книги из ГПНТБ / Завьялов В.М. Условия аккумуляции нефти и газа и закономерности размещения их в Днепропетровско-Донецкой впадине

ференцированных подвижек блоков фундамента, проявлявшихся на значительной территории. Периоды роста структур были связаны с эпохами регионального подъема (перерывы восадконакоплении), а полное или частичное прекращение их развития приходилось на время наиболее обширных трансгрессий — периоды спокойного осадконакопления.

Поскольку движение блоков происходило по ограничивающим их разломам, во впадине отмечается определенная закономерность

Образованные эпейрогеническими движениями складки были впоследствии осложнены соляной тектоникой, активные проявления которой связаны с фазами наибольших вертикальных движений фундамента. Определенные стратиграфические уровни, достигну­ тые соляными штоками при подъеме в осадочной толще (предкамеиноугольный, предверхнепермский, предмеловой, предпалеогеновый и современный), являются отражением основных этапов формиро­ вания структур во впадине. Следует отметить, что высота подъема соли зависела не только от амплитуды вертикальных перемещений отдельных блоков фундамента, но и от объемов соляных масс.

Как видно из вышеизложенного, разломы играли большую роль в формировании структуры Днепровско: Донецкой впадины. Они оп­ ределили ее заложение, блоковое строение кристаллического фун­ дамента и способствовали образованию в осадочном чехле струк­ турных форм.

Классификация разнообразных разрывных нарушений, выявлен­ ных в пределах Днепровско-Донецкой впадины геофизическими ис­ следованиями и бурением, произведена М. В. Чирвииской (1966). За основу классификации разрывных нарушений принята глубин­

разломы Днепровско-Донецкой впадины подразделены М. В. Чир­ вииской на три основных типа:

1) разломы глубинного заложения (подкоровые), возникшие в йерхней мантии на глубинах более 50—60 км;

2)разломы глубокого заложения (коровые), образующиеся внутри земной коры в промежутке глубин 10—60 км, вероятно, за счет разрядки напряжений при формировании разломов глубинного заложения;

3)разломы мелкого заложения (внутричехолыіые), образую­ щиеся на глубинах до 10—12 км внутри осадочного чехла вслед­ ствие воздействия глубинных процессов (складчатые или диффе­ ренцированные тектонические движения) и соляной тектоники.

На рассматриваемой территории выделяются две основные грѵп-

20

пы разломов — разломы северо-западного направления, определив­ шие конфигурацию грабена и ориентировку складчатых форм чех­ ла, и разломы поперечного простирания — северо-северо-западного, меридионального и северо-восточного (рис. 4). Разрывные наруше­ ния этих направлений относятся к главным.тектоническим направ­ лениям, контролирующим структурное положение основных геотек­ тонических элементов земной коры.

Так как современные области осадконакоплеиия развиваются обычно на кристаллическом или складчатом, метаморфизованном в той или иной степени, основаниях, то развитые на территории этих областей поперечные разломы в свое время могли являться про­ дольными нарушениями для древних геосинклиналей и платформ, на базе которых формируются в настоящее время осадочные бас­ сейны. Так, поперечные разломы Днепровско-Донецкой впадины по отношению к докембрийским (саксаганским) структурным элемен­ там Украинского щита в свое время были ародольными разломами (Борисов, 1962).

Разломы северо-западного направления обусловили в среднедевонское время заложение рассматриваемого региона. По данным исследований методом ГСЗ краевые разломы, отделяющие впадину от склонов Украинского щита и Воронежского массива, прослежи­ ваются в гранитном и базальтовом слоях земной коры, что дает ос­ нование считать их глубинными.

