Глубинное строение южной бортовой зоны Прикаспийской впадины

Глубинное геологическое строение южной бортовой зоны Прикаспийской впадины отличается большой сложностью, обусловленной ее приуроченностью к области сочленения докембрийской и эпигерцинской платформ.

Значительная часть территории изучена крайне слабо вследствие незначительного объема геолого-геофизических исследований в пределах акватории Северного Каспия, что затрудняет наметить здесь положение основных тектонических элементов, выделяемых в северо-западной и северо-восточной частях Прикаспия.

Принципиальные особенности строения кровли кристаллического фундамента юго-западной территории Прикаспийской впадины и прилегающего кряжа Карпинского изучены сейсморазведкой КМПВ и МОГТ по достаточно густой сети профилей. Их совместная интерпретация позволила выявить некоторые отличительные особенности регистрации на временных разрезах МОГТ отраженной волны от поверхности фундамента на участках, где по данным КМПВ граничные скорости отраженных волн (v_г) преломляющей границы равны 6,2–6,4 км/с (“гранитный” слой) и 6,7–6,9 км/с (“базальтовый” слой) [3]. В первом случае отраженная волна имеет двух-трехфазовую форму записи. Несмотря на наличие разрывов в прослеживании, ее отождествление достаточно надежно. Во втором соответствующее отражение характеризуется сложным, интенсивным волновым пакетом длительностью до 0,4 с. Отдельные оси синфазности внутри пакета имеют аномальные наклоны, вследствие чего фазовая корреляция волн затруднена. Такие особенности могут свидетельствовать о линзовидной расслоенности верхней кромки “базальтового” слоя.

В соответствии с изложенным материалы МОГТ возможно использовать на участках отсутствия данных КМПВ для прогнозирования характеристики поверхности кристаллического фундамента. Следует отметить, что МОГТ достаточно эффективен для изучения фундамента в пределах кряжа Карпинского, во внутренних районах Прикаспийской впадины он почти не применяется. По поверхности фундамента в Северо-Западном Прикаспии выделяются следующие основные структурные элементы (рис. 1): Карасальская моноклиналь с v_г= 6,3 км/с, Сарпинский прогиб с v_г от 6,3 на юге до 6,8–6,9 км/с в наиболее погруженной части, Астраханский свод с v_г = 6,2 - 6,5, в пределах правобережной части – 6,7– 6,9 км/с.

По материалам МОГТ в прибортовой части Прикаспийской впадины на стыке с кряжем Карпинского выделен узкий Каракульский прогиб, ограниченный тектоническими нарушениями и имеющий ассимметричное строение. В восточной части прогиб расчленяется поперечным выступом фундамента с v_г=6,3 - 6,9 км/с.

К югу от Каракульского прогиба выделяется Большедонбасский прогиб, в наиболее погруженной части которого v_г=6,8-6,9, а на его северном борту – 6,2– 6,4 км/с.

Гравитационное поле рассматриваемой территории имеет сложный характер, вызванный развитием в пределах Прикаспийской впадины солянокупольной тектоники. Астраханский свод в поле Dg имеет интенсивный Астраханский максимум силы тяжести, Каракульский прогиб – четкий минимум. В пределах акватории Северного Каспия детальная гравиметрическая съемка отсутствует.

Исследуемая территория полностью покрыта аэромагнитной съемкой, которая еще недостаточно используется для анализа глубинного строения земной коры. В то же время аэромагнитная съемка эффективна для изучения состава и рельефа кристаллического фундамента, а также при выделении тектонических нарушений.

В результате сейсморазведочных работ отмечено, что региональные аномалии магнитного поля в основном вызываются возмущениями аномалий DT_а в консолидированной коре, расположенными на глубинах до 20 км, а в отдельных случаях и более 30 км в зависимости от характера изотермы Кюри [4]. Аналогичный вывод был сделан Д.П. Касаткиным (1966 г.) при изучении источников аномалий DT_а юго-восточной части Восточно-Европейской платформы и ее складчатого обрамления.

Выполненная интерпретация результатов аэромагнитной съемки, опирающаяся на региональные сейсморазведочные исследования КМПВ и МОГТ, включая и разрозненные данные морских сейсморазведочных работ, позволяет существенно уточнить существующие тектонические схемы южной прибортовой зоны Прикаспийской впадины в пределах акватории Северного Каспия (см. рис. 1).

В Северо-Западном Прикаспии на фоне слабоинтенсивного отрицательного магнитного поля четко выделяются две полосы положительных линейных аномалий DT_а(рис. 2). Первая, более интенсивная, протягивается в субширотном направлении на расстояние более 500 км при ширине около 80 км. Она расположена в пределах кряжа Карпинского параллельно его северному борту и пересечена несколькими региональными профилями МОГТ, которые позволяют установить, что источник аномалии, по-видимому, находится на глубине около 18 км (по кровле фундамента v_г=6,8-6,9 км/с) и приурочен к разлому, вытянутому в субширотном направлении.

В пределах акватории Северного Каспия эта аномалия магнитного поля, контролирующая положение северного борта кряжа Карпинского, смещается к северу и ограничивается интенсивной положительной аномалией DT_а северо-западного простирания. Смещение к северу восточной части кряжа Карпинского подтверждается и результатами морских сейсмических исследований (А.В. Рябов, 1967 г.).

К востоку от отмеченной в акватории Каспия интенсивной аномалии DT_а северо-западного простирания область ее положительных значений резко расширяется и охватывает обширную территорию, приуроченную к Южно-Эмбинскому прогибу на юго-востоке Прикаспийской впадины. От нее отделяется узкая полоса шириной 50–60 км положительных аномалий, протягивающаяся на южную оконечность п-ова Бузачи и совпадающая с установленной зоной разломов, отделяющих Бузачинский свод от Мангышлака.

