книги из ГПНТБ / Проничева М.В. Палеогеоморфология в нефтяной геологии. Методы и опыт применения

Рис. 26. Палеоморфоструктурная карта барремского века юга Подуральского плато

мечается на востоке, в его пределах мощность баррема дости­ гает 247 м (Гарецкий, 1962). Между зонами прогибания мощ­ ности баррема сокращены до 100 и менее метров, что дает осно­ вание для выделения крупной меридиональной зоны движений положительного знака, включающей Кокжидинско-Кенкиякское

(А) и Жаркамысское (Б) поднятия.

На фоне регионального плана Еторой порядок морфоструктур представлен валообразными поднятиями, образующими тек­ тонические линии и включающими локальные солянокупольные структуры. Валообразные поднятия и соляные купола являются прямыми морфоструктурами, т. е. имеют прямое выражение в рельефе.

На палеоморфоструктурной карте специальным условным знаком показано современное положение локальных структур­ ных форм. Как видно, в большинстве случаев структуры баррема близко соответствуют современным контурам структур. Но имеется и другая категория структур, своды которых смещены или слабо выражены в барремском морфоструктурном плане. К ним относятся Каратюбе, Киндыксай, Акчункал, Кожасай, Телеумбет. Такие современные структуры, как Жа'ркамыс, Елубайши, Тасши, были приурочены к палеодолинам. Можно пред­ полагать, что участки палеодолин барремского рельефа, в кото­ рых развились купола Тасши, Елубайши, Жаркамыс, могли быть заполнены коллекторскими породами и служили палеогеоморфологическими ловушками.

Для локальных палеоморфоструктур, исходя из имеющегося фактического материала, получены показатели активности, ха­ рактеризующиеся возрастом пород палеосреза, разностью мощ­ ностей в своде и межкуполькой зоне (амплитудой подъема) и превышением в палеорельефе (табл. 7). Все соляные купола, за небольшим исключением, четко выражены в сокращении мощ­ ности баррема и апта к их сводам, а также в палеорельефе как структурные возвышенности. Относительно слабоактивными яв­ ляются Жанажол, Подмортук, Кзылжар, Акжар, Каратюбе, Таскара. Структуры, на месте которых происходила повышен­ ная аккумуляция, в барремский и аптский века отсутствуют. По косвенным признакам к таким структурам можно отнести с до­ лей условности Елубайши, Тасши, Жаркамыс, Акжар. Показа­ тели активности куполов в барремском веке можно сопоставить с их активностью в аптекой, альбеком и сантонском веках. Как видно из таблицы, лишь в сантонском веке солянокупольные структуры характеризовались незначительной активностью.

В настоящее время еще не выработаны критерии выделения из большого количества соляных куполов наиболее перспектив­ ных для постановки геолого-поисковых работ. Однако, исходя из палеоморфоструктурных и палеотектонических особенностей, представляют интерес для геолого-геофизических исследований купола слабоактивные и со смещенными сводами (Проничева, 1962; Азнабаев и др., 1970). Эти данные о куполах имеются на палеоморфоструктурной карте, которая, следовательно, может быть использована при проектировании нефтепоисковых работ.

Нефтеносность барремских и аптских отложений на исследо­ ванной территории установлена в виде обильных проявлений на Иттасае, Курсае, Тасши. В подошве барремского яруса промыш-

ленно нефтеносны горизонты на куполах Акжар и Каратюбе. Интересно рассмотреть вопрос о палеоморфоструктурных осо­ бенностях указанных куполов и возможных палеогеоморфоло­ гических ловушках.

В современном структурном плане нефтеносность приуроче­ на к относительно опущенным крыльям этих куполов. Палеогео­ морфологические и палеоструктурные данные позволяют отме­ тить следующее. Каратюбе и Акжар относятся к слабоактивным структурам и расположены на склонах единого валообразного поднятия, проходящего по линии Илемесаймрак — Киндыксай.

Палеотектонический анализ показывает отсутствие сущест­ венных изменений мощности апта и баррема на куполе и за его пределами, что свидетельствует о слабой активности структуры в эти века. Так, мощности апта незакономерно изменяются от 72—70 до 62—55 м, а мощности баррема — от 151—141 до 137— 131 м. Одновременно современное положение купола Акжар до­ статочно точно соответствует северо-западной части обширного субширотного палеоподнятия, вырисовывающегося по мощно­ стям апта. В восточной части этого поднятия расположена со­ временная структура Четырлы I , поэтому можно предполагать ее перспективность.