Расстояние между краевыми разломами, ограничивающими Днепровско-Донецкий грабен, увеличивается в юго-восточном на­ правлении. Так, в районе Чернигова оно составляет 75 км, а в рай­ оне Краснограда — 135 км. Амплитуда краевых нарушений также значительно варьирует по простиранию грабена. Наименьшая ам­ плитуда разломов по поверхности кристаллического основания на­ блюдается на участках прибортовых выступов фундамента, где она

ная, зона глубинного разлома) выделяется шесть разломов: Ельский, Пакульский, Колайдинский, Михайловско-Голубовский, Кри- ворожско-Павловский и Южно-Донецкий. Протяженность этих раз­ ломов изменяется от 60 до 200 км и более. Смещение кровли фун­ дамента по разломам колеблется от 0,5 до 3,0—4,0 км. Эти разломы представляют собой системы сбросов, удаленных друг от друга на расстояние нескольких километров. Распространение названных ^ разломов обычно ограничивается прибортовыми выступами докем- * брийского фундамента.

В пределах северо-восточной зоны обрамления грабена в насто-

21

ящее время можно четко выделить только два разлома: Шатилковский и 'Березнянский. Первый из них является наиболее протяжен­ ным (300 км), максимальное суммарное смещеи'ие кровли фунда­ мента вдоль него достигает 4,0—4,5 км. Остальные разломы в этой зоне (Северный, Южно-Харьковский, Шевченковский и Краснорецкий) отделяются друг от друга менее четко, что объясняется их не­ достаточной изученностью.

Как уже отмечалось, краевые разломы характеризуются в ос­ новном северо-западным простиранием, только на отдельных участ­ ках оно сменяется северо-северо-западным или широтным. Подоб­ ные отклонения объясняются более устойчивыми, жесткими участ­ ками земной коры, трудно поддающимися расколам (Чирвинская, 1963). Некоторые из таких устойчивых блоков (Кременчугско-Кобе- лякский, Самаринско-Волчанский) содержат полосы железистых кварцитов, о чем свидетельствуют ориентированные в меридиональ­ ном направлении магнитные аномалии. В северо-западной части впадины значительно повлияла на отклонение простирания краевых разломов зона гранитных интрузий Кировоградско-Драбовского докембрийского антнклинория. Современное простирание краевых разломов Днепровско-Донецкого грабена отражает также горизон­ тальные сдвиговые смещения, происходящие по разломам северо­ восточного простирания. Величина горизонтального смещения по поперечным разломам местами достигает нескольких десятков ки­ лометров. Одновременное изменение простирания краевых разло­ мов как в юго-западной, так и в северо-восточной прибортовых зо­ нах, сопровождающееся соответственным отклонением простирания структур осадочного чехла впадины, свидетельствует об общности причин, вызывающих подобные изменения. Эти причины в масшта­ бе Днепровско-Донецкой впадины могут считаться региональными и обусловливаются в основном изменением вещественного состава

Одной из характерных черт краевых глубинных разломов явля­ ется многофазность их формирования, сопровождающегося неодно­ кратными инверсиями подвижек. Современный облик краевых раз­ ломов был создай в основном в допоздневизейское время, когда по ним в несколько этапов происходило опускание грабена. В после­ дующие эпохи перемещения по краевым разломам неоднократно возобновлялись, но характер их был иной — нарушения формирова­ лись в периоды перерывов осадконакоплеиия и по ним происходили реверсивные многократные подвижки. Интенсивность движений бы- лазначителы-ю меньше, чем в допоздневизейское время, что и обус­ ловило незначительную амплитуду разрывов осадочной толщи в краевых зонах грабена.

В различных частях региона интенсивность и длительность раз­ вития краевых разрывов была непостоянной — большей на востоке, чем на западе (рис. 4). Так, по данным В. С. Скляревского (1967),

22

Колайдинцевский, Михайловско-Голубовский и другие разломы продолжали жить еще в предпалеогеновое и, возможно, более позд­ нее время, а по расположенному западнее Пакульскому разлому подвижки прекратились уже в карбоне.

Помимо краевых глубинных разломов, положивших начало об­ разованию рассматриваемого региона, внутри грабена выделяется еще несколько разломов северо-западного простирания: Наровлянский, Речицкий, Видельцевский, Октябрьский, Ефремовско-Марь- евский, Центральный. Протяженность их достигает 100—200 км.

