О геологическом истолковании аномалий силы тяжести Западного Узбекистана
Б. М. ГЕЙМАН
В Бухаро-Xивинской зоне, где известны крупнейшие газовые месторождения и предполагается возможность выявления крупных запасов нефти в связи с геологической закрытостью этой территории, а также несоответствием структурного плана в различных комплексах, большое значение имеют геофизические исследования, в частности гравиметрические.
Нами были изучены соотношения между аномалиями силы тяжести и геологической структурой на сопредельной открытой территории Кизилкумских палеозойских массивов (Тамды, Кульджуктау), для наиболее правильного истолкования результатов гравиметрической съемки в закрытых районах Бухаро-Хивинской зоны. Гравитационное поле области палеозойских Кизилкумских массивов сильно расчленено. На протяжении 2-3 км здесь можно наблюдать как заметные приращения, так и интенсивные градиенты порядка 10-12 мгл на километр.
В пределах этих массивов отмечается множество локальных аномалий различной ориентировки, размеров и интенсивности. При этом все без исключения локальные максимумы силы тяжести (см. рисунок) приурочены к выходам на поверхность пород палеозоя. Площади палеозойских массивов и площади аномалий не везде совпадают. Например, на площади Кульджуктау единая аномалия соответствует как собственно палеозойскому массиву, так и группе отдельных сопредельных небольших массивов, объединяя их в общую систему. В противоположность этому, например, на площади Тамдытау единому палеозойскому массиву соответствует несколько локальных максимумов. Некоторые локальные положительные аномалии отчетливо объединяются в аномальные зоны, указывая этим, что массивы образуют тесно связанные группы поднятий.
Гравитационные депрессии в основном соответствуют межгорным впадинам, заполненным мезокайнозойскими отложениями значительной мощности. Они разделяют между собой группы локальных максимумов. Таким образом, известные по геологическим данным тектонические формы отвечают соответствующим по знакам локальным гравитационным аномалиям.
Положительные и отрицательные аномалии в большинстве случаев разграничиваются полосами больших градиентов. Эти полосы, как показывает сопоставление с данными геологического картирования и сейсморазведки, соответствуют тектоническим разломам, а также зонам трансгрессивного налегания разуплотненных пород мезокайнозоя на палеозойские образования. При этом по гравиметрическим данным отчетливо выделяются разломы, вдоль которых у поверхности контактируют породы разных плотностей, например палеозойские и мезокайнозойские. В случае, когда разлом проходит внутри какого-либо однородного комплекса, например внутри силурийских образований, он не отражается в гравитационном поле. Создается впечатление, что гравитационное отображение в основном находят лишь альпийские разломы или древние разломы, омоложенные в альпийское время, тогда как латентные герцинские разломы в аномалиях силы тяжести не проявляются или проявляются слабо.
Интересно отметить одно противоречие между сейсмическими и гравиметрическими данными в зонах разломов. Зонам разломов соответствуют полосы пониженных скоростей распространения упругих волн, что свидетельствует о раздробленности здесь пород и уменьшении их плотностей. Вместе с тем на гравиметрических данных указанное разуплотнение не сказывается. Это свидетельствует о том, что зона разуплотнения вблизи поверхности компенсируется на глубине избыточным уплотнением, которое, по-видимому, связано с внедрениями интрузивного характера вдоль зон дробления.
Описанные закономерности, связывающие аномалии силы тяжести с геологическим строением, осложнены влияниями региональных глубинных факторов. Так, аномалия силы тяжести примерно над одинаковыми массивами палеозойских пород, например Кульджуктау и Зирабулак, различается на несколько десятков миллигал. В общем плане региональный гравитационный фон соответствует погружению глубинных границ раздела в сторону Зеравшанского хребта. Однако его большая сложность, в частности наличие больших градиентов регионального фона, по-видимому, указывает на значительную петрографическую неоднородность глубинных комплексов палеозойского складчатого фундамента. Для изучения геологической природы регионального гравитационного фона необходима постановка глубинных сейсмических исследований.
В связи с влиянием глубинных факторов, несмотря на то, что погребенный рельеф палеозойского фундамента находит прямое и отчетливое качественное отображение в гравитационном поле, глубина залегания фундамента и уровень аномального поля непосредственно количественно не увязываются.
Восточная геофизическая экспедиция № 3, У Г и ОН при СМ ТССР
1 - геологические границы; выходы пород: 2-кайнозойского возраста; 3 - мезозойского возраста; 4 - палеозойского возраста; 5 - тектонические разломы; 6 - зоны резких градиентов силы тяжести; 7- аномальные зоны силы тяжести: I - полосовая зона Кульджуктауского максимума силы тяжести, II- зона положительных аномалий хребта Ауминзатау, III - VI-положительные аномалии Бельтау, Джатимтау, Каратау и Мурунтау, VII - положительная аномалия Аристантау, VIII, IX-Тамдинская аномальная зона (аномалии Тамдытау, Балпантау и др.); X -зона Каракатинского гравитационного минимума силы тяжести; XI-зона Карабогутского минимума силы тяжести; XII - Тамды-Булакская зона минимумов, объединяющая отрицательные аномалии, соответствующие межгорным впадинам в районе Тамды-Бельтау.