ГЕОТЕКТОНИКА, 2008, № 5, с. 79-94
УДК: 551.242
КРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ФУНДАМЕНТ И СКЛАДЧАТЫЙ КОМПЛЕКС ВОЛГО-УРАЛЬСКОГО, ПРИКАСПИЙСКОГО И ПРЕДКАВКАЗСКОГО
НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ БАССЕЙНОВ
© 2008 г. В. А. Буш1, В. Г. Казьмин2
1ЗАО "Аэрогеофизика", 103287, Москва, 2-я Хуторская ул. д. 38а.
2Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН, Москва, 117997, Нахимовский проспект, д.36.
Поступила в редакцию 19.12.2007 г.
Использование объемных моделей петрофизических свойств пород кристаллического фундамента: их эффективной намагниченности и эффективной плотности позволило получить новые данные о глубинном строении Волго-Уральского, Прикаспийского и Предкавказского нефтегазоносных бассейнов. В первом удалось установить тесную пространственную связь некоторых рифейских рифтов с линейными раннепротерозойскими зонами, возможно, также рифтовой природы. Значительно детализирована структура раннепротерозойского Торопец-Сердобского пояса. В прибортовой зоне Прикаспийской депрессии допалеозойский фундамент образован породами с петрофизической характеристикой вулканитов основного состава. Эти образования, выходящие местами за пределы бортового уступа, могут быть частью рифейского ареала базальтового магматизма плюмовой природы. Показано, что Прикаспийская депрессия образовалась на месте тройного сочленения рифейских рифтов: двух океанических (Сарпинская и Центрально-Прикаспийская ветви) и одной континентальной (Пачелмский авлакоген). Резкие отличия петрофизических свойств фундамента Балтики и Астраханского свода позволяют рассматривать свод как часть крупного террейна, причленившегося к Балтике в венде. Под палеозойским комплексом кряжа Карпинского выявлена сутура, по которой сочленяются Астраханский террейн и террейн, образующий фундамент центральной и южной части кряжа. В зоне сочленения фундамента кряжа Карпинского и Скифской платформы (террейна) выявлена система северо-вергентных надвигов, образовавшихся во время коллизии Скифии с Евразией. Геологические данные позволяют отнести это событие к раннему палеозою.
Внутреннее строение дорифейского фундамента Волго-Уральского Прикаспийского и Предкавказского нефтегазоносных бассейнов изучено в настоящее время резко неравномерно. Прямые данные глубокого бурения имеются лишь для Волго-Уральского бассейна, в основном, для центральной и юго-западной части Волго-Уральского свода. На остальной части территории Волго-Уральской провинции дорифейский фундамент вскрыт лишь редкими скважинами, не позволяющими получить представления о его региональной структуре. В пределах Прикаспийского и северной части Предкавказского бассейнов в связи с большой глубиной залегания кристаллический фундамент скважинами не вскрыт. Поэтому для исследования его внутреннего строения приходится пользоваться региональными геофизическими данными: прежде всего магнитометрическими, а также гравиметрическими и сейсмическими.
В последние годы стали доступны данные высокоточных магнитометрических и гравиметрических аэросъемок, которые позволяют путем компьютерного анализа составляющих магнитного и гравитационного полей получить объемные (трехмерные) модели петрофизических
свойств пород кристаллического фундамента: эффективной их намагниченности и эффективной плотности [5]. Сопоставление таких моделей с данными глубокого бурения и обнаженными, хорошо изученными районами позволяет установить состав и возраст петрофизических комплексов, выявить их пространственные тектонические взаимоотношения и, в конечном счете, выполнить достаточно надежное картирование внутренней структуры фундамента. Примером такой работы может служить карта кристаллического фундамента большой части Восточно-Европейской платформы в рамках проекта "Глубинное строение Московской синеклизы" [3, 4]. К сожалению, объем современных аэрогеофизических съемок еще невелик, и многие части территории ими не охвачены. Тем не менее, интерпретация уже полученных данных, дополненная анализом опубликованной литературы, позволили получить новые результаты и осветить более полно внутреннюю структуру докембрийского фундамента нефтегазоносных бассейнов юго-востока Восточно-Европейской платформы.
Во внутреннем строении докембрийского фундамента Волго-Уральского, Прикаспийского и Предкавказского бассейнов следует различать:
Волго-Уральский мегаблок, Торопец-Сердоб-ский и Воронежский блоки, Прикаспийский мегаблок, блоки кряжа Карпинского (сегмент Донец-ко-Мангышлакской рифтовой системы) и Скифской платформы (рис. 1).
ВОЛГО-УРАЛЬСКИЙ МЕГАБЛОК
В составе докембрийского фундамента Волго-Уральского мегаблока около 70% площади занимают архейские комплексы гранулитовой и высокотемпературной амфиболитовой фации метаморфизма с возрастом 3.11-2.85 млрд. лет (ЛЯ1-2 - здесь и ниже индексы соответствуют показанным на рис. 1). Широко развиты также продукты раннепро-терозойского диафтореза архейских гранулитовых комплексов. Ограниченным развитием пользуются позднеархейские супракрустальные осадочно-вул-каногенные комплексы амфиболитовой фации метаморфизма с возрастом 2.7-2.5 млрд.лет. Заключительный этап раннепротерозойского тектоге-неза был связан с формированием рифтогенных структур и ознаменовался гранитоидным магматизмом с возрастом 2.3-1.9 млрд. лет. Локально присутствуют постколлизионные гранитные и субщелочные интрузии. В формировании фундамента мегаблока С.В. Богданова [8] выделяет два главных этапа становления континентальной коры: позднеархейский (до 2.70 млрд. лет) и ранне-протерозойский (1.90 млрд. лет). Примечательно, что в пределах Волго-Уральского мегаблока полностью отсутствуют зеленокаменные позднеархейские структуры, столь характерные для Карельского и Сарматского мегаблоков ВосточноЕвропейской платформы.