В отличие от краевых глубинных нарушений, внутренние разло­ мы грабена далеко не всегда прослеживаются so всех слоях зем­ ной коры. В поверхности Мохоровичича находят отражение толь­ ко разломы восточной части грабена (Центральный, Марьевский, Северо-Донецкий). Отмечается (М. В. Чирвинская и др.), что и на остальной территории грабена зафиксированы области пекоррелируемости волн от поверхности Мохоровичича, которые в принципе могут отождествляться с разломами верхней части земной коры. Однако пока не представляется возможным увязать их с опреде­ ленными разрывами поверхности Конрада и нарушениями по фун­ даменту и чехлу. •

Значительная часть внутренних разломов грабена выражена по поверхности фундамента небольшой ступенью, а в осадочном чех­ ле проявляется крупными протяженными флексурами или сброса­ ми с амплитудой более 0,5 км. Имеются также разломы, выражен­ ные ступенью по фундаменту, но не получающие отображения в оса­ дочном чехле или более глубоких горизонтах земной коры. Такое разнообразие характера проявления разломов в различныхслоях земной коры зависит от времени заложения разломов, условий и продолжительности их формирования.

Ко второй группе разломов, определивших внутреннюю струк­ туру Днепровско-Донецкого региона, относятся нарушения попереч­ ного простирания (субмеридионального, северо-северо-западного и северо-восточного). По площади поперечные разрывы распределе­ ны неравномерно, концентрируясь главным образом в зонах, рас­ положенных на продолжении поперечных выступов фундамента, вдающихся в грабен со стороны бортовых частей впадины. Зоны по­ перечных нарушений представляют собой системы сравнительно не­ протяженных (10—15 км) сбросов, располагающихся как кулисообразно, так и параллельно на расстоянии 2—3 км друг от друга.

Следует отметить, что в отличие от разломов северо-западного простирания поперечные нарушения в Днепровско-Донецкой впа­ дине значительно слабее охарактеризованы геолого-геофизическим материалом. Вдоль региона не проводилось в достаточном объеме глубинное сейсмозондирование, в связи с чем не представляется возможным определенно судить о глубинной структуре поперечных разломов. Во многих случаях не может быть также однозначно ре­ шен вопрос о наличии таких нарушений на том или ином участке впадины. Часто существование поперечных разломов предполага-

23

ется, исходя из-особенностей строения осадочной толщи — резкого ограничения вкрест простирания отдельных структур, торцовых со­ членений разноориентированных поднятий, горизонтального сме­ щения тектонических зон, расположения цепочек соляных куполов, долин рек и т. п.

Время возникновения поперечных разломов, развитие образо-

Рнс. 4. Схематическая карта расположения в Дпспровско-Донецкоіі впади­ не разломов в кристаллическом фундаменте и месторождении нефти и газа.

гаемых зон поперечных разломов: 4 — девонское и предпоздиевизейское, 5 —

Чирвинской); месторождения: 6 — нефтяные, 7 — нефтегазовые^ — газовые.

24

ванных ими поперечных приподнятых зон, а также взаимоотноше­ ние со структурными зонами северо-западного простирания еще пол­ ностью не выяснено. ІІо мнению Р. М. Писграк (1962) и ряда дру­ гих исследователей, разломы субмеридионального направления предопределены внутренней структурой докембрийского основания впадины, в котором еще до заложения Днепровско-Донецкого ре­ гиона были широко распространены складчатые структуры северо­ восточных простираний. Образование последних рассматривается как результат наиболее поздних (протерозойских) движений, фор­ мировавших фундамент до возникновения осадочного чехла плат­ формы.

Анализ палеогеологических карт позволил Р. М. Пистрак сде­ лать заключение о длительной истории развития поперечных раз­ ломов во впадине, заложившихся еще до начала ее формирования. На палеогеологических картах выделяются тектонические зоны, по­ перечные к простиранию впадины. О вертикальных перемещениях этих зон можно судить по очертаниям границ и взаимоотношениям осадочных образований различного возраста. Так, на геологических картах доверхнепермских и докайнозойских отложений ДнепровскоДонецкой впадины (Хохлов, 1957; Мартынов и др., 1962, 1965, 1966) вырисовывается на северо-восточном и юго-западном ее бортах не­ сколько структурных выступов, образованных изгибами границ раз­ новозрастных отложений (Самаринско-Волчанский и др.).

