К оглавлению	УДК 551.24:553.98(470.6)
	© К.О. Соборнов, 1995

СТРОЕНИЕ ВОСТОЧНО-КАВКАЗСКОГО НЕФТЕГАЗОНОСНОГО ПОЯСА НАДВИГОВ

К.О. Соборнов (ВНИГНИ)

Восточный Кавказ является одним из старейших нефтегазоносных районов России [1]. Здесь известно свыше 40 нефтяных и газовых месторождений, промышленная разработка которых была начата более века назад. Однако, не смотря на длительность геологических исследований, представления о строении этого региона противоречивы, в частности вопросы о роли и условиях формирования надвигов, взаимоотношениях структурных планов различных стратиграфических комплексов. Так как на этой территории нефтегазоносный потенциал верхних горизонтов чехла практически исчерпан, то от правомерности интерпретации глубинной структуры будет зависеть успешность поисков нефти и газа в будущем.

Региональная геология. Формирование складчатого сооружения Большого Кавказа было связано с закрытием океана Тетис и продвижением Аравийской плиты к северо-северо-востоку (рис. 1). Это вызвало пододвигание закавказских микроплит и вулканических дуг под Скифскую плиту, взброшенный южный край которой представляет собой поднятие Большого Кавказа. Поперечное сжатие Кавказа послужило причиной складчато-надвиговых деформаций в теле Скифской плиты. Судя по распределению деформаций наибольшее сжатие испытала восточная часть Кавказа, расположенная непосредственно на пути Аравийского "клина". Именно в этой части поднятие Кавказа наиболее широко. Кроме этого, ему отвечает наибольшая толщина земной коры (60 км) и его обрамляют самые глубокие бассейны - Терско-Каспийский и Куринский с толщинами осадочных чехлов свыше 12 км, что указывает на напряженное состояние литосферы. То обстоятельство, что высочайшие горные пики Кавказа, в том числе и вулкан Эльбрус (5642 м), находятся на Центральном, а не на Восточном Кавказе, не противоречит предположению о максимальном сжатии Восточного Кавказа. Дело в том, что они приурочены к молодой магматически активной зоне растяжения транскавказского простирания (Короновский Н.В., 1994).

В области сочленения Кавказа и Терско-Каспийского прогиба выделяется Восточно-Кавказский пояс надвигов [2]. Его протяженность составляет около 500 км при ширине до 100 км. На поверхности пояс сложен юрско-кайнозойскими отложениями, погружающимися к северу (рис. 2, 3). Состав и строение палеозойско-триасовых пород изучены недостаточно, поскольку в пределах рассматриваемой территории они вскрыты лишь единичными скважинами [3].

Одной из главных особенностей этой территории является широкое распространение надвигов южной (антикавказской) вергенции в приповерхностных слоях, при преобладании обратной северной вергенции на глубине [1]. Как показало изучение данных сейсморазведки и бурения, кажущееся парадоксальным сосуществование надвигов встречного падения на разных стратиграфических уровнях связано с тем, что аллохтонные комплексы пояса надвигов образованы клиновидными вдвиговыми пластинами [2]. Эти пластины сложены преимущественно компетентными юрско-эоценовыми отложениями. Они расщепляют осадочный чехол Терско-Каспийского прогиба вдоль пластичных глин майкопской серии (олигоцен - нижний миоцен), будучи ограниченными от подстилающих и перекрывающих пород разрывами встречного падения. Эти разрывы сливаются друг с другом перед фронтом клиновидных пластин, образуя взаимосвязанную систему нарушений. Основным доказательством в пользу вдвиговой природы аллохтонных пластин в области Восточно-Кавказского пояса надвигов явились данные сейсморазведки, которые позволили наглядно увидеть связь между надвигами встречного падения (рис. 4).

Многие годы неясным было происхождение продольной сегментации пояса надвигов, проявившейся в наличии двух структурных провинций: Терско-Сунженской складчатой зоны на западе и Дагестанского клина на востоке.

В пределах первой склон Кавказа представлен узкой (30-40 км) и крутой (15-40°) Черногорской моноклиналью.

