CC BY
54EARTH SCIENCES
TECTONIC FEATURES AND MAIN FEATURES OF THE GEOLOGICAL STRUCTURE OF THE
EASTERN CAUCASUS
Aliyeva S.
PhD., Associate Professor of Department of Oil and Gas Geology of Azerbaijan State of Oil and Industry University
ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ
ВОСТОЧНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ
Алиева С.А.
кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры «Нефтегазовая геология» Азербайджанского Государственного Университета Нефти и Промышленности
Abstract
Based on the study of tectonic features and the geological structure of the Eastern Ciscaucasia, it was found that the complex structure of the Permo-Triassic complex of this territory is due to the differentiated nature of the surface of the Paleozoic basement, the intensive development of folded-block tectonics with frequent changes in the direction and signs of tectonic movements and a sharp change in the ratio of carbonate, terrigenous and vol-canogenic sedimentation in separate stages of the development of the structure of the transitional complex of this region.
Аннотация
На основе изучения тектонических особенностей и геологического строения Восточного Предкавказья было установлено, что сложное строение пермо- триасового комплекса этой территории обусловлено дифференцированным характером поверхности палеозойского фундамента, интенсивным развитием складчато-глыбовой тектоники с частым изменением направления и знаков тектонических движений и резким изменением соотношения карбонатного, терригенного и вулканогенного осадконакопления в отдельных этапах развития структуры переходного комплекса этого региона.
Keywords: Eastern Ciscaucasia, tectonic features, geological structure, foundation, Karpinsky shaft, Tersko-Caspian forward deflection, Prikumsky shaft.
Ключевые слова: Восточное Предкавказье, тектонические особенности, геологическое строение, фундамент, вал Карпинского, Терско-Каспийский передовой прогиб, Прикумский вал.
Восточно-Предкавказский прогиб входит в состав Скифской плиты эпигерцинской платформы, палеозойское складчатое основание которой сложено различными по возрасту и степени метаморфизма породами. Поверхность складчатого основания испытывает здесь общее региональное погружение на юго-восток, на фоне которого выделяются крупные тектонические элементы первого порядка: вал Карпинского, Восточно-Манычский прогиб, Прикумский сложный вал, который с юга сочленяется с Терско-Каспийским передовым прогибом (рис. 1).
Существенный вклад в познании геологического строения переходного комплекса внесли результаты исследований пробуренных в 1981-1985
гг. на площадях Калининской и Светлоярской параметрических скважин, а также поисковых и разведочных скважин на площадях Сухокумской, Во-сточно-Сухокумской, Юбилейной, Южно-Талов-ской, Кумухской, Западно-Юбилейной, Перекрестной. Обобщение всего накопленного геолого-геофизического материала позволяет с большой полнотой охарактеризовать тектоническое строение района, уточнить строение локальных поднятий, а также соотношение структурного плана пермо-триасового квазиплатформенного комплекса с перекрывающими его платформенными образованиями [1].
Рис. 1 Обзорная карта Восточного Предкавказья.
Разведочные площади; - границы тектонических элементов; I - Терско-Каспийский передовой прогиб; II -Прикумский сложный вал;
III - Восточно--Манычский прогиб; IV - Вал Карпинского
В пределах Прикумского сложного вала фундамент погружается с северо-востока на юго-запад от 3,5км (Леваневское) до 7,0 км на востоке у побережья Каспийского моря. Южный склон Прикум-ского сложного вала по системе разломов сочленяется со смежным Терско-Каспийским передовым прогибом, где поверхность фундамента погружается на глубину до 12 км (Жабрева, 1966; Жабрева, Данков, Юдин, 1975). Поверхность фундамента имеет весьма сложное строение, обусловленное развитием выступов и впадин различной ориентировки. Вполне вероятно, что выступы и впадины отделяются друг от друга системой разрывных нарушений, но из-за ограниченности фактического материала по скважинам и отсутствию геофизических информаций о внутренней структуре фундамента детальное прослеживание их не представляется возможным.
Прямыми признаками развития разрывных нарушений в фундаменте являются крутые углы падения слоев (до 60 -900), тектонические брекчии, зеркала скольжения (Леваневское, Южно-Талов-ское, Восточно-Сухокумское, Восточно-Песчаное и др.), а также явления эффузивного вулканизма (Тюбинское, Капиевское, Граничное) и гидротермальных процессов (Юбилейная). Более того, фундамент осложнен гранитными выступами, вскры-
тыми на площадях Капиевская, Кумбатовский, Русский Хутор, Центральная, Мартовская, Песчаная, Восточно-Песчаная, Плавненская, Южно-Буйнак-ская и Андре-Ата (Даидбекова и др., 1968).
