УДК 55(-924.7) |
К тектонике Керченско-Таманской зоны
В.В. БОБЫЛЕВ, Л.С. ПИШВАНОВА, Т.В. ЯЦЕНКО (ВНИГНИ), Ю.В. ШИМАНОВ (НРБ)
Керченско-Таманская зона, объединяющая складки Керченского и Таманского полуостровов и прилегающих шельфов Черного и Азовского морей, расположена между Крымскими горами и Кавказом.
В структурном отношении зона представляет собой крупный геоблок, со всех сторон ограниченный разрывными нарушениями, с четкой геоморфологической обособленностью от смежных структур. Ее геофизические поля резко отличны от полей Кавказа и Горного Крыма [3]; она асейсмична (в Горном Крыму и на Северо-Западном Кавказе землетрясения достигают 7 балл.); складки зоны по неоген-антропогеновому комплексу автономны [2]. Своеобразие складок Керченско-Таманской зоны, не раз отмечавшееся в литературе [Архангельский А.Д. и др., 1930 г.; Муратов М.В., 1948, 1969 гг.; Благоволин Н.С, 1962 г. и др.], заключается в следующем. Линейные складки внутреннего борта Западно-Кубанского краевого прогиба западнее Джигинского разлома резко меняют простирание, образуя две ветви: Северо-Керченскую широтного простирания и Керченско-Таманскую, вытянутую в юго-западном направлении. В современном структурном плане эти ветви, разделяясь в районе Сарайминской равнины, окаймляют Прикерченский блок [4], контуры которого очерчены выходом на поверхность майкопских отложений и который геоморфологически соответствует выделенной Н.И. Андрусовым Юго-Западной равнине [2]. Складки Северо-Керченской ветви, располагаясь кулисообразно, прослеживаются до Арабатской стрелки. Складки брахиформные, в целом симметричные, осложнены диапирами, наиболее широко развитыми севернее Керчи; они формировались в конце миоценового и в течение плиоценового времени. Складки Керченско-Таманской ветви группируются в линейные системы антиклиналей, разделенные широкими просто построенными синклиналями; в строении складок участвуют отложения от неогена до антропогена. По геофизическим данным, на шельфе к югу от Керченского полуострова складки простираются до его внешней кромки [4].
Время формирования складок Юго-Западной равнины обычно относится к среднему миоцену. Учитывая региональный предтарханский перерыв в Азово-Черноморском регионе, такой возраст складок можно предположить. Однако формирование крупных складок в мощных глинистых толщах типа майкопской серии обычно происходит при наличии у последней кроме жесткого основания бронирующей поверхности [1]. Поэтому вслед за В.А. Гордиевичем [5] мы полагаем, что вся Юго-Западная равнина была перекрыта достаточно плотными отложениями среднего миоцена и плиоцена, которые в конце неогенового времени в результате поднятия Прикерченского блока были размыты, как частично была размыта и верхняя часть майкопской серии. Следы неогенового покрова в виде небольших по размерам и маломощных останцов сохранились в ряде “вдавленных” синклиналей и вблизи грязевых вулканов этой равнины.
