Неотектогенез региона и г. Бештау

НЕОТЕКТОГЕНЕЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ МИНЕРАЛОВОДСКОГО ВЫСТУПА И ЕГО СЕВЕРНОГО ОБРАМЛЕНИЯ

И. Г. Сазонов, кандидат геолого-минералогических наук, доцент, Д. А. Коллеганова, младший научный сотрудник (ОАО «СевКавНИПИгаз»)

Рассматривается история тектонического развития Минераловодского выступа на альпийском этапе. Обоснована трехэтапная история геоморфологического становления гор-лакколитов Пятигорья. Обосновываются перспективы нефтегазоносности и ожидаемые типы ловушек.

The article considers the history of Mineralovodski shelf tectonic development at alpine stage. Threestages history of laccoliths-mountains geomorphologic formation of Pyatigorie has been proved. The prospects of oil-gas capacity and probable types of traps are proved.

 

Минераловодский тектонический выступ является частью Скифской эпигерцинской плиты. Располагается он в пределах транскавказской поперечной приподнятой зоны [1]. Через Эльбрусское поднятие эта зона прослеживается далеко на юг, а к северу ее продолжением является Северо-Ставропольское сводовое поднятие. Здесь уместно отметить, что тектоно магматические события на Центральном Кавказе, в частности вулканические извержения Эльбруса, в той или иной степени синхронизировались с событиями на северном продолжении этой зоны.

На юге Минераловодский выступ сливается с Лабино-Малкинской моноклиналью, являющейся также наиболее приподнятой частью моноклинали северного склона Кавказа. Фундамент этой зоны сложен палеозойскими, интенсивно метаморфизованными породами, пронизанными крупными интрузиями магматических пород от гранитов (Кисловодско-Эшкаконский массив) до гипербазитов (Малкинский массив). Здесь фундамент залегает на отметках +500 – +800 м, перекрыт толщей (более 1 км) карбонатных отложений верхнеюрского возраста. К северу верхнеюрские отложения быстро уменьшаются в толщине, выклиниваются примерно на широте г. Кисловодска и вновь появляются на погружениях Минераловодского выступа, где возможно присутствие и более древних нижне-, среднеюрских и даже триасовых отложений [2]. Полностью морской бассейн покрывает Минераловодский выступ в начале мелового периода, а покидает его, и достаточно быстро, в конце плиоцена, о чем свидетельствует денудационное срезание миоцен-плиоценовых отложений, без признаков их стратиграфического выклинивания. Происходили эти события на фоне общего воздымания Кавказа в конце плиоценового времени. Хочется еще раз подчеркнуть, что поверхность Минераловодского выступа была подвергнута интенсивной денудации в конце плиоцена (конец апшерона – акчагыл). К этому времени заложились основные структурные элементы Минераловодского выступа и сопредельных территорий, получившие окончательную выраженность на заключительных этапах альпийского тектогенеза – в антропогене. Именно исключительную молодость многих структурных форм, в первую очередь локальных, мы и хотели бы подчеркнуть, а несколько позже и привести некоторые тому доказательства.

В северном направлении фундамент Минераловодского выступа погружается, образуя несколько пологих ступеней, которые связаны с существованием субширотных ступенчатых разломов фундамента.

Разломы палеозойского фундамента на Минераловодском выступе вообще развиты широко и разделяют его на ряд самостоятельных блоков. В плиоценовое время отдельные разломы послужили путями проникновения магмы к поверхности, вдоль них возник ряд магматических диапиров (лакколитов) различной формы и размеров. Имела место и более поздняя – четвертичная активизация этих разломов, длящаяся вплоть до настоящего времени, следствием чего является продолжающаяся дегазация глубинных зон земной коры и активная гидротермальная деятельность, приуроченная к этим разломным зонам:

многочисленные термальные источники, выделение углекислоты, сероводорода, радона. Все это является следствием недавней (в пределах десятков тысяч лет, а вполне возможно и просто нескольких тысяч лет) активизации глубинной тектоно-магматической деятельности в пределах Минераловодского выступа.

Последняя активизация всей Эльбрусской поперечной зоны, сопровождавшаяся извержениями вулкана Эльбрус, происходила всего 5 – 2 тыс. лет тому назад. Естественно предположить, что такие активизации имели место и ранее – в течение антропогенового времени. Остановимся на доказательствах вышеизложенного несколько подробнее. Прежде всего, это данные по геоморфологии гор-лакколитов Пятигорья. На склонах и вершинах многих гор находят многочисленную речную гальку, свидетельствующую о том, что до недавнего времени эти вершины находились на уровне единой денудационно-аллювиальной равнины, которой и являлась поверхность Минераловодского выступа. Следы этой денудационной поверхности до сих пор не уничтожены, что говорит об очень недавнем поднятии массивов гор-лакколитов [3, 4]. Особо следует отметить присутствие гальки из обточенных обломков коры выветривания, покрывающей поверхность Кисловодско-Эшкаконского гранитного массива на горе Лысой.

Галька эта встречается только в молодых террасах р. Подкумок. Отрезок долины реки Подкумок, некогда пересекавший поверхность г. Лысой до начала ее подъема, и в наше время отчетливо выделяется в привершинной ее части. Здесь можно видеть русловую часть покинутой долины, эрозионные террасы в массивных и толстослоистых известняках кампанского яруса верхнего мела, слагающего поверхностную часть г. Лысой. Подъем массива г. Лысой и деформация долины р. Подкумок были достаточно медленными,

по крайней мере времени было достаточно для формирования подземного стока реки за счет растворения стенок трещин в меловых известняках, по которым она текла, и образования карстовых каналов-понор до полуметра в диаметре, которые и сейчас обнаруживаются в пределах бывшего русла, оставаясь открытыми и зияющими. Величина воздымания по разнице отметок покинутой части долины и современной долины Подкумка, вынужденного петлей обогнуть г. Лысая, составляет не менее 300 м. На г. Машук картина аналогичная. Здесь Подкумок оставил на южных склонах высоко поднятую террасу, которая впоследствии была перекрыта травертинами u1079 за счет многочисленных и обильных минеральных гидротерм, возможно, и оживившихся при этом воздымании. Терраса эта получила название «армянской», и о ее молодости говорит обнаружение в основании травертинов речной гальки, в том числе из трахилипаритов бештаугорского типа и находки фрагментов костей четвертичных млекопитающих.

Массив г. Кинжал поднимается прямо в пределах древней долины р. Суркуль и огибается с юга ее современным руслом. Здесь поднятие массива вызвало деформацию и размыв древних и современных террас реки на склонах массива, что также однозначно свидетельствует в пользу чрезвычайно молодых воздыманий.

Таким образом, геологическая история гор-лакколитов выглядит совсем иной, чем она представлена в работах Герасимова А. П. (1911), Паффенгольца К. Н. (1956), Соболева Н. Д. и др. (1959), Сафронова И. Н. (1953) и др. Взгляды эти переходят, повторяясь, из одной работы в другую, и до последнего времени пересмотру не подвергались.

По нашему мнению, следует выделять неогеновый этап становления интрузивных тел лакколитов, которые формировались как магматические диапиры за счет внедрения вязкого магматического расплава в толщу мезо-кайнозойских пород. По абсолютным датировкам события эти можно отнести к концу караганского – началу сарматского времени (10 – 12 млн лет назад). Охлаждение и консолидация магмы тогда уже определили основные черты строения магматических тел, хорошо охарактеризованных в работе Н. Д. Соболева и др. (1959) [5]. Однако геоморфологическая их выраженность была другой, поднятия, возникшие над магматическими диапирами, в течение длительного времени, вплоть до четвертичного, подвергались денудации и были снивелированы до уровня прилежащей равнины, как это было описано выше. Мезо-кайнозойский чехол пород был удален с поверхности таких гор-лакколитов, как Змейка, Развалка, Железная и др., в то время как на Лысой, Машуке, Золотом Кургане и др. он был сильно уменьшен по толщине. В отношении массива г. Бештау остается невыясненным, было ли изначально обнажено его магматическое ядро, или он представлял собой криптолакколит. Однако ясно, что и в последнем случае ядро это было быстро обнажено денудацией, и галька трахилипаритов начала рассеиваться по прилежащей равнине, попадая в том числе в р. Подкумок и соответственно была включена в состав ее террас (г. Машук) [4]. Таким образом, выделяется второй – денудационный этап развития гор-лакколитов, охватывающий время от карагана до антропогена включительно.