Касаясь вопроса возраста гранитных массивов, следует отметить, что до последнего времени существовало мнение об их сравнительно молодом (поздний триас) возрасте. Последнее основывалось на определении их абсолютного возраста. Данные же поисковых скважин по площадям Песчаной и Восточно-Песчаной позволяют считать, что возраст гранитов более древний - докаменноугольный. Указанные скважины ниже отложений триаса вскрыли гранитные тела. При этом терригенные породы вышележащих отложений триаса не подвержены процессам термального воздействия интрузивных тел. На отсутствие несуществующего термометаморфизма в породах карбона и пермо-триаса указывают и результаты исследований Т.Г.Жгенти (Жгенти, 1977). В ближайшей скважине — Песчаная скв-1 также не отмечено влияние высоких температур на породы карбона.
Таким образом, изучение строения, петрографического состава погребенных гранитных выступов и их контактов с вмещающими породами, а также их абсолютного возраста, позволяют утверждать о распространении в строении фундамента Восточного Предкавказья Варицейских гранитов среднедевонского возраста, как это было установлено на площадях Оймаша, Ракушечная, Северная Ракушечная, Бортовая и др. Южно-Мангышлак-ской впадины.
Прикумский сложный вал является важным структурным элементом Восточного Предкавказья. На западе в пределах Ставрополья граница между
Прикумским сложным валом и Восточно-Маныч-ским прогибом проходит по северным склонам Ве-личаевско-Зимнеставкинской зоны поднятий. На Дагестанской территории эта граница продолжается по северным склонам поднятий Русский Хутор, Сухокумск, Восточно-Сухокумск, Солонча-ково, Северный Кочубей, Цудакарское [2]. На юге Прикумской сложный вал сочленяется с Терско-Каспийским передовым прогибом, установленным в результате региональных геофизических исследований.
Восточная часть Прикумского сложного вала осложняется Приморской впадиной, наиболее четко выраженной севернее поселка Кочубея. Следует отметить, что юго-восточное погружение При-кумского сложного вала изучено весьма слабо. Вероятно, он ограничивается весь Тарумовско-Кочу-беевским выступом, что имеет весьма важное значение для оценки перспектив нефтегазоносно-сти и развития геолого-разведочных работ в этом районе.
Глубокая Приморская впадина, которая с запада осложнена Прикумским сложным валом и отделена от него Тарумовско-Кочубеевским погребенным выступом, имеет, как и Таловский валооб-разный выступ северо-восточное простирание. Строение этой впадины изучено сейсморазведкой севернее и западнее Кочубея, где поверхность фундамента залегает на глубине 6,5км. К юго-западу строение Приморской впадины не изучено, но можно полагать вздымание ее оси в этом направлении. Следует отметить, что современным геоморфологическим выражением Приморской впадины в северо-восточной ее части является Кизлярский залив, вклинивающийся в пределы суши.
В пределах Прикумского сложного вала выделяются следующие структурные основные элементы: Озексаутский и Курсанамурский своды, Леваневский и Северосолянский выступы, Мектеб-ско-Кумбаторская зона поднятий (гряда), Величаевско-Зимнеставкинская зона поднятий и Таловский валообразный выступ.
Специфической особенностью Таловского ва-лообразного выступа является его северо-восточное простирание, резко отличное от субширотного Кавказского, основные элементы Прикумского сложного вала и большинства составляющих его структур будут рассмотрены ниже. Таловский выступ отличается также отличительными особенностями литологического состава и фациально-гене-тического строения пермо-триасовых отложений, обусловивших их нефтегазоносность. Почти все открытые в пермо-триасовых отложениях залежи и месторождения связаны с этим структурным элементом Восточного Предкавказья.
Таловский валообразный выступ имеет несколько клинообразную форму, прослеживающуюся от северо-восточного склона Северо-Соляного выступа в северо-восточном направлении вплоть до Цудахарской структуры, где он вклинивается в пределы Восточно-Манычского прогиба. Вполне вероятно, что выявленное в приустьевой части реки
Кумы поднятие Поворотное также является структурным элементом описываемого выступа. В указанных пределах Таловский выступ имеет протяженность 90 км, азимут его простирания С.В. 70°, в этом направлении происходит региональное погружение поверхности фундамента от 4500 — (Перекрестная), до 5500 — (Цудахарская), 6000м — (Поворотное). По мере погружения Таловский валооб-разный выступ сужается. Так, в юго-западной части его ширина около 30км, по линии Солончаковая-Юбилейная — 25км, а в северо-восточной части по линии Северо-Кочубеевская-Душетская —13 км.
