Тектоническое развитие складки Кум-Дагв верхнем плиоцене
Т.В. ШВАРЦ
Поднятие Кум-Даг представляет собой складку широтного простирания. По данным глубокого бурения и сейсморазведки складка характеризуется по кровле красноцветной толщи следующими размерами: длина 12 км, ширина 6 км, амплитуда 500 м.
В геологическом строении складки принимают участие отложения понтического яруса, красноцветной толщи, акчагыльского, апшеронского ярусов и постплиоцена. Литологически эти отложения представлены глинисто-песчаными образованиями.
Серией сбросов складка разбита на три блока: юго-западная часть складки-Западный Кум-Даг; грабен - центральная часть складки, опущенная по системе региональных разломов; приподнятая северо-восточная часть складки-Восточный Кум-Даг (рис. 1).
Западный Кум-Даг почти не нарушен. Лишь в присводовой части отмечаются нарушения СЗ-ЮВ простирания (рис. 2).
Восточный Кум-Даг сбросами № 8 и 9 СЗ-ЮВ простирания с амплитудами до 50-60 м разбит на ряд ступенчато-опущенных блоков; опущены юго- западные блоки.
Грабен, образованный в основном региональными нарушениями № 3, 4, 6, 7, осложнен сетью более мелких нарушений СЗ-ЮВ простирания. Амплитуда этих нарушений колеблется от 20-30 до 40-50 м.
Некоторые нарушения, проходящие через свод складки, характеризуются большой протяженностью, амплитудой, растущей с глубиной, а также увеличенной мощностью отложений на опущенных крыльях по сравнению с поднятыми (таблица, рис. 2 и 3).
В разрезе Кум-Дага геологами объединения Туркменнефть и Туркменского филиала ВНИИ выделены реперы с 1 по 8, которые были использованы в наших палеопостроениях.
Репер 8 - подошва акчагыльского яруса. Этот репер четко отбивается на электрокаротажных диаграммах по переходу от песчаной части разреза, соответствующей красноцветной толще, к песчано-глинистой, соответствующей акчагыльскому ярусу.
Репер 7 - кровля II нефтеносного горизонта, расположенного в нижней части акчагыльского яруса, в 150 м от репера 8.
Репер 6 - подошва I нефтеносного горизонта, расположенного в средней части акчагыльского яруса, в 250 м от репера 8.
Репер 5 - граница между акчагыльским и апшеронским ярусами, в 500 м от репера 8.
Репер 4 -граница между нижним и средним подъярусами апшеронского яруса, в 700 м от репера 8.
Репер 3 - кровля глинистой пачки под горизонтом Б, расположенным в средней части апшеронского яруса, в 1000 м от репера 8.
Репер 2-условная граница между средним и верхним подъярусами апшеронского яруса, в 1150 м от репера 8.
Репер 1 - условная граница между апшеронскими и бакинскими отложениями, в 1300 м от репера 8.
Для изучения истории развития складки Кум-Даг в Туркменском филиале ВНИИ была использована общеизвестная методика палеопостроений [1, 2] с некоторыми дополнениями, учитывающими движения по сбросам различного характера (Более подробно методика палеопостроений изложена в статье Т. В. Шварц, А. Я. Гаврилова, Л. Я. Шварц «К методике палеотектонического анализа». Журн. «Геология нефти», 1958, № 8.).
Для палеопостроений были выбраны два профиля ЮЗ-СВ направления, пересекающие все основные нарушения складки Кум-Даг (см. рис. 1).
Ниже приведены результаты палеопостроений, позволяющие восстановить историю развития складки за время акчагыл-постплиоцен. К моменту образования нижней части акчагыльского яруса (ко времени образования репера 7) кровля красноцветной толщи испытала изгиб, закончившийся разрывом сплошности по сбросам № 3, 4, 5, 5а и 7а (см. рис. 2, а и 3, а). К этому времени складка Кум-Даг была очень пологой, а сбросы имели небольшую амплитуду смещения. Как видно из палеопостроений, которые, к сожалению, не захватывают далеких погружений крыльев складки из-за отсутствия данных бурения, угол падения по кровле красноцветной толщи (репер 5) к моменту образования репера 7 был равен 3-2° в юго-западной и 3° в северо-восточной частях.
