Тектоническая схема Волгоградской области
А.Г. ГАБРИЭЛЯН, Е.А. ГРАБЛИН, Л.И. РОЗАНОВ, Ю.А. САЛОВ
Тектоника Волгоградского Поволжья изучена слабо из-за недостаточного объема разведочных работ, большой глубины залегания кристаллического фундамента и сложного соотношения структурных форм различных частей разреза осадочного чехла.
Ранее составленные тектонические схемы Волгоградской области (Н.М. Музыченко, Г.А. Бражников, Я.С. Эвентов, С.П. Козленко и др.) базировались на небольшом фактическом материале и поэтому имели существенные недостатки. Не было единого взгляда на существование тех или иных структур второго порядка. Так, например, не всеми выделялись Чирско-Бузулукский прогиб, Чирско-Приволжская моноклиналь, Волгоградский прогиб, Мачешанский выступ и т. д. Границы структур второго порядка проводились различными исследователями неодинаково (Доно-Медведицкий вал). Терминология, принятая при составлении этих тектонических схем, была неоднозначной. Наименования, присвоенные тектоническим элементам, не отражали морфологических признаков структур. Так, например, Прикаспийская впадина приравнивалась по своему определению к Терсинской впадине. Укоренилось неопределенное название «Доно-Медведицкие дислокации» и т. д. Все это затрудняло поиски нефти и газа.
Для верного направления геологоразведочных работ, а также для установления единообразия в наименованиях тектонических районов и в терминологии возникла необходимость создать тектоническую схему, основанную на всех имеющихся фактических материалах геологической съемки, бурения и геофизики. Усилиями ведущих геологов Волгоградского совнархоза была составлена схема, которая затем при обсуждении уточнялась и дополнялась широким коллективом геологов-нефтяников (рис. 1). Данных о поверхности кристаллического фундамента и отложениях терригенного девона было недостаточно. Детальные структурные карты по горизонтам франского и живетского ярусов можно было составить лишь для отдельных небольших площадей и районов. Поэтому практически пришлось ориентироваться на структурный план по каменноугольным отложениям, причем наиболее изученными оказались верхние горизонты карбона и поверхность карбонатного палеозоя. По некоторым районам были использованы сводные структурные карты по реперам в мезозойских отложениях.
На тектонической схеме выделены: границы тектонических районов; флексуры, установленные по различным структурным этажам, возможно отображающие разломы кристаллического фундамента и нижней части осадочной толщи; гравитационные ступени - зоны больших градиентов силы тяжести, вероятно, также отражающие глубинные разломы фундамента; разрывные нарушения в палеозойских отложениях и в верхних слоях осадочного чехла.
В большинстве случаев положение зон повышенных градиентов силы тяжести в плане совпало с простиранием флексур. К этим же зонам флексур оказались приуроченными разрывные нарушения в осадочной толще. Флексуры переносились со структурных карт по различным горизонтам. Последние затем корректировались по картам мощностей, на которых флексурам соответствовали полосы резких изменений мощности. Эти изменения подчеркивают развитие флексур во время отложения данных осадков.
В соответствие с принятой большинством геологов-нефтяников системой классификации структур нами на рассматриваемой территории, как и в других районах Волго-Уральской области, выделяются структурные формы трех порядков: первого порядка - своды и впадины, второго порядка - валы и депрессии, положительные структуры третьего порядка - локальные поднятия; а также линейные формы - флексуры, к приподнятым крыльям которых приурочены цепочки локальных поднятий.
К наиболее крупным структурам в Волгоградской области относятся: юго-восточный склон Воронежского свода, занимающий большую часть рассматриваемой территории; Прикаспийская впадина, детально еще не изученная; юго-восточная часть складчатого Донбасса (погребенная), расположенная за границами области.
В пределах обширного юго-восточного склона. Воронежского свода может быть выделено несколько структур второго порядка. На западе отмечаются Хоперская моноклиналь, затем погруженная зона, состоящая из ряда последовательно расположенных депрессий - Михайловской, Терсинской и Карамышской (последняя - в Саратовской области), которые отделяют Хоперскую моноклиналь от приподнятой зоны Доно-Медведицкого вала. К востоку от него до границ с Прикаспийской впадиной прослеживается Приволжская моноклиналь (рис. 2). На юге области выделяются Чирская моноклиналь, соответствующая юго-западному склону Воронежского свода, и небольшая Преддонбасская депрессия.