•25

Развитие поперечных нарушений в раннепермское время отража­ ет изменение фаций и мощностей нижнепермских'осадков. В перм­ ской структуре впадины выделяются три крупные депрессии, разде­ ленные относительно узкими, отстающими в прогибании участками: донецкая часть впадины с Бахмутской и Кальмиус-Торецкой кот­ ловинами, юго-восточная часть впадины с Орчиковской депресси­ ей и северо-западная часть, для которой характерен ряд мелких депрессий (Пистрак и др. «Отражение...», 1967). Относительная са­ мостоятельность депрессионных зон, контролирующих распростра­ нение соленосных фаций и отличающихся повышенной мощностью отложений нижней перми, дает основание связывать их с блоками кристаллического фундамента, ограниченными системой продоль­ ных и поперечных разломов. Среди последних выделяются Петро- павловско-Балаклейская, Павлоград-Борисовская, НехворощанскоВысокопольская зоны разломов, Рыбальский, Ромодан-Синевский, Драбово-Иваницкий и другие разломы.

Поперечные зоны разломов в осадочной толще выражаются в резких перепадах мощностей, смене фаций, изменении простира­ ния изопахит, а также иногда фиксируются разрывами. К этим раз­ ломам в прибортовых частях впадины приурочены выступы крис­ таллического основания впадины. Большая часть разломов отно­ сится к глубинным (приуроченность к ним поднятий базальтовой магмы) и характеризуется древностью заложения.

Таким образом, наряду с доминирующими движениями кристал­ лического основания впадины по разломам северо-западного на­ правления, обусловившими ее заложение, на протяжении всей исто­ рии развития региона имели место также подвижки фундамента по нарушениям северо-восточного простирания.

направлений. Однако они фиксируются спорадически и соотношение

Движение блоков кристаллического основания Днепровско-До­ нецкой впадины продолжается и в настоящее время. В работе Ю. А. Мещерякова и М. И. Синягиной (1961), посвященной совре­ менным движениям земной коры, приведена карта тектонических движений западной половины Европейской части СССР. На карте выделяется ряд поднятий и опусканий. Территория Днепровско-До­ нецкой-впадины характеризуется различной интенсивностью текто­ нических движений. Для большей ее площади свойственны положи­ тельные вертикальные движения — от 2 до 7,5 мм/год. На этом фоне отмечается несколько участков, где величины поднятий превышают 10 мм/год, а опусканий — 2 мм/год. Границы зон различной интен­ сивности движений простираются в северо-восточном направлении, что, вероятно, обусловлено подвижками фундамента по нарушениям северо-восточного простирания. Северо-восточная зональность со­ временных вертикальных движений земной коры на территории впа-

26

Г Л А В А I I

ненными в большинстве случаев солью! В результате проявления со­ ляного тектогенеза на поднятиях образовалось значительное коли­ чество дизъюнктивных нарушений, обусловивших сложное блоковое строение месторождений (рис. 5).

Большинство месторождений многопластовые. Например, Качановское месторождение содержит более 30 продуктивных горизон­ тов, Глинско-Розбышевское, Рыбальское и др.— более 20 и т. п. Интервал промышленной нефтегазоносное™ на ряде месторожде­ ний достигает 2000 м и более.

Среди месторождений, связанных с брахиантиклиналями, сле­ дует выделить группу газовых месторождений, приуроченных к по­

Крестищенское и др. (рис. 6). Для этих месторождений характерны массивно-пластовые залежи, экранируемые галогенно-сульфатны- ми покрышками.

Необходимо упомянуть и о весьма отличном по своему строению Северо-Голубовском газовом месторождении, расположенном в се­ веро-восточной краевой зоне Днепровско-Донецкого грабена. По палеозойскому и мезозойскому осадочным комплексам оно пред­ ставляет собой структурный нос, а по палеогеновым и неогеновым отложениям — брахиантиклинальную складку с нечетко выраженной северо-западной периклиналью. Характерным для этого месторож-

28