Tectonic Layering of the Platform Cover and Pre-Plate Complex of the Scythia‒Turanian Plate in the Caspian Sea

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Tectonic dislocations of the pre-plate Permian‒Triassic complex and in the overlapping platform cover of the northern part of the Caspian Sea have been studied. The tectonic stratification of the pre-plate complex has been established due to the development of gentle thrusts and disruptions in its section. Their formation is associated with the collisional processes that accompanied the closure of the residual basins of the Paleo-Tethys Ocean. In its subsequent development, the young platform periodically experienced horizontal compression, which led to the resumption of movement along the buried thrusts. As a result, asymmetric anticlines were formed in the sediments of the cover in the frontal parts of the thrusts. In addition to this type of structure, numerous layered tectonic faults and rootless anticlines have been identified in the sediments of the plate complex. The largest of the faults, experiencing the transformation of horizontal displacements into vertical ones in the head parts of the plates, penetrated into the overlying sediments, tearing the sedimentary cover to its full capacity. The reason for their formation is the transpressive effect of tangential stresses transmitted to the platform from the area of the Alpine orogeny of the Caucasus. The important role of tectonic deformations in the formation of oil and gas accumulations in the pre-plate complex and platform sediments is shown.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. I. Popkov

Kuban State University

Author for correspondence.
Email: geoskubsu@mail.ru
Russian Federation, bld. 149, Stavropol str., 350040 Krasnodar

I. V. Popkov

Kuban State University

Email: geoskubsu@mail.ru
Russian Federation, bld. 149, Stavropol str., 350040 Krasnodar