Положительные аномалии DT_а в акватории Северного Каспия так же, как и на территории, примыкающей к нему на западе и востоке, связаны с разломами в фундаменте и приуроченными к ним выходами пород основного состава.

В центральной части акватории на уровне фундамента прогнозируется разрывное нарушение, которое можно интерпретировать как проявление вертикальных движений по бывшему трансформному разлому, по которому происходило перемещение восточного блока кряжа Карпинского, продвигавшегося в сторону Прикаспийской впадины относительно расположенных восточнее тектонических элементов [1]. Величина горизонтального перемещения достигает, по-видимому, 100–150 км. Этим объясняется и соответствующее смещение юго-восточной границы области развития соляной тектоники относительно юго-западной, установленное по материалам морских сейсморазведочных работ в акватории Северного Каспия.

Вторая полоса положительных магнитных аномалий, выделяемая в Северо-Западном Прикаспии, расположена параллельно современному течению р. Волги от правобережной части Астраханского свода до северо-западного борта Прикаспийской впадины. Общая протяженность этой полосы 300 км, ширина около 60 км. Анализ материалов КМПВ и МОГТ показывает, что аномалия DT_а так же, как и первая, приурочена к зоне разломов в теле фундамента с v_г=6,8-6,9 км/с. Глубина залегания кровли предполагаемого источника магнитных аномалий в пределах Астраханского свода 8–10 км, Сарпинского прогиба 16– 18 км. Проявления интрузий по данным сейсморазведки и гравиметрии здесь также не отмечены.

Если рассмотренная ранее первая субширотная полоса положительных аномалий DT_а подчиняется современной ориентировке основных тектонических элементов, то вторая такая полоса отображает, по-видимому, более древнюю картину строения Астраханского свода и прилегающей территории. Об этом свидетельствует и установленный характер распространения основных литолого-стратиграфических комплексов [2]. Выполненное уточнение тектонического строения южной бортовой зоны Прикаспийской впадины с привлечением всех имеющихся геолого-геофизических исследований позволяет наметить области развития карбонатных пород палеозойского возраста, с которыми на изучаемой территории связаны основные перспективы поисков залежей нефти и газа (см. рис. 1).

Распространение карбонатных отложений, вскрытых на Астраханском своде, прогнозируется на юг Заволжского прогиба и на западную периферию Северо-Каспийского свода.

По данным сейсморазведки КМПВ и МОГТ, значительная по площади карбонатная плита выделена на глубине 4,5–6 км в пределах Карасальской моноклинали, в связи с чем ведущиеся здесь безуспешно в течение многих лет поисковые работы на пермский комплекс необходимо переориентировать на поиски залежей УВ в карбонатных отложениях каменноугольного возраста. К югу от Астраханского свода эти породы по данным бурения и сейсморазведки установлены на обширной территории Каракульско-Смушковской зоны поднятий и прогнозируются на ее восточном продолжении под акваторию Северного Каспия. Узкой полосой эти образования прогнозируются на юге Сарпинского прогиба в зоне его сочленения с кряжем Карпинского, где, по данным сейсморазведки, они образуют крупную сложнопостроенную Чапчаевскую структуру, перекрытую миогеосинклинальными отложениями кряжа Карпинского.

Карбонаты палеозойского возраста Каратон-Тенгизской зоны поднятий предположительно выполняют западное продолжение Южно-Эмбинского прогиба, намеченного в пределах акватории Северного Каспия по данным аэромагнитной съемки и морских сейсморазведочных работ.

Выделенные зоны развития карбонатных отложений позволяют более целенаправленно ориентировать в южной бортовой зоне Прикаспийской впадины сейсморазведочные работы МОГТ. Последние, как показывает имеющийся опыт, целесообразно дополнить электроразведочными исследованиями. В пределах Каракульско-Смушковской зоны поднятий, где отсутствуют соленосные отложения кунгура, помимо электроразведки эффективно применение высокоточной гравиразведки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бражников О.Г. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности Калмыцкой АССР // Геология нефти и газа.– 1979.–№ 6.–С. 5–11.
2. Бродский А.Я., Миталев И.А. Новые данные о геологическом строении Калмыцко-Астраханского Прикаспия // Нефтегазовая геология, геофизика и бурение.– 1984.–№ 1.–С. 6–8.
3. Бродский А.Я., Миталев И.А. Строение поверхности кристаллического фундамента Калмыцко-Астраханского Прикаспия // Советская геология.– 1987.– № 12.– С. 85–87.
4. Геофизическая модель тектоносферы Европы / В.Б. Бурьянов, В.В. Гордиенко, О.В. Завгородняя и др.– Киев: Наукова думка.– 1987.

Рис. 1. Схема поверхности кристаллического фундамента Северного Прикаспия:

1 – изогипсы поверхности фундамента, км; 2 – разрывные нарушения; 3 – северная граница кряжа Карпинского; 4 – южная граница развития соляной тектоники; 5 – области распространения палеозойских карбонатных пород (штрихи направлены в сторону развития карбонатных толщ). I – Карасальская моноклиналь; выступы: II – Астраханский, III – Северо-Каспийский, IV – Шукатский; прогибы: V – Сарпинский, VI – Каракульский, VII – Южно-Эмбинский, VIII – Бузачинский свод, IX – Северо-Устюртская система прогибов и поднятий

Рис. 2. Схема распространения положительных аномалий магнитного поля (DT_а) в Северном Прикаспии:

1 – границы положительных аномалий DT_а