Таловский валообразный выступ осложняется антиклинальными зонами, являющимися структурными элементами третьего порядка. Здесь четко выделяются две антиклинальные зоны: Юбилейно-Душетская и Солончаково-Цудахарская. Наблюдаются также отдельные приподнятые участки поверхности фундамента, соответствующие в вышележащих отложениях куполовидным поднятиям.
В Дагестанской части Восточно-Манычского прогиба данные бурения по пермо-триасовым отложениям имеются только по шести площадям: Южно-Буйнакской, Солнечной, Cеверо-Сухокум-ской, Песчаной, Восточно-Песчаной, Ахтынской. Поэтому строение фундамента Восточно-Маныч-кого прогиба в основном дается на основании имеющихся геофизических данных (МОВ, МОГТ и КМПВ) (Гурбанов, Халифа-заде, 1985; Джапаридзе Мирзоев, Саидова и др., 1971).
Южная граница Восточно-Манычкого прогиба проводится по северному склону Величаевско-Зим-неставкинской зоны поднятий и северо-западному склону Таловского валообразного выступа. Зона сочленения описываемого прогиба с Прикумским валом дугообразна, что обусловлено осложнением вала и прогиба структурными элементами низшего порядка.
В пределах изученной части Восточно-Маныч-ского прогиба, охватывающей северную часть Дагестана и смежную (южную) часть Калмыкии, представляется возможным выделить две положительные (антиклинальные) и две отрицательные (синклинальные) зоны северо-восточного простирания [3].
Наиболее изученной и прослеженной зоной является Южно-Буйнакско-Песчаная, включая Южно-Буйнакскую, Витковскую, Песчаную, Восточно-Песчаную, Озерную и Южно-Калмыцкую локальные поднятия. В пределах этой зоны поверхность фундамента погружается в северо-восточном направлении от 4650м (Южно-Буйнакская) до 5500м (Озерная). Сочленение локальных структур носит линейный характер (Песчаная, Восточно-Песчаная) и расположена кулисообразно (Восточно-Песчаная и Озерная). Наименее изученным остается характер сочленения Южно-Буйнакской и Песчаной структур. К западу от площади Песчаной прослеживается 30-ти километровая зона остаточных аномалий силы тяжести, которая может рассматриваться как зона повышенного залегания фундамента. Не исключено, что с ней связана по-
лоса распространения для описываемой зоны свойственных гранитных массивов. Поверхность их ожидается в умеренных глубинах западное продолжение Южно-Буйнакско-Песчаной зоны изучено недостаточно, но можно предполагать ее распространение к Плавненской структуре (в Ставрополе), где также были вскрыты граниты.
На юге Южно-Буйнакско-Песчаная зона отделяется от Таловского валообразного выступа узкой, но глубокой Ахтынской синклинальной зоной, имеющей субширотное простирание. Поверхность фундамента в осевой части синклинальной зоны погружается с запада на восток от 5300м (юго-западнее Южно-Буйнакской площади) до 6100 м в восточной части. Описываемая синклинальная зона осложнена отдельными прогибами (глубиной до 6000-6100м), наиболее глубокие из которых расположены, соответственно, северо-восточнее Ахтин-ской и Цудахарской площадей. Эти прогибы отделены друг от друга седлообразной приподнятой мульдой, разделяющей Витковскую структуру Во-сточно-Манычского прогиба и Северо-Кочубеев-ский купол. Последний является структурным элементом Таловского валообразного выступа.
К северу от Южно-Буйнакско-Песчаной антиклинальной зоны прослеживается глубокая Кум-ская синклинальная зона, которая, возможно, соответствует осевой части Восточно-Манычского прогиба. Значительная часть этой синклинальной зоны соответствует широтному простиранию поймы р. Кумы, которая, очевидно, является современным геоморфологическим элементом, подчеркивающим указанную депрессионную зону. В пределах зоны выделяются две синклинали (Солнечная и ЮжноКалининская), характеризующиеся глубоким залеганием поверхности фундамента соответственно в отметках 6100м и 6500м (Джапаридзе, Мирзоев, Саидова и др., 1971).
К северу от описанной Кумской синклинальной зоны намечается новая Калининская антиклинальная зона, в пределах которой сейсморазведкой МОГТ выявлена пока одна крупная Калининская структура. Предполагаем, что к западу и к северо-востоку от нее будут выявлены новые поднятия. Пока сейсморазведкой МОГТ слабо изучена северная часть Восточно-Манычского прогиба, и о строении фундамента говорить трудно.