Хоперская моноклиналь характеризуется региональным сокращением мощностей каменноугольных и девонских отложений в западном направлении, что связано с условиями осадконакопления на фоне непрерывного более интенсивного погружения восточных районов, а также с последующей предъюрской трансгрессией. Моноклиналь слабо изучена редкими скважинами и возможно, что она осложнена флексурами и локальными поднятиями.
На юге, по данным отдельных скважин и сейсмических профилей, наблюдается изменение простирания пластов на северо-западное. Этот район с юго-западным падением пород в сторону погребенного Донбасса выделен нами как Чирская моноклиналь.
К югу от нее располагается неширокая депрессия, установленная по данным сейсморазведки и опорной скважины в районе Тормосина. Северная граница депрессии, которая названа нами Преддонбасской, проводится по небольшому уступу (флексуре), намечаемому по осадочной толще, а южная - по главному Донецкому надвигу. Депрессия характеризуется увеличенными мощностями каменноугольных и пермо-триасовых отложений (рис. 3).
К западу от Хоперской моноклинали располагаются Терсинская и Михайловская депрессии, отделяющие ее от Доно-Медведицкого вала.
Наиболее погружена Терсинская депрессия, в северной части которой поверхность каменноугольных отложений залегает на отметках -600 м. В южном направлении отложения постепенно воздымаются и на широте ст. Клетская в Михайловской депрессии достигают отметки-100 м, а еще дальше на юг осадки вновь погружаются. На юге Михайловская депрессия, постепенно раскрываясь, сливается с Чирской моноклиналью.
Западная граница Терсинской депрессии проведена по четкой флексуре, зафиксированной по мезозойским, каменноугольным и девонским отложениям. В южной части Терсинской депрессии флексура выполаживается, переходя в пологий склон.
Граница между Хоперской моноклиналью и Михайловской депрессией проведена условно на том же гипсометрическом уровне, что и на восточном борту, выраженном довольно четкой флексурой. Восточная граница Терсинской и Михайловской депрессий проведена по флексурам западного склона Доно-Медведицкого вала.
Доно-Медведицкий вал выделяется по мезозойским и каменноугольным горизонтам. С востока он ограничен флексурой, четко выраженной в мезозое. Наиболее приподняты северная часть вала (Жирновско-Линевская группа поднятий) и южная (Арчединско-Донская группа поднятий), где на поверхность выходят каменноугольные отложения. Северную группу поднятий оконтуривает полоса гравитационной ступени, в плане совпадающая с флексурами и, очевидно, соответствующая глубинным разломам.
По данным бурения установлено, что флексурам по каменноугольным отложениям, наклоненным в сторону общего регионального подъема, по девону соответствуют флексуры с противоположным наклоном. Таким образом, Доно-Медведицкий вал по девонским отложениям не будет прослеживаться в границах, установленных по каменноугольным отложениям.
Территория между Доно-Медведицким валом и Прикаспийской впадиной названа Приволжской моноклиналью. Здесь в отличие от западных районов области широко развиты пермо-триасовые и пермские отложения, причем кунгурский ярус на Чухонастовской, Липовской, Качалинской и Мариновской площадях содержит пласт каменной соли мощностью до 500 м.
Поверхность карбонатного палеозоя (казанский ярус) погружается от склона Доно-Медведицкого вала до борта Прикаспийской впадины на 900-1100 м.
В Волгоградскую область заходит северо-западная часть Прикаспийской впадины. Она представляет собой обширную область накопления мощных пермских и мезо-кайнозойских отложений, осложненную соляной тектоникой.
Отделяется Прикаспийская впадина от Приволжской моноклинали тектоническим уступом, выявленным гравиметрическими методами и подтвержденным сейсморазведкой. Этот уступ назван Волгоградской флексурой. К зоне флексуры могут быть приурочены локальные поднятия, возможно осложненные пластическими деформациями соли. На отдельных участках опущенного крыла флексуры сейсморазведкой установлены узкие прогибы, отделяющие флексуру от приподнятой зоны соляных структур (см. рис. 2).
По соотношению локальных структур различных горизонтов устанавливается несколько структурных этажей; внутри каждого из них структурные планы совпадают и сохраняются формы локальных поднятий. Между структурными этажами иногда наблюдается несоответствие, заключающееся в основном в полном выполаживании выявленных локальных поднятий с глубиной или реже в верхних горизонтах.
В изученной части разреза самый нижний структурный этаж охватывает отложения среднего девона и франского яруса верхнего девона. Во второй структурный этаж включается толща осадков фаменского яруса верхнего девона и всего карбона. Выше следует мезозойский структурный этаж.
