О солянокупольных поднятиях юго-восточных Кара-Кумов и возрасте слагающих их отложений
Р. Е. АЙЗБЕРГ, Н. Н. КАМЫШЕВ
В последние годы получены данные, имеющие большое значение для выяснения геологического строения юго-восточных Кара-Кумов, структурно-тектонической связи последних с системой юго-западных отрогов Гиссарского хребта (Гаурдак-Кугитангский район).
В 50 км к юго-востоку от г. Керки, на левом берегу р. Аму-Дарья, на фоне пустынного ландшафта резко выделяется холм Донгуз-Сырт, сложенный светло-серыми гипсами и черными тонкослоистыми метаморфизованнымп известняками.
А.А. Ямнов в 1947 г. определил возраст отложений Донгуз-Сырта как палеоценовый на том основании, что бухарский ярус в близлежащих юго-западных отрогах Гиссарского хребта также сложен мощной пачкой известняков и гипсов. Однако сходства литологического состава пород бухарского яруса и Донгуз-Сырта еще недостаточно для определения возраста.
На геологической карте Туркменской ССР [2] возраст отложений Донгуз-Сырта датирован по данным А.А. Ямнова. В более же поздней работе [3] Н.П. Луппов отмечает: «Изолированный выход юрских (?) известняков на Келифском Узбое (имеется в виду Донгуз-Сырт - Р.А. и Н.К.) позволяет предполагать наличие здесь погребенных антиклинальных поднятий, также, очевидно, относящихся к системе юго-западных отрогов Гиссара».
Еще раньше Л.Н. Смирнов [6] подчеркивал, что в собранных им образцах черного метаморфизованного известняка с Донгуз-Сырта Д.А. Агалларова определила микрофауну Cristellaria calva Wisn. и др., характерную для верхнеюрских отложений Главного Кавказского хребта.
В отобранных нами образцах тех же пород микрофауна не была обнаружена, однако Д.А. Агалларова, исследовавшая наши образцы, отмечает их большое литологическое сходство с верхнеюрскими известняками Главного Кавказского хребта.
Детальный анализ особенностей поверхностного геологического строения Донгуз-Сырта и результаты бурения скважины в центре орографически выраженного структурного поднятия позволяют подтвердить верхнеюрский возраст описываемых отложений.
При изучении залегания пород на Донгуз-Сырте выявилась сложнодислоцированная складчатость черных тонкослоистых известняков вместе с прилегающими пачками гипсов, по своему характеру близкая к изоклинальной. Интенсивный кливаж, брекчирование и другие тектонические нарушения резко изменяют элементы залегания известняков даже в пределах ограниченных участков. Крутые углы падения, доходящие до 90°, перекручивание пластов, сложная гофрировка микрослоев - все это результаты энергичных тектонических процессов, характерных для солянокупольных структур (см. рисунок).
По данным исследований, проведенных Н.В. Линицким и И.Ф. Шелеговой в 1957 г., поднятие Донгуз-Сырт приурочено к восточной периферии локальной положительной аномалии, к той ее части, для которой отмечается минимальное значение градиентов силы тяжести. Данные, полученные при бурении скважины глубиной 465 м, подтвердили солянокупольную природу Донгуз-Сырта - на глубине 406 м был вскрыт массив каменной соли, по которому пройдено 59 м, после чего скважина была остановлена.
Надсолевую толщу пород можно расчленить на две основные части (см. рисунок).
Интервал 406-128 м: «мраморовидный» слоистый ангидрит темно-бурого цвета, плотный, с различно выраженной гофрировкой слоев, имеющих угол падения от 15-20° до 80-87°. Мощность подчиненных прослоев черного, местами тонкослоистого метаморфизованного известняка не превышает 1,5-2 м. Нередко отмечаются мелкие остроугольные обломки известняка, образующего с вмещающими их ангидритами своеобразную «сетчатую» текстуру. В этом случае ангидриты светлосерые, слоистость исчезает. Встречающиеся в известняке трещины выполнены вторичным гипсом, в котором изредка отмечаются гнезда серы.
Интервал 168-00 м: серый крупнозернистый гипс со слоистой текстурой, с подчиненными прослоями известняков, идентичных описанным выше. Для гипсоизвестняковой толщи, так же как и для подстилающих пород, характерна гофрировка слоев с различными углами падения. При ударе по известняку отмечается сероводородный запах.
При микроскопическом изучении известняков в плоскопараллельных шлифах структура их определяется как тонкокристаллическая или пелитоморфная; текстура полосчатая, поровые полости заполнены гипсом.
Вся масса ангидритов и гипсов Донгуз-Сырта смята в микро- и мезоскладчатость пликативного типа, так как высокая пластичность этих пород препятствует разрыву сплошности массы. Следы пликативных дислокаций отчетливо отмечаются на поверхности гипсового массива в виде характерных волнообразных параллельных слоев. Наблюдаемые же в керне скважины остроугольные осколки известняка, содержащиеся в гипсоангидритовой толще, представляют собой, по-видимому, тектонические линзы - продукт разрыва сплошности жестких известняковых прослоев в высокопластичной среде, подвергшейся сдавливанию.
