительного полистадийного развития. На плитном этапе СК зона развивалась в условиях кинематических инверсий и последовательного проявления транспрессивных и транстенсивных деформаций. Предложена модель, согласно которой на этапах транстенсии деформации в СК зоне способствовали проявлению первичной миграции углеводородов (УВ) в доманиковых формациях девона и вторичному их перераспределению, а сама зона, обладая повышенной проницаемостью, выступала в роли их концентратора в локальных декомпрессионных структурах. В условиях транспрессии, при замыкании разрывных структур и снижении их коллекторских свойств, происходило выжимание УВ преимущественно в латеральном направлении вдоль пластов-коллекторов в области динамической разгрузки. При этом в районе восточного торцевого прерывания СК зоны сформировалось уникальное Арланское месторождение нефти, где аккумуляция УВ происходила в условиях знакопеременных напряжений между секторами, компенсирующими сдвиговые смещения на флангах зоны. Уникальное Ромашкинское месторождение нефти формировалось в апикальной части Южно-Татарского свода в условиях его длительного воздымания и декомпрессии, способствовавшей поступательной миграции и аккумуляции УВ из области транспрессии СК зоны. Разработанная структурно-динамическая схема и представления о компрессионно-декомпрессионных закономерностях перераспределения УВ в сдвиговых зонах могут быть использованы для прогноза и обнаружения новых месторождений. В частности, динамические аналоги Арланского месторождения нефти на востоке СК зоны могут быть обнаружены в пределах слабоизученного западного фланга данной структуры

ТЕКТОНИКА И МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ОНЕЖСКОГО СИНКЛИНОРИЯ В ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЕ

Consideration is being given to the Onega Paleoproterozoic structure (Onega synclinorium, OS) as a tectonotype of intraplate negative structures, which experience intermittent subsidence over a long period of time. The paper presents a model of the OS and discusses its tectonic evolution. The model is based on the geological and structural data, already published and collected so far by the authors, as well as on the data concerning the OS deep structure, particularly on the interpretation of the 1-EV seismic profile and potential fields. The proposed model illustrates an example of conjectured interaction between different geodynamic factors and explains reasons for the development of the OS throughout the Paleoproterozoic, including the periods of intense subsidence and magmatism, inversions of local basins comprising the Onega trough, and deformations of the Paleoproterozoic strata. An important role in the formation of the OS was played by shear dislocations within an imbricate fan of its controlling Central-Karelian shear zone. The shear dislocations were accompanied by rotation of a large block located to the west of the OS, which led to the rotational-indentational interaction between adjacent blocks and to compensated coexistence among transtensional and transpressional regimes along their separating shear zone. Compensatory dynamic mechanism also manifested itself in crustal layers at the base of the OS. Horizontal flow of the mid-crustal masses and their outflow from the depression were compensated by the development of deep-seated thrust duplexes and uplifts around the depression as well as by the upper crustal extension associated with low-angle dilatant normal faulting. Successive propagation of these faults, dynamically related to shear dislocations within an imbricate fan of the Central Karelia zone, controlled the formation features and southward migration of the OS-contained basins as well as magmatic and syllogenesis-related occurrences. Multilayered subhorizontal flow of low-viscosity rocks at the base and inside the OS section against the background of shear dislocations gave rise to the occurrence of crest-like and diapir-like folding. The processes of OS formation occurred amid the development and localization of active mantle plumes and asthenospheric diapirs. One of the factors of their development and localization were the phenomena of relative decompression within the imbrication fan of the Central Karelian shear zone.Охарактеризовано строение и разработана модель тектонической эволюции Онежской палеопротерозойской структуры (синклинория, ОС), представляющей собой тектонотип внутриплитных отрицательных структур, испытывавших периодическое прогибание на протяжении длительного времени. Модель разработана на основе обобщения опубликованных и авторских геолого-структурных материалов, а также сведений о глубинном строении ОС, в частности интерпретации сейсмического разреза 1-ЕВ и потенциальных полей. Модель иллюстрирует пример сопряженного взаимодействия различных геодинамических факторов и объясняет причины длительного формирования ОС на протяжении всего палеопротерозоя, включая периоды интенсивного прогибания и магматизма, инверсии составляющих Онежский прогиб локальных бассейнов и деформации палеопротерозойских толщ. При формировании ОС большое значение имели сдвиговые дислокации, проявленные в пределах имбрикационного веера Центрально-Карельской зоны сдвига, контролирующего позицию этой структуры. Сдвиговые перемещения были сопряжены с вращением крупного блока, расположенного западнее ОС, что привело к ротационно-инденторному взаимодействию смежных блоков и компенсационному сосуществованию областей транспрессии и транстенсии вдоль разделяющей их зоны сдвига. Компенсационный динамический механизм проявился и в коровых слоях основания ОС. Горизонтальное течение и отток среднекоровых масс из области депрессии компенсировались формированием глубинных надвиговых дуплексов и поднятий в обрамлении депрессии, а также растяжением верхней коры с развитием систем пологих дилатансионных сбросов. Последовательная пропагация этих сбросов, динамически сопряженных со сдвиговыми нарушениями имбрикационного веера Центрально-Карельской зоны, контролировала особенности формирования и миграцию бассейнов ОС в южном направлении, а также проявления магматизма и силлогенеза. Многоярусное субгоризонтальное течение маловязких пород в основании и внутри разреза ОС, проявившееся на фоне сдвиговых дислокаций, привело к развитию гребневидной и диапироподобной складчатости. Процессы формирования ОС проходили на фоне высокой активности мантийных плюмов и астеносферных диапиров. Одним из факторов их развития и локализации были явления относительной декомпрессии в пределах имбрикационного веера Центрально-Карельской зоны сдвига