Непосредственная связь структур Керченско-Таманской зоны с Горным Крымом не выявлена [5, 2]. Широко распространено представление о том, что район Юго-Западной равнины Керченского полуострова является периклинальным замыканием мегантиклинория Горного Крыма, а складки индуцированы его тектоническими движениями. Первые морские сейсмические работы в Феодосийском заливе показали резкие различия в строении недр Прикерченского шельфа и Крымских гор. Восточнее Корсакско-Синопского разлома складки Горного Крыма не прослеживаются: в породах чехла (мел - кайнозой) они сильно выположены, а отложения верхнего триаса - нижней-средней юры в районе Феодосийского залива центриклинально выклиниваются [4, 5, 8]. Косвенно о воздымании шарнира триас-среднеюрского трога в Восточном Крыму свидетельствует выход на поверхность из-под средней юры пород верхнего триаса на берегу Янышарской бухты. Отметим также, что складки на востоке Крымских гор имеют широтное простирание с отклонением к восток-юго-восточному; структуры же Юго-Западной равнины, вытянутые в северо-восточном и восток-северо-восточном направлениях, дискордантны по отношению к структурам Горного Крыма и, следовательно, их формирование не связано с развитием меган-тиклинория. На отсутствие связей между структурами Керченского полуострова и Горного Крыма обратил внимание и В.А. Гордиевич [5]. Наконец, Н.С. Благоволин [2], рассматривая историю формирования рельефа Керченско-Таманской зоны, пришел к выводу, что ее складчатость является “более или менее самостоятельной, не принадлежащей к структурам Крыма и Кавказа”. Отметим, кстати, что М.В Муратов в ранних работах 1938, 1946 гг. Юго-Западную равнину не включал в мегантиклинорий Горного Крыма: ...непосредственно складки Керченско-Таманской области не соединяются ни с крымскими, ни с кавказскими. Они представляют самостоятельную складчатую систему, расположенную несколько севернее”. И в другом месте, отмечая, что Горный Крым, Керченско-Таманская зона и Кавказ резко различаются развитием на протяжении последних этапов геологической истории он подчеркивает: “С этой точки зрения Керченско-Таманская область скорее может быть объединена как область длительного прогибания с погружающимся бассейном современного Азовского моря. Поэтому в корне неправы авторы, рассматривающие в последнее время структурные взаимоотношения Крымско-Кавказской системы, объединяя Керченско-Таманскую ее часть то с Кавказом, то с Крымом” [Муратов М.В., 1937 г.].
В отличие от линейных складок внутреннего борта Западно-Кубанского краевого прогиба и мегантиклинория Большого Кавказа, сформировавшихся в результате тангенциальных напряжений, складки Керченско-Таманской зоны являются следствием действия вертикальных сил. По мнению М.В Муратова (1969 г.), эти складки образовались вдоль разломов глубокого заложения; диапиризм, образование вдавленных синклиналей - лишь вторичные явления, сопровождающие развитие разломов. С разломами связывает образование складок рассматриваемого района и В.В. Белоусов [1]. По его мнению, основание Керченско-Таманской зоны разбито параллельными разломами на узкие блоки; складки же верхнего неоген-антропогенового комплекса сопутствуют шовным дислокациям между этими блоками. В целом структура рассматриваемой зоны представляет собой расширяющийся к западу пучок складок (исключая Белокаменскую и Мысовую антиклинали), центр которого расположен в низовье р. Кубани.
Своеобразное, резко отличное от структуры Горного Крыма и Кавказа геологическое строение Керченско-Таманской зоны является отражением особенностей глубинного строения этого участка земной коры. Вслед за В.В. Белоусовым [1] мы пришли к выводу о существовании здесь выступа молодой платформы [3]. Как показали морские сейсмические работы последних лет, этот выступ вследствие интенсивных неогеновых движений, связанных с орогенезом Кавказа, имеет сложное блоковое строение представляющееся в следующем виде [1, 8, 4]. Между Крымским и Кавказским геосинклинальными трогами располагался выступ эпигерцинской Скифской плиты. В его пределах формировался чехол из карбонатных и терригенно-карбонатных мезозойско-кайнозойских пород общей мощностью до 5 км на поднятиях (Прикерченский и Барьерный блоки) и свыше 6 км в Керченско-Таманском прогибе (мощность только олигоцен-неогеновых осадков здесь более 4 км). В современном структурном плане выступ (его удобнее именовать Керченско-Таманским, поскольку он определяет специфику геологического строения рассматриваемой зоны) вследствие сложной истории развития смежных структур разбит на