Научная статья на тему 'Характер и геологическая природа гравитационного и магнитного полей Терско-Каспийского прогиба'

Характер и геологическая природа гравитационного и магнитного полей Терско-Каспийского прогиба Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
244
75
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГРАВИТАЦИОННОЕ И МАГНИТНОЕ ПОЛЯ / РАЗЛОМ / ГРАДИЕНТ / ТЕРСКО-КАСПИЙСКИЙ ПРОГИБ / GRAVITATIONAL AND MAGNETIC FIELDS / A FAULT / A GRADIENT / THE TERSKO-CASPIAN DEPRESSION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Керимов Ибрагим Ахмедович, Гайсумов Малик Якубович, Абубакарова Элиза Ахметовна

Приведены результаты анализа гравитационного и магнитного полей Терско-Каспийского прогиба. Характерной особенностью потенциальных полей региона является наличие высокоградиентных зон. Распределения азимутов грави – и магнитолинеаментов свидетельствует о совпадении основных максимумов на гистограммах направлений градиентов. Это свидетельствует об общей природе этих зон, обусловленных разломной тектоникой.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Керимов Ибрагим Ахмедович, Гайсумов Малик Якубович, Абубакарова Элиза Ахметовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Character and geological the nature gravitational and magnetic fields the Tersko-Caspian depression

The results of the analysis of gravitational and magnetic fields of the Tersko-Caspian depression are introduced. The main feature of the potential fields of the region is the presence of high-gradient zones. Distributions of azimuths of gravity and magnetic lineaments testify to the coincidence of the basic maxima on histograms of directions of gradients. About the general nature of these zones caused fault tectonics.

Текст научной работы на тему «Характер и геологическая природа гравитационного и магнитного полей Терско-Каспийского прогиба»

Характер и геологическая природа гравитационного и магнитного полей Терско-Каспийского прогиба И.А.Керимов, М.Я. Г айсумов, Э.А., Абубакарова

Академия наук Чеченской Республики, КНИИ РАН, г. Грозный

Терско-Каспийский прогиб (ТКП), имеет сложное геологическое строение и несет в себе черты строения складчатых областей и платформ в различных своих частях. В геологическом строении прогиба принимают мощные толщи пород от докембрийских до кайнозойских. Фундамент характеризуется сложным разломно-блоковым строением со ступенчатым погружением блоков в направлении центральной части прогиба. Разломно-блоковое строение фундамента сыграло решающую роль в формировании структуры осадочного чехла прогиба. Региональное описание геофизических полей масштаба 1:1 000 000 для территории Северного Кавказа, выполненное ранее, приведены в ряде работ [1-3, 5 и др.]. Имеется опыт достаточно успешной геологической интерпретации материалов детальных гравиметрических съемок на территории региона с целью прогнозирования локальных ловушек УВ сырья[4, 6 и др.].

Гравитационное поле описываемой территории относится к центральной и западной части Терско-Каспийского регионального минимума. Анализ гравиметрических карт в редукции Буге (ст=2.3 г/см ) масштаба 1:200000 в пределах описываемой территории позволяет выделить ряд особенностей поля силы тяжести. Гравитационное поле региона характеризуется преимущественно субширотным простиранием изоаномал. Для всей описываемой территории характерны крупные аномальные зоны субширотной и северо-западной ориентировки. Исключение составляет южная часть региона, где наблюдаются аномальные зоны субмеридиональной и северо-восточной ориентировок.

На севере описываемой территории выделяется зона плавного убывания гравитационного поля с градиентом 0.4-1.0 мГал/км. Северная зона гравитационного поля постепенно расширяется в направлении с запада на восток. На фоне общего понижения поля к югу отмечаются осложнения в виде характерных изгибов или разрежения изоаномал. В тектоническом плане данный гравитационный склон соответствует платформенному борту ТКП.