На куполе Каратюбе промышленно нефтеносно восточное крыло. В барремский век здесь была палеодолина, что способ­ ствовало накоплению пород с благоприятными коллекторскими свойствами. Движения с отрицательным знаком и аккумуляция пород здесь существовали в апте, альбе и сантоне. Затем, повидимому, в послемеловое время, свод купола Каратюбе занял современное положение, а восточное крыло отделилось от ос­ тальной части структуры, и залежь оказалась запечатанной.

Мы привели лишь отдельные, самые общие характеристики структурных и морфоструктурных особенностей, но и из них вы­ рисовывается сложное развитие структурного плана, его связь с палеорельефом. Это свидетельствует о необходимости сочета­ ния структурного анализа с палеогеоморфологическими и морфоструктурными исследованиями.

Палеогеоморфологическими ловушками на протяжении барремского века могли служить палеодолины на тех участках, где накапливалась русловая фация аллювия, а также формы куэстового ландшафта. Над поверхностью несогласия у склонов палеовозвышенностей скопления пород-коллекторов апта могли быть также палеогеоморфологическими ловушками.

Полученные данные о палеорельефах позволяют рассмотреть вопрос об их унаследованное™. Барремский и предсантонский континентальные режимы юго-восточной части Прикаспийской впадины разделены морскими эпохами апта и нижнего альба. Характер этих режимов различен: если в барремский век шел процесс континентального осадконакопления, то предсантонокое время является перерывом. Это не могло не сказаться на харак­ тере их рельефов. Барремский палеорельеф был в целом, види­ мо, менее расчлененным, хотя палеовысоты его составляли бо­ лее 200 м, в то время как высоты предсантонского рельефа не превышали 150 м. При сравнении карт (см. рис. 16 и 26) отме­ чается следующее: в предсантонской рельефе сохраняется под­ разделение территории на возвышенную и низменную, занятую уже водами туронского бассейна. Структурно-денудационный тип рельефа также является определяющим. В местоположении эрозионной сети существует ряд отличий, в частности смещены в плане основные предполагаемые долины. Одновременно оста-

лось прежним местоположение долинообразных понижений между куполами Кзылжар и Илемесаймрак, Сарксымола и Илемесаймрак. Сравнение показывает, что унаследованно развива­ лись и проявлялись в континентальные режимы элементы рель­ ефа, обусловленные геологической структурой. В связи с этим обнаруживает совпадение и морфоструктурный план рассмат­ риваемых перерывов. В современном рельефе также видны чер­ ты, сходные с рельефами прошлых континентальных эпох. Од­ нако в целом можно говорить лишь об унаследованное™ круп­ ных форм рельефа. Морфоскульптурные элементы в каждом континентальном режиме имели свои особенности, обусловлен­ ные многими факторами (литология палеосреза и др.).

Рельеф доюрской поверхности несогласия

Палеогеоморфологическое изучение доюрской поверхности несогласия имеет научно-методический и практический интерес. Во-первых, это единственная наиболее древняя поверхность раз­ мыва, которая в настоящее время вскрыта бурением в центре Прикаспийской впадины. Во-втсрых, последовательное просле­ живание поверхности от приподнятой части платформы в Сара­ товском Заволжье к Прикаспийской ее опущенной периферии по­ зволяет дать палеогеоморфологическую характеристику важней­ шего структурного элемента территории — бортовой зоны При­ каспийской впадины. Восстановление палеорельефа поверхно­ сти ответит на вопрос о существовании и количественных пока­ зателях этого палеорельефа, который нередко описывается как абсолютно выровненный (Бобров, 1958, и др.). И, наконец, из­ учение доюрской поверхности несогласия имеет поисковое зна­ чение: в отложениях юры и триаса известен ряд месторождений нефти и газа, а дальнейшее обнаружение их связано с больши­ ми трудностями, обусловленными сложностью строения соляных куполов, недостаточной разработанностью методики поисков, опирающихся в основном на структурные данные.

Как известно, в юго-восточной части Русской платформы су­ ществовал континентальный режим, нижний возрастной рубеж которого изменялся в направлении с северо-запада на юг и юговосток. В Саратовском Поволжье перерыв в морском осадконакоплении начался в среднем карбоне, южнее поверхность палео­ рельефа сложена уже породами перми. В Прикаспийской впа­ дине рельеф вырабатывался в отложениях триаса. Завершение континентального режима также произошло не одновременно и установить его определенно не представляется возможным. В целом захоронение поверхности несогласия осадками различ­ ного генезиса происходило начиная с раннеюрской эпохи и про­ должалось до конца байосского века.

