К оглавлению журнала

 

УДК 550.834.05–551.24(477.75)

© М. Е. Герасимов, 1992

ТЕКТОНИКА МЕЗОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ И ДИАПИРОВЫЕ СТРУКТУРЫ КЕРЧЕНСКОГО ПОЛУОСТРОВА

М. Е. ГЕРАСИМОВ (Крымгеология)

Изучению сложного геологического строения Керченского полуострова и Индоло-Кубанского прогиба посвящено много работ [1, 2].

За последние годы значительно повысилась информативность сейсмических исследований МОГТ благодаря внедрению эффективных методик наблюдений, сложных графов обработки и миграционных преобразований, что способствует успешной реализации возможностей сейсмостратиграфической интерпретации сейсмической записи с целью расшифровки внутреннего строения каждого комплекса отложений.

Внедрение в практику способа автоматической трансформации временных сейсмических разрезов в глубинные с сохранением всего рисунка сейсмической записи существенно облегчает геологическую интерпретацию сейсмических данных и позволяет более обоснованно судить о геологических причинах изменений рисунка записи. Результаты этих исследований в комплексе с данными по скважинам различного назначения и геологической съемки позволяют на современном уровне дать ответы на многие вопросы о глубинных причинах своеобразной тектоники Керченского полуострова, о характере строения мезозойской толщи, о взаимоотношении структурных планов перспективных комплексов на различных структурно-литологических этажах мезозоя и кайнозоя [3–5].

По множеству сейсмических профилей прослежены зоны надвиговых, взбросо-надвиговых и сдвиговых дислокаций и ограниченные ими тектонические блоки, чешуи и пластины; установлен надвиговый характер Горного Крыма. Обобщение накопленной геолого-геофизической информации позволило выполнить тектоническое районирование Керченского полуострова по меловым отложениям с позиций мобилизма.

На представленной тектонической схеме (рис. 1) выделены три крупные тектонические пластины: Феодосийско-Горностаевская (I), Мошкаревско-Сокольская (II) и Насырско-Акташская (III). Наиболее крупной является Насырско-Акташская, ограниченная на севере зоной Южно-Азовского разлома, а на западе Владиславовско-Акташской зоной дислокаций. Эта тектоническая пластина, по-видимому, охватывает весь Керченский полуостров и имеет наиболее глубокое заложение. Из-за ограниченности информации на стыке суша море ряд вопросов ее глубинного строения остается слабо изученным.

В северо-западной части территории западнее Насырско-Акташской пластины (Шубинский блок) картируются тектонические нарушения в основном сбросо-сдвигового и взбросо-сдвигового типа без широких зон дробления пород. Не выделяются здесь и резко выраженные антиклинальные структуры в отложениях палеогена; горизонты в отложениях мела и вышележащей толще имеют спокойное залегание, образуя западную центриклиналь Индоло-Кубанского прогиба. Лишь в самой приосевой части в отложениях юры и самых низов мела выделяется грабенообразное осложнение. В южной части Шубинского блока значительно возрастает толщина меловых и, возможно, юрских отложений в сторону Горного Крыма, что обусловлено развитием Акмонайского прогиба (1) перед западным флангом тектонических пластин от района г. Агармыш на западе до основания Арабатской стрелки на востоке.

Общей северной границей указанных тектонических блоков является Южно-Азовский разлом. Зона Южно-Азовского глубинного разлома достаточно подробно охарактеризована в ряде работ [3–5]. Следует лишь отметить, что проявление этого разлома западнее Арабатского залива имеет специфический характер в отложениях палеогена и неогена он слабо выражен, тогда как по меловым отложениям трассируется надежно. Восточнее Арабатской стрелки, перед фронтом Насырско-Акташской пластины, он выражен как зона крупных взбросо-надвиговых дислокаций и в верхней части разреза контролирует Каменский вал и вал Лычагина.

На данном этапе изученности наиболее полно могут быть охарактеризованы Феодосийско-Горностаевская (I) пластина и выделяемая в ее пределах Мошкаревско-Сокольская (II) (см. рис. 1). Границы этих тектонических пластин по всем сейсмическим профилям интерпретируются как активные зоны тектонических нарушений типа надвигов, взбросонадвигов и сдвигов, обусловивших дробление горных пород различного возраста с проявлением в некомпетентных толщах явлений глиняного диапиризма (рис. 2 и рис. 3). Дислоцированность пород, в том числе нижнемеловых отложений, в этих зонах подтверждается результатами бурения скважин Северо-Владиславовской-1, Западно-Фонтановской-3, Горностаевских 2 и 4, Краснопольской-14 и др.

