Тип бассейна:
Подтип бассейна:
Класс бассейна:
Возраст бассейна:
Тип полезных ископаемых:
Геологический возраст начало:
Геологический возраст конец:
Площадь: 126076.4 км²
Стратиграфическое расчленение мезозойско-кайнозойских отложений Черного моря главным образом основывается на выделении и корреляции отражающих опорных горизонтов сейсморазведки МОГТ [Туголесов и др., 1985; Finetti etal., 1988; Мейснер и др., 2003; Nikishinetal., 2003; Афанасенков и др., 2007 и др.]. Это связано, прежде всего, с отсутствием здесь естественных опорных разрезов, привычных в условиях суши. Некоторые сведения о возрасте и литологическом составе отложений получены путем обобщения информации материалов бурения [InitialReportsoftheDSDP…, 1978; Геологическая история Черного моря…, 1980; Stovbaetal., 2009; Menlikietal., 2009 и др.], драгирования [Щербаков и др., 1977; Шимкус и др., 1979, 1987; Шнюков и др., 1991 и др.] и отбора проб грунтовыми трубками [Geological and geophysical ..., 1992; Mud volcanism ..., 1994; Deep sea ..., 1995; Mud volcansm and fluid venting ..., 1996; Deep-water cold seeps …, 2007 и др.] в шельфовых и глубоководных областях Черного моря.
В связи с отсутствием глубоких скважин в глубоководной части Черноморского бассейна до сих пор остается открытым вопрос о возрасте его наиболее древних отложений. По данным различных исследователей начало образования и, соответственно, возраст наиболее древних отложений Черноморской котловины относится к рифею [Милановский, 1991], к концу раннего мела – баррему-апту [Hippolyteetal., 2010] или апту-альбу [Афанасенков и др., 2007], к позднему мелу – раннему палеогену [Туголесов и др., 1985; Зоненшайн и др., 1990, Мейснер и др., 2003].
Мезозойская эратема (MZ)
Юрская система (J)
Наиболее древними отложениями в пределах Черноморской глубоководной котловины и ее бортов, по материалам геофизических исследований, скоррелированным с данными по строению и составу разрезов в пределах Горного Крыма, являются мезозойские образования [Басов, 1997]. Это подтверждается результатами драгирования на западном и северном бортах впадины, где были подняты аргиллиты, алевролиты, песчаники и сидериты, подобные породам таврической серии Крыма и датируемые ранней-средней юрой. Наряду с породами таврической серии на Алуштинском участке континентального склона подняты среднеюрские туффиты и верхнеюрские микрозернистые известняки [Шимкус и др., 1979, 1987; Шнюков и др., 1991].
Меловая система (K)
Наличие отложений мелового возраста предполагается во многих районах Черноморского бассейна по геофизическим данным [Туголесов и др., 1985; Афанасенков и др., 2007 и др.]. Их присутствие подтверждено драгированием северного, северо-западного и южного континентальных склонов, на поднятии Архангельского [Щербаков и др., 1977; Шимкус и др., 1979, 1987; Шнюков и др., 1991], а также бурением в шельфовой зоне [История…, 1988]. Как правило, нижнемеловые отложения представлены терригенными песчано-глинистыми породами, а верхнемеловые - мелоподобными и перекристаллизованными известняками и мергелями.
Рис. 1. Литолого-стратиграфические разрезы скважин на Керченском и Таманском полуостровах и по данным глубоководного бурения DSDP [Басов, 1997].
Подобные меловые отложения характерны и для Керченского и Таманского полуостровов (рис. 1). На Керченском полуострове в скважине Мошкаревская 1 бурением вскрыта алеврито-глинистая толща нижнего мела мощностью 2.2 км, которая сменяется вверх по разрезу мергелями верхнего мела. На Таманском полуострове нижний мел слагается переслаиванием алеврито-глинистых и карбонатных пород, а верхний мел представлен груборитмичным чередованием известняков, мергелей, глин и алевролитов мощностью до 1.4 км [Туголесов и др., 1985].
