О глубинном строении Мургабского погребенного выступа
А.А. БОРИСОВ
Общегеологические данные, подтвержденные газовым фонтаном, полученным в ноябре 1958 г. на участке Карачоп, в 18 км к востоку - северо-востоку от Кушки, выдвигают Мургабский регион юго-восточной Туркмении в число первоочередных объектов для поисков нефти и газа. Описываемая территория расположена между линией Теджен - Чарджоу, Государственной границей СССР и р. Аму-Дарья. Она представляет собой равнину, полого воздымающуюся от отметок 200-250 м на севере до 900-950 м на юге (Карабиль) и обрамленную с юго-запада, юга и востока горными сооружениями и отрогами Копет-Дага, Парапамиза и Гиссара.
Среди исследователей Средней Азии имеются принципиальные расхождения по вопросам трактовки глубинной структуры и тектонической принадлежности предгорных равнин юго-восточной Туркмении. Так, А.Д. Архангельский [1] выделил Предгорную впадину третичных складчатых сооружений, а внешний контур последних указал по северному подножью Копет-Дага, Северо-Афганских гор и Гиссара. Северная граница Предгорной впадины им была намечена вдоль изогнутой линии, проходящей от южного подножья Большого Балхана к северному склону Гиссара.
Последующими геофизическими работами было установлено, что эта линия примерно соответствует полосе крутого погружения слоев, разделяющей тектонически относительно приподнятые области центральной Туркмении от зоны глубоких прогибов ее южных районов (А.А. Босхемаов, Ю.Н. Годин).
На тектонической карте СССР, изданной в 1952 г., выделен обширный предальпийский краевой прогиб, ограниченный на севере изогнутой линией, проходящей от Б. Балхана через Серный завод, ст. Репетек и далее на юго-восток вдоль Келифского Узбоя. Тогда как на тектонической карте СССР 1956 г. краевой предальпийский прогиб показан очень небольшим и выделен только вдоль северного склона Копет-Дага до долины Теджена на востоке, а восточнее предполагается непосредственное сочленение альпийских складчатых сооружений и Туранской эпигерцинской плиты. При этом Гиссар и большая часть Таджикско-Афганской впадины в противоположность трактовке 1952 г. отнесены к платформе.
Ю.Н. Годин и его соавторы [5] внешнюю границу альпийских складчатых сооружений проводят по изогнутой линии от Серахса через Тахта-Базар и далее вдоль подножья Карабиля и выделяют довольно широкий краевой прогиб в полосе Теджен-Ташкепри - возвышенность Карабиль.
Л.Н. Смирнов область, «расположенную между горными складчатыми сооружениями Альпийско-Гималайского пояса на юге и склоном молодой платформы на севере», называет Мургабской впадиной и далее «Мургабская впадина слабо дифференцирована на северную и южную ... граница проходит по линии г. Серахс - ст. Имам- Баба ... северный склон Карабиля - г. Шибирган. Непосредственным западным продолжением этой линии является северный склон Северо-Афганских гор.
Южная часть Мургабской впадины представляет собой область поперечного погружения между Копет-Дагом и складчатыми сооружениями Северного Афганистана ... Северная половина Мургабской впадины представляет собой часть зоны предгорного прогибания, соединяющей Предкопетдагский прогиб с Северо-Афганским. Впадина образовалась в основном на пересечении зоны предгорного прогибания с Герирудской поперечной стабильной полосой ... углубляясь к западу, впадина переходит в узкий Предкопетдагский прогиб, а ... углубляясь к востоку, в Северо-Афганский» [7].
Ю.И. Сытин и Н.К. Булин (ВСЕГЕИ) провели работу по регистрации обменных сейсмических волн. Они выделили два основных опорных горизонта обмена, из которых верхний соответствует поверхности складчатого фундамента, а нижний приурочен либо к поверхности Махоровичича, либо к «базальтовому» (промежуточному) слою земной коры. В связи с большими трудностями корреляции обменных волн при одноточечной системе наблюдений не исключена возможность отождествления различных горизонтов, на что, в частности, указывают резкие изменения глубин в отдельных точках. Однако качественная характеристика их поведения, по-видимому, близка к истине, и эти данные могут быть широко использованы для общетектонических построений.
