К оглавлению	УДК 551.243 (477.6)
	И.Ф. Клиточенко, Н.А. Самборский

НОВЫЕ ДАННЫЕ О СУНДУЧНЫХ СКЛАДКАХ ДНЕПРОВСКО-ДОНЕЦКОЙ ВПАДИНЫ

До последнего времени считалось, что валоподобные структуры развиты только в приосевой части Днепровско-Донецкой впадины, а для прибортовых частей впадины характерны антиклиналь-флексуры [2, 3, 4, 8]. В настоящее время от этих представлений следует отказаться и прежде всего потому, что в основу для выделения названных типов структур были положены в действительности не генетические, а чисто морфологические признаки, являющиеся производными от истории развития локальных структур и рассматриваемой области в целом.

Толща пород, выполняющая Днепровско-Донецкую впадину, сложена несколькими крупными стратиграфическими комплексами [1, 6], границами раздела которых служат поверхности угловых несогласий (сверху вниз): дотретичная, доверхнепермская, докаменноугольная, доверхнедевонская (?) и, возможно, более древние. С глубиной происходит усложнение структурных планов комплексов, что вызвано накладыванием тектонических движений друг на друга во времени. Так, например, в пределах юго-западной прибортовой зоны впадины наблюдается следующая преемственность в смене тектонических форм: а) в верхнем девоне, карбоне и нижней перми формирование моноклинали северо-восточного падения; б) в позднем палеозое (предверхнепермский период) возникновение прерывистой складчатости; в) в мезозое и кайнозое преобладание соляного тектогенеза.

В осадочной толще пород, помимо перерывов тектонического характера, развиты также стратиграфические перерывы, которые обусловлены неодинаковым в плане распространением трансгрессий и регрессий древних бассейнов осадконакопления. Стратиграфические перерывы сопровождаются сокращением мощностей отложений за счет выклинивания слоев, замещения морских фаций прибрежно-континентальными, появлением коры выветривания. Выклинивание толщ от осевой части бассейна осадконакопления к его периферии характерно для всех стратиграфических комплексов верхнего палеозой и мезозоя. Это связано с одновременностью процессов формирования впадины и осадконакопления. При тектонических перерывах основным фактором уменьшения мощностей отложений служит эрозионный размыв. Поверхности угловых несогласий и стратиграфических перерывов (дотретичная, доверхнепермская и доверхневизейская) к концу каждого нового цикла осадконакопления рассматриваются практически как горизонтальные. Поэтому их современная гипсометрия отражает степень прогибания впадины в течение больших отрезков геологического времени.

В плане наиболее прогнутый участок впадины располагается ближе к Воронежскому своду. Амплитуда депрессии по подошве отложений верхней перми составляет 1500 м на северо-западе и около 2000 м на юго-востоке, а по подошве среднекаменноугольных слоев - соответственно 2000 и 3500-4000 м. Можно вычислить амплитуду прогиба предверхнепермской впадины: она составляет более 500 м на северо-западе и 1500-2000 м на юго-востоке. Общая тенденция к прогибанию сохранялась в палеозое, мезозое и кайнозое [3].

Днепровско-Донецкая впадина является областью развития многочисленных соляных куполов [3, 5] и брахиантиклиналей. Образование прерывистой складчатости связано с историей развития области в целом. Направление осей локальных поднятий в региональном плане совпадает с линиями равных мощностей стратиграфических комплексов. В процессе формирования впадины происходит не только изменение гипсометрии поверхностей осадочных толщ. В прогибание одновременно вовлекались и локальные структуры. В результате этого изменялись условия залегания элементов складок (осевой плоскости, крыльев, свода), т.е. преобразовывались чисто морфологические признаки структур. Характер и степень изменений в положении элементов складок зависели от расположения локальных структур в области прогибания. Наиболее существенны изменения в краевых частях депрессии, а в приосевой части впадины их не будет.

В пределах юго-западной прибортовой зоны Днепровско-Донецкой впадины брахиантиклинали северо-западного простирания в течение истории развития испытывали наклон осевой плоскости в сторону прогиба. В результате увеличивалась крутизна крыла, обращенного во впадину, а противоположное крыло структуры выполаживалось. При ориентировке длинной оси вкрест простирания впадины шарнир- складки погружался в сторону области прогибания.

