О проявлениях новейшей тектоники в Северном Прикаспии
М. В. ПРОНИЧЕВА
Применение геоморфологического метода в нефтяной геологии обусловливается тем, что многие структурные элементы, с которыми связаны месторождения нефти и газа, продолжают развиваться в новейшее время и находят отражение в современном рельефе и мощностях четвертичных отложений. Геоморфологический метод оказывается особенно эффективным в так называемых «закрытых» районах, где сплошным покровом распространены молодые (четвертичные) отложения и где применение обычных методов структурно-геологических исследований затруднено. К таким районам относится Северный Прикаспий (Волго-Уральское междуречье и Черные Земли).
Ввиду небольшого объема глубокого бурения тектонические схемы Северного Прикаспия основываются на сравнительно небольшом материале.
Вместе с тем на этой территории пробурено около 27 тыс. скважин, остановленных в различных горизонтах четвертичной толщи. Около 600 из них полностью вскрыли четвертичные отложения.
По данным этих скважин можно наметить положение ряда новейших поднятий и прогибов, осложняющих впадину и пока не улавливаемых чисто геологическими методами. Составленные карты суммарных мощностей четвертичных отложений и рельефа их подошвы позволили дать схему новейшей тектоники Северного Прикаспия и высказать некоторые соображения о связи новейших структурных элементов с более древними.
Анализ карты рельефа подошвы четвертичных отложений (рис. 1) совместно с другими составленными картами позволяет выделить следующие крупные поднятия и прогибы в пределах Северного Прикаспия (рис. 2).
Вдоль левого берега Волги примерно от устья р. Еруслан до Сталинграда тянется полоса относительно повышенного залегания подошвы четвертичных отложений, названная Приволжским поднятием (I). В пределах поднятия подошва четвертичных отложений имеет отметки от -5 м до -50 м. Мощности четвертичных отложений не превышают 50 м. В районе Сталинграда Приволжское поднятие круто обрывается к Волго-Ахтубинскому прогибу (II). Этот прогиб имеет северо-западную ориентировку и совпадает с направлением Долины Волги-Ахтубы южнее Сталинграда. Мощности четвертичных отложений в пределах прогиба превышают 100 м (до 185 м?). Наблюдаются резкие сокращения мощностей четвертичных отложений, связанные, видимо, с локальными структурами. С востока описанный прогиб ограничивает Приахтубинская зона поднятия (III). Эта зона соответствует относительно повышенному участку Прикаспийской низменности между р. Ахтуба и впадиной Хаки. В пределах зоны подошва четвертичных отложений приподнята по сравнению с Волго- Ахтубинской зоной на 40-50 м. Мощности четвертичных отложений сокращены и не превышают 50 м. Приахтубинская зона поднятия распадается, по-видимому, на два изолированных приподнятых участка, разделенных ложбиной на широте оз. Баскунчак. В настоящее время более детально изучен северный - Шунгайский участок. Южная часть зоны изучена слабее из-за недостатка скважин, прошедших полностью четвертичные отложения.
На карте (см. рис. 1) отчетливо вырисовывается очень крупный и целостный элемент дочетвертичного рельефа, названный Волго-Каспийской ложбиной (IV). Волго-Каспийская ложбина местами отчётливо выявляется и в современном рельефе (впадина Хаки и др.). Эта сравнительно неширокая полоса характеризуется большими мощностями четвертичных отложений (более 70-90 м) и низким залеганием их подошвы (-70-90 м). Волго-Каспийская ложбина пересекает всю территорию Северного Прикаспия и прослеживается от района г. Саратов по линии Джаныбек - Хаки и далее до Каспийского моря. Направление ложбины повторяет очертания современной долины Волги. Это наводит на мысль о том, что Волго-Каспийская ложбина представляет собой продолжение древней дочетвертичной долины Волги, обнаруженной несколько лет назад при поисках нефтяных месторождений в Куйбышевском Заволжье (Розанов, 1949 г.). Глубина дочетвертичной долины Волги в Куйбышевском Заволжье примерно такая же, как и глубина Волго-Каспийской ложбины. По аналогии с более северными районами Волго-Каспийская ложбина является эрозионно-тектоническим, достаточно древним образованием. В период регрессий Каспия эта ложбина представляла собой речную долину, а в период трансгрессий - эстуарий или понижение на дне моря. Можно ожидать, что к Волго- Каспийской ложбине приурочены дельты третичного времени, а может быть также и более древних эпох. Не исключено, что здесь могли создаваться благоприятные условия для образования залежей нефти и газа.