В пределах исследуемой территории во внутреннем строении Волго-Уральского мегаблока выделяются следующие блоки второго порядка:
Южно- и Северо-Татарский, Токмовский и Жигу-левско-Пугачевский.
Южно- и Северо-Татарский блоки расположены в центральной части Волго-Уральского бассейна в междуречье Волги и Белой. Докембрий-ский фундамент Татарских блоков хорошо изучен скважинами нефтеразведочного бурения. В Южно-Татарском блоке выделяется громадный купол, образованный среднеархейскими породами. В сложении купола участвуют высокоплотные (свыше 2.90 г/см3) высоко намагниченные комплексы, представляющие собой основные гранулиты (отрадненская серия). Это двупироксе-новые меланократовые плагиогнейсы и кристаллические сланцы [15]. Меньшим распространением пользуются гиперстеновые, биотит-гиперстеновые плагиогнейсы (эндербито-гнейсы), отличающиеся от первых меньшей намагниченностью при той же плотности (большечеремшан-ская серия). С гранулитами ассоциируют небольшие тела амфиболовых габбро и габброноритов (екатерининский комплекс). Эндербито-гнейсы закономерно переходят в породы пониженной плотности (2.7 г/см3) и средней намагниченности, которые по данным петрографического изучения образцов керна идентифицируются как ультра-метагенные чарнокитизированные и эндербити-зированные образования - гранат-биотитовые, гранат-гиперстеновые плагиогнейсы и плагио-мигматиты. Генетически с ними связаны небольшие тела гранитоидов эндербит-чарнокитового ряда (колыванский комплекс). Ультраметаген-ные ассоциации формируют метаморфические купола среди основных гранулитов. Местами эти породы переходят в ультраметагенные мигмати-то-гнейсы и микропертитовые плагиограниты рахмановского комплекса.
Рис. 1. Схема структурного районирования кристаллического и складчатого фундамента Волго-Уральского, Прикаспийского и Предкавказского нефтегазоносных бассейнов
1-3 - Волго-Уральский мегаблок, 1, 2 - ранне-среднеархейские комплексы; 1 - в относительно поднятых блоках, 2 -в глубоко погруженных блоках; 3 - раннепротерозойские супракрустальные комплексы предположительно рифто-генной природы; 4-6 - Торопец-Сердобская зона: 4 - архейские образования автохтона и аллохтона (?) коллизионной зоны, 5 - гранулитовые комплексы Пересыпкинского блока, 6 - раннепротерозойские аккреционные комплексы Калужской подзоны; 7,8 - Воронежский блок (автономный террейн в составе Сарматского мегаблока): 7 - среднеархей-ские (?) комплексы основания Воронцовской зоны, 8 - раннепротерозойские образования воронцовской серии; 9-12 - Прикаспийский мегаблок: 9 - магнитоактивный фундамент Прибортовой зоны Прикаспия с широким развитием метавул-канитов основного состава, 10 - вероятное распространение тех же образований, 11 - "безгранитный" фундамент зоны Центрально-Прикаспийского рифта (состав и возраст не установлены), 12 - фундамент Астраханско-Актюбин-ского блока, присоединившегося к Балтике предположительно в венде; 13-15 - Скифская платформа (террейн) и кряж Карпинского: 13 - докембрийский фундамент Кряжа Карпинского, перекрытый складчатым палеозойским комплексом; 14 - вендский-раннепалеозойский фундамент Скифского террейна, перекрытый складчатым палеозойским комплексом; 15 - альпийский складчатый пояс Большого Кавказа; 16 - осадочное заполнение рифейских авлакоге-нов; 17 - главные граничные разломы, 18 - прочие разломы, в т.ч. сдвиги и надвиги; 19 - границы структур, породных комплексов; 20 - бортовой уступ Прикаспийской депрессии; 21 - граница террейнов в основании кряжа Карпинского, 22 - граница подводного конуса выноса в устье Рязано-Саратовского (Пачелмского) авлакогена, 23 - фронт надвига кряжа Карпинского, 24 - линия геологического разреза на рис. 2. Символы и цифровые обозначения. Интрузии в фундаменте Скифского террейна: у - гранитный массив, у8 - массив гранодиоритов и диоритов, 1, 2, 3 - тектонические пластины в фундаменте Скифского террейна. Буквенные обозначения. Своды: ЖП - Жигулевско-Пугачевский, СТ - Северо-Татарский, ЮТ - Южно-Татарский, ТС - Токмовский. Впадины: Бу - Бузулукская, Ме - Мелекесская; КК - Казанско-Кажимский авлакоген. Зоны, разломы: КИ - Кильмезская зона; ПБ - Прибрежный сдвиг, СМр - Сур-ско-Мокшинский разлом, З - Зензелинский вулканический массив
Образования раннепротерозойского прото-платформенного чехла выявлены в пределах Се-веро-Татарского свода. Это унийская метаморфическая толща с возрастом 2.10-1.80 млр
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.