Одним из главных тектонических агентов в приповерхностной части поднятия явилась кристаллизационная энергия ангидритов, увеличивших свой объем при переходе в гипс более чем в 1,5 раза. Совершенно очевидна эпигенетичность гипсовых пород Донгуз-Сырта.
Отмеченные выше литологические и структурно-тектонические особенности пород Донгуз-Сырта позволяют говорить об их домеловом возрасте, так как в разрезе мела и палеогена Гаурдак-Кугитангского района отсутствуют толщи «мраморовидных» ангидритов, каменной соли и пласты черных тонкослоистых известняков. Указанные же выше черты сложного структурно-тектонического плана Донгуз-Сырта также отличны от таковых в меловых и палеогеновых образованиях.
Изучение разреза пробуренной на Донгуз-Сырте скважины и сопоставление его с породами гаурдакской свиты (I3) юго-западных отрогов Гиссарского хребта дают основание утверждать идентичность этих отложений.
По данным Н.П. Петрова [5] гаурдакская свита на одноименном месторождении калийных солей расчленяется на три части (снизу вверх).
Темно-серые мраморовидные ангидриты с подчиненными непостоянными пластами черного пелитоморфного известняка мощностью 20-50 см, иногда 5 м. Выше залегает пласт каменной соли мощностью до 4 м. На участке Гаурдакского серного месторождения в пластах известняков этой части разреза отмечается интенсивная сероносность, достигающая промышленных размеров. Общая мощность до 400 м.
Толща каменной соли белого и розового цвета с включениями и пропластками ангидрита и глины, в верхней части пласты обогащены калийными солями. Общая мощность этой части разреза 300-340 м.
Ангидриты, местами чередующиеся с пластами красной или голубой глины. Мощность от 20 до 50 м.
Г.А. Крымгольц отмечает [2, стр. 128], что в Гаурдак-Кугитангском районе лишь в известковых пластах в самой нижней части гаурдакской свиты отмечаются редкие фаунистические остатки. В одном из таких пластов П. П. Чуенко найдена Lima tumida Opp. [7]. Находка же в подстилающих известняках в горах Тюбегатан Perisphinctes (Martelliceras) martelli Opp. [1] позволила отнести начало отложений гаурдакской свиты к киммериджу.
Следовательно, можно относить донгуз-сыртские отложения к гаурдакской свите и соответственно датировать их возраст киммеридж-титоном.
Во время полевых работ в 1957 г. был выявлен выход гипсов, аналогичных донгуз-сыртским, в 10 км к юго-востоку от орографически выраженной структуры Донгуз-Сырта. Площадь выхода составляет несколько десятков квадратных метров, так как в указанном месте отмечается широкое распространение эоловых песков и песчано- глинистых отложений обручевской свиты (Q3). Скважина, заложенная в 2 км к югу от указанного выхода гипсов, прошла 450-метровую толщу осадков четвертичного возраста и не вскрыла более древних пород. Это, на наш взгляд, дает основание утверждать, что выявленный выход гипсов представляет собой вершину соляного купола с весьма ограниченной площадью горизонтального сечения, по крайней мере в пределах 450 м от дневной поверхности. Возможно, что выход гипсов относится к Донгуз-Сыртскому куполу.
Новые данные о глубинном строении крайнего юго-востока Туркмении получены в результате бурения глубокой структурно-профильной скважины у колодца Зеид, в 12 км к запад-северо-западу от Донгуз-Сырта по направлению его длиной оси.
Бурением установлено, что глубина залегания кровли бухарского яруса превышает 900 м. Принимая во внимание выход на Донгуз-Сырте киммеридж-титонских отложений гаурдакского типа и тот факт, что мощность меловых отложений в юго-западных отрогах Гиссара составляет 2300 м (1500 м - верхний мел, 800 м - нижний мел), можно полагать, что глубина залегания кровли киммеридж-титона у колодца Зеид достигает 3500 м.
На основании представлений о генезисе соляных куполов в предгорных прогибах можно предположить наличие довольно мощного пласта каменной соли, относящегося, как показано выше, к гаурдакской свите, на глубине свыше 3500 м. Покрывающая пласт каменной соли мощная меловая и палеогеновая толща сложена породами, удельный вес которых превышает удельный вес каменной соли (По данным И.Ф. Шелеговой усредненный удельный вес пород мела и мореного палеогена составляет 2,4, удельный вес каменной соли колеблется от 1,10 до 1,17).
При росте соляного купола были сорваны и в конечном итоге вынесены на дневную поверхность породы, перекрывавшие пласты каменной соли в ее нормальном стратиграфическом залегании. Это доказывается наличием в гипсоангидритовой толще Донгуз-Сырта черных тонкослоистых известняков, аналогичных соответствующим прослоям в разрезах Гаурдак-Кугитангского района. Кроме того, столь характерная текстурная особенность известняков, как тонкослоистость, в данном случае является следствием исключительно морских условий образования, а не вторичных процессов, результатом которых может быть возникновение кепрока.