неравномерно погруженные блоки. Его северная часть, примыкающая к шву, разделяющему Скифскую плиту и Крымско-Кавказскую складчатую систему, интенсивно погружалась в олигоцен-неогеновое время. Южная часть выступа, ранее названная Прикерченским поднятием [3], по последним сейсмическим данным, имеет сложное блоковое строение. На северо-западе поднятия выделен Прикерченский блок, ограниченный с севера Парпачским, с юго-востока - Правдинским, с запада - Корсакско-Синопским разломами. В юго-восточной части поднятия выделен Барьерный блок. Блоки разобщены глубоким олигоцен-неогеновым Керченско-Таманским прогибом. Строение блоков и разделяющего их прогиба рассмотрено нами ранее [4]. Подчеркнем только те черты геологического строения прогиба, по которым можно определить его генезис. Прежде всего названный прогиб является естественным продолжением Западно-Кубанского краевого прогиба ( рис. 1 ), на что обращали внимание многие исследователи [7, 8]. Внутренняя часть прогиба по майкопским отложениям имеет асимметричное строение со смещением оси прогиба к западу, а по неогеновым - симметричное. При этом отмечается несоответствие структурных планов майкопских и более молодых отложений; майкопской толще свойственны раздувы мощностью до 5 км; складки осложнены диапирами и криптодиапирами. В целом Керченско-Таманский прогиб ни по строению, ни по истории геологического развития, как справедливо отмечал А.Е. Шлезингер [8], не может быть отнесен к категории краевых прогибов. Выше мы уже говорили, что Керченско-Таманская зона является частью Скифской плиты. Следовательно, и одноименный прогиб относится к структурам платформенного типа. Он индуцирован глубоким прогибанием Западно-Кубанского краевого прогиба, на продолжении которого расположен.
Здесь уместно рассмотреть соотношение Индольского, Западно-Кубанского и Керченско-Таманского прогибов. Первые два обычно выделяются в составе Индоло-Кубанского краевого прогиба или Крымско-Кавказского передового прогиба. Западно-Кубанский прогиб, сформировавшийся перед фронтом орогенных альпийских структур Кавказа в неоген-антропогеновое время, в связи с поисковыми работами на нефть и газ хорошо изучен; он обладает всеми чертами типичного краевого прогиба. На его западном продолжении между Горным Крымом и поднятием на месте современного Азовского вала М.В. Муратов (1949 г.) выделил Индольскую впадину. Позже (М.В. Муратов, 1955 г.) она была объединена с Предкавказским прогибом в единый Индоло-Кубанский краевой прогиб. Нам такое объединение представляется искусственным. Давно было подмечено, что эти структуры развиваются асинхронно [7]. Если территория в пределах современного Западно-Кубанского прогиба с начала мелового периода погружалась непрерывно, то развитие Индольского прогиба происходило неравномерно ( рис. 2 , рис. 3 ; исходные данные приведены в таблице ).
Максимальной скорость прогибания краевого прогиба как структуры, формирование которой связано с альпийским орогенезом, была в неогене; наибольший темп прогибания в Индольском прогибе приходится на майкопское время ( рис. 2 , рис. 3 , рис. 4 ). В связи с этим следует особо подчеркнуть, что, начиная с позднего мела и в течение всего кайнозоя, высокоамплитудные тектонические движения в Горном Крыму не проявлялись. Даже предсреднемиоценовая трансгрессия, охватившая почти весь Азово-Черноморский регион, не привела к возникновению контрастных форм палеорельефа. С чокракского вплоть до среднесарматского времени весь Горный Крым опускается, о чем свидетельствует последовательное трансгрессивное залегание соответствующих осадков на северном крыле мегантиклинория Горного Крыма. Следовательно, в кайнозое вдоль Горного Крыма краевая структура сформироваться не могла, поскольку краевой прогиб фиксирует время замыкания геосинклинального трога, а замыкание геосинклинального прогиба в Крыму произошло намного раньше, еще в раннем мелу; начиная с позднего мела, повсеместно в Горном Крыму формируется комплекс, во всех отношениях (формации, мощности, тип деформаций) однородный толщам того же возраста в Равнинном Крыму. В свое время Г.А. Лычагин [6] высказал мысль, что Индольский прогиб возник на базе Белогорского раннемелового прогиба, кулисно сместившись от него к северо-востоку. Большие мощности майкопских отложений (более 4,5 км), выполняющих его (см. рис. 2 ), обусловлены прогибанием вдоль его оси. Развитие же прогиба на неоген-антропогеновом этапе ничем принципиально не отличается от развития других платформенных впадин Равнинного Крыма (Сивашская, Альминская, Каркинитская).
