научная статья по теме НОВЫЕ ДАННЫЕ О ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ПРОЦЕССАХ ПОДВОДНОГО ОПОЛЗАНИЯ НА ЗАПАДНОМ СКЛОНЕ ДЕРБЕНТСКОЙ КОТЛОВИНЫ (КАСПИЙСКОЕ МОРЕ) Математика

Текст научной статьи на тему «НОВЫЕ ДАННЫЕ О ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ПРОЦЕССАХ ПОДВОДНОГО ОПОЛЗАНИЯ НА ЗАПАДНОМ СКЛОНЕ ДЕРБЕНТСКОЙ КОТЛОВИНЫ (КАСПИЙСКОЕ МОРЕ)»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2007, том 416, № 2, с. 256-260

-- ОКЕАНОЛОГИЯ =

УДК 55135;551.435.627

НОВЫЕ ДАННЫЕ О ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ПРОЦЕССАХ ПОДВОДНОГО ОПОЛЗАНИЯ НА ЗАПАДНОМ СКЛОНЕ ДЕРБЕНТСКОЙ КОТЛОВИНЫ (КАСПИЙСКОЕ МОРЕ)

© 2007 г. В. Е. Вержбицкий, О. В. Левченко, Л. И. Лобковский

Представлено академиком В.Е. Хаиным 22.09.2006 г. Поступило 22.09.2006 г.

Строение осадочной толщи Каспийского моря достаточно хорошо изучено геологическими и геофизическими методами, включая сейсмическое профилирование [1]. Однако в большей степени это касается сравнительно глубоких нижнекайнозойских-верхнемезозойских горизонтов, потенциально перспективных на наличие ловушек углеводородов [2]. При этом изученность самых верхних осадочных горизонтов четвертичного возраста остается слабой, так как при разведочном бурении отбор образцов из этих слаболитифициро-ванных осадков связан с большими трудностями. Это актуально для западного склона Среднего Каспия у Дагестанского побережья, где опубликованные данные о литологии и стратиграфии морских осадков ограничиваются геологическими трубками длиной несколько метров [3]. То же можно сказать и о детальности изученности структуры осадочной толщи непрерывным сейсмическим профилированием (НСП), основной объем которого был выполнен в 70-80-х годах прошлого века с использованием систем профилирования низкого разрешения [4]. В 19-м рейсе нис "Рифт" осенью 2004 г. в районе западного склона Дербентской котловины (рис. 1) впервые было выполнено НСП супервысокого разрешения в рамках ФЦП "Мировой океан" (Подпрограмма 0008 "Комплексное исследование процессов, характеристик и ресурсов Каспийского моря") и инженерно-геологических изысканий для компании "Лукойл" на потенциально нефтегазоносной структуре "Ялама-Самур".

В этом рейсе для изучения тонкой структуры самых верхних осадочных горизонтов впервые в Каспийском море использовался уникальный узколучевой параметрический профилограф "SES-2000 standard", производства компании "Innomar Technology GmbH" (Германия) [5]. Эта принципиально новая акустическая система профилирова-

ния, созданная на основе нелинейной (параметрической) акустики. Параметрический эффект проявляется в образовании акустических волн с калиброванными разностными частотами 4-15 кГц при соосном излучении высокочастотных акустических сигналов с близкими частотами порядка 100 кГц. В зависимости от частоты и длительности зондирующего импульса вертикальная разрешающая способность на разрезах SES может достигать 5 см. Высокое горизонтальное разрешение на порядок выше обычных линейных профилографов обеспечивается благодаря узкой направленности луча менее 2° без боковых лепестков и высокой степени повторяемости излучений (до 50 изл/с). Электронная стабилизация вертикальности луча и компенсация вертикальных перемещений антенны в диапазоне ±5 м с точностью <5 см, даже при плохих гидрометеоусловиях, существенно повышают эффективность высокоразрешающей съемки по сравнению с линейными системами.

В данном сообщении приведен сейсмоакусти-ческий широтный профиль SES, отработанный на западном, придагестанском склоне Дербентской котловины в районе российского сектора Яламо-Самурского участка, перспективного на углеводородное сырье. Для возрастной привязки выделенных сейсмокомплексов и разделяющих их границ авторы опирались на работу [6], а также консультации Ю.А. Воложа (ГИН РАН) и А.Г. Рослякова (МГУ). По характеру сейсмической записи четко выделяются три различных участка разреза: западный, центральный и восточный (рис. 1). В западной части выделяется последовательно выклинивающаяся к востоку толща неоплейстоценовых (бакино-хвалынских, QI-inb-hv) песчано-глинистых отложений максимальной мощностью до 20 м, залегающая на поверхности пред-бакинского регионального несогласия и, в свою очередь, резко несогласно перекрывающаяся маломощным (~2 м) горизонтом голоценовых (новокаспийских, QIV nk) глин (рис. 2). Ниже предба-кинской поверхности залегает проградационный комплекс клиноформ, падающих в восточных румбах, в своих самых верхних частях представ-

Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской Академии наук, Москва

ленный песчано-глинистыми отложениями апше-рона-тюркяна ^ арЧ;). По всей видимости, этот комплекс обнажается на поверхности дна в восточном участке профиля (рис. 3). На центральном участке профиля, где неоплейстоценовые отложения практически отсутствуют, тонкий (~1 м) слой новокаспийских осадков лежит непосредственно на отложениях апшерона-тюркяна.