Кайнозойская эратема (KZ)
Кайнозойские отложения во впадине Черного моря выделяются и подразделяются на основании прослеженных отражающих горизонтов, которые в свою очередь скоррелированы с данными скважин в глубоководье, на шельфе и прилегающей суше. Такой корреляции благоприятствует спокойное, почти горизонтальное залегание слоев на большей части впадины и их широкое площадное распространение [Мейснер и др., 2003]. Литология кайнозойских отложений глубоководной котловины изучена слабо из-за практически полного отсутствия глубокого бурения в этой области. По данным геофизики отложения этого возраста достигают здесь мощности 12-15 км. Исключение составляют голоценовые и верхнеплейстоценовые отложения, состав которых хорошо изучен широким отбором осадков грунтовыми трубками.
В кайнозойском осадочном выполнении Черного моря выделяется ряд опорных отражающих горизонтов (Q – в подошве четвертичных отложений, I –сопоставленный с подошвой верхнего миоцена, Iа – в кровле отложений олигоцена-нижнего миоцена (майкопской серии), IIа – увязанный с кровлей эоцена), которые подразделяют кайнозойский чехол на пять крупных комплексов: 1) антропоген; 2) верхний миоцен - плиоцен; 3) средний миоцен; 4) олигоцен-нижний миоцен (майкопскую серию); 5) палеоцен-эоцен. Для более детального стратиграфического деления нет достаточно надежных оснований [Туголесов и др., 1985; Горшков, 1986; Мейснер и др, 2003].
Самый нижний палеоцен-эоценовый комплекс отложений характеризуется почти горизонтальной слоистостью и «лишь местами изогнут в пологие малоамплитудные складки, как бы зародыши крутых складок лежащих над ними майкопских глин» [Туголесов и др., 1985]. В Западно-Черноморской впадине мощность этих отложений превышает 5 км, а в Восточно-Черноморской она несколько меньше и составляет 3 км, увеличиваясь локально до 5-6 км в юго-восточной части Гурийского прогиба. В направлении к бортам впадин палеоцен-эоценовый комплекс постепенно уменьшается в мощности и выклинивается полностью, прислоняясь к поверхности мезозоя [Туголесов и др., 1985]. Отложения этого комплекса в пределах Черноморской впадины выравнивают рельеф, сформированный мезозойскими породами, заполняя впадины и перекрывая небольшие поднятия, но выклиниваются на крупных – Андрусова-Архангельского и Шатского.
В пределах суши и на шельфе раннекайнозойские образования изучены достаточно хорошо.
Палеогеновая система (Pg)
Палеоценовый отдел
На суше отложения палеоцена распространены, главным образом, в Крыму и на Таманском полуострове, где они представлены массивными и грубослоистыми органогенно-детритусовыми известняками с фауной пелеципод и гастропод Pectunculus duponti Cossm., Ostrea montensis Cossm., Crassatella exelsa Cossm., Turritella montensis Br. et Corn., мергелями, глинами и известковистыми глинами с редкими прослоями песчаников [Муратов, 1973; Басов, 1997]. Мощность отложений возрастает на Таманском полуострове до 600-900 м по сравнению с равнинной частью Крыма, где она не превышает 300 м.
В северо-западном Причерноморье терригенно-карбонатные отложения палеоцена имеют ограниченное распространение и сокращенную мощность (до 50-60 м), а в районе турецкого побережья полностью отсутствуют.
Эоценовый отдел
Отложения эоценового возраста распространены в Черноморском регионе гораздо шире палеоценовых образований [Туголесов и др., 1985]. В Крымско-Таманском районе породы нижнего эоцена представлены коричневатыми неслоистыми глинами, известковистыми глинами, песчаниками и редкими прослоями нуммулитовых известняков с комплексом ископаемых остатков: Nummulites globulus Leym., N. аtacicus Leym., N. сrimensis Nem., Assilina placentula Desh., Pseudoammussium corneum Sow., Chlamys parisiensis Orb., Exogyra eversa Mell., Cryphaea rarilamella Mell. Вверх по разрезу нижнеэоценовая преимущественно глинистая толща сменяется мергелями и нуммулитовыми известняками среднего эоцена. Верхнеэоценовые породы представлены мергелями, обогащенными органическим веществом, с фораминиферами: Nummulitus incrassatus Harp., Acarinina rotundimarginata Sub. и Hantkenina alabamensis Cush. [История..., 1988].