References

  1. Анисимов Л.А. Характер дислокаций в плитном комплексе Скифско-Туранской платформы // Недра Поволжья и Прикаспия. 2023. Вып. 109. С. 30–40.
  2. Антипов МП., Быкадоров В.А., Волож Ю.А., Патина И.С., Фомина В.В., Барс Ф.М. Триасовые отложения Каспийского региона: состав, строение, условия формирования, нефтегазоносность // Литология и полезные ископаемые. 2024. № 6. С. 678–699. doi: 10.31857/S0024497X24060058
  3. Бочкарев А.В., Калинина Е.А., Бочкарев В.А. Разломно-блоковое строение месторождений Ракушечно-Широтной зоны поднятий по данным сейсмических и промыслово-геофизических исследований // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2013. № 4. С. 4–15.
  4. Воцалевский Э.С., Шлыгин Д.А. Нефтегазовые системы осадочных бассейнов Казахстанского сектора Каспийского моря // Геология Казахстана. 2004. № 3. C. 330–342.
  5. Глумов И.Ф., Маловицкий Я.П., Новиков А.А., Сенин Б.В. Региональная геология и нефтегазоносность Каспийского моря. – М.: Недра-Бизнесцентр, 2004. 342 с.
  6. Голубовский В.А. Скифско-Туранская плита, принципы разделения фундамента и чехла // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 1961. Т. 56. № 1. С.16–29.
  7. Делия С.В., Анисимов Л.А., Романюк И.Е. Дислокации кряжа Карпинского в пределах акватории Северного Каспия // Геология нефти и газа. 2004. № 6. С. 29–34.
  8. Жолтаев Г.Ж., Исказиев К.О., Битеуова С.А.Региональное строение палеозойских отложений Мангышлака // Геология, география и глобальная энергия. 2019. Т. 72. № 1. С. 7–15.
  9. Исмагилов Д.Ф., Попков В.И., Терехов А.А. Тектонические деформации Северного Каспия // ДАН СССР. 1990. Т. 313. № 2. С. 412–416.
  10. Казьмин В.Г., Лобковский Л.И., Пустовитенко Б.Г. Современная кинематика микроплит в Черноморско-Южно-Каспийском регионе. // Океанология. 2004. Т. 44. № 4. С. 600–610.
  11. Камалетдинов М.А., Казанцева Т.Т., Казанцев Ю.В., Постников Д.В. Шарьяжно-надвиговая тектоника литосферы. – Под ред. М.А. Камалетдинова. – М.: Наука, 1991. 255 с.
  12. Касьянова H.A. Новый взгляд на строение и формирование Ракушечно-Широтного вала в Северном Каспии // Геология нефти и газа. 2017. № 1. С. 24–31.
  13. Касьянова Н.А., Левченко В.С., Воронцова И.В., Анисимов Л.А., Попова П.Ф., Голенкин М.Ю., Халиуллов И.Р. Изучение современных «трещинных» фильтрационных путей в волжско‒неокомской части резервуара месторождения им. Ю.Корчагина по результатам комплексного анализа данных трассерных и геофлюидодинамических исследований // Геология нефти и газа. 2015. № 5. С. 23–31.
  14. Кожахмет К.А., Дастанулы Н. Литология и коллекторские свойства промежуточного комплекса Арало-Каспийского региона // Геология и охрана недр. 2013. Т. 46. № 1. С. 43‒46.
  15. Копп М.Л. Новейшие деформации Южного Урала и Мугоджар и их вероятное происхождение // Геотектоника. 2005. № 5. С. 36–61.
  16. Куандыков Б.М., Турков О.С., Шестоперова Л.В. Геологическое строение и оценка углеводородного потенциала северо-восточного сегмента Каспийского моря (в пределах Казахстана). – В кн.: Геология регионов Каспийского и Аральского морей. – Алматы: КазГео, 2004. С. 224–236.
  17. Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В. Пери-Гондванские блоки в структуре южного и юго-восточного обрамления Восточно-Европейской платформы // Геотектоника. 2021. № 4. С. 3‒40. doi: 10.31857/S0016853X2104010X
  18. Куницына И.В., Дердуга А.В., Никишин А.М., Короткова М.А. Тектоническое строение и история развития палеозойского комплекса Северного Каспия // Геология нефти и газа. 2020. № 3. С. 11–17.
  19. Леонов Ю.Г., Волож Ю.А., Антипов М.П., Быкадоров В.А., Хераскова Т.Н. Консолидированная кора Каспийского региона: опыт районирования. – Под ред. Ю.Г. Леонова. – М.: ГЕОС, 2010. 64 с.
  20. Леонов Ю.Г., Гущенко О.И., Копп М.Л., Расцветаев Л.М. Взаимосвязь позднекайнозойских напряжений и деформаций в Кавказском секторе альпийского пояса и в его северном платформенном обрамлении // Геотектоника, 2001. № 1. С. 36–59.
  21. Летавин А.И. Тафрогенный комплекс молодой платформы юга СССР. – Под ред. Н.А. Крылова. – М.: Недра, 1978. 148 с.
  22. Летавин А.И. Фундамент молодой платформы юга России. – Под ред. Н. А. Крылова. – М.: Наука, 1980. 178 с.
  23. Медведев П.В., Попович С.В., Куклинский А.Я. Тектоническое строение и некоторые вопросы нефтегазогеологического районирования поатформенного чехла акватории Северного и Среднего Каспия (в пределах Скифско-Туранской плиты). – В кн.: Вопросы освоения нефтегазоносных бассейнов. – Ред. А.М. Репей. – Волгоград: ЛУКОЙЛ-ВолгоградНИПИнефть, 2008. С. 24–39.