На широте оз. Аралсор от Волго-Каспийской ложбины ответвляется Аралсорская ложбина (V). Эта неширокая ложбина является одной из наиболее опущенных в новейшее время частей Северного Прикаспия. К северу от Аралсорской ложбины выделяются поднятия Джаныбекское (VI) иУзенское (VII), разделенные Аще-Узекским прогибом (VIII). Джаныбекское поднятие соответствует повышению рельефа, а Аще-Узекский прогиб выражен в рельефе понижением, занятым долиной р. Аще-Узек. Узенское поднятие в рельефе выражено слабо. Все описанные элементы новейшей тектоники хорошо выделяются по колебаниям мощностей и по подошве четвертичных отложений. Они имеют общее северо-западное направление, соответствующее направлению рек Узени и Аще-Узек.
На продолжении Узенского поднятия, отделяясь от него Аралсорской ложбиной, лежит Центральное поднятие (IX) Северного Прикаспия. Центральное поднятие прослеживается от пос. Н. Казанка к г. Новобогатинск. Границы поднятия на востоке не определены. Оно протягивается за р. Урал. В северной, наиболее изученной бурением части поднятия мощность четвертичных отложений не превышает 40 м, в то время как в соседних пониженных участках она возрастает до 60-80 м.
Восточным ограничением Центрального и Узенского поднятий служит Центральный прогиб (X). Он хорошо выражен в рельефе и соответствует Чижинским, Балыктинским, Дюринским и другим разливам.
На схеме новейшей тектоники (см. рис. 2), кроме описанных новейших структурных элементов Волго-Уральского междуречья, показан также ряд аналогичных структур района Черных Земель. К ним относятся Озексуатско-Бажиганская приподнятая зона (XI), Думский прогиб (XII) и Черноземельское поднятие (XIII). Последнее разделяется на две ветви: Песчано-Астраханскую и Можарско-Каспийскую. Эти структурные элементы описаны ранее (Проничева, Эвентов, 1956 г.).
Выделенные поднятия и прогибы определили в значительной мере характер границ каспийских трансгрессий. Как видно на рис. 2, очертания береговой линии позднехвалынской трансгрессии находятся в тесном соответствии с конфигурацией новейших структурных элементов.
Полученные данные в целом согласуются с выводами И.П. Герасимова (1952 г.) и Ю.А. Мещерякова (1953 г.) о господствующем северо-западном направлении крупных новейших поднятий и прогибов Северного Прикаспия. Структурные элементы этого направления, намеченные ранее в северной части Волго-Уральского междуречья (Мещеряков, 1953 г.), удалось проследить и в южной части междуречья.
Имеются основания предполагать, что выраженные в рельефе и мощностях четвертичных отложений поднятия и прогибы отражают структуру дочетвертичных отложений. На это указывает значительное соответствие между схемой новейшей тектоники Северного Прикаспия и имеющимися геологическими и геофизическими данными о структуре этой территории. Так, выделенное по геоморфологическим признакам Центральное поднятие Волго- Уральского междуречья соответствует намеченному по геофизическим данным продолжению Танатарского поднятия Н.В. Неволина (1951 г.). В районе Черных Земель древнее заложение новейших поднятий и прогибов подтверждается геологическими данными Я.С. Эвентова (1956 г.).
Интересные результаты дало сопоставление схемы новейшей тектоники (рис. 2) с геомагнитными картами Z и Та (рис. 3). Обнаружилось, что ряд элементов новейшей структуры Северного Прикаспия по местоположению и ориентировке совпадает с крупными магнитными аномалиями; прогибы соответствуют относительно пониженным, а поднятия повышенным значениям Za и Та.
Наиболее отчетливо выражены на карте магнитных аномалий Аралсорская ложбина, Аще-Узекский прогиб, южная часть Волго-Каспийской ложбины, северная часть Центрального прогиба, Центральное поднятие, Узенское поднятие и южная часть Приахтубинской приподнятой зоны. Эти элементы новейшей тектоники можно рассматривать как наиболее древние.
Геоморфологические данные позволяют сделать некоторые выводы о природе регионального максимума силы тяжести, так называемого Аралсорско-Сталинградского. Некоторые исследователи считали, что этот максимум отвечает крупному поднятию подсолевого ложа, другие (И.О. Брод, 1949 г., Я.С. Эвентов, 1956 г. и др.) рассматривают его в качестве относительно опущенной зоны Северо-Каспийской впадины.
Как видно на схеме новейшей тектоники, рассматриваемый максимум отвечает относительно опущенному участку и соответствует направлению новейшего Аралсорского прогиба. Создается впечатление, что в полосе Аралсорско-Сталинградского максимума происходит погружение осей новейших поднятий и прогибов северо-западного направления.
Все это позволяет присоединиться ко взглядам тех исследователей, которые считают Аралсорско-Сталинградский максимум отражением крупного прогиба в недрах Северного Прикаспия. Отдельные менее крупные максимумы в пределах рассматриваемой региональной аномалии могут соответствовать местным поднятиям посолевого ложа (например, Шунгайский максимум), как это предполагает Ю.Л. Косыгин (1952 г.).