Наибольшие амплитуды смещения (20 м) имели сброс № 3 северо-восточного падения и сброс № 4 юго-западного падения.
Таким образом, в сводовой части складки уже ко времени образования репера 7 существовал грабен, который в настоящее время является одним из основных структурных элементов складки.
Интересно отметить, что крылья сброса № 4 были наклонены в сторону плоскости сбрасывателя - опущенное крыло под углом 4°, а приподнятое под углом 3°.
Сбросы № 5 и 5а с юго-западным падением имели 10-метровые амплитуды. Сброс № 7а того же падения имел амплитуду 15 м.
Среди рассмотренных нарушений преобладают сбросы с юго-западным падением, которые образовались в результате более интенсивного подъема северо-восточной части складки. На это же указывает распределение здесь мощности отложений нижнеакчагыльского возраста; в крайних юго-западных точках профилей I и II (скв. 56 и 102) мощность нижней части акчагыла равна 150 м, а в северо-восточных точках на тех же профилях; (скв. 6 и 15) 130-140 м.
Дальнейшее развитие складки Кум-Даг за период образования глинистого раздела между реперами 6 и 7 (I и II горизонты акчагыльского яруса) характеризуется очень незначительными вертикальными движениями. В результате этих движений мощность глинистой пачки между реперами 6 и 7 на своде уменьшилась на 15-20 м по сравнению с мощностью на крыльях (см/ рис. 2, б и 3, б).
Однако к концу акчагыльского века (репер 5) рост складки был более интенсивным и сопровождался образованием сброса № 7, а также значительными подвижками по ранее образованным сбросам № 3, 4, 5 (см. рис. 2, в и 3, в). Сброс № 7 характеризовался по кровле красноцветной толщи значительной амплитудой смещения - 45 м. Однако его развитие по простиранию неравномерно. Так, на участке скв. 82 и 84 образование сброса № 7 шло со смещением 15 м.
Значительные подвижки произошли по сбросу № 3, в результате которых амплитуда по кровле красноцветной толщи увеличилась на 45 м и стала равной 65 м.
Более слабые движения были по сбросам № 5 и 5а; амплитуда по кровле красноцветной толщи сброса № 5 увеличилась на 20 м, а по сбросу №5а всего лишь на 5 м по тем же отложениям. По сбросу № 4 в результате подвижек амплитуда по кровле красноцветной толщи увеличилась до 45 м, а по подошве горизонта I-на 20 м. Таким образом, увеличенная амплитуда сброса № 4 по кровле красноцветной толщи по сравнению с амплитудой по горизонту I образовалась за счет суммирования уже ранее бывших смещений. Смещения по сбросу 7а (см. рис. 3, в) отсутствовали.
Почти все нарушения проходили через участок скв. 103, 46, 167, 4, расположенных на профиле II, поэтому следует полагать, что здесь в этот период развития складки находился ее свод.
Из рассмотренного следует, что за время образования отложений акчагыльского яруса наблюдался неравномерный рост складки. В соответствии с темпом развития складки происходило развитие нарушений.
За время образования нижней части апшерона, выраженной пачкой глин между горизонтами Е и Г, существенных изменений в строении складки не произошло. Разность в значениях мощности глинистой пачки между горизонтами Е и Г на крыльях и своде не превышает 10 м. В основании глинистой пачки залегают песчаные горизонты Е и Д, что говорит о более интенсивных движениях на рубеже акчагыльского и апшеронского ярусов.
К этому времени отмечаются слабые подвижки по сбросам № 5 и 5а. По сбросу № 5а смещение относительно репера 5 (горизонт Е) составляло 10 м. Значительно увеличился по простиранию в северо-западном направлении сброс № 5 с амплитудой смещения по кровле красноцветной толщи 30 м.