Нижний (второй) опорный горизонт на наименьших глубинах (до 25 км) выделяется в северных районах описываемой территории и погружается отсюда в юго-западном и юго-восточном направлении. Область повышенного залегания с юга охватывается полосой относительно крутого погружения, образующей дугу, выпуклую к югу. Она прослеживается от Теджена через Тахта-Базар на Керки, совпадая на юго-западе и востоке с внешними крыльями соответственно Предкопетдагского и Предгиссарского прогибов. При этом Гиссар оказывается в тождественных геотектонических условиях с Копет-Дагом и находится в пределах геосинклинальной области. Однако высокогорные сооружения вне зависимости от возраста складчатости, завершающей их консолидацию, как правило, характеризуются значительными мощностями земной коры, например, Тянь-Шань. В частности, севернее описываемого региона (в пределах Бухаро-Хивинской зоны) опорный горизонт также глубоко погружается к подножью полосы продолжающих Тянь-Шань палеозойских Кызылкумских массивов. По-видимому, мощность земной коры зависит главным образом от характера современных глубинных геотектонических процессов.
Значительная часть юго-восточной Туркмении, расположенная севернее полосы относительно крутого падения, таким образом оказывается приуроченной к погребенному платформенному выступу, далеко вдающемуся в альпийскую геосинклинальную область. Ось выступа имеет меридиональное направление и перпендикулярна к доминирующему субширотному простиранию альпийской геосинклинальной области.
Северная часть описываемой территории юго-восточной Туркмении характеризуется относительно повышенными значениями напряжения силы тяжести. Вдоль долины Мургаба область повышенных значений вдается далеко на юг и образует обширный Мургабский гравитационный выступ. Незначительным пережимом в районе Ташкепри он подразделен на два отдельных максимума - Марыйский и Тахтабазарский. С юго-запада, юга и востока выступ обрамляется системой депрессий, образующих дугу, выпуклую к югу. Область относительных положительных аномалий довольно хорошо совпадает с областью неглубокого залегания второго опорного сейсмического горизонта, лишь на юге узкой полосой, далеко вдаваясь в зону его глубокого погружения.
Северо-западная гравитационная депрессия по площади соответствует Предкопетдагскому краевому прогибу (в границах, указанных на тектонической карте СССР 1956 г.) и так же, как и последний замыкается, достигнув долины Теджена примерно на широте г. Серахс. Южная депрессия отделяет зону Мургабекого гравитационного выступа (Тахтабазарский максимум) от субширотного Банди-Туркестанского максимума, соответствующего одноименному хребту, и располагается вдоль его подножья. На ее площади палеогеновые отложения моноклинально воздымаются к югу - к подножью гор, и выходят здесь на поверхность, тогда как в более глубоких мезозойских слоях, судя по поведению отражающих сейсмических горизонтов, заметно падение в южном направлении. Местоположение и характер гравитационной депрессии и отмеченное несоответствие в залегании третичных и более древних отложений указывают на наличие вдоль северного склона Банди-Туркестана донеогенового краевого прогиба. На западе соответствующая этому прогибу субширотная депрессия ограничивается полосой максимумов силы тяжести и положительных магнитных аномалий, протягивающихся вдоль долины Теджена. С востока, почти на всем протяжении, Тедженская полоса максимумов сопровождается узкой линейной гравитационной депрессией. Последняя почти под прямым углом ответвляется от Предбандитуркестанской и располагается кулисообразно к Предкопетдагской.
Тедженская полоса относительных положительных аномалий ориентирована под острым углом по отношению к простиранию Копетдагской складчатой системы. Она ограничивает с востока депрессию силы тяжести, соответствующую Предкопетдагскому краевому прогибу, а далее протягивается непосредственно в зоне периклинального погружения Копет-Дага и его сочленения с Бадхызом. Здесь в зоне больших градиентов на поверхности развиты основные эффузивы. Наконец, эта аномальная полоса, как уже указывалось, замыкает Предбандитуркестанскую депрессию. Очевидно, Тедженская аномальная полоса соответствует важной тектонической линии, разделяющей и ограничивающей разнородные структурные элементы. По-видимому, она отображает протяженный глубинный разлом, который под острым углом обрезает последовательно Предкопетдагский краевой прогиб и Копетдагские складчатые сооружения и отсекает от последних Бадхыз, а также ограничивает с запада Предбандитуркестанский краевой прогиб.
Тедженский разлом прослеживается и к югу от Государственной границы, примерно до Герата или еще дальше, т. е. далеко во внутренние районы альпийско-гималайских складчатых сооружений. Южное продолжение Тедженского разлома хорошо видно по резким изломам расположенных здесь хребтов, а также по изломам простираний полос мезозойских отложений и наличию вдоль этой полосы гранитных массивов. Таким образом, Тедженский разлом является одним из важнейших структурных элементов выделенной Л.Н. Смирновым Герирудской системы дислокаций.