В то же время зона предгорий достигает 80 км и осложнена двумя антиклинальными зонами, Терской и Сунженской, значительно удаленными от Кавказа и разделенными широким слабодислоцированным прогибом. В противоположность этому внутренняя зона Дагестанского клина представляет собой платообразное поднятие, а его внешняя зона, наоборот, узка (15-45 км) и характеризуется сложной складчато-надвиговой структурой. Анализ имеющихся данных сейсморазведки и бурения позволяет детализировать представления о глубинном строении этих частей пояса надвигов и предложить объяснение его структурной сегментации.

Обращает на себя внимание то обстоятельство, что эти структурные сегменты характеризуются существенными различиями состава осадочного чехла (см. рис. 3). Так, основной особенностью Дагестанского клина является наличие мощной толщи нижне-среднеюрских сланцев, быстро выклинивающейся к северу и западу. В свою очередь чехол Тсрско-Сунженской зоны содержит титонские соли, которые отсутствуют в Дагестане.

Терско-Сунженская складчатая зона. Данные бурения на площадях Малгобек, Карабулак, Заманкул и некоторых других, дополненные интерпретацией сейсмических разрезов, показали, что Терская и Сунженская антиклинальные зоны представляют собой поднятия надвиговой природы. На примере приведенного сейсмического разреза (см. рис. 4), проходящего через Октябрьскую складку Сунженской антиклинальной зоны, можно видеть, что надвиг, контролирующий эту антиклиналь, выполаживается в верхнеюрских эвапоритах. На это указывает схождение пакетов отражающих горизонтов в левой южной части профиля на глубине около 8-9 км (4,7 с), при этом нижний пакет, соответствующий автохтонному ложу, залегает горизонтально. Верхним (кровельным) ограничением вдвиговой пластины являются надвиги, выполаживающиеся в майкопских глинах. Структурная расслоенность и связанная с ней дисгармония складчатости выражены в виде несовпадения положения сводов антиклинальных складок в меловых и миоценовых породах (см. рис. 4), которое компенсируется перераспределением масс майкопских глин.

Корреляция сейсмических разрезов показывает, что срыв, приуроченный к верхнеюрским солям, по всей вероятности, протягивается далеко к югу от Терской и Сунженской антиклинальных зон, достигая Кавказа. Это предположение подтверждается данными бурения на площадях Первомайская, Даттых и Элистанжи, где установлены признаки надвигов в верхнеюрских образованиях [3]. Согласно данным бурения в надвигании на передовой прогиб здесь участвуют палеозойско-юрские подсолевые отложения. Они образуют аллохтонный клин, пододвинутый под надсолевые юрско-неогеновые толщи, слагающие Черногорскую моноклиналь.

Таким образом, согласно предлагаемой интерпретации Терская и Сунженская антиклинальные зоны рассматриваются как аллохтонные складки, сорванные со своего основания по титонским солям (рис. 5, а). То, что в пределах обширных прогибов, разделяющих эти антиклинальные зоны от Кавказа и друг от друга, осадочный чехол слабо дислоцирован, говорит о высокой эффективности этой поверхности срыва. В тыльной части пояса в надвигании на передовой прогиб участвуют пластины, образованные подсолевыми толщами, расщепляющими осадочный чехол на уровне верхнеюрских отложений. Это предположение объясняет распространение в верхнеюрских - меловых образованиях антикавказских надвигов, которые рассматриваются как встречные. Несоответствие структурных планов меловых и миоценовых пород связано с расслоением осадочного чехла на уровне майкопских глин (см. рис. 4).

Дагестанский клин. Согласно данным бурения и сейсморазведки [2, 4] в этой части Восточно-Кавказского пояса надвигов аллохтонные пластины образованы главным образом нижнеюрско-эоценовыми отложениями, расщепляющими осадочное выполнение Терско-Каспийского прогиба на уровне майкопских глин (см. рис. 5, б). Примечательно, что на этой территории в естественных обнажениях можно наблюдать только антикавказские надвиги, затрагивающие майкопские и вышележащие неогеновые образования. Они служат кровельным ограничением вдвиговых пластин и нередко представлены зонами смятия мощностью в десятки метров. Наиболее достоверно вдвиговая природа складок Дагестанского клина документируется на примере Дузлакской антиклинали, где был пробурен профиль глубоких скважин, вскрывший стратиграфические удвоения разрезов [2].