В процессе наклона осевых плоскостей резко выраженных структур последние обычно не теряли полностью своих отличительных черт. Однако легко представить настолько большую амплитуду прогиба, что осевые плоскости принимали положение, близкое к горизонтальному, а брахиантиклинальные складки преобразовывались в так называемые уступы. В этих условиях будет наблюдаться резкое выклинивание слоев, примыкающих к погруженному крылу складки. Возможно, что примерами такого резкого фациального замещения в сторону уступов в пределах юго-западной прибортовой зоны являются осадки аналогов зоны С₁^ta (зона этрень) на Зачепиловской и Михайловской площадях, породы терригенной толщи нижнефаменского яруса на Колайдинской площади.

Элементы куполовидных структур претерпевали такие же изменения, что и брахиантиклинальные складки. Осевая плоскость купола при достаточно большом наклоне могла занимать такое положение, что противолежащее наклону крыло становилось согласным общему региональному падению слоев. В таком случае образовывались структурные террасы, или структурные «носы».

Изложенная выше зависимость в развитии локальных структур от общерегиональной тектоники особенно хорошо подтверждается на примере геологического строения Зачепиловской площади. Под последней понимают брахиантиклинальную асимметричную складку палеозойских и мезозойских пород, расположенную в среднем течении р. Ворскла, левобережного притока Днепра. Детально изученная в процессе геолого-геофизических работ 1950-1960 гг. Зачепиловская структура, как и Михайловская, служила превосходной иллюстрацией нового типа складок, называемых флексурами, или антиклиналь-флексурами [3].

На геологической карте дотретичных отложений (рис. 1) Зачепиловская и Михайловская брахиантиклинали составляют полосу (75х6-8 км) общего северо-западного простирания юрских отложений на фоне верхнемеловых. В районе Зачепиловской структуры наиболее древними на эрозионной поверхности являются породы триасового возраста. В строении складки участвуют слои верхнего палеозоя и мезозоя. Юго-западное крыло складки крутое (до 20-25° в юрских отложениях), северо-восточное пологое (4-5°). С глубиной крутизна крыльев возрастает. Складка напоминает флексуру - устанавливается параллельность залегания северо-восточного крыла и участка, примыкающего к юго-западному крылу. Интересно, что вместо присущего флексурам уменьшения мощности слоев в зоне ступени на юго-западном крыле Зачепиловской структуры наблюдается увеличение мощности мезозойских отложений вниз по падению крыла.

Шарнир складки ундулирует по простиранию из-за послеверхнепермского соляного тектогенеза. Солянокупольная структура, выявленная бурением, имеет предкаменноугольный стратитектонический уровень штока каменной соли девонского возраста [5].

При рассмотрении строения Зачепиловского поднятия наибольший интерес вызывает вопрос о положении северо-восточного крыла доверхнепермской складки, отсутствие которого в данном случае вынуждало исследователей выделять флексуру, или антиклиналь-флексуру. Положение северо-восточного крыла складки, безусловно, определялось бы появлением под верхнепермскими слоями более молодых горизонтов среднего карбона. Так, в пределах юго-западного крыла Зачепиловского поднятия скважинами вскрыт более полный разрез среднего и, возможно, даже низов верхнего карбона. В зоне антиклинального перегиба слоев складки под верхнепермскими слоями залегают отложения башкирского яруса. Поле их распространения оказалось довольно обширным- в плане оно совпало со сводом и пологим северо-восточным крылом позднемезозойской структуры и не отразило какого-либо значительного возрастания мощности среднего карбона в сторону от предполагаемого свода складки. Однако у Зачепиловской структуры имеется и северо-восточное крыло. Его установлению способствовала интерпретация результатов сейсморазведочных работ (по данным Н.М. Тимофеевой, Л.М. Спихиной).

На геологическом разрезе (рис. 2) по линии IX сейсмического профиля видно, как каменноугольные слои плавно погружаются вглубь впадины при одновременном увеличении мощностей стратиграфических подразделений. Резкая ступень в наклоне слоев намечается на участке профиля между скв. 41 и 44. Одновременно наращивается разрез среднего карбона за счет появления отложений московского яруса.

На следующем к востоку геологическом разрезе по линии VII сейсмического профиля и через Ново-Сенжарский купол выделяются те же морфологические элементы предверхнепермской складки: относительно широкая область, в пределах которой верхнепермские отложения лежат с размывом почти согласно на среднекаменноугольных, и узкое северо-восточное крыло.

