Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности Туапсинского прогиба и вала Шатского

Глава 3. Тектоника .

3.1 Туапсинский прогиб

Туапсинский прогиб, расположенный, преимущественно, на континентальном склоне Черного моря с глубинами дна моря до 2 км, является краевым прогибом, образовавшимся на границе с горно-складчатым сооружением Западного Кавказа. Длина прогиба 270 км. Ширина около 40 км Крутой и имеющий большую амплитуду прикавказский борт Туапсинского прогиба вероятно нарушен взбросо-надвигом. На прикавказском борту сухопутного замыкания Туапсинского прогиба (в Адлерской депрессии) известен взбросо-надвиг амплитудой до 8 км, в котором породы палеоцен-эоцена и верхнего мела перекрывают мощную толщу майкопских отложений. В средней части прогиба, где северо-восточное крыло прогиба значительно круче и имеет большую амплитуду, амплитуда взбросо-надвига также должна увеличиваться, хотя сложные условия для изучения этой зоны сейсморазведкой не позволяют увидеть этот разлом отчетливо. Аналогичный Ахтырский взбросо-надвиг давно выявлен на противоположном, северном склоне Западного Кавказа.

В прогибе присутствует мощная толща майкопских (олигоцен-нижнемиоценовых) глин. В пластичных майкопских глинах образовались складки нагнетания, вплоть до формирования ядер протыкания, т.е. диапиров. Длина отдельных складок в прогибе от 7 км до 35 км при ширине 3-4 км. Амплитуда складок по ориентировочно определенной на сейсмических разрезах поверхности среднего миоцена достигает 1,0-1.2 км.

Несколько условно складки Туапсинского прогиба можно разделить на три области. Первая область складок - Северная. Здесь сокращены в мощности или отсутствуют майкопские отложения. В Центральной области складки имеют самую большую амплитуду и наиболее отчетливо выражены ядра протыкания. В ней максимальна мощность майкопских глин, но на сводах складок сильно сокращены в мощности среднемиоцен-плиоценовые отложения. В Южной области в сводах складках наибольшая, относительно двух других областей, мощность среднемиоцен-плиоценовых отложений.

Часть складок прогиба имеют юго-западную вергентность. Южные крылья складок часто срезаны разломами. Разломы к низу постепенно становятся более пологими, то есть являются листрическими. Поверхность подстилающих майкопские отложения пород является деколлементом, по которому происходит срыв майкопской складчатой толщи.

Выяснено, что юго-восточная граница наибольшего прогибания основания прогиба, образованного породами мезозоя и нижнего палеогена, ограничена флексурой, идущей в крест простирания прогиба. Флексура прослежена до берега, где она соединяется с поперечной Туапсинской флексурно-разломной зоной Западного Кавказа. Эта зона начала развиваться не позднее поздней юры. В структуре олигоцен-квартера происходит резкое сужение Туапсинского прогиба от 45 км северо-западнее флексуры до 30 км юго-восточнее ее. Кроме того, к юго-востоку от этого поперечного сужения в Туапсинском прогибе складки становятся меньше. На поверхность дна здесь выходят миоценовые и плиоценовые породы, а северо-западнее флексуры развиты довольно мощные отложения квартера.

3.2 Вал Шатского

Вал Шатского - погребенное поднятие мезозойских и палеоцен-эоценовых пород, прослеживается на протяжении 460 км в от структур Закавказской плиты в Абхазии до олигоцен-миоценового прогиба Сорокина. Ширина вала около 60 км. Вал Шатского почти полностью находится в пределах современной глубоководной впадины. Северо-восточный склон вала пологий и погружается под мощные олигоцен-миоценовые глины Туапсинского прогиба. Юго-западный склон вала Шатского, обращенный к палеоген-среднемиоценовой Восточно-Черноморской впадине, крутой.

В восточной акватории давно выделена Алуштинско-Батумская зона магнитных аномалий /Шрейдер и др., 1997/, предположительно связываемая с внедрением интрузий основного и ультраосновного состава по разлому /Маловицкий и др., 1972/. По данным сейсморазведки юго-западная флексура вала Шатского осложнена системой сбросов. Амплитуда флексуры составляет 2-3 км. Сопоставление данных магниторазведки и сейсморазведки показало, что пространственное положение системы сбросов совпадает с расположением наиболее интенсивных магнитных аномалий (рис. 1). Таким образом, удалось установить истинное положение предполагавшегося ранее разлома (локализованной системы разломов) и проследив эту разломную систему на север, увязать с поперечными разломами, рассекающими Горный Крым, по которым внедрены интрузии габброидов первомайско-аюдагского комплекса, возраст которых оценивается как байосский /Спиридонов и др, 1989, Латышев и др., 2008/. Байосские магматические породы известны и на Закавказской плите, что свидетельствует в пользу их распространения в море от Горного Крыма до берегов Грузии. Магнитные аномалии ассоциируют с основными магматитами.