С юга северная зона гравитационного поля ограничена Притеречной зоной минимумов протягивающейся более 250 км с северо-запада на юго-восток. Эта зона включает Моздокский, Надтеречный, Червленский и Хасавюртовские минимумы. В центральной части в районе Надтеречного и Червленского минимумов описываемая зона наиболее узкая, а к западу и востоку в районах Моздокского и Хасавюртовского минимумов она

расширяется и достигает максимальной ширины. В восточной части ось Притеречной зоны минимумов кулисообразно смещается к югу. Крупный и сложнопостроенный Хасавюртовский минимум имеет субширотную ориентировку и осложнен на востоке Кизилюртовским локальным минимумом. В крайней западной части Моздокский минимум поля силы тяжести имеет расплывчатые контуры и переходит в зону плавного увеличения значений гравитационного поля в направлении Минераловодского выступа. Описываемая зона минимумов отвечает погруженным участкам палеозойского фундамента прогиба.

Далее к югу выделяется Терская зона линейных минимумов, отвечающая Терской антиклинальной зоне. В пределах Терской зоны выделяются Арак-Далатарекский, Малгобек-Вознесенский,

Эльдаровский,Алиюрт-Орлинный, Хаян-Кортовский, Брагунский и Гудермеский максимумы. Арак-Далатарекский максимум, осложненный тремя локальными максимумами, протягивается с юго-запада на юго-восток от г. Прохладный до г. Урушевой и обусловлен одноименным антиклинальным поднятием. Расположенные восточнее максимумы Малгобек-Вознесенский, Эльдаровский и Алиюрт-Орлиный представляют собой узкую полосу, осложненную локальными максимумами различной интенсивности, ограниченную с севера и юга высокоградиентными зонами. Описываемые максимумы отвечают наиболее крупной в пределах Терской антиклинальной зоны Малгобек-Вознесенской-Алиюрт-Г орской

антиклинали, протягивающейся на 75 км и имеющей ширину 4 км. Восточнее отмечается Калаусский сложнопостроенный минимум, отвечающий одноименной депрессии. Выделяемый восточнее Хаян-Кортовский максимум также представляет узкую полосу длинной 40 км, ограниченную с севера и юга высокоградиентными зонами. На крайнем востоке аномалия осложнена крупным локальным максимумом в районе г. Ястребиная. С максимумом г.Ястребиная на востоке кулисообразно сочленяется Брагунский линейный максимум. Аномалия имеет четко выраженный характер и соответствует одноименному антиклинальному поднятию. Брагунская аномалия на юго-востоке переходит в Гудермеский максимум, имеющем юго-восточное направление. Гудермесская аномалия отвечает одноименному антиклинальному поднятию, в пределах которого происходит сочленение Терской антиклинальной зоны с Миатлинским выступом Черногорской моноклинальной зоны. Южнее отмечается Алханчуртская линейная зона минимумов, разделяющая Терскую и Сунженскую зоны максимумов, и отвечающая одноименной синклинальной зоне.

Сунженская линейная зона максимумов включает Заманкульский, Сунженский и Старогрозненский максимумы и соответствует одноименной антиклинальной зоне, в пределах которой выделены Заманкульское, Карабулак - Ачалукское, Серноводское, Октябрьское и Старогрозненское поднятия. Заманкульский максимум протяженностью 50 км и шириной 7-9 км имеет субширотное простирание в центральной части и юго-западное на западе. На крайнем западе (ст. Змейская), максимум снова меняет

ориентировку на субширотную и плавно переходит в Аргуданский максимум. Заманкульская аномалия имеет сложный характер и ограничена высокоградиентными зонами с севера и юга.

В западной части Заманкульский максимум разделяется на Харбижинскую и Малокабардинскую ветви. Сложнопостроенный Сунженский максимум протягивается от с. Ачалуки до с.Заканюрт на более чем 50 км, осложнен локальными аномалиями и ограничен с севера и юга высокоградиентными зонами. Сочленение Заманкульского и Сунженского максимумов кулисообразное. Протягивающейся восточнее до г.Грозного в виде узкой полосы Старогрозненский максимум характеризуется ограничением с севера высокоградиентной зоной и с юга менее градиентной зоной.