Юго-западное крыло располагается за пределами профиля. Северо-восточное крыло начинается между скв. 12 и 339 и проявляется также резким увеличением мощности пород среднего карбона под поверхностью размыва. Далее к северо-востоку, в скв. 346 палеонтологически установлены аналоги свиты С₂⁷ Донбасса, т.е. самые верхи московского яруса.

Аналогичная картина наблюдается и на других сейсморазведочных профилях через Зачепиловскую структуру.

Следовательно, на Зачепиловской площади развита не антиклиналь-флексура, а сундучная складка, характеризующаяся широким сводом и относительно узкими крыльями. Характер строения этой складки обусловлен преобразованием ее в процессе осадконакопления из прямой в наклонную. При этом вверх по разрезу северо-восточное крыло смещается в сторону, общего увеличения мощностей отложений.

Зачепиловская структура обладает всеми элементами сундучных складок аналогично валоподобным поднятиям приосевой зоны впадины (Глинско-Розбышевскому, Солоховско-Диканьскому и др.).

В юго-западной прибортовой зоне, кроме Зачепиловской, развиты Колайдинкая, Михайловская, Голубовская, Радченковская и другие наклонные сундучные складки. В пределах северо-восточной прибортовой зоны детально изучено Качановское поднятие, представляющее по доверхнепермским слоям юго-западное крыло и прилегающую часть свода наклонной сундучной складки. В пределах позднемезозойского поднятия северо-восточное крыло доверхнепермской сундучной складки не установлено. Оно располагается, очевидно, северо-восточнее, в районе с. Чупаковка.

Возникновение сундучных складок верхнепалеозойских слоев можно представить себе только в неразрывной связи с проявлениями «глыбовой» тектоники в предверхнепермский период [3, 8]. В процессе осадконакопления одновременно с прогибанием впадины происходило как бы сглаживание всех неровностей структурной поверхности в направлении развития больших мощностей толщ. В результате этого сундучные складки по мезозойским отложениям становились менее заметными. Размыв наиболее приподнятого участка наклонной сундучной складки обнажал на эрозионной поверхности наиболее древние слои и создавал тем самым ложное впечатление о положении свода складки. Под антиклиналь-флексурой ошибочно понималась только часть сундучной складки.

Условия формирования залежей нефти и газа, как известно, тесно связаны с характером тектонического развития территории, а возможности и степень аккумуляции нефти и газа в ловушках - со временем существования ловушек на путях миграции. Наблюдаемая в других нефтегазоносных районах закономерность в аккумуляции нефти и газа по принципу дифференциального улавливания углеводородов, в первую очередь в ловушках, более погруженных и расположенных первыми на пути боковой миграции нефти и газа [7], справедлива и для Днепровско-Донецкой впадины. Не исключается также зависимость нефтегазонакопления от литологического состава пластов-коллекторов, на что указывают В.С. Мелик-Пашаев и А.Г. Габриэлян, поскольку в условиях Днепровско-Донецкой впадины распределение фаций в целом подчинено общей структуре региона.

Обнаруженные в процессе геологоразведочных работ залежи нефти и газа размещаются в Днепровско-Донецкой впадине во взаимосвязанных ловушках каждого нефтегазосодержащего комплекса таким образом, что залежи газа приурочены к гипсометрически наиболее низко расположенным ловушкам, а залежи нефти - к более высоким. Месторождения нефти и газа находятся в различных тектонических зонах региона. В пределах юго-западной прибортовой зоны они расположены на участках антиклинального перегиба юго-западного крыла и широкого свода наклоненных к северо-востоку сундучных складок (Михайловское и Зачепиловское месторождения). Для северо-восточной прибортовой зоны характерна обратная зависимость: основные месторождения нефти и газа связаны с обращенными во впадину участками свода сундучных складок (Качановское месторождение).

Практически это означает возможность значительного расширения нефтегазоносных площадей Михайловского, Зачепиловского, Радченковского и других месторождений и позволяет развернуть поисково- разведочные работы на Колайдинской, Голубовской и других площадях юго-западной и северо-восточной прибортовых зон при условии разведки обращенных во впадину участков свода и крыла сундучных складок.

На основании изложенного повышается оценка перспектив нефтегазоносности обращенных во впадину крыльев мезозойских и палеозойских поднятий депрессионных зон [3]. В этом отношении весьма перспективен район седловины между Зачениловским и Михайловским поднятиями, называемый Ново-Сенжарским моноклинальным прогибом.