Третий этап охватывает окончание антропогенового времени и характеризуется интенсивным выдавливанием каменных ядер лакколитов и воздыманием их на многие сотни метров над прилежащей равниной. Доказательств такому штокоподобному выжиманию выше приведено немало, однако отметим еще одно важное обстоятельство: обнаженные магматические ядра (Бештау, Змейка, Развалка и др.) рассечены вертикальными трещинами с зеркалами скольжения, свидетельствующими о вертикальных подвижках этих массивов уже в консолидированном состоянии. Ядра гор-лакколитов рассечены субвертикальными разломами, вдоль которых породы брекчированы. Обломки представлены бештаунитом,

размер обломков – от 1 – 2 см до 20 – 25 см, более крупные обломки редки, выполняют разломные зоны шириной от 1 – 2 до 10 – 15 м. Сцементирована тектоническая брекчия окислами железа, марганца, представляющими собой отложения гидротерм, видимо, неоднократно возобновлявших свою деятельность и после консолидации магматических ядер пятигорских лакколитов. Дробление пород в зонах разломов также свидетельствует о значительных вертикальных движениях магматических тел в уже консолидированном состоянии. Кстати, именно эти разломные зоны характеризуются урановым обогащением и представляли собой объект разработки на г. Бештау.

Таким образом, становится понятным отсутствие следов контактового метаморфизма у крутых боковых ограничений магматических тел, там, где имело место проскальзывание у таких контактов. Следы контактового метаморфизма, часто достаточно интенсивного, обнаруживаются там, где перекрывающие осадочные породы воздымались вместе с магматическим штоком, образуя его кровлю или будучи тесно связаны с ним в боковых частях (г. Бештау). Мощное воздымание привело к появлению крупных ступенчатых разрывов во вмещающих породах и в самих магматических телах. Об амплитуде этих разрывов можно судить по тому, что, например, нижнемеловые породы оказались поднятыми выше верхнемеловых на юго-восточном склоне Бештау (Козьи скалы). Это может быть единственный случай, когда можно уверенно утверждать, что сброс сформировался за счет движения вверх поднятого крыла.

События эти происходили на фоне общих поднятий всей зоны Минераловодского выступа и явились немаловажной частью общих тектонических событий, сформировавших его современный структурно-тектонический план.

В 50 – 60-х годах прошлого века в пределах северного обрамления Минераловодского выступа активно проводились нефтегазопоисковые исследования. Были проведены сейсморазведочные работы и пробурен ряд глубоких скважин. Выяснено, что Минераловодский выступ с севера ограничивается зоной Нагутских разломов субширотного простирания, имеющих региональное значение. К востоку эта зона простирается вдоль северного борта Терско-Каспийского прогиба, а к западу прослеживается по серии субширотных дислокаций в пределах Армавиро-Невинномысского вала. Нагутская зона разломов разделяет крупные тектонические элементы с различающимися тектоническими режимами, фациальными обстановками, характером дислоцированности и может играть роль краевого разлома (Смирнова М. Н., Станулис В. А., Яковлева Т. В. (1976); Лопатин А. Ф., Вобликов Б. Г., Коллеганова Д. А. (2004)) [6, 7].

Севернее Минераловодского выступа выделяются Нагутский опущенный и Северо-Нагутско-Веселовский приподнятый блоки, которые в мезозойских и кайнозойских отложениях выражены соответствующими синклинальным прогибом и антиклинальной зоной. Разрывы, ограничивающие синклиналь с юга и севера, установлены геологической съемкой, сейсморазведкой и бурением. Амплитуда разрывов в южном борту составляет 600 – 1000 м, на северном – около 100 м. Северо-Нагутско-Веселовская антиклиналь протягивается на 25 км при ширине около 5 км, имеет амплитуду до 200 м и осложнена рядом самостоятельных куполов. На Северо-Нагутском и Веселовском поднятиях в нижнемеловых отложениях были открыты промышленные залежи газоконденсата. Слабые притоки газа были получены при бурении скважин на Суркульско-Кумском и Кумагорском поднятиях к югу от Нагутского разлома, а также из нижнеюрских отложений на многочисленных поднятиях, расположенных на северо-западном продолжении Минераловодского выступа в пределах так называемой Янкульской зоны поднятий, и где, по нашему мнению, фундамент еще не вскрывался. За породы доюрского фундамента здесь ошибочно были приняты сильно уплотненные сланцеподобные аргиллиты нижнеюрского возраста, при вскрытии которых дальнейшую проводку скважин прекращали.

Открытие газоконденсатных залежей, повсеместно получаемые промышленные притоки природного газа в бурящихся скважинах, высокая газонасыщенность подземных вод, говорящие о перспективности этого региона в отношении нефтегазоносности, к дальнейшему открытию новых промышленных залежей не привели. Однако, по нашему мнению, не все перспективные объекты исследованы в достаточной степени, чтобы этот вопрос считать исчерпанным.