FAULT SYSTEMS IN THE UPPER CRUST OF THE FENNOSCANDIAN SHIELD, THE EAST EUROPEAN PLATFORM

Directions of 683 faults located in the southeastern part of the Fennoscandian (Baltic) shield were statistically analyzed, and three orthogonal associations of fault systems were identified in the study area. According to the dynamic analysis of the fault systems and their associations, the main NW-striking faults belong to the fault network originating mainly from the early Paleoproterozoic. These faults functioned in the Paleoproterozoic during four main deformation stages: D1 – sinistral shear transtension and asymmetric rift genesis (2.1–1.9 Ga); D2 – sinistral shear transpression under oblique accretion and convergence (1.9 Ga); D3 – sinistral shear transpression under oblique collision (1.89–1.80 Ga); D4 – dextral strike-slip displacements at the background of complex escape tectonics of the late collision stage (1.80–1.78 Ga). The regional stress field changed as follows: D1 – northeast- or east-trending extension; D2 – northeast compression; D3 – sub-latitudinal compression; D4 – sub-meridian compression. Changes in dynamic loading conditions led to multiple kinematic inversions of the fault networks. Widespread transtension and transpression settings in the southeastern parts of the Baltic Shield give evidence of asymmetric rifting, oblique accretion and collision in the Paleoproterozoic, which must be taken in to account in geodynamic reconstructions

STRUCTURAL AND DYNAMIC DISTRIBUTION PATTERNS OF OIL FIELDS IN THE CENTRAL PART OF THE VOLGA-URAL ANTECLISE

Tectonical and development features of the central part of the Volga-Ural anteclise and the Sura-Kama (SK) shear zone are considered in connection with the distribution patterns of oil fields. Based on the geological and structural data, it is found that the SK zone is a deep fault of a heterogeneous structure, which has signs of the long-term multistage development. At the plate stage, the SK zone developed under kinematic inversion and subsequent transpression and transtension deformations. We propose a model showing that during the transtension stages, deformations in the SK zone contributed to the primary migration of hydrocarbons in the Devonian domanic formations and their secondary redistribution. Within the SK zone, permeability was increased, and the zone itself acted as a concentrator of these formations in local decompression structures. Fault structures in the SK zone closed during the transpression stages; their reservoir properties were decreased; and hydrocarbons were squeezed predominantly in the lateral direction along the reservoirs in the area of dynamic unloading. At the eastern termination of the SK zone, the unique Arlan oil field was formed, wherein hydrocarbons were accumulated in conditions of alternating stresses between the sectors compensating shear displacements at the flanks of the zone. The unique Romashkinsky oil field was formed in the apical part of the South Tatar arch during its long-term uplifting and decompression, which contributed to progressive migration and accumulation of hydrocarbons from the transpression sector of SK zone. The proposed structural-dynamic model and ideas about compression – decompression regularities of hydrocarbon redistribution in the shear zones can be used for prediction and detection of new deposits. In particular, the dynamic analogues of the Arlan oil field in the east part of the SK zone can be found within the poorly studied western flank of this zone