Однако на другом участке складки, изображенном на профиле II (см. рис. 3, г), смещения по этому сбросу отсутствовали. Последнее обстоятельство указывает на неравномерное развитие нарушений по простиранию, что уже выше отмечалось для сброса № 7.
Значительный подъем складки произошел за время образования апшеронских отложений от репера 4 до репера 3. Подъем складки сопровождался образованием сбросов и подвижками по уже известным нарушениям. В этот период были образованы сбросы № 1, 2, 6, характеризующиеся по реперу 4 значительными амплитудами (45-35 м). Сбросы развивались неравномерно. Так, сброс № 6 на участке профиля I (см. рис. 2, д) имел по реперу 4 амплитуду 45 м, а далее по простиранию в юго-восточном направлении его амплитуда не превышала 15 м по тем же отложениям (ем. рис. 3, д).
По уже известным нарушениям №3, 4, 5 смещения по реперу 4 измеряются от 15 до 30 м. Результат этих подвижек, просуммированный с уже ранее существовавшими смещениями по нарушениям за рассмотренный период формирования складки, дает общее смещение. По сбросам № 3 и 4 амплитуда по кровле красноцветной толщи увеличилась от 20-25 до 75-80 м; по сбросу № 5 от 10 до 55 м (по тем же отложениям).
Основная масса нарушений, как это отмечалось выше, сосредоточена в восточной части складки, что указывает на более интенсивный ее подъем.
С той же интенсивностью происходило развитие складки за период образования песчано-глинистой и глинистой пачек между реперами 3 и 2. В этот период значительно вырос сброс № 5 (амплитуда по реперу 3 равна 55 м), в меньшей степени сброс № 2 (амплитуда по реперу 3 равна 20 м) и совсем незначительно нарушения № 6 и 7 (амплитуда по этому же реперу составляет 3-5 м).
В грабене, образованном сбросами № 4, 5 и другими, с одной стороны, и сбросами 2, 3, с другой (см. рис. 2, е и 3, е)-в этот период образуется нарушение № 9 с амплитудой 10 м. Увеличенная мощность постплиоценовых отложений на опущенном крыле сброса № 9 указывает на то, что смещения по этому сбросу повторялись в постплиоцене с амплитудой по реперу 1 в 25 м. Никаких изменений в этот период не испытывали сбросы № 4, 5а, 6, 7, 7а на участке профиля I (см. рис. 2, ж и 3,ж).
И, наконец, ко времени образования репера 1, условно приуроченного к границе апшеронского яруса - постплиоцена, произошли движения, в результате которых угол падения по кровле красноцветной толщи увеличился до 5° в западной и до 7° и более в восточной части складки, в то время как угол падения по кровле красноцветной толщи ко времени образования репера 7 (II горизонт) не превышал 3°.
Смещения по сбросам были небольшие. Амплитуда смещения по реперу 2 для сброса 5а измерялась 20-25 м, а по сбросу 7 она не превышала 5 м.
Рассмотренный период развития складки Кум-Даг (период образования отложений акчагыльского и апшеронского ярусов) в среднем определяется в 5,4 млн. лет. За этот период произошло формирование складки с основными нарушениями, но с гораздо меньшей амплитудой смещения по сбросам, чем мы наблюдаем в настоящее время (см. таблицу).
Наибольшее развитие складки Кум-Даг осуществилось в сравнительно небольшой промежуток времени - 1 млн. лет, что соответствует времени образования постплиоценовых отложений (см. таблицу, рис. 2 и 3).
В период образования постплиоценовых отложений движения по сбросам в среднем определялись смещением в 50-60 м. Максимальное смещение, отмеченное на рассмотренных двух профилях, равно 90 м.
К постплиоценовому периоду развития Кум-Дага относится образование мощных (четвертичных) сбросов 4а и 9а с амплитудой соответственно 200 и 60 м (см. рис. 2, з). Амплитуда этих нарушений уменьшается с глубиной и затухает в отложениях верхнего апшерона.