И. П. Герасимов и Ю. А. Мещеряков (1964) предложили вы­ делять в общей геологической истории Земли особый геоморфо-

и»

логический этап, охватывающий значительную часть мезозойской эры и весь кайнозой. Наиболее древним геоморфологическим макроциклом в пределах указанного этапа является цикл фор­ мирования базальной поверхности выравнивания в течение ме­ зозоя.

Авторы указывают на большую роль глобального мезо­ зойского этапа в строении рельефа Земли. Изучение древнего макроцикла в региональном масштабе еще только начинается. Поэтому материалы о мезозойском рельефе Прикаспийской впа­ дины являются одними из первых в рассмотрении указанного вопроса.

Предверхнебайосский палеорельеф Заволжья и Прикаспия.

Называя реконструируемый этап предверхнебайосский, мы основываемся на представлениях тех исследователей, которые в разрезе юрских отложений не выделяют нижней юры, аалена и нижнебайосского лсдъяруса в центральной части Прикаспийской впадины (Башлыкова и др., 1971; Демчук, Кочарьянц, 1970, и др.).

Фактическим материалом послужили разрезы скважин, рас­ членение и корреляция которых выполнены по электрокаротаж­ ным данным (исследования А. Г. Дрейсина, Л. В. Демчук, С. Б. Кочарьянц). Нижняя граница юрских отложений является на всей территории юго-востока Русской 'Платформы четким ди­ алогическим контактом и хорошо прослеживается в керне и на электрокаротажных диаграммах. Наиболее отчетливо она про­ водится на кривых КС по подошве отрицательной аномалии часто значительной амплитуды. Это обусловливается повсеместным присутствием в основании юры песчаных пород. Характерно так­ же, что глинам, подстилающим юрские отложения, свойственны положительные аномалии с большими амплитудами. На кривых КС в районах Саратовского Заволжья граница юры с подстила­ ющими породами либо отбивается по подошве повышенных сопро­ тивлений, свойственных песчаным породам средней юры по срав­ нению с нижележащими более глинистыми отложениями перми или триаса, либо, наоборот, подошва юрских отложений прово­ дится по резкому спаду сопротивлений относительно карбонатных и сульфатных нижнепермских и каменноугольных пород. В керне контакт пермо-тр'иасовых и юрских отложений заметен по цвету. Породы перми и триаса имеют пеструю окраску, а юрские — се­ рую. Характерно присутствие в основании среднеюрских отложе­ ний конгломератовидного песчаника, залегающего на границе среднеюрских светло-серых песчаников и пестроцветных глин, пе­ сков, песчаников триаса или верхней перми. Таким образом, гра­ ницы слагающих и перекрывающих палеорельеф пород устанав­ ливаются весьма отчетливо как на электрокаротажных диаграм­ мах, так и по керну.

Для восстановления палеорельефа большое значение имело расчленение самих байосских отложений и территориальная при-

уроченность выделяемых в них іпачек. А. Г. Дрейоин подразделил верхнебайосский подъярус по геоэлектрическим особенностям на две толщи — нижнюю и верхнюю. В междуречье Урал — Волга нижняя толща является наиболее мощной и подразделяется в свою очередь на пять пачек — БС-І, БС-П, БС-Ш, БС-IV, БС-V. В районах северного обрамления Прикаспийской впадины эта

ческих построений на междуречье Урал — Волга, в большинстве ее разрезов в нижней и верхней частях преобладают песчаные по­ роды, а в средней части появляются глины и авлевролиты. Песча­ ники и пески кварцевые, серые, мелко-, средне-, разнозернистые, неизвестковистые, с многочисленными обуглившимися раститель­ ными остатками, на 60—75% состоят из фракций размером 0,5— 0,25 мм и хорошо окатаны. Вверх по разрезу песчаники становят­ ся более глинистыми. Тлины и алевролиты темно-серые, неизве­ стковистые, с многочисленными растительными остатками. В За­ волжье захоронение палеосреза началось позже, с отложения пачки БС-V, мощности которой и использованы для реконструк­ ции. Верхними реперами является для Прикаспийской впадины

БС-VI, которые представлены глинами.

Отметим сразу, что состав перекрывших палеорельеф байосских отложений характеризуется исключительным однообразием, в связи с чем можно не строить карту литологических комплексов этих пород.

После сбора материалов бурения была составлена карта мощ­ ности нижних базальных пачек БС-І и БС-V (рис. 27) и изучены суммарные мощности верхнебайосского подъяруса. Карта дает непосредственное представление о палеорельефе, а мощности верхнебайосского подъяруса характеризуют крупные эрозион- но-тектонические элементы и контролируют карту палеорель­ ефа.