Палеогеновая и неогеновая системы (Pg-N)
Олигоцен – нижний миоцен(Pg3-N11)
Наибольшее развитие в Черноморском регионе имеют отложения олигоцен-раннемиоценового возраста, известные также на суше как майкопская серия [Туголесов и др., 1985]. Максимальные мощности этих отложений (4-6 км) установлены в Западно- и Восточно-Черноморских впадинах и в прогибах Сорокина, Керченско-Таманском и Туапсинском (рис. 2).
На суше майкопская серия характеризуется мощной толщей серых и шоколадно-бурых глин, обогащенных органическим веществом, с сидеритовыми конкрециями и прослоями алевролитов и песчаников [Басов, 1997; Козлова, 2003].
Характерную особенность майкопских отложений Черноморской впадины представляют диапировые складки, приуроченные к областям с максимальными мощностями: к Западно-Черноморскому бассейну, прогибам Сорокина, Керченско-Таманскому и Туапсинскому. Во всех этих структурах толща палеоцен-эоцена не подверглась складчатым деформациям, или они очень слабо выражены. Складки отчетливо выражены в кровле майкопа и проявляются в вышележащих толщах [Туголесов и др., 1985; Лимонов и др., 1997; Мейснер и др., 1998]. По мнению Терехова и др.(1989), Афанасенкова и др. (2007) и др. в Туапсинском прогибе причиной образования складок в майкопских отложениях являются взбросово-надвиговые деформации с общей поверхностью срыва в подошве толщи. В Гурийском прогибе, где мощность майкопских отложений не превышает 3 км, складки имеют унаследованный характер [Туголесов и др., 1985; Горшков, 1986].
Неогеновая система (N)
Неогеновые отложения частично изучены бурением непосредственно во впадине Черного моря [Initial Reports of the DSDP…, 1978; Геологическая история…, 1980; Куприн и др., 1984; Туголесов и др., 1985, История ..., 1988; и др.]. В таблице 3.1 приводится их детальное литологическое описание по данным DSDP в сравнении с разрезом Керченского полуострова.
Наименьшими мощностями (первые сотни метров) миоценовых отложений характеризуются вал Андрусова, Гудаутский и Очамчирский своды. В прогибах Туапсинском и Сорокина мощность миоцена также находится в пределах первых сотен метров. При этом она сокращается на антиклиналях и увеличивается в синклиналях. Наибольшей мощностью средне-верхнемиоценовых отложений характеризуется Гурийский прогиб - здесь она превышает 3 км. В Керченско-Таманском прогибе на шельфе миоцен выклинивается полностью [Туголесов и др., 1985].
Плиоценовые отложения в пределах Черного моря также распространены повсеместно за исключением вала Архангельского и южной оконечности вала Шатского. Максимальные мощности (до 1.2 км) приурочены к центральной части современного Черноморского бассейна. Минимальные мощности зафиксированы на Гудаутско-Очамчирском поднятии, на своде вала Шатского и в северной части моря.
Четвертичная система (Q)
Наиболее изученными в глубоководной котловине Черного моря и на ее бортах являются позднечетвертичные отложения, которые доступны для опробования грунтовыми трубками. Новоэвксинский горизонт (Unit 3) характеризуется преобладанием серых глинистых илов с примазками гидротроилита и прослоями песчаного и алевритового материала, частота встречаемости которых увеличивается от центра бассейна к континентальному склону, как результат действия мутьевых и суспензионных потоков [Басов, 1997]. Стагнация Черного моря в позднечетвертичное время и бескислородные условия вызвали накопление сапропелевого горизонта (каламитские слои – Unit 2). В результате этого содержание органического углерода в голоценовом сапропеле, сформировавшемся около 7000 лет назад, составляет около 20%. И, наконец, наиболее молодые отложения представлены тонким сезонным переслаиванием кокколитового, глинистого и сапропелевого илов (джеметинские слои –Unit 1) [Козлова, 2003].
