Палеогеография северо-восточной части Черного моря и
Западного Кавказа в мезозое и кайнозое
, , Леончик М. И.,
Введение
Реконструкции палеоседиментационных обстановок на северо-востоке Черного моря имели своей целью решение трёх основных задач: прогнозирование географического ареала и условий накопления потенциальных нефтегазоматеринских, коллекторских и флюидоупорных толщ; выяснение условий осадконакопления в районах расположения месторождений аналогов для количественной оценки потенциала перспективных объектов Черноморской впадины; подготовка соответствующей части комплекса входных данных для трёхмерного бассейнового моделирования и прогноза нефтегазоносности акватории.
Материалы и методы исследования
Для выполнения реконструкций применялись элементы классических методов непалинспастических реконструкций условий осадконакопления в геологическом прошлом, такие как анализ мощностей и фаций, формационного состава отложений, перерывов и несогласий.
Учитывая весьма слабую буровую изученность морской части региона, представления о стратиграфии и литолого-формационном составе отложений и распределении мощностей складывались на основе экстраполяции данных с прилегающей суши, осуществляемой вдоль структурной зональности, и материалов сейсмических исследований по континентальным и морским районам.
В числе исходных данных были использованы материалы переинтерпретации региональной сейсмики по акваториям с учётом результатов сейсмических исследований 2011 г., результаты региональных структурных обобщений по Западному Предкавказью, оценки мощностей мезозойских комплексов разреза орогенной зоны по данным геологических съёмок и публикаций, данные бурения и описания обнажений причерноморских территорий.
По результатам анализа данных были построены сбалансированные между акваториями и прилегающей сушей сводные карты мощностей основных осадочных комплексов - от средней юры до плейстоцена, которые, вместе с данными о литолого-формационных характеристиках разреза причерноморских территорий, стали основой для палеореконструкций.
Реконструкции палеоседиментационных обстановок осуществлялись для геохронологических интервалов от средней юры до рубежа миоцена и плиоцена включительно.
Результаты
Для юрского периода, согласно полученным результатам, в рассматриваемом районе была характерна "одноосная" бассейновая система – с одним глубоководным трогом на месте современного Западного Кавказа, сравнительно узкими мелководными шельфовыми пространствами, к северо-востоку и юго-западу от него, и достаточно широким развитием континентальных и периодически затопляемых и осушаемых территорий, в том числе на месте современной Черноморской впадины (рис. 1).
В шельфовых зонах происходило терригенное и карбонатное осадконакопление с преобладанием последнего и образованием в поздней юре карбонатных платформ, а в зонах переуглублённого шельфа, континентального склона и его подножий – накопление глинистых и глинисто-карбонатных пород, обогащённых органическим веществом. Завершению этой фазы развития соответствует выраженное на разрезах Причерноморья новокиммерийское несогласие.
Меловой период характеризуется существенным расширением шельфовой седиментации, соответствующим сокращением континентальных территорий и заложением, наряду с уже существующей Западно-Кавказской, второй глубоководной оси, соответствующей современной Восточно-Черноморской впадине (рис.2). Первоначально, в раннем мелу, она развивалась как переуглублённая шельфовая впадина, а конфигурацию выраженного глубоководного бассейна она приобрела значительно позже, только в палеоцен-эоцене. К концу мела произошла дифференциация Западно-Кавказского глубоководного бассейна на ряд узких трогов, разделённых подводными поднятиями, вершины которых выходили на поверхность в виде узких, периодически затапливаемых низменных островных зон и островных гряд. В раннем мелу для всей этой области было характерно чередование терригенного и карбонатного осадконакопления, а в позднем – преобладание карбонатного осадконакопления.