Таким образом, основными тектоническими формами верхнепалеозойского структурного плана Днепровско-Донецкой впадины являются сундучные складки, т. е. крупные брахиантиклинали с широким сводом и узкими крыльями. Они развиты повсеместно в приосевой зоне и в прибортовых частях впадины. В процессе формирования позднемезозойской структуры впадины изменялся наклон осевых плоскостей сундучных складок в сторону прогиба. При этом прямые складки преобразовались в наклонные, возникли определенные условия для формирования ловушек для нефти и газа и направленности миграционных процессов.

Повсеместный характер развития сундучных складок и их преобразование в краевых частях региона в наклонные указывает на формирование осадочной толщи пород Днепровско-Донецкой впадины в условиях господствующего прогибания. Возникновение крупных дизъюнктивов является следствием, а не причиной прогибания кристаллического ложа впадины.

ЛИТЕРАТУРА

1. Айзенверг Д.Е. Стратиграфия и палеография нижнего карбона западного сектора Большого Донбасса. Изд. АН УССР, Киев, 1958.

2. Бондарчук В.Г. Геологiя Украiни. Вид. АН УРСР, 1959.

3. Клименко В.Я. Структура Днепровско-Донецкой впадины, условия ее формирования и закономерности образований и размещения в ней месторождений нефти и газа. Изд. АН УССР, Киев, 1957.

4. Клиточенко И.Ф., Хохлов П.С., Чирвинская М.В. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности Днепровско-Донецкой впадины. Межд. геол. конгресс, XXI сессия, Докл. советских геологов. Изд. АН СССР, 1960.

5. Косыгин Ю.А. Типы соляных структур платформенных и геосинклинальных областей. Изд. АН СССР, 1960.

6. Куцыба А.М. Нефте- и газоносность палеозоя Днепровско-Донецкой впадины. Тр. Научно-производственного совещания по проблеме нефтегазоносности Украины, 1956. Изд. АН УССР, Киев, 1959.

7. Максимов С.П. Некоторые закономерности формирования крупных месторождений нефти и газа в южных районах Волго-Уральской области. Геология нефти и газа, 1962, № 1.

8. Шарапов И.С. Основные черты геотектонического строения и этапы развития Днепровско-Донецкой впадины Нефт. хоз., № 7, 1954.

Трест Полтаванефтегазразведка

Рис. 1. Геологическая карта дотретичных отложений междуречья Ворсклы и Орели (по Е.В. Романюк и Н.А. Самборскому, 1953 г., с добавлениями).

Поднятия; 1 -Михайловское, 2 - Ново-Сенжарское; з - Мало-Перещепинское; 4-Зачепиловское, 5 - Старо-Сенжарское. а - границы геологических напластований; б - линии сейсмических профилей; в - скважины.

Отложения: Т-триаса; J₂bS₂- верхнего байоса; J₂bt₁-нижнего бата; J₂bt₂ - верхнего бата; J₂ -средней юры; J₃cl-келловея; J₃oxf-Оксфорда; J₃km - кимериджа; J₃ - верхней юры; Cr₁ -нижнего мела; Сr₂cm - сеноманского яруса; Cr₂sn-t - сенон-турона.

Рис. 2. Схематические геологические разрезы Зачепиловской площади (I - по линии сейсмического профиля через Зачепиловскую и Старо-Сенжарскую структуры; II - по линии VII сейсмического профиля через Зачепиловскую структуру и Ново-Сенжарский купол).

А - кристаллические породы архея и протерозоя Украинского кристаллического массива; D_2-3 -соленосная формация среднего и низов верхнего девона, образующая купола и штоки; D₃ - терригенные отложения верхнего девона; C₁ - нижний карбон; C₁t - турне; C₁v-al - нижний визе; C₁v-fg- верхний визе; C₁n - намюр; С₂^1-7 -средний карбон в объеме башкирского и московского ярусов; С₂^1-4 - башкирский ярус, С₂^5-7 -московский ярус; Р₂ - верхняя пермь; Т - триас; J - юра; Сr₂ - верхний мел; Q + Тr - кайнозой;

1 - границы геологических напластований; 2 - сейсмические опорные и условные горизонты и отражающие площадки; 3 - дизъюнктивы; 4 - скважины; 5 - брекчия вулканических и терригенных пород; 6 - боковая брекчия; 7 - каменная соль.