Характерной особенностью четвертичных отложений является наличие крупных линзовидных тел – конусов выноса палео-Дуная и палео-Кубани. Именно к этим областям приурочены максимальные мощности антропогеновых отложений, достигающие 3 км.
Майкопские отложения Восточно-Черноморского региона
Майкопские отложения в пределах Черного моря изучены очень слабо, прежде всего, из-за почти полного отсутствия бурения на акватории. Мощности и состав майкопских отложений, главным образом, оцениваются на основании сейсмических данных с учетом береговых скважин, вскрывших отложения данного возраста.
На основании сейсмических данных кровле майкопской толщи соответствует региональный опорный отражающий горизонт Iа, а подошве - IIа. На Таманском шельфе в скважине Рифовая 302 вскрытая на глубине 600 м кровля майкопской серии совпала с выделенным опорным горизонтом Iа в пределах точности первых десятков метров. На Очамчирском и Гудаутском сводах, характеризующихся малой мощностью отложений майкопской серии, отражающий горизонт IIа, лежащий практически горизонтально, увязан с разрезами береговых скважин Очамчире 4 и Пицунда 2 [Мейснер и др., 2003]. Карта распределения мощности майкопских отложений в Черном море приводится в работе Туголесова и др. (1985) (рис. 2).
Рис. 2. Карта мощности майкопских отложений в Черном море (1 – изопахиты, км., 2 – области отсутствия или минимальных мощностей майкопских пород) [Туголесов и др., 1985].
Единичные разрозненные образцы пород, непривязанные по глубине, были получены из грязевулканической брекчии в пределах наиболее погруженной части Западно-Черноморского бассейна (Западно-Черноморская грязевулканическая провинция [Мейснер и др., 1996]), в прогибах Сорокина и Туапсинском. На Керченско-Таманском шельфе (месторождение Субботина) майкопская толща изучена тремя скважинами. Также информация по составу майкопских пород получена в ходе геологического картирования кавказского шельфа и континентального склона.
Проведённые Е.И. Басовым (1997) исследования обломков пород из грязевых вулканов Западно-Черноморской грязевулканической провинции показали, что наибольшее распространение имеют обломки глин темно-серых, коричневых и бурых, тонкослоистых, иногда слюдистых, обогащенных органическим веществом и пиритом. В шлифах глины темно-серые, коричневые и бурые, полупрозрачные и непрозрачные, с большим количеством примеси рассеянного органического вещества и пирита. Органическое вещество в них распределено неравномерно, встречается в прослоях, линзах и в рассеянном виде. Редко отмечаются неопределимые органические остатки (чешуйки рыб?). Содержание в глинах алевритовой примеси изменяется от 2 до 10%. Как правило, алевритовый материал представлен зернами кварца, кальцита, глауконита, мусковита, пирита и гематита. Нередко глины обогащаются слюдой до 10-15% и пиритом в виде скоплений неправильной формы.
Выделенный из обломков глин спорово-пыльцевой комплекс отвечает средней и верхней части майкопа Ставрополья [Конюхов и др., 1990]. Косвенным подтверждением майкопского возраста обломков глин служит преобладание гидрослюд над смешанослойными образованиями, а также повышенное содержание в них Сорг, составляющее 1,20-9,17% при среднем значении 3,76% [Ivanov et al., 1996].
Также среди обломков встречены различные разновидности кварцевых и глауконит-кварцевых песчаников. Результаты споро-пыльцевого анализа указывают на то, что песчаники мезомиктовые кварцевые с карбонатным цементом имеют олигоценовый возраст (пыльца Deflandrea phosphoritica). Такой же олигоценовый возраст был определен и для олигомиктовых кварцевых песчаников. К майкопским отложениям также относятся глауконит-кварцевые песчаники. Это подтверждается находкой пыльцы Deflandrea phosphoritica и Distatodinium spp. Особенностью майкопских песчаников в этом районе является их обогащенность глинистым веществом, по сравнению с одновозрастными отложениями Керченского и Таманского полуостровов, а также их мелкозернистая псаммитовая структура [Басов, 1997].
