CC BY
46
УДК 551.87.
МАЙКОПСКИЕ КЛИНОФОРМЫ КАСПИЙСКОГО РЕГИОНА
И.С. Патина
Геологический институт РАН Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва
Поступила в редакцию 05.06.12
Сейсмостратиграфический анализ олигоцен-миоценового майкопского клиноформного комплекса Каспийского региона позволил выявить особенности пространственной структуры и строения исследуемой осадочной толщи и получить новые данные об изменчивости условий осадконакопления на площади распространения этого комплекса.
Ключевые слова: майкопская серия, сейсмостратиграфия, секвенсстратиграфия, клиноформы, Каспийский регион.
За более чем столетнюю историю изучения майкопской серии (олигоцен—нижний миоцен) в Кавказско-Каспийском регионе было проведено много геофизических, буровых и геолого-съемочных работ. Тем не менее, несмотря на обилие накопленных материалов, до сих пор остаются пробелы в понимании геологического строения и истории развития этой территории. Это относится, в частности, к широко распространенной горизонтально-слоистой модели пространственной структуры кайнозойских отложений региона.
Из анализа региональных сейсмических профилей и известных литературных данных о сейсмостратигра-фии региона следует, что значительная часть олиго-цен-миоценовых отложений Кавказско-Каспийского региона сложена клиноформами. В этой связи вполне очевидна актуальность исследований, ориентированных на расширение представлений об условиях осадкона-копления и палеогеографии региона в олигоцен-мио-ценовое время на основе новых данных о пространственной структуре и строении осадочной толщи.
Под клиноформными отложениями в работе подразумевается циклически построенная толща заполнения глубоководного бассейна путем бокового наращивания континентального склона. Каждая клиноформа представляет собой вейлит (или секвенцию) — секвенс-стратиграфическую единицу, которая отражает один цикл относительных колебаний уровня моря и состоит из трактов низкого уровня моря, трансгрессии, высокого уровня моря и окраины шельфа (Антипов и др., 2005; Жарков, 2001).
Материал и методы. В качестве основного источника фактической информации были использованы сейсмические профили, на которых удается четко выявить не только структуру клиноформного комплекса, но также и строение подстилающих и перекрывающих его осадочных толщ. Такие профили расположены в Среднем и Северном Каспии, в районе Терско-Каспийского краевого прогиба, п-ова Мангышлак и Северного Устюрта (рис. 1).
Анализ сейсмических профилей и интерпретация данных выполнялись с помощью известных методов сейсмо- и секвенсстратиграфических исследований и последних разработок в этой области (Антипов и др., 2005; Волож и др., 1994; Шлезингер, 1998; Vail, 1987). Это позволило решить ряд задач, включая прослеживание локальных и региональных несогласий, выделение сейсмокомплексов и границ клиноформных тел, а также построение хроностратиграфических схем и кривых колебаний относительного уровня моря.
Северный Устюрт. В районе Северного Устюрта выделяются два терригенных клиноформных комплекса — эоценовый и майкопский (рис. 2). Полученные данные, а также результаты предыдущих работ (Быкадоров и др., 2011) позволяют сделать вывод о том, что за счет некомпенсированного прогибания, происходившего до накопления эоценового комплекса, и аналогичного прогибания, связанного с клиноформами эоцена, образовалась шельфовая котловина глубиной 200—300 м. Она была полностью захоронена в конце среднего и начале позднего эоцена. На юге шельфовая котловина сменялась более глубоководной акваторией внешнего шельфа. В ее пределах в эоцене происходила вертикальная седиментация, а в майкопское время она была заполнена системой проградирующих клиноформ.
Судя по ориентировке клиноформ, обломочный материал поступал с севера и северо-востока. Вероятно, в области Мугоджар и Урала существовал активно воздымающийся шельф, разрушение которого и привело к образованию материала, послужившего основой для клиноформ. На разрезах, расположенных западнее Северного Устюрта, майкопские отложения представлены горизонтально-слоистой толщей или размыты (Патина, 2011).
Северный и Средний Каспий. Сейсмические профили, расположенные в Среднем и Северном Каспии в районе Терско-Каспийского краевого прогиба и п-ова Мангышлак, показывают, что разрез осадочного чехла здесь представлен мезозойско-кайнозойскими терригенными отложениями. Майкопский комплекс
сформирован преимущественно глинистыми и карбо-натно-глинистыми прибрежно-морскими отложениями. Его мощность достигает максимальных значений в пределах Терско-Каспийского краевого прогиба (2— 2,5 км), южнее (в области Песчаномысского свода) она не выходит за пределы первых сотен метров. Здесь майкопские отложения частично выклиниваются и размыты эрозией.
Эоценовые отложения имеют незначительную мощность и не формируют клиноформ, тогда как майкопские отложения несогласно залегают на эоценовых и образуют систему клиноформенных тел, зафиксированных по всему обрамлению Терско-Сулакской депрессии. В разрезе выделено 7 проградирующих кли-ноформ, которые сменяют друг друга с севера на юг (рис. 3).
^ с Терско-Сулакская депрессия Песчаномысский свод Ъ с
17 02 03 ЦП 4
Рис. 3. Сейсмостратиграфический разрез через Средний Каспий: 1 — номера клиноформ от древних к молодым; 2 — границы клиноформ; 3 — границы трактов; 4 — разломы
Первая и наиболее древняя авандельтовая клино-форма с несогласием залегает на подстилающих эоце-новых отложениях и отчетливо прослеживается практически на всех изученных профилях. Это говорит о том, что клиноформное осадконакопление в регионе началось приблизительно в одно время и при сходных условиях. Имеются данные о том, что в майкопское время клиноформы накапливались также и в пределах Восточного Предкавказья (Кунин и др., 1989). Судя по расположению клиноформных тел и их распространению по площади, в майкопское время на территории Восточного Предкавказья и Каспийского моря формировалась единая система шельфовых клиноформ.