Феодосийско-Горностаевская (I) тектоническая пластина ограничена с севера и востока Тамбовско-Горностаевской (А) зоной дробления с амплитудой вертикальных смещений до 2 км (см. рис. 2).

Падение плоскостей сместителей в допалеогеновых отложениях пологое, более крутое в покрывающей толще майкопской серии, вплоть до образования опрокинутых плоскостей тектонического разрыва (ретронадвигов) (см. рис. 2). На юго-востоке Феодосийско-Горностаевская пластина ограничена Марьевско-Дубровской (A1) зоной. Сочленение двух плеч (А и A1) единой тектонической зоны происходит в области поперечной Горностаевской структуры, которая образует восточное обрамление Феодосийско-Горностаевской пластины. К этой части пластины приурочена крупная область диапиризации майкопских и нижнемеловых отложений. По разные стороны от нее информативность меловой части разреза резко различается, она обусловлена литологическими особенностями разреза и, возможно, разной стратиграфической принадлежностью (см. рис. 3). Логично допустить, что Феодосийско-Горностаевская и Мошкаревско-Сокольская пластины достаточно четко отображены на сейсмических данных потому, что они в верхней части сложены жесткой карбонатной толщей верхнего мела. Возможно, особая сложность строения района восточное Горностаевской зоны объясняется именно тем, что терригенные отложения палеогена могут залегать непосредственно на терригенной толще нижнего мела и средней юры. Мошкаревско-Сокольская пластина (II) ограничена Мошкаревско-Фонтановской (Б) и Краснопольско-Фонтановской (В) зонами. Отличительной чертой этих зон является то, что они выражены узкими клинообразными тектоническими блоками, образованными взбросо-надвигом и обусловленным им ретронадвигом, что особенно хорошо проявляется на Западно-Фонтановской и Краснопольской структурах. Между Тамбовско-Горностаевской (А) и Мошкаревско-Фонтановской (Б) зонами выделяется обширная Приморская моноклиналь (6), осложненная рядом крупных тектонических нарушений взбросо-надвигового типа. Необходимо отметить, что для Приморской моноклинали так же, как и для крупных синклиналейСомарлинская (3), Тамаринская (4), Атаманская (5) и Акмонайская (1), характерна достаточно высокая информативность сейсмических разрезов на уровне меловых отложений (см. рис. 2, рис. 3).

Ряд участков (Слюсаревско-Поворотная терраса (9), Горностаевская зона, Краснопольская, Селезневская структуры и др.) имеет весьма сложный рисунок сейсмической записи на уровне меловых отложений. С учетом ранее проведенных исследований [4,7,8] более детально проанализированы данные последних лет по Селезневской, Вулкановской, Слюсаревской, Поворотной, Малобабчинской, Придорожной, Горностаевской и другим структурам. Новые данные подтверждают правильность выдвинутой гипотезы о развитии нижнемелового глиняного диапиризма под этими структурами.

Рассмотрение этих образований, выраженных как аномалии сейсмической записи (АСЗ) на глубинных разрезах (см. рис. 3), указывает на то, что глиняные диапировые тела в нижнемеловых отложениях представляют собой крупные геологические объекты (площадь сечения диапира на рис. 3 составляет 16–18 км2), и их активность во многом определяла условия осадконакопления и структу-рообразования в отложениях палеогена и неогена. Устанавливается четкая обусловленность вышележащих структурных этажей формой и интенсивностью проявления диапировых структур в нижнемеловых отложениях, что должно быть учтено при дальнейших исследованиях. Необходимо иметь в виду, что активизация нижнемелового диапиризма в палеоценовое время обусловила расчленение карбонатной толщи верхнего мела на отдельные блоки, обнажение ядер диапировых структур и их эрозию вплоть до планорбеллового времени. Так, на сейсмическом профиле 902706 через скважину Поворотная 3 зона отсутствия сейсмической записи (АСЗ), обусловленная диапировым образованием в нижнемеловых отложениях, прослеживается и вверх, затрагивая отложения палеоцен-эоцена и планорбеллового горизонта майкопской серии. В этой скважине в интервале 4020–4050 м, по-видимому, проходит граница тектонической неоднородности (верхняя граница зоны диапиризации), поскольку выше по керну разрез охарактеризован типичными углами залегания пород 10–15°, а ниже установлены углы до 60–80°. На профиле через скважины Поворотные 6, 1 и 5 на уровне майкопских отложений нет АСЗ и в керне не установлены большие углы залегания пород. В ряде случаев рисунок сейсмической записи указывает на существование синклиналей вдавленности (проседания) на уровне эоцен-палеоценовых и меловых отложений; в них, а также на склонах диапировых структур, могли образоваться отложения несколько иного литологического состава. По аналогии с мэотическими рифами на сводах майкопских криптодиапировых структур можно предположить наличие в палеоценовое и эоценовое время благоприятных условий для развития рифогенных построек (рифовые известняки палеоцена на Краснопольской структуре). По-видимому, завершающий этап глиняного диапиризма (в период образования над глинистой толщей терригенно-карбонатной формации) следует рассматривать как благоприятный период для развития биогермных образований на сводах или присводовых частях диапировых и криптодиапировых структур потенциальных платформ для развития рифовых массивов.