  24. Одолеев О.Г., Одолеев Г.О. Тектоническое развитие предкавказской территории Скифско-Туранской платформы и перспективы дальнейших нефтегазопоисково-разведочных работ // Наука и технологии углеводородов. 2002. № 6. С. 49–55.
  25. Остроухов С.Б., Крашакова А.В., Бочкарев А.В. Концепция формирования залежей углеводородов Северного Каспия в юрско‒меловом комплексе отложений. – В сб.: Геология и разработка месторождений Нижнего Поволжья и Северного Каспия. – Ред. А.М. Репей. – Волгоград: ЛУКОЙЛ‒ВолгоградНИПИнефть, 2011. С. 72–87. (Тр. ВолгоградНИПИморнефть. 2011. Вып. 70).
  26. Попков В.И. Узунбасские дислокации (Южный Мангышлак) // Геология. Изв. Отд. наук о Земле и природных ресурсов АН Республики Башкортостан. Сер. Геол. 2010. № 15. С. 50–57.
  27. Попков В.И., Попков И.В. Складчато-надвиговые дислокации в триасовых отложениях Скифско-Туранской платформы // Геология и геофизика Юга России. 2023. Т. 13. № 1. С. 34-46. doi: 10.46698/VNC.2023.42.57.003
  28. Попков В.И., Попков И.В. Дислокации бокового сжатия в пермо‒триасовом доплитном комплексе и платформенном чехле п-ова Бузачи (запад Туранской плиты) // Геология и геофизика Юга России. 2023. Т. 13. № 4. С. 18–31. doi: 10.46698/VNC.2023.24.56.002
  29. Попков В.И., Попков И.В. Тектоника Бузачинской зоны нефтегазонакопления на западе Туранской плиты // Геология нефти и газа. 2024. № 2. С. 5–18. doi: 10.47148/0016-7894-2024-2-5-18
  30. Свалова В.Б., Заалишвили В.Б. Глубинная геодинамика и сейсмичность Кавказско-Анатолийского региона // Геология и геофизика Юга России. 2024. Т. 14. № 2. С. 77–89. doi: 10.46698/VNC/2024.97.46.006
  31. Сенин Б.В., Керимов В.Ю., Леончик М.И., Серикова У.С. Углеводородные ресурсы территорий и акваторий Черноморско-Каспийского региона // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2023. № 1. С. 16–30.
  32. Силантьев Ю.Б. Особенности геологического строения и нефтегазоносности северо-западной части Каспийского моря // Вести газовой науки. 2014. Т. 19. № 3. С. 49–55.
  33. Соборнов К.О. Вдвиговые деформации южного борта Терско-Каспийского прогиба: строение, формирование и нефтегазоносный потенциал // Геология нефти и газа. 2019. № 6. С. 19–30. doi: 10.31087/0016-7894-2019-6-19-30
  34. Тимурзиев А.И. Перспективы шельфа Северного Каспия по результатам анализа распределения нефтегазоносности континентальной части Западного Казахстана // Геология нефти и газа. 2020. № 3. С. 29–41. doi: 10.31087/0016-7894-2020-3-29-41
  35. Трифонов В.Г., Флоренский П.В., Шлезингер А.Е. Роль горизонтальных движений в формировании верхнетриасовой структуры Мангышлакского Каратау // Геотектоника. 1965. № 2. С. 47–57.
  36. Чуркина В.В., Коточкова Ю.А., Калмыков Г.А. Обстановки осадконакопления апт-альбских отложений Северного Каспия. // Вестн. МГУ. Сер. 4. Геол. 2024. № 1.С. 83–94. doi: 10.55959/MSU0579-9406-4-2024-63-1-83-94
  37. Шлезингер А.Е. Структурное положение и развитие Мангышлакской системы дислокаций. – Под ред. А.Л. Яншина. – М.: Наука, 1965. 218 с.
  38. Хаин В.Е., Попков В.И., Юдин В.В., Чехович П.А. Основные этапы тектонического развития Черноморско-Каспийского региона // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2006. № 2. С. 98‒106.
  39. Юдин В.В. Тектоническая расслоенность чехла Печорской плиты // Народное хозяйство республики Коми. 1992. Т. 1. № 1. С.162–174.
  40. Akhmedbeyli F.S., Berlin Yu.M., Bogdanov N.A., Chekhovich P.A., Gadxhiyev A.N., Gassemi M., Guliev I.S., Ismailzadeh A.J., Kengerli T.N., Khain V.Ye., Korobanov V.V., Koronovsky N.V., Kostyuchenko S.L., Levin L.E., Mamedov A.V., Marina M.M., Mirsoev D.A., Odekov O.A., Pilifosov V.M., Pirbudagov V.M., Popkov V.I., Shlygin D.A., Volchegursky L.F., Votsalevsky E.S., Zakhidov A.U. International tectonic map of the Caspian sea region. – Scale 1:2 500 000. – Explanatory Notes. Moscow: Nauchniy Mir, 2006. 104 p.
  41. Albino I., Cavazza W., Zattin M., Okay A., Adamia S.H., Sadradze N. Far-field tectonic effects of the Arabia–Eurasia collision and the inception of the North Anatolian Fault system // Geol. Magazine. 2014. Vol. 151. P. 372–379.
  42. Allen M.B., Armstrong H.A. Arabia-Eurasia collision and the forcing of mid-Cenozoic global cooling // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. 2008. Vol. 265. P. 52–58. doi: 10.1007/s12182-015-0014-0/.
  43. Bazhenov M.L., Burtman V.S. Eocene paleomagnetism of the Caucasus (south‒west Georgia): Oroclinal bending in the Arabian syntaxis // Tectonophysics. 2002. Vol. 344. P. 247–259. doi: 10.1016/S0040-1951(01)00189-5
  44. Derman A.S., Senin B.V. Non-palinspastic paleogeographic evolution of the Black and Caspian Seas. – In: Proc. AAPG’s Inaugural Regional International Conference, July 9–12, 2000. – Instanbul, Turkey, Abstr. P. 141. 8 plates.
  45. Kocyigit A., Yilmaz A., Adamia S., Kuloshvili S. Neotectonics of East Anatolia Plateau (Turkey) and Lesser Caucasus: implication for transition from thrusting to strike-slip faulting // Geodinamica Acta. 2001. Vol. 14. P. 177–195. Doi: org/10.1016/S0985-3111(00)01064
  46. Lemaire M.M., Westphal M., Montigny R., Gurevitch E.L., Feinberg H., Pozzi J.P., Nazarov K. Pale´omagnetisme et e´volution du bloc Scythe-Touran du Permien infe´rieur au Trias supe´rieur // C. R. Acad. Sci. 1988. Vol. 327. рр. 441–448. (in French).
  47. Milyukov V.K., Mironov A.P., Rogozhin E.A., Steblov G.M. Velocities of contemporary movements of the northern Caucasus estimated from GPS observations. // Geotectonics. 2015. Vol. 49. No.3. P. 45–58. Doi: 1.210-218.0.1134/S0016852115030036
  48. Mustaev R.N., Kerimov V.Yu., Lavrenova E.A., Romanov P.A. Sedimentary basin analysis: Black Sea–Caspian region // Eurasian mining. 2023. No. 1. P. 7–12. doi: 10.17580/em.2023.01.02
  49. Natal’ina B.A., Sengor A.M.C. Late Palaeozoic to Triassic evolution of the Turan and Scythian platforms: The pre-history of the Palaeo‒Tethyan closure // Tectonophysics. 2005. Vol. 404. P. 175–202.
  50. Reilinger R.E., McClusky S.C. GPS constraints on continental deformation in the Africa-Arabia-Eurasia continental collision zone and implications for the dynamics of plate interactions // J. Geophys. Res. 2006. Vol. 111. P. 54–71. doi: 10.1029/2005JB004051
  51. Saintot A., Stephenson R.A., Stovba S., Brunet M.-F., Yegorova, T., Starostenko V. The evolution of the southern margin of Eastern Europe (Eastern European and Scythian platforms) from the latest Precambrian-Early Palaeozoic to the Early Cretaceous. – In: European Lithosphere Dynamics. – Ed by D. G. Gee, R. A. Stephenson (Geol. Soc. London Mem. 2006. No 32), P. 481–505.
  52. Senin B.V., Leonchik M.I. Model of regional tectonics and hydrocarbon potential offshore Russia and foreign sectors of the Black Sea-Caspian Region. – (Proc. 5th St.-Petersburg EAGE Int. Conf. and Exhibit. 2012. AO13), 4 p., 31 plates.
  53. Sobornov K. Structure and evolution of the Terek-Caspian fold-and-thrust belt: New insights from regional seismic data // J. Petrol. Geol. 2021. Vol. 44. P. 259–286.
  54. Tseng T.L., Hsu H.C., Jian P.R., Huang B.S., Hu J.C., Chung S.L. Focal mechanisms and stress variations in the Caucasus and Northeastern Turkey from constraints of regional waveforms // Tectonophysics. 2016. Vol. 691. pp. 362‒374.
  55. Thomas J.C., Cobbold P.R., Shein V.S., Le Douaran S. Sedimentary record of late Palaeozoic to Recent tectonism in central Asia—analysis of subsurface data from the Turan and south Kazak domains // Tectonophysics. 1999. Vol. 313. P. 243–263.
  56. Thomas J.C., Grasso J.R., Bossu R., Martinod J., Nurtaev B. Recent deformation in the Turan and South Kazakh platforms, western central Asia, and its relation to Arabia–Asia and India–Asia collisions // Tectonics. 1999. Vol. 18. P. 201–214.
  57. Zlatkin O., Avigad D., Gerdes A. Evolution and provenance of Neoproterozoic basement and Lower Paleozoic siliciclastic cover of the Menderes Massif (Western Taurides): Coupled U–Pb–Hf zircon isotope geochemistry // Gondwana Research. 2013. Vol. 23. P. 682–700. doi: 10.1016/j.gr.2012.05.006
  58. Zholtayev G.Zh., Biteuova S.А., Yermekbaeva G. Paleozoic sediments as promising direction for hydrocarbon exploration in the south of the Turanian. – (Proc. 20thInt. Multidisciplinary Sci. GeoConf. SGEM 2020. Sofia, 2020), P. 733–738. doi: 10.5593/sgem2020/1.2/s06.093
  59. Zonenshain L.P., le Pichon X. Deep basins of the Black Sea and Caspian Sea as remnants of Mesozoic back-arc basins // Tectonophysics. 1986. Vol. 123. P. 181–211.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Tectonic scheme of the Caspian region. The study area is shown (dashed line outline in black). 1 – Early Precambrian basement of the East European platform; 2-4 – Scythian-Turanian platform: 2 – North Ustyurt Precambrian massif, 3 – Hercynian folded systems, 4 – Early Cimmerian dislocation systems; 5 – Alpine folded-nappe systems