Относительная простота строения внутренней зоны Дагестанского клина объясняется тем, что она представляет собой крупную тектоническую пластину, шарьированную на слабодислоцированное основание прогиба. Эта интерпретация опирается главным образом на данные сейсморазведки, полученные в последние годы [4]. На сейсмических разрезах, пересекающих эту область, на протяжении до 25 км к югу от фронта выделяемой пластины были прослежены пакеты отражающих горизонтов, коррелируемых с мел-палеогеновыми отложениями прогиба. Полученная информация, а также значительное тектоническое утолщение майкопских глин перед этой пластиной, оказавшей на глины "бульдозерный" эффект, указывают на ее многокилометровое смещение. Перемещение этой пластины на значительное расстояние, по всей вероятности, стало возможным благодаря присутствию в се подошве мощной толщи нижне-среднеюрских сланцев, послуживших поверхностью расслоения.

Структурный план аллохтонного комплекса фронта Дагестанского клина в противоположность слабой дислоцированности его внутренней части отличается значительной напряженностью. Юрско-эоценовые породы образуют систему складок, надвинутых друг на друга, круто погружающихся к северу (см. рис. 5, б). В северном направлении отмечается уменьшение размеров складок, что свидетельствует об утонении в этом направлении аллохтонного клина. Данное изменение структурного стиля коррелируется с выклиниванием и опесчаниванием нижне-среднеюрской толщи. По-видимому, в силу выпадения из разреза протяженных пластичных горизонтов дальнейшее расслоение осадочного чехла и передача напряжений на значительное расстояние через аллохтонные пластины стали невозможными. В результате поперечное сжатие повлекло за собой формирование каскада надвиговых складок фронта Дагестанского клина.

ВЫВОДЫ

Изучение строения Восточно-Кавказского пояса надвигов в свете современных геолого-геофизических данных позволяет по-новому интерпретировать его глубинную структуру. Основной вывод проведенного исследования - выявление структурной расслоенности осадочного чехла вдоль пластичных горизонтов. При этом устанавливается связь между вариациями литолого-стратиграфического состава осадочного чехла и структурных стилей разных сегментов этого пояса. В пределах Терско-Сунженской зоны основным уровнем расслоения являются верхнеюрские соли, а в области Дагестанского клина - нижне-среднеюрские сланцы. Дисгармоничность структурных планов неогеновых и мел-эоценовых отложений определяется расслоенностью осадочного чехла вдоль майкопских глин.

Новые представления о глубинном строении Восточно-Кавказского пояса надвигов дают основание рассчитывать на открытие новых месторождений нефти и газа в его пределах. На территории западного Терско-Сунженского сегмента особый интерес представляют неопоискованные палеозойско-верхнеюрские породы в районе Черногорской моноклинали, где они образуют складки, перекрытые моноклинально залегающими слоями (см. рис. 5, а). В зоне Дагестанского клина перспективными представляются неопоискованные погребенные складки внешней периферии пояса надвигов, которые сложены регионально-нефтегазоносными верхнеюрско-эоценовыми отложениями (см. рис. 5, б).

ЛИТЕРАТУРА

1. Геологическое строение восточной части северного склона Кавказа: Тр. КЮГЭ / Ред. И.О. Брод. - Л.: Гостоптехиздат, 1960. - Вып. 2.

2. Нефтегазообразование и нефтегазонакопление в Восточном Предкавказье / Б.А. Соколов, Ю.И. Корчагина, Д.А. Мирзоев и др. - М.: Наука, 1990.