При определении направлений и методики работ необходимо учитывать многоэтажность явлений глиняного диапиризма в Индоло-Кубанском прогибе и возможность развития ловушек неантиклинального типа во всех нефтегазоперспективных комплексах (неоген, майкопская серия, эоценпалеоцен, верхний и нижний мел) в зонах, прилегающих к диапировым образованиям. Следует также иметь в виду, что зоны взбросо-надвиговых и сдвиговых дислокаций как зоны древнего и глубинного заложения были активными в течение мелового периода, палеогена и неогена, способствовали вертикальной миграции флюидов, а тектонический режим общего сжатия со стороны меганти-клинория Горного Крыма создавал благоприятные условия для изоляции отдельных блоков и образования ловушек углеводородов. В прогибах перед фронтом тектонических пластин (Акмонайский, Сомарлинский, Атаманский, Тамаринский и др.) были благоприятные условия для формирования песчанистых фаций, следовательно, и ловушек, литологически или стратиграфически экранированных.

Исходя из изложенного материала целесообразно при дальнейших исследованиях обратить внимание на следующее.

1. При изучении отложений нижнего мела учитывать вероятность развития в них диапировых структур и сосредоточить усилия на выделении высокоинформативных участков как потенциально перспективных на ловушки УВ. АСЗ, выделяемые по отсутствию сейсмической информации в терригенной толще нижнего мела, рассматривать как зоны диапиризации и малоперспективные объекты. Перспективны прилегающие к ним информативные участки разреза и перекрывающие эти АСЗ более молодые отложения.

2. Отложения верхнего мела перспективны как на антиклинальных объектах, так и в изолированных (“погруженных в нижнемеловые глинистые образования”) блоках, как это имеет место в районе скважины Краснопольская 9.

3. Отложения палеоцена имеют наибольшую мощность в синклиналях перед фронтом тектонических пластин и чешуи и содержат грубообломочный материал. Палеоценовое время следует рассматривать как один из основных этапов интенсивного проявления деформационных тектонических напряжений сжатия и образования взбросо-надвигов и сдвигов, обусловивших проявление или активизацию глиняного диапиризма в отложениях нижнего мела и нижнего палеоцена. На образованном за этот период тектоническом ложе начал интенсивно развиваться палеоген-неогеновый Индоло-Кубанский прогиб.

4. Основные зоны развития отложений эоцена приурочены к унаследованным от палеоцена синклиналям, а зоны выклинивания к их бортам, образуя ловушки неантиклинального типа. Строение толщ эоцена и верхнего палеоцена во многом аналогичное, и они достаточно уверенно опознаются на сейсмических разрезах.

5. В начале майкопского времени при общем погружении региона перед фронтом мегантиклинория Горного Крыма отдельные участки тектонических пластин и блоков подвергались эрозии, поставляя обломочный материал в нижнепланорбелловое море. Скопление песчаного материала в нижне-планорбелловых отложениях происходило в благоприятных условиях сортировки (террасы, склоны поднятий, желобообразные каналы вдоль тектонических пластин и т. д.). Важную роль в формировании ловушек УВ в отложениях нижнего Майкопа играли локальные поднятия, обусловленные нижнемеловыми диапировыми структурами. В керлеутское время были благоприятные условия для некомпенсированного осадконакопления в Акмонайской синклинали с образованием клиноформ различного типа. Поэтому необходимо уделять большее внимание изучению внутреннего строения отложений майкопской серии, в которых потенциально возможно существование ловушек неантиклинального типа на различных уровнях разреза.

В заключение отметим, что составление тектонических схем на новой основе сложная научно-исследовательская задача, поэтому представленную тектоническую схему Керченского полуострова следует рассматривать как каркасную основу для дальнейшего углубленного анализа геолого-геофизической информации. Многие вопросы требуют дополнительных исследований, осмысления всего объема накопленной информации с предложенных автором позиций.