Download (410KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Tectonic scheme of the platform cover of the Scythian-Turanian plate within the northern part of the Caspian Sea (according to [23], with modifications and additions). The study area is shown (dashed line outline in black). Designated (Roman numerals): I - Poldnevo-Buzachinskaya system of uplifts, I1 - Poldnevo swell, I2 - Kulalinsky swell, I3 - Buzachinsky swell; II - Caspian-Mangyshlak system of uplifts, II1 - Kamyshansko-Caspian swell, II2 - Rakushechno-Shirotny swell, II3 - Tyubkaragansky swell, II4 - Karatau swell; III - Pridorozhno-Buzachinskaya system of troughs, III1 - Promyslovsko-Tsubuksky swell, III2 - Severo-Rakushechny trough, III3 - Yuzhno-Buzachinsky swell; IV – East Manych – South Mangyshlak system of troughs, IV1 – Khvalyn uplift; IV2 – Beke-Bashkuduk swell. 1 – Caspian syneclise; 2 – Scythian-Turanian plate: a – trough zones, b – uplift zones; 3-5 – boundaries: 3 – platforms of different ages, 4 – uplift and trough zones, 5 – swells; 6 – oil and gas fields

Download (730KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Seismic time section A‒A′ of the structure of the Permian‒Triassic complex and the overlying platform cover of the Northern Caspian water area. Highlighted (outlined with a thin dashed line in black) on profile A‒A′ are thrusts in the frontal part of the tectonic plate of the Permian‒Triassic preplate complex, penetrating into the deposits: (a‒a′) ‒ Jurassic, (b‒b′) ‒ Jurassic‒Cretaceous. Reflecting horizons in the base: V1 – Jurassic, III – Lower Cretaceous, II – Senonian‒Turonian.

Download (1003KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Seismic time sections of fold-and-thrust dislocations in the platform cover of the Caspian Sea. Dislocations in sediments: (a) – Jurassic and Cretaceous, (b) – Jurassic‒Cenozoic. Reflecting horizons in the base: V₁ – Jurassic; III – Lower Cretaceous.

Download (931KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Seismic time section B‒B′ of tectonic detachments in the platform cover of the Caspian Sea. The detailed structure of the detachment and related plicative dislocations (b‒b′) is highlighted (outlined with a thin dashed line in black) on the B‒B′ profile. Reflecting horizons in the base: V1 – Jurassic; III – Lower Cretaceous; III1 – Aptian; II – Senonian‒Turonian.

Download (989KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Photo of the frontal part of the tectonic plate in the side cliff of the Uzunbas ravine.

Download (946KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Geological section along the front of a tectonic plate (a) and interpretation of the section (a′). The detachment surface is shown (line in red).

Download (666KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Tectonic deformations in zones of layered detachments. (a) ‒ boudins and duplexes, (b) ‒ duplexes, (c) ‒ zone of rock crushing and corrugation of layers at the base of the thrust, (d) ‒ alternation of layers of disintegrated rocks, duplexes, boudins.

Download (1MB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Fragments of rock destruction in zones of layer-by-layer detachments in cores of the Mesozoic section of the Caspian Sea (according to [1], with changes and additions). Deep well cores: (a) – Rakushechnaya-1 well; (b), (c) – Khvalynskaya-3 well; (d), (d) – Khvalynskaya-4 well.

Download (985KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian academy of sciences