Кроме трех основных структурных этажей, в районах, расположенных к востоку от р. Иловля и нижнего течения р. Дон, можно выделить еще пермский структурный этаж, обусловленный пластическими деформациями соли и размывом поверхности нижнепермских отложений.
В соответствие со структурными этажами были намечены следующие основные морфологические типы локальных положительных структур, отображающие особенности их развития (см. рис. 1).
1. Предполагаемые структуры по отложениям терригенного девона, неотраженные по вышележащим отложениям.
2. Структуры, установленные по фаменским, каменноугольным и вышележащим отложениям, не отраженные по нижележащим горизонтам.
3. Структуры, установленные по среднему карбону и вышележащим отложениям, не отраженные по нижележащим горизонтам.
4. Структуры, установленные по мезозойскому комплексу осадков, не отраженные по нижележащим отложениям.
5. Соляные структуры и купола в нижнепермских отложениях.
6. Эрозионные останцы, выявляемые по поверхности нижнепермских отложений.
Описанная тектоническая схема Волгоградской области положена в основу составления плана поисково-разведочных работ на нефть и газ. Она отображает тектонику области на современной стадии геологической изученности и по мере накопления фактического материала будет изменяться и дополняться.
Волгоградский совнархоз
Рис. 1. Тектоническая схема Волгоградской области.
Флексуры: I - по девонским отложениям, II - по каменноугольным отложениям, III - по мезозойским отложениям; IV - гравитационные ступени, возможно отражающие разрывы в фундаменте; разрывные нарушения: V - в верхних слоях осадочного чехла, VI - в палеозойских отложениях; VII - границы тектонических районов. Локальные поднятия: VIII - структуры, предполагаемые по отложениям терригенного девона и не отраженные по вышележащим отложениям (погребенные): 1 - Западно-Арчединская, 2 - Западно-Верховская, 3 - Западно-Орлиновская, 4 - Западно-Миронычевская, 5 - Миронычевская (погребенная); IX - структуры, установленные по фаменским, каменноугольным и вышележащим отложениям и не отраженные в нижележащих отложениях: 1 - Миронычевская, г - Абрамовская, з - Орлиновская, 4 - Голубинская, 5 - Арчединская, 6 - Зимовская, 7 - Саушинская, 8 - Верховская, 9 - Ветютневская; 10 - Бахметьевская, 11 - Жирновская, 12 - Линевская 13 - Песковатская, 14 - Шляховская, 15 - Клетско-Почтовская; . X -структуры в тех же отложениях, ниже не разбуренные: 1 - Коробковская, 2 - Иловлинская, 3 - Ново-Кубанская, 4 - Федоровская, б - Кленовская, 6 - Лемешкинская, 7-Меловатская, 8-H. Добринская, 9-Сидоринская; XI - структуры, установленные по среднему карбону и вышележащим отложениям и не отраженные по нижележащим отложениям: 1 - Ивановская; XII - структуры в тех же горизонтах, ниже не разбуренные: 1 - Кепинская; XIII - структуры, установленные по мезозою и не отраженные по нижележащим отложениям: 1 - Гришино-Свиридовская, 2 - Липовская, 3 - Уметовская, 4 - Котовская, 5 - Тульская, 6 - Мариновская, 7 - Качалинская, 8 - Чухонастовская; XIV - структуры в тех же горизонтах, ниже не разбуренные: 1 - Расстригинская, 2 - Громославская, з - Дмитриевская, 4 - Калачевская, XV - соляные структуры и купола; XVI - структуры, установленные по поверхности пермских карбонатных отложений (эрозионные останцы) и не отраженные по нижележащим. А-Преддонбасская депрессия; Б - Чирская моноклиналь; В-Доно-Медведицкий вал; Г - Михайловская депрессия; Д - Хоперская моноклиналь; Е - Приволжская моноклиналь; Ж - Карамышская депрессия; з - Терсинская депрессия
Рис. 2. Геологический профиль по линии Усть-Бузулукская - Ленинск.
Рис. 3. Сейсмогеологический профиль по линии х. Н. Гнутов - ст. Обливская.
Q - четвертичная; Тr - третичная, Сr - меловая системы. Сrn - отражающий горизонт подошвы мела; I - опорный отражающий горизонт I в отложениях Р (?); II- опорный отражающий горизонт II в отложениях P1 (?); III - опорный отражающий горизонт III поверхности С3; 1-отражающие горизонты и площадки; 2- интерполяция; 3 - главный северный надвиг Донбасса; 4 - скважина, вскрывшая отложения С3.