К югу от Сунженской линейной зоны максимумов выделяется обширная сложнопостроенная Чечено-Осетинская региональная зона минимумов, включающая Беслановский и Чеченский минимумы. Эта полоса минимумов протягивается с северо-запада на юго-восток на несколько сот километров и включает три локальных минимума: Урус-Мартановский, Шалинский и Курчалоевский, разделяющие их зоны повышенного значения силы тяжести и относительно мелкие локальные аномалии. Беслановский и Урус-Мартановский минимумы разделены Назрано-Яндырским максимумом, а Урус-Мартановский и Шалинский минимумы полосой повышенных значений поля, осложненной тремя локальными максимумами. Указанные минимумы соответствуют участкам погружения фундамента. Чеченская зона минимумов с севера и юга обрамляется довольно широкой полосой повышенных горизонтальных градиентов (до 100 Е). С юга к указанной зоне минимумов примыкает зона относительных максимумов (шириной до 20 км), объединяющая две крупные локальные аномалии - Варандийскую на востоке к Датыхскую на западе, отличающиеся сложным характером. Они отделены друг от друга широкой полосой относительно пониженного поля. На крайнем юге региональной зоны минимумов отмечаются три локальных максимума: Бамутский, Гехинский и Мартан-Чу.

С юга Чечено-Осетинскую региональную зону минимумов обрамляет широкая зона высоких горизонтальных градиентов (до 100 Е) силы тяжести, соответствующая Черногорской моноклинальной зоне и имеющая преимущественно широтное простирание.

Эта градиентная зона обусловлена резким погружением мезозойских пород в северном направлении и влиянием Черногорского глубинного разлома, ограничивающего с юга ТКП. На юго-востоке описываемой территории в районе Дагестанского клина высокоградиентная зона имеет северо-восточное простирание.

а

б

Рис. 1. Гравитационное поле ТКП: а) карта аномалий силы тяжести Дg б) 3Б-изображение поля Дg.

На юге описываемого региона отмечается большое количество аномалий силы тяжести высокой интенсивности изометричной и овальной

форм. Для этой зоны является характерным наряду с субширотными и субмеридиональные ориентировки аномалий.

Анализ плотностной характеристики разреза ТКП свидетельствует о наличие нескольких плотностных границ, но наиболее контрастными являются кровля верхнемеловых отложений и доюрское основание. Блоковое строение фундамента и разломные и складчатые структуры осадочного чехла (преимущественно верхнемеловых отложений) определяют характер аномального гравитационного поля ТКП. В зонах развития соленосных отложений верхней юры последние будут также оказывать существенное влияние на характер гравитационного поля. Говоря о доминирующем характере указанных гравиактивных границ необходимо учитывать, что на отдельных участках могут преобладать и другие факторы (интрузивный и эффузивный магматизм, неоднородности верхней части разреза, латеральные изменения плотности и др.). Характерным для гравитационного поля ТКП является наличие большого количества высокоградиентных линейных зон, обусловленных разломной тектоникой региона.

Магнитное поле ТКП характеризуется наличием крупного Грозненского регионального максимума, протягивающегося в кавказском направлении (рис. 2 а). На рис. 2 б приведено трехмерное изображение аномального магнитного поля ТКП. Расчеты верхних кромок магнитоактивных масс показывают, что их глубина изменяется в диапазоне от 10 до 18 км. Обусловлен региональный магнитный максимум интрузивным комплексом пород, связанных с крупным глубинным разломом. Расчетами подтвержден нижнемезозойский возраст интрузий. Область отрицательного магнитного поля, расположенная севернее, отвечает глубокому залеганию докембрийского фундамента.