Рис. 1 Сопоставление разломов северо-восточной части Черноморского региона с распределением положительных магнитных аномалий (составлена с использованием опубликованных материалов /Иванов М.К. и др., 1997, 2002; Шрейдер А.А. и др., 1997; Андреев В.М., 2006; Шнюков Е.Ф. и др., 2001, 2003/). 1 - границы тектонических элементов; 2 - границы свода вала Шатского; 3 - эпигерцинская Скифская плита; 4 - киммерийские и альпийские горноскладчатые сооружения; 5 - эпигерцинская Закавказско - Понтическая плита; 6 - пострифтовые кайнозойские впадины; 7 - магнитные аномалии (значения в нТл); 8 - разломы; 9 - грязевые вулканы; 10 - изобаты; 11 - государственная граница.

Внедрение байосских магматитов (даек и вулканических тел) по разломам на всем протяжении от Крыма до Закавказья указывает, что эта система разломов существовала уже в среднеюрское время. В нижней части склона вала выделена ступень, образованная мезозойскими породами и перекрытая кайнозойскими отложениями. Итак, в мезозое произошел сброс части вала с образованием ступени - переходной структуры от вала к Восточно-Черноморской впадине. Вероятно, в Восточно-Черноморской впадине, к борту которой приурочена узко локализованная система разломов, проявилась, также, как на прилегающей суше, триасовая фаза рифтогенеза, которая явилась инициальным событием в истории формирования впадины.

Разломная зона долгоживущая. На неотектоническом этапе развития Черноморской впадины по ней шла миграция УВ флюидов.

Кроме этой разломной зоны, в структуре юрской поверхности по данным сейсморазведки через Туапсинский прогиб на вал Шатского протягивается Туапсинская флексурная зона. Поперечная флексура разделяет вал на две части с различными свойствами разреза. Северо-западная часть характеризуется сложной структурой разреза, связанной с поднятиями, образованными среднеюрскими магматитами. В юго-восточной части разрез спокойный с выдержанными горизонтами мезозойских и нижнепалеогеновых пород.

3.3 Неотектонический аспект формирования северо-восточной части Черного моря

С миоцена возникла тенденция к упрощению структурного плана, выраженная в вовлечении в Черноморскую тектоническую впадину вала Шатского и Туапсинского прогиба. В настоящее время, в регионе доминируют две динамично развивающиеся морфоструктуры - растущий ороген Кавказа, а также расширяющаяся и углубляющаяся Черноморская впадина.

Скорости тектонического прогибания над валом Шатского можно определить, так как в его средней части была дельта позднесарматской реки, и эта часть вала имела нулевую отметку высоты. В настоящее время глубина залегания кровли сармата от уровня моря здесь составляет около 4 км. Таким образом, средняя скорость тектонического прогибания составляла за последние 10 млн. лет 0.4 мм в год. Особенно высокой скорость тектонического прогибания была в квартере - до 1 мм в год.

Несмотря на поглощение вала Шатского и Туапсинского прогиба Черноморской впадиной они проявляются в налегающих на них слоях впадины и даже в рельефе дна благодаря развитию геологических особенностей, которые были им присущи в период их самостоятельного существования. Часть глиняных складок Туапсинского прогиба росла до настоящего времени и выражается в рельефе дна. Есть на дне грязевые вулканы. Начало образования складок можно определить только ориентировочно. На Керченском полуострове диапиры возникли, по крайней мере, со среднего миоцена, так как во вдавленных синклиналях на сводах диапиров обнаружены нормальные осадочные слои с фауной среднего миоцена /Муратов, 1969/. Над валом Шатского отмечаются многочисленные разрывы, уходящие своими корнями в мезозойский разрез. По этим разрывам проходят подтоки флюидов в миоцен-четвертичные отложения. А на дне моря обнаружены и современные грязевые вулканы /Андреев, 2006, Deep , 2007 /