На северном борту Восточно-Манычского прогиба, по материалам геофизических исследований, в 1976г. Н.Т.Копыловым было выделено и описано крупное (до 90км) валообразное поднятие, которое нашло подтверждение. Исследованиями треста «Грознефтегеофизика» было установлено продолжение этого вала вплоть до Артезиана, в связи с чем было предложено назвать его Араблин-ско-Артезианским валом (Геология и нефтегазо-носность доюрских образований Восточного Предкавказья, 1972).
Северная часть описываемого валообразного поднятия ограничивается системой разломов, группирующихся в Северо-Манычскую дизъюнктивную зону. Эта зона, выраженная гравитационной ступенью, ранее А.И.Летавином и др. (Летавин,
1978; Летавин, Едренкин, Савельева и др., 1973) была названа Северо-Манычским прогибом.
Севернее этого разлома простирается современный (по поверхности фундамента) вал Карпинского, который соответствует крупному структурному элементу Скифско-Туранской плиты. Проведенными трестом «Грознефтегеофизика» сейсморазведочными работами МОВ, МОГТ в пределах вала Карпинского доказывается существование в палеозойских отложениях крупных антиклинальных зон и смешанных с ними прогибов.
Заканчивая характеристику тектонического строения исследуемого региона по поверхности палеозойских отложений, следует отметить, что структура складчатого фундамента Восточного Предкавказья, вероятнее всего, имеет блоковое строение, обусловленное развитием ортогональной системы разломов, из которых основная роль принадлежит разломам субширотного простирания.
Обобщение геолого-геофизических материалов по пермо-триасовым отложениям, с выяснением палеогеографических условий их образования еще раз подтверждает вывод М.Ф.Мирчинка, Н.А.Крылова, А.И.Летавина, Н.Т.Копылова и др. (Копылов, 1978; Летавин, 1978; Мирчинк, Крылов, Летавин, Маловицкий, 1962) о рассмотрении переходного комплекса как самостоятельного структурного этажа молодой Эпигерцинской платформы.
Палеозойские отложения, слагающие фундамент Восточного Предкавказья, относятся к каменноугольной системе. К настоящему времени они вскрыты значительным числом скважин на различных площадях Равнинного Дагестана - Граничная, Майская, Бажиган, Эмировская, Леваневская, Ага-сиевская, Ортатюбе, Северо-Соляная, Северо-Ко-чубеевская, Душетская, Песчаная, Кумухская, Южно-Таловская, Юбилейная, Западно-Юбилейная, Южно-Буйнакская, Восточно-Сухокумская и Кочубеевская. Максимально вскрытая мощность отложений карбона составляет 700м в скв. 2 Леваневской площади и 225м в Южно-Таловской (скв. 1). Кроме того, в составе фундамента выявлены гранитные массивы, которые вскрыты на площадях Капиевская, Стальская, Русский Хутор, Центральная, Мартовская, Кумбаторская, Южно-Буйнак-ская, Восточно-Песчаная.
В Восточном Ставрополье фундамент вскрыт на площадях Максимокумская, Приманычская, Совхозная, Серофимовская, Подсолнечная, Право-кумская, Ачыкулакская, Орловская, Лесная, Яман-гойская, Мектебская, Каясулинская, Нефтекумская, Урожайненская, Острогорская, Озексуатская, Кур-ганамурская, Колодезная, Величаевская, Правобережная, Зимнеставкинская, Восточная, Русский Хутор, Северный, Плавленская.
Кроме указанных площадей, отложения фундамента вскрыты большим количеством скважин на территории Калмыкии в пределах вала Карпинского и единичными скважинами в Восточно-Ма-нычском прогибе (площади Калининская и Светло-ярская). На смежной с Равнинным Дагестаном территории Чеченской Республики каменноугольные
образования вскрыты единственной параметрической скважиной на пл. Дружба.
Накопленный геологический материал по пробуренным скважинам свидетельствует о сложном строении и гетерогенном составе отложений фундамента, что подтверждается сильной дислоциро-ванностью слагающих его пород, различием лито-логического состава пород и в значительной степени их метаморфизма.