3. Новые представления о геологическом строении и перспективах нефтегазоносности Черногорской тектонической зоны ЧИАССР / В.И. Коновалов, Н.И. Кононов, В.А. Станулис, В.Ф. Хлуднев // Геология нефти и газа. - 1986. - № 9. С. 30-35.

4. Результаты региональных геолого-геофизических исследований и оценка перспектив нефтегазоносности слабоизученных поисковых направлений Предкавказья / А.П. Козуб, В.Л. Крипиневич, В.Д. Талалаев и др. // Региональные исследования и новые направления поисков нефти и газа. - М.: ИГиРГИ, 1992. - С. 77-84.

Abstract

Integrated interpretation of geological and seismic data on the Northeastern Caucasus foreland thrust belt shows that its subsurface structure is dominated by northerly verging tectonic wedging of Paleozoic-Eocene competent rocks. They are inserted into the Terek- Caspian foreland basin fill along Oligocene- lower Miocene mudstones. Within the thrust belt remarkable lateral variations in structural styles have been identified. The western segment of the belt, the Terek-Sunzha fold zone, represents a low-taper wedge generated over a long detachment in Upper Jurassic evaporates. The allochthonous assemblage of the eastern segment of the belt, the Dagestan salient, is formed by stacking of thrust sheets consisting of lower Jurassic to Eocene beds. The prominent structural variations between these two segments are interpreted to have been controlled by the distribution of the upper Jurassic salt, which is restricted to the western segment of the belt. The absence of such an efficient decoupling level in the Dagestan salient resulted in the development of a splay of thrusts which step up from the major detachment in lower-middle Jurassic salts at high angles, producing higher-taper wedge.

Рис. 1. ПЛИТОТЕКТОНИЧЕСКАЯ СХЕМА КАВКАЗСКОГО РЕГИОНА ДЛЯ ПОЗДНЕКАЙНОЗОЙСКОГО ВРЕМЕНИ (по Philip et аl., 1989 с изменениями и дополнениями)

1 - континентальная кора; 2 - океаническая и переходная кора; 3 - крупнейшие бассейны; 4 - молодые складчатые пояса вокруг Аравийской плиты; 5 - направления перемещения плит; 6 - вулканы; 7 - надвиги; 8 - сдвиги; ТС - Терско-Сунженская складчатая зона, ДК - Дагестанский клин

Рис.2. СХЕМАТИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ВОСТОЧНО-КАВКАЗСКОГО ПОЯСА НАДВИГОВ

1-5 - стратиграфический комплексы: 1 - плиоцен-четвертичный, 2 - олигоцен-миоценовый, 3 - верхнеюрско-эоценовый, 4 - нижне-среднеюрский, 5 - палеозойско(?)-триасовый; 6 - разрывы; 7 - разрезы

Рис. 3. ЛИТОЛОГО-СТРАТИГРАФИЧЕСКИЕ КОЛОНКИ ТЕРСКО-СУНЖЕНСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ ЗОНЫ (а) И ДАГЕСТАНСКОГО КЛИНА (б)

1 - песчаники и алевролиты; 2 - глины и глинистые сланцы; 3 - конгломераты; 4 - эвапориты; 5 - известняки и мергели; 6 - доломиты; 7 - угли; 8 - несогласия; 9 - поверхности расслоения чехла

Рис.4. ИНТЕРПРЕТИРОВАННЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ОКТЯБРЬСКОЙ СКЛАДКИ (СУНЖЕНСКАЯ АНТИКЛИНАЛЬНАЯ ЗОНА)

Положение разреза см. на рис. 2

Рис.5. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗРЕЗЫ ТЕРСКО-СУНЖЕНСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ ЗОНЫ (а) И ДАГЕСТАНСКОГО КЛИНА (б)

1-6 - стратиграфические комплексы: 1 - плиоцен-четвертичный, 2 - средне-верхнемиоценовый, 3 - олигоцен-нижнемиоценовый (майкопская серия), 4 - верхнеюрско-эоценовый (породы: а - карбонатные, б - карбонатно-эвапоритовые), 5 - нижне-среднеюрский, 6 - палеозойско-триасовый. Положение разрезов см. на рис. 2