О морфологической классификации платформенных структур
В порядке обсуждения.
В.Д. НАЛИВКИН
Классифицировать тектонические структуры можно по морфологическим признакам, по генезису, по времени основных этапов роста и по его скорости. Могут быть и другие принципы подразделения структур, основанные на иных особенностях формирования, влияющих на распределение нефти и газа, а также на комплекс и методику поисково-разведочных работ.
Наиболее важной является генетическая классификация. В настоящее время уже выделяются структуры, созданные тектоническими движениями, идущими от фундамента, и процессами, проходящими внутри осадочного чехла. Выделяются структуры, вызванные изгибами фундамента и возникшие вследствие движения по разломам. Известны пластические структуры, образованные перемещением соли, гипса и глины. Выделены структуры облекания (обычно сопровождающиеся неравномерным уплотнением) рифовых массивов, эрозионных выступов и неровностей морского дна. Обнаружены и структуры, образовавшиеся вследствие уплотнения глин над песчаными линзами (Фрунзенская, Славянская в Азово-Кубанской впадине и отдельные вершины на Шкаповском поднятии). Наконец, могут существовать структуры, возникшие в результате изменения объема пород из-за перекристаллизации или замещения одних химических элементов другими, потерей воды и т.п. Существование последнего типа структур еще не доказано.
Генетическая классификация в настоящее время разработана слабо и отчетливые критерии определения типов структур почти не установлены. В начальные стадии изучения того или иного района эта классификация не применима из-за отсутствия необходимого количества данных. Наконец, знание особенностей морфологии структур требуется при построении различных карт и профилей.
Указанные обстоятельства требуют разработки также и морфологической классификации. Последняя должна строиться с учетом размеров структур, степени их удлиненности, формы в плане, а также выдержанности в различных горизонтах осадочного чехла.
Анализ размеров структур имеет первостепенное значение. Чем больше размеры, тем, как правило, на большей глубине находятся причины структурообразования. Кроме того, размеры структур одного генезиса имеют определенные пределы, за которые они не выходят.
Подразделение структур по размерам уже широко признано. Почти всеми геологами выделяется три порядка (или группы) структур. К ним следует добавить еще одну группу, а именно щиты и плиты. Эти структуры являются наиболее крупными на платформах и имеют длительное развитие.
Обычные размеры структур, относящихся к указанным группам, следующие: 1) щиты и плиты - многие сотни и первые тысячи километров, 2) антеклизы, синеклизы, своды и впадины - сотни километров; 3) валы, купола, прогибы и мульды - десятки и первая сотня километров; 4) локальные поднятия и прогибы - единицы и первые десятки километров.
На Русской платформе вторую группу структур можно разбить на две группы или подгруппы. К одной будут относиться такие крупнейшие образования, как Московская и Прикаспийская синеклизы, а также Волго-Уральская и, возможно, Воронежско-Белорусская антеклизы. Эти структуры иногда объединяют несколько сводов и впадин. К другой принадлежат Татарский, Башкирский, Токмовский, Белорусский и другие своды; Мелекесская, Осинская и другие впадины. Вторые по размерам заметно уступают первым. Размеры различных типов крупных и средних структур приведены в табл. 1. Об их морфологии можно судить по картам, приведенным в работах, перечисленных в списке литературы.
По форме структуры всех размеров распадаются на три группы:
1. округлые структуры, длина которых обычно превышает ширину примерно в 2 раза (чаще меньше). Природа их может быть весьма разнообразной;
2.вытянутые структуры, длина которых обычно превышает ширину более чем в три раза (реже меньше). Эти структуры, как правило, бывают связаны с разрывами или являются унаследованными от складчатых структур фундамента. Крупные вытянутые положительные структуры не имеют общепринятого термина. Их можно называть условно или «длинными сводами»*( Здесь и далее звездочкой отмечены новые термины, предлагаемые автором.), или «грядами» *. Второй термин, по-видимому, лучше, так как уже применяется для Печорской линейной положительной структуры и является более коротким. Крупные вытянутые отрицательные структуры также не имеют общепринятого термина. Н.С. Шатский называл их грабенообразными прогибами, но удобнее применять более короткий термин-«желоб»*. Средние по размерам структуры, связанные с разрывами, обычно ограничены флексурами, а унаследованные чаще всего не имеют флексур, и локальные поднятия на них не располагаются в виде единой цепочки. Отрицательные средние вытянутые структуры обычно называются прогибами или депрессиями. По-видимому, лучше именовать их рвами, как это делал А.Д. Архангельский. Первые два термина целесообразнее оставить в качестве терминов свободного пользования;
3.структуры, имеющие одно крыло, т.е. уступы и террасы для крупных структур и флексуры и ступени для средних. Уступы и флексуры понимаются как узкие зоны крутого залегания слоев, а террасы и ступени - как более или менее плоские участки над ними. Как правило, своим происхождением они обязаны движениям по разломам или по линейным ослабленным зонам.