Анализ мощности пачки БС-І показывает, что она имеет опре­ деленную северную границу своего распространения, проходящую южнее Озинки, севернее Новоузенска и далее к югу, от Гмелинской в сторону Волги на Камышин. К северу от этой границы еще длительное время на протяжении отложения пачек БС-Н, БС - Ш, БС-IV существовала суша. Лишь пачка БС-V перекрыла эту сушу, за исключением ее северной части.

По данным о границе распространения пачек и их мощностей можно сделать следующие выводы о крупных чертах палеорель­ ефа и тектонике предбайосского времени в юго-восточной части Русской платформы. Территория имела общий наклон на юг. Из­ менение мощности не носило плавного характера. По линии Озин­ ки— Новоузенск — Гмелинская — Камышин проходила зоны вы-

Рис. 27. Палеорельеф предверхнебайосского времени юго-востока Русской платформы (составили М. В. Проничева, П. И. Жернаков)

клинивания первых четырех пачек и, следовательно, существовал отчетливо выраженный бортовой уступ, являющийся одновремен­ но орографическим и тектоническим элементом этой территории. Бортовой уступ отделяет Высокое Заволжье от Прикаспийской равнины и приподнятую часть Русской платформы от Прикаспий­ ской впадины. Высота уступа, исходя из мощности пачек верхне­ го байоса, увеличивается с северо-востока на юго-запад. В райо­ не Озинок она составляла 70—80 м, у Новоузенска — до 100 м, западнее Гмелпнской — 250 м. Выделение этого уступа согласу­ ется с некоторыми геологическими данными и одновременно сви­ детельствует о миграции во времени бортовых уступов Прикас­ пийской впадины (Соколин, Хромов и др., 1972). Как видно на карте (см. рис. 27), палеозойский борт расположен значительно

севернее намеченного мезозойского уступа. Мезозойский борто­ вой уступ может служить поисковым объектом, как протяженная зона выклинивания с благоприятными структурными формами.

Кроме двух крупных орографических элементов, являющихся и структурно-геоморофологическими районами, могут быть на­ мечены разновозрастные уровни рельефа на байосское время. Наиболее древним уровнем является денудационная поверхность Пугачевской возвышенности, возраст которой, вероятно, можно определить как каменноугольный. Эта древняя ступень рельефа отделена 10—20-метровым уступом от Заволжской наклонной равнины, формировавшейся в течение перми и триаса. Рельеф Прикаспийской палеоравнины имеет предъюрский или нижнеюр­ ский возраст.

Интересно отметить, что Пугачевская возвышенность, соответ­ ствующая Жигулевско-Пугачевскому своду, распространялась в виде пологого склона далеко на юго-восток, в пределы Прикас­ пийской впадины, образуя Чижинскую наклонную равнину. Это, вероятно, свидетельствует о продолжении структурных элементов Русской платформы в Прикаспийскую впадину.

Одновременно изменения мощности пачек БС-І и БС-V отра­ жают местные крупные особенности палеорельефа. К югу от бор­ тового уступа в пределах Прикаспийской впадины расположены Приволжское и Узенское понижения, Аралсорская повышенная, Чижинская наклонная равнины. С точки зрения нефтяной геоло­ гии наибольший интерес представляют Приволжское и Узенское понижения, являющиеся обширными зонами аккумуляции мезо­ зойских коллекторских пород, к которым в триасово-юрское вре­ мя, возможно, были приурочены палеодолины. Узенское и При­ волжское понижения известны в геологической литературе. Новоузенский прогиб был впервые выделен Я. С. Эвентовым (1962), затем нашел подтверждение на картах X. Г. Соколина, Е. П. Башлыковой, А. Г. Дрейгина, И. И. Кожевникова, С. Б. Кочарьянц. Эрозионно-тектонический характер намеченных зон подтвержда­ ется и рядом геологических данных о строении их среза.

Предъюрский палеорельеф Кенкиякского района. Этот район характеризуется высокой степенью геолого-геофизической изучен­ ности. Структуры Кенкияк, Мортук, Подмортук, Башенколь яв­ ляются соляными куполами, а Кусмай, Кокжиде, Луговское — межкупольными поднятиями. Основная фаза соляного тектогенеза произошла в позднепермскую эпоху. Рост куполов вместе с накоплением осадков происходил и в нижнетриасовое время.

Здесь открыты месторождение Кенкияк, находящееся в про­ мышленной разработке, Кокжиде, Башенколь, Мортук, Подмортук, Кумсай. Продуктивные горизонты находятся в верхнеперм­ ских, триасовых, юрских и нижнемеловых отложениях. Преоб­ ладают сводовые залежи нефти, но известны тектонически и стра­ тиграфически экранированные, а также «шнурковая» залежь на площади Кумсай.