б

Рис. 2. Магнитное поле ТКП:а) карта аномального магнитного поля ДTa,б) 3Б-изображение поля ДTa

125-

100

. . ^ \/-

^

>1/ -1/ 'I V/ V

у \[ у \/

75-

м

X"

50

25

50

75

100

125

^ km

а

150

175

200

225

25 50 75 100 125 150 175 200 225

^ кт б

Рис. 3. Карта горизонтального градиента: а) гравитационного поля Дg, б) магнитного поля ДТа.

На меридиане г.Владикавказ Грозненский максимум сочленяется с поперечным магнитным максимумом, по-видимому той же природы. Для юго-запада исследуемого региона характерно наличие большого количества небольших аномалий обоих знаков. Обусловлены они, по-видимому, магматизмом в зонах разломов.

Гистограммы распределения градиентов выделенных по гравиметрическим, магнитным картам приведены на рис. 4. Из анализа гистограмм видно, что основные максимумы на гистограммах

гравитационного и магнитного полей совпадают.

270° 300° 330° 360° 30° 60° 90° 270° 300° 330° 360° 30° 60° 90°

Рис.4. Гистограммы направлений градиентов

гравитационного и магнитного полей: А - исходные; Б - сглаженные.

В заключение можно сделать следующие выводы:

1. Аномальное гравитационное поле ТКП имеет сложную морфологию и характеризуется наличием зон максимумов и минимумов различного порядка, отвечающих соответствующим тектоническим элементам. Характерной особенностью гравитационного поля региона является также наличие высокоградиентных зон, обусловленных разломно-блоковой тектоникой.

2. Аномальное магнитное поле ТКП обусловлено интрузиями в зонах глубинных разломов. Расчетные глубины верхних кромок магнитоактивных тел составляют 10-18 км.

3. Совпадение основных максимумов на гистограммах направлений градиентов гравитационного и магнитного полей свидетельствует об общей природе этих зон, обусловленных разломной тектоникой ТКП.

Работа выполнена при поддержке гранта ФЦП «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (госконтракт П 856 от 25.05. 2010 г.)

Литература

1.Володарский Р.Ф., Ланда Т.И. Геологическая интерпретация гравитационных и магнитных полей с помощью ЭВМ. М.: Недра, 1970. 200 с.

2.Использование геолого-геофизических данных для изучения региональной тектоники нефтегазоносных областей/ Ю.А.Судариков, С.А.Серкеров, И.Холина и др. М.: Недра, 1976. 165 с.

3.Керимов И.А., Моллаев З.Х. Гравитационное поле и сейсмичность Чечено-Ингушетии // Вопросы сейсмичности Восточного Предкавказья/Тр. Института геологии Даг. Филиала АН СССР. Вып.40. Махачкала, 1989. С.90-97.

4.Керимов И.А. Применение гравиразведки и сейсморазведки для поисков рифовых ловушек нефти и газа в юрских отложениях Терско-Каспийского прогиба// Труды Грозненского государственного нефтяного института им. акад. М.Д. Миллионщикова. Вып.2. Грозный: ГГНИ, 2002. С.51-67.

5.Керимов И.А., Гайсумов М.Я., Абубакарова Э.А. Геофизические поля и разломная тектоника Терско-Каспийского прогиба// Геодинамика. Глубинное строение. Тепловое поле Земли. Интерпретация геофизических полей. Пятые научные чтения памяти Ю.П. Булашевича, 06-10 июля 2009 г. Материалы конференции. Екатеринбург, 2009. С.226-230.

6.Стерленко Ю.А., Керимов И.А., Вобликов Б.Г. Применение гравитационных полей для изучения структурно-тектонических особенностей глубокопогруженных горизонтов Предкавказья // Геологогеофизические проблемы поисков нефти и газа в районах с высокой освоенностью недр/Сб. научн. тр. М.: Наука, 1988. С.19-24.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.