Для неоплейстоценовых отложений, представленных на западном участке профиля (см. рис. 2), характерно в общем моноклинальное залегание отражающих горизонтов с весьма малыми (0.5°-1°) углами падения к востоку (здесь и далее: в плоскости приведенного сейсмического разреза), согласное с падением ограничивающей ее снизу базальной поверхности предбакинского несогласия. Наряду с этим на отдельных участках наблюдаются резкие коленообразные изгибы слоев, приобретающие обратные направления падения, отмечены перекрытия (сдваивания) отражающих границ, в некоторых случаях фиксируются также внутриформационные структуры утыкания (срезания) слоистости [7] (см. рис. 2). Такое поведение рефлекторов может указывать на наличие в неоплейстоценовой толще серии надвиговых чешуй со ступенчатой траекторией сместителей (дуплексов) и связанных с ними складок [8, 9], формирующихся здесь, по всей видимости, под действием гравитационных сил. В данной трактовке более протяженные отрезки рефлекторов с пологим восточным падением должны соответствовать участкам межслоевого срыва, связанным между собой относительно короткими зонами смещения обратного падения, секущими слоистость (смыкающими надвигами по [8]). Отметим, что ступенчатая траектория поверхностей надвигов является весьма характерной особенностью компрессионной деформации слоистых толщ [7-9 и многие другие]. Выдержанная восточная вергентность складчато-надвиговых структур указывает на восточное направление оползневого транспорта, согласное с направлением падения как склона Дербентской котловины, так и предбакин-ской поверхности выравнивания. Отметим, что ранее нами уже отмечались оползневые дуплекс-структуры в Центральной котловине Индийского океана [10], где расположена крупнейшая из известных в океанах областей внутриплитных деформаций сжатия миоцен-четвертичного возраста, заложенная на океанской коре [11 и многие другие].

Большинство из предполагаемых оползневых дуплексов концентрируются вблизи западных склонов антиклинальных поднятий (см. рис. 2), т.е. в районах существующих препятствий на пути перемещения (оползания) осадков вдоль региональной плоскости наклона - поверхности несогласия предбакинского возраста. На отдельных участках профиля наблюдается резкий обрыв ре-

Рис. 1. Широтный сейсмоакустический разрез SES вдоль линии A'-A": западный склон Дербентской котловины в районе перспективного участка Ялама-Са-мур в Каспийском море (Мг : Мв = ~1 : 55). На врезках а и б показано местоположение профиля SES в Каспийском регионе (изобаты в метрах), на врезке в - в пределах регионального профиля НСП со спаркером A-A" [12]. Прямоугольными рамками отмечены участки профиля SES, приведенные на рис. 2 и 3. Пунктирная линия на врезке а - контур поднятия Ялама-Самур по изогипсе 2200 м по горизонту в юр-ско-меловых отложениях [1]. Пунктирная линия на врезке в - поверхность предбакинского несогласия, разделяющего нижележащие эоплейстоценовые (апшеро-но-тюркянские) и вышележащие неоплейстоценовые-голоценовые (бакино-новокаспийские) отложения.

флекторов нижнего (бакино-хвалынского) комплекса отражающими границами в основании вышележащих (новокаспийских) отложений (см. рис. 2). Это может свидетельствовать об активном проявлении процессов оползания и подвод-

Рис. 2. Фрагмент сейсмоакустического разреза SES (а) и его интерпретированный разрез (б), иллюстрирующие структуру верхней части осадочного чехла восточной части дагестанского шельфа (положение см. рис. 1). Увеличенный фрагмент профиля, иллюстрирующий предполагаемый оползневой вдвиговый клин неоплейстоценовых отложений в голоценовые. Здесь и на рис. 3: 1, 2 - рефлекторы: 1 - выделенные, 2 - предполагаемые; 3-6 - основные осадочные комплексы: 3 - голоценовый (новокаспийский), 4 - неоплейстоценовый (бакино-хвалынский), 5 - эоплейстоценовый (апшероно-тюркянский(?)), 6 - оползневой комплекс, предположительно сложенный породами апшеронско-тюркян-ского (для рис. 2) и бакино-хвалынского(?) возраста (для рис. 3); 7, 8 - границы между основными осадочными комплексами: 7 - поверхность предбакинского несогласия, 8 - подошва голоценовых отложений (предновокаспийское несогласие): а - выделенная, • - предполагаемая.

ной эрозии после накопления неоплейстоценовых отложений, вероятно, во время мангышлак-ской регрессии. Позже на этой эрозионной поверхности был отложен самый верхний голоценовый горизонт.

Характер взаимоотношения рефлекторов вблизи области выклинивания неоплейстоценовой толщи в восточной части фрагмента сейсмического профиля на рис. 2 позволяет предполагать наличие структуры типа "вдвигового клина" бакино-хвалынских отложений в вышележащие голоценовые осадки. Если наша интерпретация верна, то горизонтальная амплитуда вклинивания, оцениваемая по перекрытию интенсивного отражающего горизонта в подошве голоценовых отложений деформированными отложениями нижележащего комплекса, составляет порядка 100 м. Обнаружение такой структуры, по-видимому, свидетельствует об активном протекании процессов подводного оползания на склоне Дербентской котловины в голоцене после или во время (?) накопления новокаспийских отложений, т.е. и, вполне вероятно, вплоть до современной эпохи. Исходя из временного интервала 7000 лет, соответствующего новокаспийской эпохе [6], минимальная средняя скорость оползневого вклинивания на рассматриваемом участке оценивается в 1.5 см/год, хотя реальная скорость, по-видимому, выше, поскольку данная структура должна была возникнуть за более короткое время, чем весь период протекания новокаспийской трансгрессии. Возможно, этот оползневой вдвиговый клин возник в результате

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком