Фундамент Предкавказья

Первые фактические сведения о складчатом фундаменте Предкавказья появились лишь в послевоенные годы в результате развертывания широкого фронта поисково-разведочных работ на нефть и газ. Данные бурения и геофизических исследований прежде всего доказали, что на всей территории региона субгоризонтально залегающие нормально-осадочные толщи с юркими или нижнемеловыми отложениями в основании повсеместно подстилаются дислоцированными и в разной степени метаморфизованными домезозойс-кими образованиями. Тем самым были поставлены на фактическую основу прежние теоретические представления, базировавшиеся лишь на межрегиональных сопоставлениях, о принадлежности территории Предкавказья к структурам типа молодой платформы. Вопрос же о возрасте и типе фундамента этой молодой платформы даже и после получения прямых геологических данных о его составе и строении постоянно вызывал острые дискуссии и остается далеким от окончательного разрешения до настоящего времени.

В первые 10-15 послевоенных лет проводились, в основном, исследования вещественного состава (литолого-петрографическая характеристика и определение физических свойств пород) вскрываемых скважинами дочехольных образований, а также предпринимались попытки установления их возраста, причем, как правило, основанием для заключений о возрасте служили лишь межрегиональные сопоставления и только в единичных случаях - прямые фаунистические и палинологические определения.

В последующий почти 30-летний период наметился определенный спад интереса к проблемам фундамента Предкавказья, и систематические целенаправленные исследования его как единой региональной структуры почти не проводились. Происходит постепенное смещение акцентов - конкретный анализ особенностей состава и строения фундамента, базирующийся на фактических материалах бурения, все более вытесняется обсуждением вариантов интерпретации структуры фундамента и истории ее формирования, причем существенную роль начинают приобретать работы, в которых проблема возраста и структуры фундамента решается в основном на геофизических материалах.

На территории Предкавказья [Летавин, Орел и др., 1987] выделяются четыре разновозрастных и тектонически разнородных комплекса. Наиболее древними являются добайкальские (докарельский, карельский и готский) тектонические комплексы отложений, составляющие погребенное продолжение юго-восточного погружения Украинского щита и Азовский выступ. Следующим является байкальский складчатый комплекс верхнего протерозоя (ри-фея-венда) и нижнего палеозоя, занимающий южную часть Предкавказья и граничащий с альпийскими складчатыми сооружениями Кавказа. Далее следует герцинский тектонический комплекс, который подразделяется на ранне-и позднегерцинский подкомплексы. Раннегерцинский подкомплекс девона -нижнего карбона развит на основной территории Предкавказья, ограничиваясь на севере системой Манычских прогибов. Позднегерцинский подкомплекс фундамента (средний-верхний карбон - нижняя пермь) выполняет в основном северную часть рассматриваемой территории, пограничную с Прикаспийской впадиной: территория кряжа Карпинского, являющаяся восточным погребенным продолжением Донбасса, имеет, по-видимому, средне- или позднепротерозойское заложение.

Добайкальские (докарельский, карельский и готский) тектонические комплексы. Добайкальские комплексы Азовского выступа и прилегающей части Украинского щита вскрыты несколькими десятками скважин на глубинах от 500 до 2500 м.

Здесь выделяются следующие формации.

1. Гранитно-гнейсовая формация, относящаяся к беломорскому комплексу архея, породы которого претерпели беломорскую фазу тектогенеза на границе архея и раннего протерозоя - 2600±100 млн лет.

2. Формация биотит-плагиоклазовых гранитов, относящихся к карельскому комплексу нижнего протерозоя, образование которых связано с раннекарельской фазой тектогенеза - 2300±100 - 1900±100 млн. лет. К этому же комплексу относятся и мигматиты гранитного состава, развитые на востоке Украинского щита.

3. Терригенная формация кварцитов, кварцито-сланцев, филлитов, относящихся к карельскому комплексу пород нижнего протерозоя, но дислоцированных в позднекарельскую тектоническую фазу - 1900+100 -1750+50 млн лет.

4. Формация микроклиновых и щелочных гранитов восточной части Украинского щита, относимых к готскому тектоническому комплексу с возрастом образования 750±50 - 1200±50 млн. лет.

Северная граница Азовского выступа довольно точно устанавливается бурением и проводится по осевой зоне Тузловско-Пролетарского прогиба. Севернее этой границы располагаются складчатые палеозойские сооружения Донбасса. Южная граница проводится по северному борту Северо-Азовского и Каневского валов и далее по северному борту Ленинградской зоны поднятий.

Восточная граница выступа наиболее неопределенная и на различных тектонических и других картах показывалась по-разному. Полученные в последние годы материалы глубокого бурения уточняют эту границу. Она плавной волнистой линией проходит западнее железной дороги Тихорецк-Сальск, незначительно выходя за нее на юге и на севере. Что касается западной границы, то она проводится условно по линии г. Амросиевка - устье Миусского лимана - западная оконечность Ейского полуострова.

Необходимо отметить, что выделение, стратиграфическое положение и корреляция древних толщ до сих пор в значительной мере условны. У различных исследований на этот счет имеются противоречивые взгляды. Мы придерживаемся взглядов на геологическое строение древних толщ, исходя из представлений Д.С. Кизивальтера (1960 г.), выделившего в этих толщах ряд свит.

Наиболее древняя картыкская свита, известная в основном в верховьях р. Баксан, сложена темно-серыми биотитовыми двуслюдяными гнейсами, плагиогнеисами и кристаллическими кварцево-слюдистыми сланцами видимой мощностью 3200-3300 м. Возраст отложений определяется условно как ри-фей-вендский.

Залегающая выше чегемская свита представлена серыми и темно-зелеными кристаллическими сланцами, в которых преобладают сланцы различного состава (мусковитовые, хлоритовые, альбитовые и др.). В целом породы мета-морфизованы в хлоритовой фации. Мощность свиты составляет более 2700 м.

На породах чегемской свиты согласно залегают породы хасаутской свиты, представленные вулканогенно-осадочным комплексом. Это серые, зеленоватые и бурые рассланцованные порфириты, диабазы, туфы, песчаники, филлиты, слюдистые сланцы. Часть пород сохранила реликтовые структуры первичных отложений, которые интенсивно дислоцированы в крупные складки северо-западного простирания. Видимая мощность чегемской свиты превышает 3600 м.

Возраст хасаутской и чегемской свит определяется по находкам в них спор как венд-раннепалеозойский (возможно, раннекембрийский) (данные Тимофеева, 1962 г.). Такие же породы вскрыты в восточной части Восточно-Кубанской впадины. Известны отдельные случаи вскрытия близких по возрасту отложений на западном борту Терско-Каспийского прогиба и даже в платформенной части Восточного Предкавказья.

Байкальский фундамент Западно-Кубанского прогиба, видимо, соединяется с байкалидами, развитыми в фундаменте Степного Крыма. Байкальский фундамент Терско-Каспийского прогиба построен, вероятно, сложнее, поскольку на него, возможно, наложены складчатые структуры герцинид, отражающиеся в виде Терско-Сунженской структурной зоны в более молодых породах.

Таким образом, байкальские складчатые и метаморфизованные комплексы занимают в фундаменте Предкавказья наиболее южное положение, пограничное со складчатыми альпийскими сооружениями Большого Кавказа. Их южная граница совпадает с зоной развития альпийской складчатости в пределах Северо-Западного и Северо-Восточного Кавказа, а в пределах Центрального Кавказа проходит по северной границе палеозойского синклинория Передового хребта.

Северная граница распространения предкавказских байкалид проводится менее уверенно, а в ряде случаев условно.

В Западном Предкавказье эта граница совпадает с региональным разломом, ограничивающим с севера Западно-Кубанский передовой прогиб. Далее эта граница проходит в субмеридиональном направлении по восточному склону Березанского вала и северному ограничению Восточно-Кубанской впадины, пересекает самую северную часть Минераловодского выступа и к востоку условно трассируется по северному борту Терско-Каспийского передового прогиба.

Рассмотренные отложения прорываются гранитоидными интрузиями по-зднепалеозойского возраста, которые в отдельных случаях настолько многочисленны и занимают столь обширные площади, что затушевывают характер развития и строения вмещающих отложений. Присутствие интрузий, связанных с орогенным позднепалеозойским развитием этой области, указывает на соответствующий тип геосинклинального развития территории распространения байкальских складчатых комплексов.

Раннегерцинский тектонический подкомплекс. К раннегерцинскому тектоническому подкомплексу относятся складчатые и метаморфизованные отложения среднего палеозоя (S, D, С₁), слагающие фундамент большей части Предкавказья до границы с кряжем Карпинского на севере и до массива байкалид на юге.

Здесь отложения фундамента представлены мощными (свыше 2000 м) толщами различных сланцев темно-серого, почти черного цвета, состоящими из серицит-кремнистых, углисто-кремнистых, карбонатно-серицитовых и хлоритовых разностей. Реже встречаются прослои, обогащенные песчано-алев-ролитовым материалом, а также рутилсодержащие сланцы. Во всех без исключения случаях эти отложения значительно метаморфизованы, филлити-зированы, рассланцованы. Иногда они прорываются жилами светлых эффузивных пород. Как правило, углы падения составляют 45-70°, однако нередко породы поставлены на голову. В то же время, слабая дислоцирован-ность (до 20°) встречается в этой толще сравнительно редко. Возраст этих отложений определен как D₃-C, на основании палинологических анализов (данные М.Ф. Мирчинка и др., 1963 г. и А.И. Летавина, 1980 г.).

Таким образом, разрез среднепалеозойского фундамента Предкавказья представляется следующим образом. Базальными горизонтами являются сланцевые (первично-вулканогенные) толщи S-O(?) вскрытой мощностью более 50 м. Отложения D₁ и D₂ достоверно не установлены. Отложения D₃ и С₁ (турне) составляют в основном глинистую толщу мощностью более 2000 м. По периферии Азовского выступа развиты карбонатные (до 300 м) и песчано-глинистые (предположительно более 2000 м) толщи C₁ (турне-визе).

Вся рассмотрения выше толща прорывается многочисленными гранитоидными интрузиями в основном верхнепалеозойского возраста. Их развитие особенно характерно для Центрального и Восточного Предкавказья, где они иногда занимают значительные пространства, особенно в зонах, тяготеющих к Манычским прогибам (данные А.И. Летавина, 1980 г.).

Позднегерцинский тектонический комплекс. Севернее зоны Манычских прогибов до границы с древней платформой располагается обширная территория кряжа Карпинского. Он сложен слабо метаморфизованными, дислоцированными отложениями верхнего палеозоя донбасского типа (материалы Я.П. Маловицкого, А.И. Летавина, 1969 г. и А.И. Летвина, 1980 г.). Однако фациально эти отложения отличаются от разрезов каменноугольных отложений Донецкого бассейна. Донецкие фации протягиваются к востоку в основном по железной дороге Тихорецк-Волгоград. Далее происходит фациальное изменение донецкого разреза: прекращается угленосность, почти исчезают известняки, разрез становится более глинистым и монотонным. Здесь преобладают песчано-алевролитовые и глинистые породы преимущественно темно-серого цвета, иногда с буроватыми оттенками. Глинистые породы представлены сланцами серицит-кремнисто-углистых, серицит-карбонатно-кремнистых и других разновидностей. Песчаники и алевролиты кварц-полевошпатовые, с обломками эффузивных, карбонатных и кремнистых пород. В породах фиксируются процессы начального метасоматоза, приводящего к перераспределению кремнезема и других компонентов. Цемент глинисто-слюдистый. Все эти отложения часто пересекаются трещинами, выполненными кварцем и кальцитом. Отложения этого комплекса практически повсеместно дислоцированы. Углы падения, замеренные по кернам, составляют в основном 30-35°. Полные мощности отложений достигают в пределах кряжа Карпинского 7-10 км.

Стратиграфия этих отложений относительно детально разработана на западе кряжа от р. Дон до железной дороги Тихорецк-Волгоград. Здесь не вызывает сомнений присутствие в основном отложений С2, различные горизонты которого выходят на домезозойскую поверхность. В восточной части и

на южном склоне кряжа устанавливается верхнекаменноугольно-нижнепермский возраст складчатых отложений фундамента. В западной части Предкавказья верхнепалеозойские отложения возможны под триасовым комплексом Каневского и Березанского валов.

В целом приходится констатировать, что на фоне в той или иной мере обоснованных представлений о возрасте фундамента и его структуре (на уровне структурно-формационно-тектонических комплексов или этажей) к рассматриваемому времени достоверные сведения о его внутренней структуре и строении этих крупных единиц почти полностью отсутствовали.

Материалы, полученные в результате бурения Достлукской, Манычской и Кунаковской скважин позволили впервые собрать в единую вертикальную последовательность выделяемые ранее в пределах Предкавказья и вновь выявленные подразделения. Эти скважины вскрыли фундамент на глубину более 2000 м и дали новый уникальный материал, не поддающийся однозначной интерпретации и требующий специального рассмотрения.

Стратиграфия

Триасовые отложения

Восточное и Центральное Предкавказье

Со времени принятия МСК "Региональной стратиграфической схемы верхнепермских и триасовых отложений Восточного Предкавказья" [Решение..., 1979] получен обширный фактический материал, существенно видоизменяющий представления о строении триасовых отложений Восточного и Центрального Предкавказья. Это связано, прежде всего, с выявлением резкой латеральной изменчивости большинства подразделений триасовой толщи, отображающей структурно-фациальную зональность территории Предкавказья. На протяжении триаса эта зональность испытывала неоднократные перестройки, но при этом оставалась постоянно заметно отличной от современного структурного плана.

Принятое в "Региональной стратиграфической схеме..." расчленение триасовых образований для современных структурных зон отвечает лишь частному случаю строения триасовой толщи в пределах отдельных участков Восточного Предкавказья и в итоге в ней не находят отражения многочисленные вариации строения ряда подразделений триасового разреза, установлению которых способствовал выход поискового и разведочного бурения за пределы этих зон.

В составе триасовых отложений Восточного и Центрального Предкавказья четко обособляются три вещественных комплекса (нижнетриасовый, средне-верхнетриасовый и верхнетриасовый) с собственным планом струк-турно-фациальной зональности. Для нижнетриасового комплекса характерна наиболее дробная и контрастная латеральная дифференциация с обособлением многочисленных структурно-фациальных зон субкавказской ориентировки. Средне-верхнетриасовый комплекс характеризуется значительно ослабленной латеральной дифференциацией с частичным лишь наследованием раннетриасовой зональности, тогда как верхнетриасовый комплекс вновь обнаруживает резкую изменчивость строения с совершенно иной струк-турно-фациальной зональностью, маскирующей зональность нижележащих комплексов. Отмеченными чертами строения триасовых образований Восточного и Центрального Предкавказья определяется необходимость раздельного рассмотрения особенностей стратиграфического расчленения и литологической характеристики вышеуказанных комплексов, а также и раздельного описания каждого из комплексов в пределах отдельных структурно-фациальных зон.