Узкая линейная депрессия, сопровождающая с востока полосу Тедженских положительных аномалий, по-видимому, отображает приразломный прогиб, возникший в качестве компенсационного при неоген-антропогеновом воздымании Копет-Дага.
С востока Мургабский гравитационный выступ ограничивается обширной субширотной депрессией силы тяжести междуречья Мургаб - Аму-Дарья. Как справедливо указал Л.Н. Смирнов, эта депрессия соответствует непосредственному продолжению Афгано-Таджикского неогенового межгорного прогиба. От Предбандитуркестанской депрессии Афгано-Таджикская отделена полосой относительных положительных аномалий, ответвляющихся в юго-восточном направлении от Мургабского гравитационного выступа, а с последним контактирует вдоль пояса гравитационных ступеней, служащих ее ограничением. Однако в пределах Мургабского гравитационного выступа, в зоне его пересечения, с западным продолжением оси Афгано-Таджикской депрессии, наблюдается пережим, а далее к северо-западу, также на продолжении этой оси наблюдается пережим в полосе Тедженских положительных аномалий, за которым располагается Предкопетдагский прогиб. Таким образом, от подножья Копет-Дага до внутренних районов Таджикской впадины прослеживаются дугообразно изогнутый пояс гравитационных депрессий, подразделенный пережимами на отдельные звенья. Он соответствует осевой полосе неогеновой предгорной впадины, подразделенной поперечными положительными структурными элементами на отдельные прогибы. При пересечении поясом прогибов поперечных положительных структурных элементов оси последних также испытывают погружения. Предгорный неогеновый прогиб наложен на тектонически неоднородные элементы, а именно: на краевой донеогеновый Предкопетдагский прогиб, на Мургабский платформенный выступ и, наконец, уходит в Афгано-Таджикскую межгорную впадину альпийской складчатой области.
Крупные черты глубинной структуры Мургабского погребенного выступа вырисовываются по данным сейсморазведки и бурения. Отражающие горизонты на сейсмических профилях, пройденных по долинам Теджена и Мургаба, залегают почти горизонтально, а на связующем профиле воздымаются от Теджена к Байрам-Али и образуют здесь антиклинальный перегиб. Этими данными обрисовываются осевая зона и юго-западное крыло Мургабского погребенного выступа. Южное его замыкание по глубоким горизонтам происходит южнее Тахта-Базара, но по палеогену (бухарский отражающий горизонт) поднятие на юге не замкнуто, так как его периклинальное окончание втянуто в неогеновое воздымание сопредельных альпийских складчатых сооружений.
Восточное крыло Мургабского погребенного выступа намечено только по данным гравиметрии. Ему соответствуют полосы больших градиентов вдоль границы между зонами относительных положительных аномалий выступа и западным замыканием Афгано-Таджикской депрессии. На юго-востоке относительные положительные аномалии Мургабского гравитационного выступа образуют узкое ответвление, глубоко вдающееся в район Карабиля между Предбандитуркестанской и Афгано-Таджикской депрессиями. Это гравитационное ответвление, по-видимому, указывает на наличие погребенного Карабильского поднятия, расположенного на склоне эпигерцинской платформы. С юга она ограничена Предбандитуркестанским краевым прогибом, а с севера - неогеновой впадиной.
Палеозойский складчатый фундамент в сводовой части Мургабского погребенного выступа (район Байрам-Али) на региональном сейсмическом профиле отбивается на глубине около 4,5 км и, по-видимому, залегает на близких глубинах в пределах всей его осевой зоны, а в обрамляющих впадинах настолько можно судить по расчетам, основанным на гравитационных и геомагнитных данных, погружается до 6-8 км.
На севере, вдоль осевой зоны Мургабского выступа, в районе Байрам-Али выявлен погребенный вал, протяженностью около 100 км, шириной 20 км и амплитудой 300-400 м. Ундуляциями шарнира вал подразделен на несколько расположенных четковидно локальных положительных структур.
У северо-восточной окраины рассматриваемой территории, примерно от ст. Репетек, в юго-восточном направлении прослеживается вдоль долины Келифского Узбоя интенсивная гравитационная аномалия. В своей северо- западной части она представлена удлиненным максимумом, а в центре и на юго-востоке полосой больших градиентов. На сейсмометрических профилях, которые пересекли эту аномальную полосу в районе ст. Репетек, по поведению отражающих горизонтов отчетливо выделяется дизъюнктивное нарушение в мезозойских слоях. В нескольких пунктах вдоль Репетекской аномальной полосы на поверхности обнажаются гипсово-ангидритовые и карбонатные образования типа кэпрока соляных куполов. На одном из таких участков (в урочище Донгуз-Сырт) скважиной на глубине около 400 м вскрыта каменная соль.