Следовательно, на олигоцен-антропогеновом этапе развития Керченско-Таманской зоны в ее пределах сформировались близкие по своей природе Керченско-Таманский и Индольский прогибы, генетически отличные от Западно-Кубанского краевого прогиба, граница с которым условна и нуждается в уточнении специальными исследованиями.
Таким образом, фактический материал последних лет дает возможность трактовать тектоническую природу Керченско-Таманской зоны иначе, чем это сейчас принято. Мы предполагаем, что в триасовый и юрский периоды, когда формировались геосинклинальные троги Горного Крыма и Кавказа, на месте зоны располагался выступ Скифской плиты. Это обусловило в последующие этапы развития платформенный, не связанный ни с Горным Крымом, ни с Кавказом, характер развития зоны и, как следствие, платформенный тип структур и автономность складок верхнего структурного этажа. Предполагаемая схема строения Керченско-Таманской зоны не бесспорна, но она хорошо объясняет такие особенности зоны, как отсутствие прямых структурных связей между Горным Крымом и Кавказом, отсутствие в Индольском и Керченско-Таманском прогибах признаков, свойственных типичным краевым структурам, своеобразие и автономность развития складок и т.д.
Приведенные данные, свидетельствующие о своеобразной природе и строении Керченско-Таманской зоны, позволяют по иному оценить и состояние ведущихся в этом районе нефтегазопоисковых работ. Керченско-Таманская зона расположена на границе двух крупных очагов генерации УВ: Западно-Кубанского прогиба и Черноморской впадины. Несомненное наличие в пределах Керченско-Таманской зоны благоприятных условий для аккумуляции и сохранения УВ подтверждается существованием на ее территории в мезозойско-кайнозойских отложениях ряда нефтяных и газовых месторождений с промышленными залежами. Очевидно, что ресурсы нефти и газа здесь не исчерпываются запасами открытых месторождений.
Принятая в этой области методика нефтегазопоисковых работ базируется в основном на предположении о формировании здесь структур, характерных для краевых прогибов, т.е. тектонически активных в прошлом зон. В соответствии с изложенным выше представлением о строении Керченско-Таманской зоны должен измениться подход к выбору наиболее рациональной методики нефтегазопоисковых работ. Однако реализация наряду с принятыми дополнительных направлений нефтегазопоисковых работ не означает коренного изменения методики работ, а должна лишь расширить границы последних.
Так, представление о платформенном типе развития зоны и соответственно несомненной хорошей сохранности залежей в верхней части осадочного чехла позволяет наметить направление работ, связанное с поисками залежей нефти и газа преимущественно на небольших (до 2-3 км) глубинах, поскольку платформенный генезис Керченско-Таманского участка должен был обусловить унаследованный характер находящихся в его пределах структур.
Обнаружение залежей на небольших глубинах может в дальнейшем повлечь за собой, учитывая унаследованность структурных планов, открытие залежей и в более глубоких горизонтах осадочного чехла - в меловых и юрских отложениях, условия нефтегазонакопления в которых довольно благоприятны (Мошкаревская, Марьевская - на Керчи, Фонталовская площадь - на Тамани). На территориях Керченского и Таманского полуостровов немало залежей обнаружено на глубинах более 3000 м. Так, глубокое поисковое бурение на Фонталовской площади (Таманский полуостров) позволило выявить промышленную залежь газа в турон-коньякской толще на глубине 3965 м. На Керченском полуострове известны промышленные залежи газа в верхнеэоценовых - нижнемайкопских отложениях в интервале 3160-3250 м (Фонтановское месторождение) и др.