В Туапсинском прогибе обломки майкопских глин были подняты из вулкана Нефтяной на антиклинали Геоэко [Deep-water cold seeps…, 2007; Kozlova, 2007]. Темно-серые и серые обломки (рис. 6.1) размером до 5см содержат характерные для среднего майкопа Предкавказья форминиферы: Haplophragmoides kjurendagensis kjurendagensis Morosova, H. canariensis Orb., H. deformabilis Subbotina, H. sp., Cyclammina turosa Ter-Grig., C. sp., Ammodiscus tenuiculus Subb., A. incertus (Orb.), A. sp., Trochammina aff. cоncentricus Ter-Grig., Hyperammina djanaica Bogd., H. sp., Rhabdammina cylindrica Gl., Ammobaculites sp., Reophax sp., Lagena sp. [Мейснер, 2010].
На Керченско-Таманском шельфе (месторождение Субботина) майкопская толща изучена в трех скважинах (рис. 3). Мощность отложений данного возраста в этой части прогиба составляет 1890 м. Кровля майкопа отмечена на глубине 984 м, подошва – 2875 м (в скважине 403). Большая часть разреза майкопских пород сложена алеврито-глинистыми отложениями. Пласты песчаников встречаются в нижней и средней части толщи. Обращает на себя внимание насыщенность песчаных прослоев углеводородами.
Имея столь ограниченную информацию о литологии майкопских пород в акватории Черного моря, для их более полной характеристики на данном этапе приходится привлекать данные по сопредельной суше.
На суше майкопские отложения изучены в обнажениях и скважинах на Керченском и Таманском полуостровах, в Западном Предкавказье, Абхазии и Грузии.
Майкопские отложения по внешнему виду и литологическому составу на прилегающей к Черному морю суше отличаются как от подстилающих, так и от перекрывающих пород, что и позволяет традиционно выделять их как самостоятельную стратиграфическую единицу. Характерными особенностями этих пород являются преобладание в составе неизвестковистых глин и внешний вид (скорлуповатая, сфероидальная отдельность в обнажениях, ожелезнение, ярозитизация, загипсованность с поверхности) [Белуженко, 2010].
Рис. 3. Литолого-стратиграфический разрез скважины Субботина-403 на Керченско-Таманском шельфе [Stovba et al, 2009].
В пределах Восточно-Черноморского НГБ открыты единичные небольшие нефтяные и газовые месторождения: на суше - газовое Дообское, нефтяные Прасковейское, Супсинское, Шромисубани - Цхалцминда, Восточное Чаладиди и Окуми, в море – нефтяное Субботина (рис. 4.2, 4.3, 4.4, табл. 4.3). В то же время в континентальной и морской частях бассейна (южный склон Большого Кавказа, Западная Грузия, Восточные Понтиды) зафиксированы многочисленные нефте- , газо - и нафтидопроявления в виде капельно-жидкой нефти, асфальта, полужидкого и твердого битума, горючих газов, закированных песчаников, газовых гидратов, приуроченных к различным литологическим разностям мезокайнозойских отложений, что говорит о значительном углеводородном потенциале этого бассейна.
В майкопских отложениях Восточно-Черноморского бассейна открыто лишь одно нефтяное месторождение Субботина. Притоки нефти получены из алеврито-песчаных пород нижнего майкопа. В скважине 403 проводилось опробование 4 интервалов: 2635 – 2647 м (дебит нефти 5.8 м3/сутки), 2555 – 2596 м (дебит нефти 84.9 м3/сутки, газа 71.2 тыс. м3/сутки), 2521 – 2535 м (дебит нефти 45.4 м3/сутки), 2386 – 2435,4 м (дебит нефти 68.6 м3/сутки) [Лазарук и др., 2009].
ДИССЕРТАЦИЯ «НЕФТЕМАТЕРИНСКИЕ СВОЙСТВА МАЙКОПСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ И ИХ РОЛЬ В НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЧЕРНОГО МОРЯ», Д.В. НАДЕЖКИН, 2011
Следующий Бассейн: Северо-Кавказско-Мангышлакский