Большой интерес представляют выявленные во время полевых работ 1958 г Г.П. Лучкиным и Г.Г. Моргуновым выходы коренных пород в районе бугров Шальгерич-Баба, в 33 км к запад-юго-западу от пос. Пальварт Халачского района Чарджоусской области. В орографическом отношении район Шальгерич-Баба характеризуется типичными формами эолового рельефа. Обширная площадь покрыта барханными цепями северо-восточного - юго-западного простирания. Литология песчаных отложений типична для каракумской свиты: пески стально-серого цвета, крупнозернистые, слюдистые.
Поднятие Шальгерич-Баба состоит из четырех отдельных холмов с относительной высотой 10-12 и 3-5 м. Площадь, ограниченная плавной замкнутой кривой, проходящей через четыре холма, характеризуется понижением, занятым песками. По-видимому, под ними скрыты коренные породы и указанные холмы являются лишь поверхностными реликтами структуры, окаймляющими последнюю по периферии. Холмы сложены в основном гипсами светло-серого цвета крупнокристаллической структуры, массивными, аналогичными, на наш взгляд, донгуз-сыртским. Следов слоистости не отмечается.
На юго-западном холме обнажаются известняки темно-серого и черного цвета, издающие даже при слабом ударе сильный сероводородный запах. По структурно-текстурным свойствам указанные известняки можно разделить на две группы:
а) крупнокристаллические, тонкослоистые с элементами микротектоники. Последние две особенности делают их чрезвычайно похожими на известняки Донгуз-Сырта;
б) аналогичные описанным выше, однако слоистость не отмечается.
Проводя сравнение с отложениями Донгуз-Сырта, необходимо отметить, что по разрезу скважины известняки с макроскопически массивной текстурой преобладают над тонкослоистыми.
На восточном холме среди гипсов обнажаются мергелистые глины серо- зеленого цвета с неясной текстурой.
Отложения дислоцированы, очевидно, не в меньшей степени, чем на Донгуз-Сырте. Элементы залегания в гипсах и глинах установить не удалось.
Следовательно, по району Шальгерич-Баба можно сделать следующее заключение.
Литологические и структурно-тектонические особенности известняков и гипсов Шальгерич-Баба позволяют их считать синхронными с донгуз-сыртскими.
Характер выходов пород на участке во многом напоминает Донгуз-Сырт. Это дает основание сделать предварительный вывод о том, что Шальгерич-Баба является реликтом ядра протыкания соляного купола.
Шальгерич-Баба расположен в зоне так называемого Репетекского поднятия, выделяемого Ю.Н. Годиным, Н.П. Лупповым, Ю.И. Сытиным и П.К. Чихачевым [4].
В общем же можно отметить, что на крайнем юго-востоке Кара-Кумов установлены выходы верхнеюрских пород с совпадающими особенностями геологического строения. Бурением на одном из выходов Донгуз-Сырта доказана солянокупольная природа структуры.
Линия Шальгерич-Баба - Донгуз-Сырт лежит на продолжении Репетекского поднятия п связывается с локальновытянутой зоной аномалий силы тяжести. По-видимому, эта линия является доминирующей в структурно-тектоническом плане крайнего юго-востока Кара-Кумов. Альпийские дислокации района осложняются соляной тектоникой.
Сейсмометрические исследования на крайнем юго-востоке Туркменистана должны выявить скрытые соляные купола и установить основные особенности строения сложнодислоцированной юрско-палеогеновой толщи.
Перспективы нефтегазоносности юрских и меловых отложений юго-восточного Туркменистана и наличие солянокупольных поднятий, с которыми очень часто связаны залежи нефти и газа, выдвигают территорию крайнего юго-востока Кара-Кумов в первоочередной объект поисково-разведочных работ на нефть и газ в Средней Азии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вахрамеев В.Н., Пейве А.В., Херасков Н.П. Мезозой Таджикистана. Юрские и меловые отложения Гиссарского хребта и Таджикской депрессии. Тр. Таджикско-Памирской экспедиции, вып. 58, 1936.
2. Геология СССР, т. XXII, ч. 1, под редакцией Н.П. Луппова. Госгеолиздат, 1957.
3. Геологическое строение СССР, т. III, стр. 169, под редакцией А.П. Марковского и др. Госгеолиздат, 1958.
4. Годин Ю.Н., Луппов Н.П., Сытин Ю.И., Чихачев П.К. Основные особенности тектонического строения территории Туркменской ССР. Советская геология, № 1, 1958.
5. Петров Н.П. Строение гаурдакской свиты в юго-западных отрогах Гиссарского хребта. ДАН Узб. ССР, № 2, 1949.
6. Смирнов Л.Н. Мургабская впадина - перспективный нефтегазоносный бассейн. Геология нефти, 1957, № 10.
7. Чуенко А.П. Геологическая карта Средней Азии (юго-западные отроги Гиссарского хребта, p. VIII, Л. 4). Тр. Таджикско-Памирскои экспедиции, вып. XVI.
Юго-восточная Каракумская геологическая экспедиция УГ и ОН при СМ Туркм. ССР
Рисунок Разрез киммеридж-титонских отложений Донгуз-Сырта.
1 - известняк; 2 - гипс слоистый; 3 - ангидрит слоистый; 4 - каменная соль.