Породы каменноугольных отложений по рас-сланцованности, шелковистому блеску, трещинам кливажа и стилолитизации резко отличаются от пород переходного комплекса. Однако изучение глинистых пород пермо-триаса показало, что последние в глубоких прогибах и на дислоцированных приразломных участках также метаморфизованы и себя ведут как сланцы карбона. Поэтому не случайно, что керновый материал из пл. Калининской по внешнему облику (рассланцованность, шелковистый блеск), начиная с глубин 4600м грозненскими геологами отнесены к породам складчатого фундамента. В последующем тщательное изучение пород фундамента на площади Перекрестная и Восточно-Сухокумская показало, что каменноугольные сланцы зачастую обладают специфическими минералогическими коррелятивами и физическими изменениями, которые не встречаются в глинистых метаморфизованных толщах пермо-триаса. В отличие от сланцеватых аргиллитов и весьма редко глинистых сланцев (5283-5285м пл. Калининская) пермо-триаса в глинистых и аспидных сланцах карбона все глинистые минералы превратились в серицит размером 0,1мм. Наличие каолинита в некоторых глинистых сланцах каменноугольных отложений обусловлено преобразованием его в более устойчивую, полиморфную модификацию — дик-кит.
Степень дислоцированности и метаморфизма пород карбона по региону неодинакова. Результаты исследования кернового материала свидетельствуют о том, что в наибольшей степени дислоци-рованность отмечается в западной части Равнинного Дагестана и прилегающей территории Ставрополья, которые охватывают крупные выступы фундамента: Озексуатскую и Курган-Амурскую гряды, Левановский и Северо-Соляной выступы, а также Мектебско-Кумбаторскую гряду. Сильная дислоцированность также отмечена на отдельных площадях (Восточно-Сухокумская, Южно-Талов-ская) Сухокумского блока и Таловского валообраз-ного выступа. Углы падения слоев здесь от 40°-50° до 800.
На восточном погружении Прикумского сложного вала (площади Северо-Кочубеевская, Душет-ская, Кочубей, Кумухская) в пределах Восточно-Манычского прогиба (Песчаная, Калининская), а также всего сочленения платформы с Терско-Кас-пийским передовым прогибом (параметрическая
скважина Дружба) степень дислоцированности и метаморфизма заметно снижается, углы падения здесь не превышают 15°-30°.
Отложения фундамента повсеместно трансгрессивно перекрываются различными горизонтами пермо-триаса (от куманской свиты до верхнего триаса), юры и нижнего мела. Так, в юго-западной части Равнинного Дагестана на них залегают платформенные образования неокома, верхней и средней юры, а также вулканогенные и вулканогенно-осадочные породы верхнего триаса. Можно полагать, что здесь развиты наиболее древние отложения палеозоя, подстилаемые гранитами. В западной и центральной зонах Восточного Предкавказья фундамент перекрывается на отдельных участках Куманской свитой, а в основном — карбонатной толщей Нефтекумской свиты. В северной и восточной частях региона на фундаменте залегают преимущественно нижнетриасовые отложения. Здесь в наиболее погруженных зонах можно предполагать развитие более молодых отложений карбона.
В литологическом отношении для сланцев карбона характерно образование в метаморфизован-ных породах крупных вермукулито-подобных пакетов и нередко наблюдается образование пакетов хлорита-кварца, серицит-хальцедон-хлоритового типа смешанных кристаллов размером 0,25-0,5мм. Подобные новообразования кристаллов составляют 15-20% от общей массы и свидетельствуют о высокой степени метаморфизации осадочных пород карбона фундамента. В зернистых породах присутствуют "бородатые" зерна кварца, что также характерно для пород складчатого фундамента. По степени металлического блеска и анизотропии основной массы углистого вещества допускаем, что оно метаморфизовано до стадии антрацита. По образованию крупных пакетов (0,25-0,5мм) мусковита и хлорита можно уверенно говорить о метаге-нетической стадии преобразования первичного осадочного вещества пород складчатого фундамента. В нижних слоях карбона, слагающих складчатый фундамент Восточного Предкавказья, допускаем уровень метаморфизации глинистых сланцев до стадии «зеленых сланцев» регионального метаморфизма.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Алиева С.А., Авербух Б.М. и др. «Геология и нефтегазоносность Каспийской впадины» / Монография -Москва: «Научно-издательский центр» ИНФРА-М, 2014, С. 486.
2. Короновский Н.В. Геология России и сопредельных территорий: учебник / — 2-е изд., испр. — Москва: ИНФРА-М, 2018. — 230 с.
3. Атаев З.В, Орографические особенности высокогорий Восточного Кавказа/ «Молодой учёный». N° 5 (40). Май, 2012 г. Ежемесячный научный журнал № 5 (40) / 2012— С.132-136.