Современный структурный план Каспийского региона обусловлен погружением, начавшимся с юры. Этот план отличается от структурного плана начала майкопского времени. В этой связи в данном случае вполне правомерна палеореконструкция осадочных комплексов, т.е. последовательное выравнивание горизонтов. Палеореконструкции (рис. 4) демонстрируют, что накопление майкопской толщи происходило в шельфовых условиях на севере и глубоководных на юге и этот комплекс осадков компенсировал тектоническое прогибание дна. Таким образом, образование Терско-Сулакской депрессии носит конседиментаци-онный характер. Судя по ориентировке клиноформ, основными источниками материала служили Скифская плита и конус выноса палео-Волги.
На рис. 5 и 6 показаны результаты секвенсстрати-графического анализа в виде кривой относительного колебания уровня моря и хроностратиграфической схемы. С начала майкопского времени происходили последовательная проградация бровки шельфа и сопут-
ствующее заполнение аккомодационного пространства. Погружение Терско-Сулакской депрессии приводило к наращиванию шельфа с постепенным поднятием относительного уровня моря. Следует отметить, что на фоне общего повышения происходили кратковременные падения относительно уровня моря во время образования каждой клиноформы. Это связано с цикличностью колебаний относительного уровня моря (Антипов и др., 2005).
Верхняя часть майкопской толщи имеет нормально-слоистый характер, что отражает стабилизацию тектонического режима и обмеление бассейна. Существование майкопского бассейна завершается регрессией моря и наступлением длительного континентального режима, что привело к глубокому размыву майкопских отложений на изучаемой территории.
Заключение. В ходе исследования выяснено, что клиноформы Устюрта и Каспия представляют собой две различные системы, сформированные разными источниками сноса. Устюртские клиноформы образовались в результате унаследованного заполнения эоценовой шельфовой котловины. Клиноформы Северного и Среднего Каспия вместе с аналогичными структурами Восточного Предкавказья образуют единую систему бокового заполнения майкопского бассейна, депоцентр которого располагался в Терско-Кас-пийском прогибе.
Клиноформные тела, с которыми часто связаны неструктурные ловушки нефти и газа, не только перспективны как поисковые объекты, но и позволяют маркировать изменения уровня моря, выявлять положение палеосклонов и реконструировать историю развития осадочного бассейна.
млн лет ^ ^ ^ [-~т'~| [ Ц
Рис. 5. Хроностратиграфическая схема майкопского разреза через Средний Каспий: 1—3 — отложения: 1 — шельфовые, 2 — склоновые, 3 — относительно глубоководные; 4 — области отсутствия седиментации
Рис. 6. Кривая относительных изменений уровня моря по разрезу через Средний Каспий
ЛИТЕРАТУРА
Антипов М.П., Бобылова Е.Е., Варшавская И.Е. Роль сек-венсной стратиграфии в решении вопросов палеогеографии // Биосфера—экосистема—биота в прошлом Земли. Палеобиогеографические аспекты. М.: Наука, 2005. С. 467—489 (Тр. Геол. ин-та РАН. Вып. 516).
Быкадоров В.А., Патина И.С., Шлезингер А.Е. Шельфовые клиноформы и связанные с ними котловины // Изв. вузов. Геол. и разведка. 2011. № 2. С. 75—78.
Волож Ю.А., Ковылин В.М., Милитенко Н.В., Шлезингер А.Е. Внутренняя расшифровка осадочных бассейнов сейсмо-стратиграфией // Бюл. МОИП. Отд. геол. 1994. Т. 69, вып. 3. С. 137—141.
Жарков A.M. Неантиклинальные ловушки углеводородов в нижнемеловой клиноформной толще Западной Сибири // Геол. нефти и газа. 2001. № 1. С. 15—20.
Кунин П.Я., Косова С.С., Блохина К.Ю. Сейсмострати-графический анализ осадочного чехла Восточного Предкавказья // Литол. и полез. ископ. 1989. № 6. С. 54—68.
Патина И.С. Методика и практика секвенс-стратигра-фического анализа // Тез. докл. 4-й Междунар. конф. молод. учен. и студент. «Новые подходы и достижения в науках о Земле». Баку, 2011. С. 125—127.
Шлезингер А.Е. Региональная сейсмостратиграфия. М.: Научный мир, 1998. 144 с.
Vail P.R. Seismic stratigraphy interpretation using sequence stratigraphy interpretation procedure. Atlas of Seismic Stratigraphy // Amer. Assoc. Petrol. Geol. 1987. Vol. 27, N 1. P. 1—10.
MAYKOPIAN CLINOFORMS OF CASPIAN REGION I.S. Patina
The work is about the seismostratigraphy analysis of Oligocene-Miocene clinoform complex in the Caspian Region. The aim of this study is to determine local structure and sedimentation features of clinoform complex using modern methods and approaches of seismic and sequence stratigraphy. The new data about the variability of the depositional situation in different areas of the Caspian are described. Results and conclusions are of interest for the development of modern conceptions of the region's paleogeography during the Oligocene and early Miocene time.
Key words: Maikopian Group, seismostratigraphy, sequence stratigraphy, clinoforms, Caspian Region.
Сведения об авторе: Патина Ирина Станиславовна — мл. науч. сотр. лаб. проблем нефтегазо-образования и нефтегазонакопления в акваториях Ин-та океанологии им. П.П. Ширшова РАН; e-mail: ira-patina@mail.ru