Активный неотектогенез привел к раскрытию недр и гидродинамической сообщаемости водоносных комплексов (от палеозойских до кайнозойских) с поверхностью. В наибольшей степени эти процессы охватили южную и центральную части Минераловодского выступа, в то время как на его северном и северо-западном погружениях могли возникать ловушки, прежде всего в зонах выклинивания пермо-триасовых и юрских отложений на северном склоне Северо-Нагутско-Веселовского поднятия. О возможном присутствии этих выклинивающихся комплексов говорят данные сейсморазведки и бурения (скв. 1 Вс). Насыщаться нефтью и газом могут также зоны разуплотнения фундамента, вернее перекрывающая фундамент кора выветривания и нанесенный на его поверхность реголит, о котором, кстати, шла речь выше, и спорадическое распространение которого было установлено на Минераловодском выступе: им покрыта поверхность Кисловодско-Эшкаконского гранитного массива, Малкинских гипербазитов и др. Подобные образования вскрыты в западной части Северо-Нагутско-Веселовского вала, скважина прошла по ним около 400 м. Это грубообломочные пестроцветы с обломками катаклазированных гранитоидов. Толща заметно интенсивнее уплотнена и метаморфизована по сравнению с вышележащими верхнеюрскими пестроцветами.

Несколько западнее в скважинах Курсавской и Подгорненской площадей подобные пестроцветные терригенные образования с углами падения 40 – 60° условно сопоставляются с куманской свитой Восточного Предкавказья. В этих образованиях следует ожидать ловушки литологического и литолого-стратиграфического ограничения. Уместно отметить, что целенаправленного поиска ловушек этого типа здесь не проводили.

Еще одной разновидностью ловушек могут явиться зоны повышенной трещиноватости, связанные с подвижками вдоль разломов. Возникать они могут как в кристаллических породах фундамента, так и в вышележащих толщах мезо-кайнозоя. Морфология таких зон может быть очень разнообразной и сложной, и целенаправленные их поиски также не проводились. Однако в последние годы появились новые методы высокоразрешающей сейсморазведки, которую и нужно ориентировать на поиски ловушек вышеозначенного типа. Первоочередными объектами следует считать зону Нагутских разломов, разломы, ограничивающие Северо-Нагутско-Веселовскую антиклиналь с юга и севера, бортовые зоны этой антиклинали, зону Янкульских поднятий.

Литература

1. Милановский, Е. Е. Геологическое строение Кавказа / Е. Е. Милановский, В. Е. Хаин. – М. : Изд. МГУ, 1963. – С. 356.

2. Марков, А. Н. Перспективы нефтегазоносности северного обрамления Минераловодского выступа / А. Н. Марков, В. С. Косарев // СевКавНИПИнефть : сб. науч. трудов. Геология и нефтегазоносность Северо-Восточного Кавказа. Вып. 41. – 1984. – С. 85 – 91.

3. Сазонов, И. Г. О генезисе и времени формирования гор-лакколитов Пятигорья / И. Г. Сазонов, В. А. Гридин, Л. А. Дагаев // Сб. науч. трудов СтГТУ. Серия «Нефть и газ». Выпуск 1. – Ставрополь, 1998.

4. Сазонов, И. Г. Особенности геологического развития Минераловодского выступа / И. Г. Сазонов, Д. А. Коллеганова // Вестник СевКавГТУ. 2006. № 3 (7). – С. 68 – 70.

5. Соболев, Н. Д. Неогеновые интрузивы и домезозойский фундамент района Кавказских Минеральных Вод / Н. Д. Соболев, А. А. Лебедев-Зиновьев, А. С. Назарова. – М. : Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, 1959.

6. Смирнова, М. Н. Рекомендации по дальнейшему направлению поисково-разведочных работ и новые данные о глубинном строении Терско-Сунженского прогиба / М. Н. Смирнова, В. А. Станулис, Т. В. Яковлева. – Грозный : Грозненский рабочий, 1976. – 52 с.

7. Лопатин, А. Ф. Глубинное строение Минераловодского выступа / А. Ф. Лопатин, Б. Г. Вобликов, Д. А. Коллеганова // Материалы Х региональной научно-технической конференции «Вузовская наука – Северо-Каказскому региону». Естественные и точные науки. Т. 1. 2006. – С. 33 – 34.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *