ГЕОТЕКТОНИКА, 2008, № 3, с. 18-29
УДК 551.243.6(47)
РОЛЬ ПОПЕРЕЧНЫХ СДВИГОВ В СТРУКТУРЕ КРЯЖА КАРПИНСКОГО И ПРОБЛЕМА ИХ КИНЕМАТИКИ
© 2008 г. В. Г. Казьмин1, В. А. Буш2, Л. И. Лобковский1
1Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, 117997, Нахимовский проспект, д. 36 2ЗАО "Аэрогеофизика", Москва, 103287, 2-я Хуторская ул., д. 38а Поступила в редакцию 28.04.2007 г.
Сегментарное строение кряжа Карпинского обусловлено развитием поперечных сдвигов северовосточного простирания с амплитудами порядка 30-40 км. Крупнейшими являются впервые выделенный Прибрежный сдвиг, а также известный ранее Аграханский разлом. Предложена новая схема корреляции структурных элементов восточного сегмента кряжа и его подводного продолжения с учетом сдвига по Прибрежному разлому. Согласно этой схеме, сухопутным продолжением Зюдев-ского прогиба является Семеновский, а не Джанайский прогиб. Поднятие к югу от Зюдевского прогиба сопоставляется с Промысловско-Цубукским валом, смещенным по Прибрежному сдвигу. В свою очередь, это поднятие смещается по правому сдвигу, совпадающему с Аграханским разломом. Образование поперечных сдвигов относится к раннепермской эпохе формирования коллизионной структуры кряжа, возникшей в результате замыкания бассейна, возможно, с корой океанического типа. Разломы были активны также в эпохи раннетриасового рифтогенеза и позднетриасо-вой инверсии. Судя по структурной карте поверхности майкопских отложений, Аграханский разлом не пересекает Терско-Каспийский прогиб, а, дугообразно изгибаясь, сочленяется с системой правых сдвигов восточного ограничения Дагестанского клина. Вдоль западного побережья Каспийского моря может быть выделена система сдвигов с правым смещением. Северное звено системы - Аграханский разлом - было активно, главным образом, в позднем палеозое-раннем мезозое в связи с формированием складчато-покровного сооружения кряжа Карпинского. Разломы южного звена ограничивают с востока Кавказский синтаксис Альпийского пояса и сохраняют активность в настоящее время.
Кряж Карпинского представляет собой погребенный позднепалеозойский складчатый пояс около 150 км шириной, смыкающийся на западе со складчатой зоной Донбасса, а на востоке уходящий в пределы акватории Северного Каспия (рис. 1). Как было уже давно показано, на восточном побережье Каспийского моря структуры кряжа продолжаются складчатыми зонами Мангышлака и полуострова Бузачи и, таким образом, кряж Карпинского можно рассматривать как сегмент Донбасско-Бузачинской складчатой системы [13].
Позднее на базе более широких обобщений была сформулирована концепция, согласно которой Донбасско-Бузачинская система имеет как западное (Припятско-Донецкий авлакоген), так и восточное (складчатая зона Туаркыра) продолжение. В целом этот ансамбль структур изначально представлял собой Сарматско-Туаркыр-скую рифтовую систему, образовавшуюся в среднем-позднем девоне и претерпевшую инверсию в конце палеозоя-раннем мезозое [2]. На кряже Карпинского, в частности, главная фаза инверсии была в ранней перми, когда позднепалеозойское складчатое сооружение было шарьировано на
структуры южного обрамления Прикаспийской депрессии.
На структурных картах Каспийского бассейна обычно показано непрерывное продолжение тектонических зон кряжа Карпинского через акваторию к восточному побережью [4]. В качестве единственного поперечного нарушения показывают Аграханский (или Аграхан-Гурьевский) разлом, установленный по геофизическим данным в 1980-х гг. [8] и пересекающий Донбасско-Бузачинскую систему, примерно в центральной части Каспийского бассейна. По мнению Н.В. Ко-роновского [11], этот разлом является продолжением левосдвиговой системы, прослеживающейся через Аграханский полуостров, Терско-Каспийский прогиб и Большой Кавказ и далее, через Анатолию, на соединение с Левантийским (или Западно-Аравийским) сдвигом. Существование поперечной Кавказско-Анатолийской сдвиговой системы предполагалось и другими исследователями [12, 21].
В последние годы в рамках работы по Международному проекту "Геологическое строение, металлогения и нефтегазоносность трансграничных осадочных бассейнов Центральной Евразии" в
50° 54° в.д.
Рис. 1. Сдвиги восточной части кряжа Карпинского и западного побережья Каспийского моря
1 - Прикаспийская депрессия; 2 - ороген Большого Кавказа; 3 - область развития "безгранитной" коры; 4 - геологические границы; 5 - сдвиги; 6 - надвиги. Прерывистая линия в знаках 4-6 обозначает предположительное положение. Буквенные обозначения: ВСК - восточный сегмент кряжа Карпинского; Б - Бузачи; ЗСК - западный сегмент кряжа Карпинского; М - Мангышлак. Цифры в кружках: 1 - Прибрежный сдвиг, 2 -Аграханский разлом (2' - его продолжение), 3 - Южно-Дагестанская зона разломов, 4 - Самурский разлом, 5 - Западно-Каспийский разлом (его северный отрезок - Ленгебиз-Сальянская зона), 6 - Сангеварский разлом
ГНПП "Аэрогеофизика" (ныне ЗАО "Аэрогеофизика") была проанализирована глубинная структура Предкавказского нефтегазоносного бассейна, включая кряж Карпинского и сопредельную (российскую) часть Каспийского моря. Использование существующих и составление новых структурных карт позволило выявить целый ряд особенностей строения фундамента и чехла в пределах изученной территории. В частности, удалось получить новые данные о сдвигах в северной части Каспийского моря, выявить крупную, ранее неизвестную сдвиговую зону на подводном продолжении кряжа Карпинского, пересмотреть представления о кинематике Аграханского разлома.
ПРОДОЛЬНАЯ СЕГМЕНТАЦИЯ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ КРЯЖА КАРПИНСКОГО
Как упоминалось выше, северная граница кряжа Карпинского проводится по фронту погребенных позднепалеозойских покровов, по которым палеозойские складчатые толщи кряжа надвинуты на структуры южного обрамления Прикаспийской депрессии. В породах аллохтона и мезозойском-кайнозойском неоавтохтоне покровов, параллельно фронту надвигов, протягивается система валов, известная под названием Каракульско-Смушковской зоны (рис. 2). К югу от Каракульско-Смушковской зоны в структуре
46° в.д.
Рис. 2. Сдвиговая зона на границе западного и восточного сегментов кряжа Карпинского
1 - изогипсы поверхности палеозойского фундамента в километрах; 2 - фронт позднепалеозойских покровов; 3 -сдвиг; 4 - взброс; 5 - сброс; 6 - разлом с неустановленной кинематикой; 7 - граница Каракульско-Смушковской зоны. Буквенные обозначения: ВСК и ЗСК - см. подпись к рис. 1. З-Ч - Заветнинско-Чилгирское поднятие
кряжа Карпинского отчетливо различаются его восточный и западный сегменты [2, 13, 14] (см. рис. 1, 2). В свою очередь, в западном сегменте различное строение имеют северная и южная зоны, разделенные субширотным разломом. Северная зона имеет характер широкого свода, переходящего в северо-западном направлении в пологую (Цимлянскую) моноклиналь. Наиболее крупной структурой здесь является Заветнинско-Чилгирское поднятие - пологий свод с глубинами кровли палеозоя менее 1.5 км. В отдельных кульминациях эти глубины составляют 0.6-0.8 км. Для южной зоны характерно развитие вытянутых в северо-западном направлении крупных пологих антиклинальных структур - валов, смыкающихся
на западе с зоной складчатости на юге Донбасса. Подчеркивается структурная близость западного сегмента к Донбассу, граница с которым носит условный характер [13, 14].
Восточным ограничением западного сегмента является субмеридиональный разлом, проходящий примерно вдоль 46° в.д. Положение разлома отчетливо трассируется на карте поверхности складчатого палеозоя (см. рис. 2). С запада к разлому примыкает нижняя часть склона Заветнин-ско-Чилгирского поднятия, образующая уступ высотой 200 м. В восточном крыле прослеживаются субширотные структуры восточного сегмента, причем с приближением к разлому изогипсы поверхности палеозойских отложений испы-
48° в.д.
45°
46° с.ш.
45°
48°
Рис. 3. Структура поверхности палеозойского фундамента в прибрежной зоне Северного Каспия 1 - южная граница Прикаспийской депрессии; 2 - изогипсы поверхности фундамента в километрах; 3 - предполагаемые изогипсы; 4 - главные сдвиги; 5 - второстепенные сдвиги; 6 - сбросы (а) и прочие разломы (•)
тывают резкий изгиб к югу. Характер изгиба указывает на левосдвиговое смещение. Показательно, что к востоку от разлома резко, до 90 км, увеличивается амплитуда фронтального надвига кряжа на Астраханский свод, что согласуется с левым сдвигом вдоль разлома.
В восточном сегменте структурный план кряжа резко отличный (рис. 3, 4). Главными элементами строения поверхности палеозойского фундамента являются здесь два линейных субширотных поднятия ("валы"), типа приразломных антиклиналей, осложняющих свод кряжа. Валы разделены асимметричным прогибом. Свод северной антиклинали - Полдневского вала - по поверхности фундамента обрисован изогипсой -1.4 км. Северное крыло вала пологое, южное оборвано разломом, по которому вал надвинут на Семеновский прогиб. Продольный разлом нару-
шает также сводовую часть антиклинали, в пределах которой известно два локальных поднятия. В строении складчатого основания вала участвуют морские триасовые отложения [16].
Семеновский прогиб имеет форму асимметричной синклинали с пологим северным и крутым южным крылом. Максимальные глубины поверхности фундамента в его южной прираз-ломной части достигают 2.8 км. В западном направлении шарнир прогиба воздымается, и он срезается поперечным разломом, разделяющим восточный и западный сегменты кряжа. На востоке, уже в акватории Каспийского бассейна, Семеновский прогиб ограничен с юга локальным Зюдевским поднятием с глубинами фундамента менее 2.0 км.
Следующая к югу антиклиналь - Промыслов-ско-Цубукский вал шириной 12-14 км - имеет асимметричную форму. Согласно сейсмическому
48° в.д.
46°
45°
46° с.ш.
45°
48°
Рис. 4. Структурная схема прибрежной зоны Северного Каспия
1 - южная граница Прикаспийской депрессии; 2 - граница поднятия ("вала"); 3 - линейные поднятия ("валы"); 4 - терраса; 5 - грабены Манычской системы; 6 - главные сдвиги; 7 - второстепенные сдвиги; 8 - сбросы; 9 - прочие разломы; 10 - оси поднятий (а) и прогибов (б). Буквенные обозначения: АР
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.