Наряду с крупными поднятиями типа валов, в условиях Северного Прикаспия геоморфологическим методом могут быть выявлены куполовидные структуры. Эти поднятия хорошо фиксируются изменениями мощностей, литологического состава четвертичных отложений, а также особенностями рельефа.
На основе анализа рельефа и данных неглубокого бурения удалось наметить ряд локальных поднятий, соответствующих, по-видимому, соляным куполам, в наименее изученной южной половине Волго-Уральского междуречья, занятой песками.
Как при изучении крупных структурных элементов, так и при изучении локальных поднятий оказывается возможной увязка геоморфологических данных с данными геофизики. Имеющиеся геологические данные подтверждают существование поднятий, намеченных по косвенным (геоморфологическим и геофизическим) признакам. На рис. 4 для территории северо-западного Прикаспия нанесены контуры поднятий, установленные бурением, и оконтурены участки, где поднятия фиксируются геоморфологическими и геофизическими (гравиразведка) данными. На схеме видно, что эти методы дают по большей части сопоставимые результаты. Вместе с тем на отдельных участках отмечается ряд несоответствий.
Опыт изучения неотектоники Северного Прикаспия позволяет рекомендовать анализ рельефа, а также изучение мощностей и фаций четвертичных отложений в качестве метода расшифровки геологического строения «закрытых» территорий типа Прикаспийской области прогибания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Брод И.О., Васильев В.Г. Саратовско-Сталинградское Заволжье - объект первоочередной разведки на газ и нефть. Новости неф. тех., сер. геол., № 2, 1949.
2. Герасимов И.П. Географические наблюдения в Прикаспии. Изв. АН СССР,, сер. геогр., № 4, 1952.
3. Косыгин Ю.А. Основы тектоники нефтеносных областей. Гостоптехиздат, 1952.
4. Мещеряков Ю.А. Новейшая тектоника Северного Прикаспия. Сб. «Стратиграфия четвертичных отл. и нов. тектоника Прикасп. низмен.». Изд. АН СССР, 1953.
5. Неволин Н.В. Геологическое строение Прикаспийской впадины в свете геофизических данных, Гостоптехиздат, 1951.
6. Проничева М.В., Эвентов Я.С. Геоморфологические данные о структуре северо-западного Прикаспия. Изв. АН СССР, сер. геогр., № 1, 1956.
7. Розанов Л.Н. Древняя долина Волги - Камы (по данным геофизических исследований). Новости нефтяной техники, сер. геол., № 3, 1949.
8. Эвентов Я.С. Геологическое обоснование перспективного плана развития поисков и разведки нефти в пределах междуречья Урал-Волга и Черных Земель на 1957-1965 гг. Фонды ВНИГНИ, 1956.
Рис. 1. Схема рельефа подошвы четвертичных отложений. (Сост. М.В. Проничева и Р.В. Елкина.)
1 - изогипсы подошвы четвертичных отложений.
Рис. 2. Схема основных элементов новейшей тектоники Северного Прикаспия.
I- контуры новейших поднятий: I-Приволжское поднятие, III- Приахтубинское поднятие, VI - Джаныбекское поднятие, VII - Узенское поднятие, IX - Центральное поднятие, XI-Озексуатско-Бажиганская приподнятая зона, XIII-Черноземельское поднятие; 2-наиболее опущенные участки новейших прогибов: II - Волго-Ахтубинский прогиб, IV-Волго-Каспийская ложбина, V-Аралсорская ложбина, VIII - Аще-Узекский прогиб, X - Центральный прогиб, XII-Курский прогиб; 3 - линейные зоны новейших поднятий в пределах Черноземельского поднятия, 4 - прогиб, разделяющий линейные зоны Черноземельского поднятия; 5- граница распространения солянокупольной тектоники по геоморфологическим данным; 6 - контур регионального максимума силы тяжести; 7-контур аэромагнитного минимума Та ; 8 - унаследованные элементы новейшей тектоники, согласующиеся по знаку и местоположению с геомагнитными аномалиями; 9 - граница позднехвалынской трансгрессии; 10 -граница Прикаспийской низменности.
Рис. 3. Схема интерпретации магнитных аномалий Та.
1 - изоаномалы Та; 2 - унаследованные новейшие поднятия, соответствующие аэромагнитным максимумам; 3 - унаследованные новейшие прогибы, соответствующие аэромагнитным минимумам.
Рис. 4. Схема гравитационных аномалий и выявленных структур северо-западного Прикаспия.
1 - контуры локальных аномалий силы тяжести; 2- контуры опальных аномалий силы тяжести, выраженные в рельефе поднятиями; 3-контуры локальных поднятий по геологическим данным; 4 - контуры локальных новейших поднятий по данным о мощностях четвертичных отложений; 5 - предполагаемая граница солянокупольной тектоники по геоморфологическим данным; 6 - граница Прикаспийской низменности.