Относительно неглубокозалегающие отложения палеоген-миоценового возраста также должны находиться в благоприятных структурных условиях, а предполагаемые в них залежи УВ могли не переформироваться полностью так, как это произошло с некоторыми залежами, например, южного борта Западно-Кубанского краевого прогиба на орогенном этапе развития. В направлении акваторий и прилегающих шельфов Черного и Азовского морей увеличиваются размеры структур (см. рис. 4 ), возрастает плотность покрышек в палеогеновых отложениях (Кореньковская площадь на Керченском полуострове), уменьшается нарушенность отложений, вследствие чего здесь следует ожидать лучшей сохранности предполагающихся скоплений УВ, нежели на суше. Если в пределах Черноморского шельфа перспективы поисков нефти и газа следует связывать и с палеогеновой, и с неогеновой частями разреза, то в южной части акватории Азовского моря перспективна в основном миоценовая толща (отложения палеогена залегают здесь на глубинах более 5000 м, малодоступных для широкого изучения в морских условиях, поэтому нельзя с уверенностью судить об их перспективности). Открытие залежи газа на Северо-Керченском поднятии на глубине всего 1350 м в миоценовой толще подтверждает необходимость продолжения поисков залежей УВ на небольших глубинах.
Проведение детальных сейсмических исследований МОГТ в Керченско-Таманской зоне для выявления локальных структур на глубине до 3 км и последующее бурение в их пределах могут стать немаловажным фактором повышения эффективности нефтегазопоисковых работ на территориях Керченского и Таманского полуостровов и прилегающих шельфов Черного и Азовского морей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Поступила 18/IV 1980 г.
Исходные данные для расчета темпа прогибания структур Керченско-Таманской зоны
Прогиб
|
Мощность осадков, м |
||||
верхнего мела |
палеоцена-эоцена |
олигоцена - миоцена1 |
миоцена |
плиоцена |
|
Индольский |
1300 |
550 |
4250 |
700 |
450 |
Керченско-Таманский |
1400 |
900 |
4500 |
900 |
700 |
Западно-Кубанский |
1000 |
1300 |
2500 |
1800 |
1400 |
1
Мощность майкопских отложений не включает мощность верхней глинистой части - королевского горизонта [4].Рис. 1. Схема тектонического районирования Керченско-Таманской зоны.
Прикерченское поднятие. А - Прикерченский блок, Б - Барьерный блок. Выход пород на поверхность: 1 - майкопских и более древних, 2 - среднемиоценовых; 3 - Керченско-Таманский прогиб; 4- Индольский прогиб; 5 - Западно-Кубанский краевой прогиб; 6 - северо-западное окончание мегантиклинория Большого Кавказа; 7 - Крымский мегантиклинорий; 8 - глубоководная Черноморская впадина; 9 - разломы: I - Северо-Крымский, II - Ахтырский, III - Восточно-Черноморский, IV - Правдинский, V-Корсакско-Синопский, VI - Джигинский
Рис. 2. Схематическая карта мощности отложений майкопской серии.
1 - изопахиты, м; 2 - области отсутствия майкопских отложений; 3 - скважины, вскрывшие майкопские отложения на полную мощность
Рис. 3. График темпа прогибания структур Керченско-Таманской зоны.
1- Индольский прогиб; 2 - Керченско-Таманский прогиб; 3 - Западно-Кубанский краевой прогиб
Рис. 4. Схематическая структурная карта поверхности майкопской серии.
1 - изогипсы, м; 2 - выходы на поверхность майкопских и более древних отложений