Надеемся, что такие исследования будут выполняться, и на этой основе удастся повысить эффективность геолого-разведочных работ в Индоло-Кубанском прогибе в целом и в других аналогичных регионах.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Герасимов М.Е. Диапировые структуры и их спутники как показатель активизации контролирующих их разрывных дислокаций // Тезисы докладов научной сессии ИГ БНЦ УрО АН СССР.– Уфа.– 1991.– С. 44–45.
  2. Герасимов М.Е. Надвиговые дислокации и глиняный диапиризм в нижнемеловых отложениях Индоло-Кубанского прогиба // Геофизический журнал.– 1991.– № 4.– С. 89–95.
  3. Герасимов М.Е. Надвиговый характер мегантиклинория Горного Крыма и сейсмичность Керченского полуострова // Геофизический журнал.– 1991.– Т. 13.– № 3.– С. 34–41.
  4. Герасимов М.Е. О диапировых структурах и их связи с надвиговыми и сдвиговыми дислокациями //36 Международный геофизический симпозиум: Резюме и доклады технической программы.– 1991.– Т. 3.– С. 88–95.
  5. Герасимов М.Е. Результаты геофизических исследований в районе строительства Крымской АЭС // АН УССР. Сер. 5. Геол., хим. и биол. науки.– 1989.–№ 10.–С. 6–11.

ABSTRACT

The Kerch peninsula tectonic scheme on Cretaceous deposits, made by results of seismostratigraphic interpretation of data, is presented. Wide spread clay diapirism, wich is one of the main structure forming factors in Indolo–Kuban trough, is shown in Lower Cretaceous and Paleogenic deposits in thrust, upthrust and shift dislocations zones. Recommendations for prospecting trend and method are given.

РИС. 1. ТЕКТОНИЧЕСКАЯ СХЕМА ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ИНДОЛО-КУБАНСКОГО ПРОГИБА ПО МЕЛ-ПАЛЕОГЕНОВЫМ ОТЛОЖЕНИЯМ

1 – надвиговые и взбросо-надвиговые дислокации; 2 – тектонические нарушения; 3 – крупные блоки тектонические пластины (I – Феодосийско-Горностаевская, II – Мошкаревско-Сокольская, III – Насырско-Акташская); 4 – северная граница зоны Южно-Азовского (ЮА) глубинного разлома, имеющего взбросо-надвиговый характер; 5 – зоны взбросо-надвиговых дислокаций, флексуры (А Тамбовско-Горностаевская, а1 Марьевско-Дубровская, Б Мошкаревско-Фонтановская, В Краснопольско-Фонтановская, Г Владиславовско-Акташская, Д Куйбышевская, ЕУваровская); 6–крупные структуры: синклинальные зоны (1–Акмонаиская, 2–Чегерчинская, 3–Сомарлинская, 4– Тамаринская, 5–Атаманская), 6Приморская моноклиналь, блоки (6аБатальненский, 6 б–Куйбышевский, 6вСеверо-Селезневский, 7 – Вулкановский, 8 – Чаудийский), террасы сложного строения и блоки (9–Слюсаревско-Поворотная, 9а Слюсаревскии, 9 б – Поворотный, 9в Алексеевский); 7 – глубокие скважины (1В Видненская, 1Т Тамбовская, 1-СВ Северо-Владиславовская, 1Б Батальненская, 1 и 129 – Мошкаревские, 1М Марьевская, 3–ЗФ Западно-Фонтановская, 7 и ЗГ Горностаевские, ЗП Поворотная, 7Ш Шубинская)

РИС. 2. СЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ ПО СЕЙСМИЧЕСКИМ ПРОФИЛЯМ МОГТ, ПОКАЗАННЫМ НА РИС. 1

1 – сейсмический отражающий горизонт Па, приуроченный к подошве отложений майкопской серии; 2 – отражающие горизонты и площадки; 3 – АСЗ контур зоны диапиризации в отложениях палеогена и неогена; 4 – надвиги, взбросо-надвиги и тектонические нарушения; 5 – глубокие скважины (затушеван интервал отложений нижнего мела)

РИС. 3. ГЛУБИННЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ МОГТ ПО ЛИНИИ IV–IV (ФРАГМЕНТ ПРОФИЛЯ 871676).

В нижней части разреза изображен АСЗ контур тела глиняного диапира в нижнемеловых отложениях