В результате значительных подвижек по сбросам в основном с юго-западным падением, расположенным в северо-восточной части складки, кровля красноцветной толщи северо-восточной части складки Кум-Даг за весь рассмотренный период была поднята относительно грабена на высоту более 450 м, в то время как юго-западная часть складки за этот же период по сбросам № 2 и 3 была поднята относительно грабена всего лишь на 155 м.
На интенсивность подъема северо-восточной части складки указывает также распределение мощности постплиоценовых отложений по структуре. Мощность этих отложений на западной периклинали в скв. 174 равна 720 м, а на восточной периклинали в скв. 236 - 370 м.
Накопление столь значительной мощности постплиоценовых отложений возможно лишь в условиях интенсивно-прогибающегося дна бассейна.
По нашим подсчетам скорость накопления осадков в течение плиоцен- постплиоцена составляет 375 м за 1 млн. лет. (См. статью Л. Я. Шварц, Т. В. Шварц «Условия формирования структур Прибалханского района юго-западной Туркмении». Журн. «Геология нефти», № 7, 1958.)
Для постплиоцена же эта скорость значительно больше. Максимальная скорость накопления осадков в постплиоцене за 1 млн. лет составляет 1280 м.
Известно также, что постплиоценовый период развития прерывистых складок Прибалханского района характеризуется наибольшими значениями скорости роста складок; в частности, по Кум-Дагу скорость роста складки соответствует 2 см в течение 100 лет.
Отсюда следует, что наиболее интенсивному прогибанию в постплиоцене соответствует и наиболее интенсивный рост прерывистых складок Прибалханского района.
Из всего изложенного выше четко устанавливается многофазность развития складки Кум-Даг в условиях продолжающегося осадконакопления. Согласно с темпом развития складки Кум-Даг развивались и дизъюнктивные нарушения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Белоусов В.В. Основные вопросы геотектоники. Госгеолтехиздат, 1954.
2. Хаин В.Е. Геотектонические основы поисков нефти. Азнефтеиздат, 1954.
Туркменский филиал ВНИИ
Таблица Смещение по кровле красноцветной толщи складки Кум-Даг за акчагыл-постплиоцен
|
№ броса |
Смещение амплитуды в акчагыле+апшероне по реперам |
Прирост амплитуды в постплиоцене, м |
Суммарная амплитуда, м |
||||||
|
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|||
|
1 |
15 |
20 |
20 |
35 |
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
35 |
55 |
55 |
|
55 |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
20 |
20 |
65 |
65 |
80 |
80 |
80 |
20 |
100 |
|
|
|
25 |
25 |
45 |
45 |
75 |
75 |
75 |
|
75 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|
5 |
0 |
0 |
0 |
30 |
30 |
75 |
75 |
0 |
75 |
|
10 |
10 |
30 |
30 |
55 |
105 |
105 |
35 |
140 |
|
|
6 |
|
|
|
|
45 |
45 |
45 |
60 |
105 |
|
|
|
|
|
20 |
25 |
25 |
50 |
75 |
|
|
7 |
|
|
45 |
45 |
45 |
45 |
45 |
60 |
105 |
|
|
|
15 |
15 |
15 |
20 |
25 |
80 |
105 |
|
|
8 |
Профилем целиком не охвачен |
||||||||
|
5а |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
30 |
35 |
65 |
|
10 |
10 |
15 |
25 |
25 |
25 |
40 |
90 |
130 |
|
|
7а |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
45 |
60 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9а |
|
|
|
|
|
40 |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
4а |
|
|
|
|
135 |
190 |
200 |
Вероятно, представляет сочетание поверхностного (четвертичного) сброса с длительно развивающимся сбросом |
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|||
Примечание. В числителе-смещение по сбросам профиля I-7, в знаменателе смещение по сбросам профиля II- II (см. рис. 2 и 3).
Рис. 1. Кум-Даг. Структурная карта по кровле красноцветной толщи.
1-скважины; 2-сбросы.
Рис. 2. Кум-Даг. Серия палеопрофилей по направлению I-I (сост. Т. В. Шварц, 1957).
Рис. 3. Кум-Даг. Серия палеопрофилей по направлению II-II (сост. Т. В. Шварц, 1957).