Репетекская полоса аномалий отделяет Афгано-Таджикский неогеновый прогиб и сопредельные области Центрального Туркменистана от намеченного по геофизическим данным (И.Ф. Шелегова) южного погребенного продолжения Гиссара, его краевого прогиба и платформенной Бухаро-Хивинской зоны. При этом субмеридиональные аномалии Гиссарской зоны обрезаются Репетекской полосой и далее не прослеживаются. Репетекская аномальная полоса, по-видимому, соответствует весьма протяженному разлому глубинного заложения, который, вероятно, прослеживается и далее в юго-восточном направлении в пределы Афганистана.
Территория юго-восточного Туркменистана в донеогеновое время представляла собой платформенный выступ, далеко вдающийся в альпийскую геосинклинальную область. От последней она была отделена на юге Предбандитуркестанским краевым прогибом, на юго-западе - Тедженским глубинным разломом и на востоке ограничивалась Репетекским разломом. В неоген-антропогене значительная часть юга описываемой территории была вовлечена в альпийское горообразование, а сопредельные с ней площади глубоко прогнулись. Земная кора в районах интенсивных вертикальных неоген-антропогеновых движений была значительно переработана и приобрела геосинклинальные черты строения.
Наложение на древний платформенный субмеридиальный выступ системы субширотных неоген-антропогеновых прогибов и ондуляции их шарниров привели к формированию Мургабского поперечного погребенного выступа и гипотетического продольного Карабильского поднятия. Образование структурных форм высших порядков сопровождалось формированием валов (Байрам-Алийско-Майский) и локальных поднятий низших порядков.
В современном срезе этот регион представляет субширотную впадину, выполненную неогеном и обрамленную с юго-запада, юга и востока более древними образованиями.
Исходя из изложенных особенностей глубинной структуры Мургабской зоны и сопредельных районов юго-восточного Туркменистана здесь выделяются следующие четыре высокоперспективные зоны, однако с различными типами ожидаемых газонефтяных залежей.
1. Полоса передовых альпийских складок Банди-Туркестана (Карачоп и др.).
2. Погребенные поднятия краевого Предбандитуркестанского прогиба.
3. Платформенные поднятия Мургабского погребенного выступа (Байрам-Алийско-Майский вал, районы Тахта-Базара и др.) и гипотетического Карабильского поднятия.
4. Платформенные поднятия и соляные купола зоны Репетекского разлома.
ЛИТЕРАТУРА
1. Архангельский А.Д. Геологическое строение и геологическая история СССР. Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы, М., 1941.
2. Васильев В.Г. Об особенностях развития Приверхоянского краевого прогиба. Вопросы нефтегазоносности Якутской АССР (сб. статей), Гостоптехиздат, 1958.
3. Германюк М.М., Комиссаров Г.И., Ловицкий Д.К. Новые данные о геологическом строении юго-восточной Туркмении. Геология нефти и газа, 1959, №2.
4. Годин Ю.Н. Глубинное геологическое строение Туркмении и его изучение геофизическими методами. Автореферат диссертации, М., 1959.
5. Годин Ю.Н., Лупнов Н.П., Сытин Д.И., Чихачев П.К. Основные особенности тектонического строения территории Туркменской ССР. Советская геология, № 1, 1958.
6. Петрушевский Б.А. Урало-Сибирская эпигерцинская платформа и Тянь-Шань. Изд. АН СССР, 1955.
7. Смирнов Л.Н. Мургабская впадина - перспективный нефтегазоносный бассейн. Геология нефти, 1957, № 7.
8. Шатский Н.С., Туголесов Д.А. и др. Тектоническая карта СССР и сопредельных стран, М 1:5 000 000 под редакцией Н.С. Шатского и др. 1956.
ВНИИГеофизика
Рисунок Структурно-тектоническая схема юго-востока Туркменистана (сост. А. А. Борисов).
1 - область относительно повышенных значений напряжения силы тяжести; 2 - максимумы силы тяжести; 3 - зоны больших градиентов (гравитационные ступени). Депрессии силы тяжести соответствующие: 4 - предгорным неогеновым впадинам; 5 - их окраинным и наложенным зонам; 6 - краевым палеогеновым прогибам; 7 - донеогеновые образования на поверхности; 8 - эффузивные образования; 9 - соляные купола; 10 - разломы глубокого заложения; 11 - изогипсы нижнего опорного горизонта обменных волн (глубины в километрах по Н.К. Булину и Ю.И. Сытину).