Рисунок 1. Прогнозная схема палеоседиментационной зональности северо-восточного района Черного моря в среднеюрское время. Условные обозначения: 1 – горы, 2 – низменности, 3 – внутренний мелководный шельф, 4 – континентальный склон, 5 – глубоководная впадина. Здесь и далее на рисунках римскими цифрами обозначены индексы фациальных зон и подзон
С окончанием мела и началом палеогена связывается начало формирования в рассматриваемой области "трёхосной" бассейновой системы. В палеоцене-эоцене происходит замыкание Западно-Кавказского бассейна: на его месте возникает суша, юго-восточная часть которой представлена разновысотными холмистыми и горными территориями, соответствующими современному Центральному Кавказу, а северо-западная – низкой периодически затапливаемой равниной. Ось Западно-Кавказской глубоководной области смещается к югу от этой суши – в район современного Туапсинского прогиба, а к северу от Западно-Кавказской суши, на месте современного Западно-Кубанского прогиба возникает новый относительно глубоководный Предкавказский бассейн. Для этого периода характерно сочетание карбонатного и терригенного осадконакопления и наличие размывов по периферии рассматриваемой области – для ранних стадий этого периода (ларамийское несогласие?)
Рисунок 2. Прогнозная схема палеоседиментационной зональности северо-восточного района Черного моря в позднемеловое время. Условные обозначения: 1 – горы, 2 – высокие холмистые равнины, 3 – низкие плоские равнины, 4 – низменности, 5 – внутренний мелководный шельф, 6 – внешний шельф, 7 – континентальный склон, 8 – глубоководная впадина
В майкопском веке фиксируются и получают дальнейшее развитие палеоседиментационные условия "трёхосной" бассейновой системы, заложенной в палеоцене-эоцене и включающей Западно-Кубанскую, Туапсинскую и Восточно-Черноморскую глубоководные впадины, объединённые общим зеркалом воды. Развитие этой системы идёт путём расширения и увеличения протяжённости Кавказского орогена, изменения конфигурации и увеличения глубоководности впадин в направлении от северных к южным. Этот период характеризуется развитием терригенной седиментации, с дифференциацией состава и размерности обломочного материала в сторону более глинистого или карбонато-глинистого разреза, по мере удаления от орогенной области Кавказа, и обогащением его органическим веществом.
Эта ситуация, при существенном обмелении северного, Предкавказского бассейна и его отделении от Черноморского сухопутным барьером Кавказа, в принципе сохраняется почти до позднего миоцена. Однако в конце миоцена (сарматский-мэотический века) и на границе с плиоценом выявляются эпизоды существенного падения уровня моря, вплоть до осушения значительных пространств, занятых современной акваторией и образованием на месте современной Восточно-Черноморской впадины замкнутого или полузамкнутого озера или лагуны (рис. 3). Падение уровня моря находит отображение в размывах, наблюдаемых на сейсмических разрезах, и, согласно опубликованным ранее результатам термомеханического моделирования истории погружения Черноморской впадины (Spadini e. a., 1997), составило не менее 1500 м относительно современного уровня.
Рисунок 3. Прогнозная схема палеоседиментационной зональности северо-восточного района Черного моря в эпоху «сарматского озера». Условные обозначения: 1 – горы, 2 – высокие холмистые равнины, 3 – низкие плоские равнины, 4 – низменности, 5 – внутренний мелководный шельф, 6 – внешний шельф, 7 – наземные долины, 8 – подводные долины
Выводы
Реконструкции палеоседиментационных обстановок, характерных для мезозоя и кайнозоя в пределах северо-восточной части Черного моря и прилегающей территории Северо-Западного Кавказа показали, что нефтегазоматеринскими свойствами, исходя из условий осадконакопления, могут обладать глинистые отложения средней юры, нижнего и верхнего мела и майкопа, которые накапливались в глубоководных обстановках внешних шельфов и континентальных склонов палеобасейнов соответствующего возраста.
Коллекторами могут служить шельфовые карбонатные отложения верхней юры, глинисто-карбонатные отложения нижнего мела, карбонатные отложения верхнего мела, прибрежные или более глубоководные (турбидитовые) терригенные отложения майкопской серии и среднего-верхнего миоцена.
В качестве покрышек выступают терригенные и терригенно-карбонатные отложения осадочного разреза различных горизонтов.
Список литературы
Spadini G, Robinson A. G., Chloetingh S. A.P. L. [1997] Termomechnical Modelling of Black Sea Basin Formation, Subsidence, and Sedimentation. In.: Regional and Petroleum Geology of the Black Sea and Surrounding Region, AAPG, Memoir 68, pp. 19-38.