Кроме того, существуют незамкнутые структуры, т.е. лишенные одного крыла. К этой группе относятся структуры всех перечисленных выше групп и генетических типов, кроме тех, которые имеют одно крыло. Они располагаются на краю плит и бассейнов седиментации, вследствие чего часть их оказывается вне пределов распространения осадочного покрова, или же находятся на крутых региональных склонах, угол падения которых круче, чем угол наклона крыла структуры, обращенного навстречу этому склону. Такие структуры называют выступами, носами, мысами, но, вероятно, лучше именовать их «полусводами»*, «полувпадинами»*, «полувалами»* и т.д. В этом случае название будет отражать форму структуры и ее размеры.
Ниже приведена возможная терминология для основных морфологических типов структур (табл. 2). Ее следует рассматривать как материал для обсуждения. В первую очередь требуют улучшения термины для крупных вытянутых и для мелких структур. Однако все перечисляемые морфологические типы структур требуют особых терминов. Автор поставил перед собой задачу выявить эти типы.
Терминами свободного пользования служат: структура, дислокация, прогиб, выгиб, депрессия, выступ, структурный нос, структурный мыс.
В зависимости от выдержанности структур по различным горизонтам осадочного покрова их целесообразно подразделить также на три группы: 1) отраженные, выраженные во всех горизонтах в виде структур одного знака - положительных или отрицательных. Для обнаружения их применимы все методы поисковых работ; 2) погребенные, над которыми верхние горизонты залегают моноклинально. Поиски их можно проводить или геофизическими методами, или бурением на значительную глубину; 3) навешенные*, выраженные лишь в верхней части осадочного чехла и не замкнутые в нижних горизонтах чехла. Эти структуры не представляют существенного интереса для поисков нефти и газа в нижних горизонтах. Они встречаются редко на эпигерцинских платформах СССР, но широко распространены на востоке Русской платформы.
Термины «бескорневые», «внутричехольные» для структур последней группы менее подходят, т.к. среди них имеются как действительно бескорневые и внутричехольные (пластичные, структуры облекания, уплотнения и т.п., широко развитые на Татарском своде и в Пермском Прикамье), так и связанные с движениями фундамента и рельефом его поверхности (образованные инверсионными движениями по разломам и характерные для Волгоградской области). Последние же имеют «корни», идущие внутрь фундамента и не образовались внутри чехла.
Для последних двух групп термины «погребенный» и «навешенный»* можно ставить перед названием, отражающим их размеры и форму. Например: «погребённый вал» или «навешенное поднятие»*.
Для более сложных случаев выдержанности структур в разрезе можно употреблять термин «дисгармоничный».
Классификация структур по времени их роста имеет особенно большое значение в тех областях, где формирование нефтяных и газовых месторождений происходило рано и возраст структур влиял на формирование в них месторождений. Такой областью является восток Русской платформы. Однако и для других областей выявление времени роста структур представляет известный интерес.
Сопоставление истории формирования структур Западно-Сибирской, Туранской, Скифской плит показало, что в различных районах основной этап роста структур и продолжительность их формирования были различными. При этом структуры, расположенные близко друг от друга и приуроченные к одним и тем же более крупным тектоническим единицам, имеют в основном сходную историю формирования. Так, например, на Скифской платформе структуры Ейско-Березанской и Озексуатской групп сильно росли - первые в верхнем мелу и палеогене, вторые в юре. Вокруг же этих зон распространены структуры, в значительной степени созданные неогеновыми движениями. На Западно-Сибирской плите в основном распространены древние структуры, выросшие в юре и нижнем мелу, а на Туранской плите, наоборот, - структуры, образованные в неогене.
Указанная закономерность помогает проводить тектоническое районирование и восстанавливать геологическую историю.
В заключение необходимо отметить, что следует избегать применения смешанных классификаций. При таких классификациях теряется принципиальность, четкость и простота, возникает много неясностей и вопросов, в каких случаях какому критерию надо отдавать предпочтение. Однако учитывать генезис структур очень полезно при разработке всех типов классификаций.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абрикосов И.X., Софроницкий П.А. Геологическое строение и нефтеносность верхнего и среднего Прикамья. Тр. ВНИГНИ, вып. XIII, 1959.
2. Андреева Р.И., Чирвинская М.В. О гипсометрии фундамента Днепровского грабена. Геология нефти и газа, 1961, № 12.
3. Борисенко Е.М. О тектонике миоценовых отложений центрального Предкавказья. Геология нефти и газа, 1962, № 1.
4. Гурари Ф.Г. Геология и перспективы нефтегазоносности Обь-Иртышского междуречья. Тр. СНИИГГИМСа, вып. 3, 1959.
5. Лоос Ю.А. Геологическое строение Канеловского структурного выступа по данным сейсморазведки. Геология нефти и газа, 1960, № 9.
6. Мельников А.М., Войтович Е.Д. К вопросу поисков погребенных девонских структур на восточном борту Мелекесской депрессии. Геология нефти и газа, 1960, № 5.
7. Мустафинов А.Н. Новые данные о Жигулевско-Пугачевском своде. Нефт. хоз. № 1, 1956.
8. Наливкин В.Д., Розанов Л.Н., Фотиади Э.Э. и др, Волго-Уральская нефтеносная область. Тектоника. Тр. ВНИГРИ, нов. сер., вып. 100, 1956.
9. Пустильников М.Р. Основные черты тектоники Ейско-Березанского газоносного района. Геология нефти и газа, 1959, № 8.
10. Розанов Л.Н. Вопросы механизма образования некоторых платформенных структур. Сб. Проблемы тектоники, Госгеолтехиздат, 1961.
11. Ростовцев Н.Н. и др. Дежурная тектоническая схема Западно-Сибирской низменности. Изд. СНИИГГИМСа, Новосибирск, 1959.
12. Шарданов А.Н. Современная структура Предкавказья и Степного Крыма. Геология нефти и газа, 1959, № 9.
ВНИГРИ
Структуры |
Округлые |
Вытянутые |
Крупнейшие |
Щиты и плиты |
? ? |
Крупные |
Антеклизы и синеклизы |
Длинные своды и желоба (или гряды) |
|
Своды и впадины |
|
Средние |
Купола и мульды |
Валы и рвы |
Мелкие |
Поднятия и погружения |
Поднятия и погружения |
Таблица 2 РАЗМЕРЫ НЕКОТОРЫХ СТРУКТУР
Крупные и крупнейшие структуры |
|||
Щиты |
Плиты |
||
Балтийский |
1200x1800 |
Русская (для Pz) |
1500x1900 |
Казахстанский (для Mz) |
850x1200 |
Сибирская (для Pz |
1700x1900 |
Сибирский (для Mz) |
1300x1800 |
Западно-Сибирская (для Мz) |
1500x1900 |
Индийский |
1500x2000 |
Туранская и Скифская (для Mz) |
1000x2400 |
Аравийский |
1300x1500 |
|
|
Украинский |
250x900 |
|
|
Средние размеры |
1070x1535 |
Средние размеры |
1420x2020 |
Антеклизы |
Синеклизы |
||
Волго-Уральская (Р) |
500x1400 |
Московская (Р) |
500x800 |
Воронежско-Белорусская (Р) |
600 X 900 |
Прикаспийская (Р) |
600x900 |
Анабарская (Сиб. пл.) |
800x1000 |
Тунгусская (Сиб. плита) |
600x1100 |
|
|
Вилюйская (Сиб. плита) |
600x700 |
|
|
Печорская (Р) |
450-500 |
|
|
Балтийская (Польско-Литовская) |
400x600 |
Средние размеры |
633x1100 |
Средние размеры |
525X765 |
Своды |
Впадины |
||
Токмовский (Р) |
400x420 |
Верхнекамская (Р) |
200x300 |
Татарский (Р) |
250x400-500 |
Мелекесская (Р) |
200X200 |
Башкирский (Р) |
180x220 |
Азово-Кубанская (С) |
200X400 |
Жигулевско-Пугачевский (Р) |
150x180 |
Терско-Каспийская (С) |
300x500? |
Камский (Р) |
150x250 |
Усть-Енисейская (З-С) |
200x350 |
Каракумский (Т) |
220x350 |
|
|
Карабугазский (Т) |
180x250? |
Средние размеры |
220x350 |
Нижне-Сырдарьинский (Джусалинский) (Т) |
200x250 |
|
|
Ставропольский (С) |
140? х 160 |
|
|
Средние размеры |
208x280 |
|
|
Длинные своды (или гряды) |
Желоба |
||
Северо-Сосьвинский (З-С) |
150x150-600 |
Днепровско-Донецкий (Р) |
70-120x750 |
Котельнический (Р) |
70-100x450 |
Пачелмский (Р) |
100x400 |
Вятский (Р по С и Р) |
20-80x400 |
Серноводско-Абдуллинский (Р) |
40-60x250 |
|
|
Печорский (Р) |
20-30x530 |
Центрально-Устюртский вместе с Центрально-Мангышлакским (Т) |
100-150x1200 |
Поморско-Куявский (Польша (Р) |
100-150х600 |
|
|
Ассаке-Ауданский вместе с Южно-Мангышлакским (Т) |
70-100х1000 |
|
|
Липинский (3-С) |
50-70Х500 |
Средние размеры |
96X650 |
Средние размеры |
75X560 |
Средние структуры |
|||
Валы с флексурами |
Рвы с флексурами |
||
Жигулевский (Р) |
15-25X380 |
Ставропольский (Р) |
20-40 x 380 |
Серноводско-Шугуровский (Р) |
10X110 |
К вост. от Серноводско- Шугуровского вала (Р) |
5-7x100 |
Елховско-Боровский (Р) |
10X110 |
К югу от Елховско-Боровского вала (Р) |
5-7x100 |
Большекинельский (Р) |
7-10x120 |
|
|
Туймазинский (Р) |
10-20x100 |
|
|
Шихово-Сырьяновский (Р) |
15-20x130 |
|
|
Уржумский (Р) |
20-30x160 |
|
|
Сурско-Мокшинский |
25-30x200 |
|
|
Тепловско-Ириновский (Р) |
10x70 |
|
|
Елшанско-Сергиевский (Р) |
7x90 |
|
|
Абрамовский (Р) |
10X80 |
|
|
Арчединский (Р) |
10x110 |
К западу от Арчединского вала (Р) |
5-10x100 |
Староминско-Ленинградский (С) |
6x75 |
К северу от Староминско- Ленинградского вала (С) |
7X70 |
Ясенско-Албашинский (С) |
6X60 |
|
|
Канелевско-Новоминский (С) |
5x55 |
|
|
Благодарненский (С) |
12x100 |
Спицевский (С) |
20x160 |
Байрамалийский (Т) |
12x150 |
|
|
Репетекский (Т) |
10x380 |
|
|
Мубарекский (Т) |
10x170 |
|
|
Султан-Саджарский (Т) |
12x110 |
|
|
Малохетский (3-С) |
20x150 |
Тарско-Муромцевский (3-С) |
20x220 |
Мансийский (3-С) |
12X80 |
|
|
Средние размеры |
12,5X135 |
Средние размеры |
14x160 |
Валы без флексур |
Рвы без флексур |
||
Краснокамско-Полазненский (Р) |
35x110 |
|
|
Каневско-Березапский ? (С) |
20x240 |
|
|
Озексуат-Рогулинский (С) |
30x190 |
|
|
Шаимский (3-С) |
60x220 |
|
|
Александровский (3-С) |
60x230 |
Лежниковский (3-С) |
40x230 |
Парабельский (3-С) |
40x120 |
Ярсомовский (3-С) |
60X300 |
Старосолдатский (3-С) |
35x180 |
Аромашевский (3-С) |
20x150 |
Пологрудовский (3-С) |
30X200 |
Приуральский (3-С) |
50x350 |
Тебисский (3-С) |
30 х 150 |
|
|
Средние размеры |
30x180 |
Средние размеры |
42x255 |
Купола |
|
Мульды |
|
Ляминский (3-С) |
80x170 |
Нюрольская (3-С) |
150x200 |
Салымский (3-С) |
70x150 |
Устьтымская (3-С) |
100x200 |
Сургутский (3-С) |
120x200 |
Ярсомовская (3-С) |
60x300 |
Н. Вартовский (3-С) |
100x220 |
|
|
Колпашевский (3-С) |
50x120 |
Средние размеры |
105x235 |
Межовский (3-С) |
80x90 |
|
|
Пудинский (3-С) |
60X120 |
|
|
Каганский (Т) |
40x50 |
|
|
Шкаповский (Р) |
50X60 |
|
|
Средние размеры |
72x130 |
|
|
Сокращения: (Р) - Русская плита; (Т) - Туранская плита; (С) - Скифская плита; (3-С) - Западно-Сибирская плита.