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

Однако выявление таких залежей выполняется в настоящее время исключительно геолого-геофизическими методами, прак­ тически без привлечения анализа палеорельефа.

При выяснении роли палеогеоморфологических исследований в нефтяной геологии, их 'методики и возможных результатов не­ безынтересно обратиться к зарубежному опыту постановки та­ ких работ. После того как палеогеографическая методика была определена как важная основа при поисках стратиграфических залежей, американские геологи приступили к составлению и па­ леогеоморфологических карт, рассматривая их как специальные палеогеографические. В этот период появляются работы по при­ ложению палеогеоморфологии к нефтяной разведке, по специ­ альному картированию палеодренажа. В настоящее время в аме­ риканской литературе подведены первые итоги палеогеоморфо­ логических исследований в нефтяной геологии и появляются дискуссионные статьи по отдельным вопросам анализа палео­ рельефа (Martin, 1966, 1968; Halbouty, 1969, 1972; Helwig, 1967).

Прежде всего американские геологи-нефтяники считают, что проблемы палеогеоморфологии для нефтяной разведки так же важны, как структурная геология и стратиграфия. После введе­ ния термина «палеогеоморфологическая ловушка» дана и их классификация. Палеогеоморфологические ловушки, по Р. Мар­ тину и М. Халбоути, образуют четко выраженную группу. Они выделяются в классификации ловушек нефти и газа параллельно со структурными, стратиграфическими и ловушками несогласия. Но поиски палеогеоморфологических ловушек, которые трудно обнаружить и анализировать, используя лишь стратиграфические и структурные методы исследования, рассматриваются как гео­ морфологическая проблема. В настоящее время ив палеогеомор­ фологических ловушек в капиталистических.странах извлекается 6% от общей добычи нефти и газа. В Западной Канаде этот про­ цент равен 9, а в отдельных штатах (Саскачевана, Манитоба. Северная Дакота) большая часть миссисипских нефтяных место­ рождений относится к погребенным холмам. В юго-восточной Саскачеване, где применен комплекс палеогеоморфологических ис­ следований, 32,5% всей нефти извлекается из палеогеоморфоло­ гических ловушек (Martin, 1964). В целом изучение погребенно­ го рельефа в США имеет узкую практическую направленность для запросов нефтяной разведки и разрабатываемая методика подчинена нахождению лишь отдельных палеогеоморфологиче­ ских ловушек.

Приведенный материал характеризует развитие работ по по­ искам неструктурных ловушек и их значение как резерва добы­ чи нефти и газа. Одновременно из рассмотренных классифика­ ций видно, что в них совершенно четко выделяются ловушки, об­

следований. Можно назвать лишь отдельные исследования с палеогеоморфологическим подходом в рассматриваемом вопросе (Проничева, Жернаков, 1970; Шапошников, 1970; Алексин и др.,

шлых геологических эпох необходимы не только для поисков не­ структурных ловушек, но и для решения других вопросов неф­ тяной геологии. Например, для вендских отложений Русской платформы выявлена зависимость процессов нефтеобразования от палеотектоники, палеогеографии, а также от палеорельефа и связанных с ними геохимических условий (Родионова и др., 1972).

Наличие объектов исследования для палеогеоморфологии по­ зволяет поставить вопрос о ее применении в практике нефтепоисковых работ (Сидоренко, 1970а, б; Эвентов и др., 1970). В на­ стоящее время назрела необходимость широкой планомерной постановки палеогеоморфологических исследований. Большое развитие получают науки, изучающие особенности прошлых гео­ логических эпох,— палеогеография, палеотектоника, палеогидрогеология, среди которых свое место должна занять палеогеоморфология. Подобно тому как становление структурно-геоморфо­ логических исследований тесно связано с практикой нефтепоисковых работ, так и развитие палеогеоморфологии обусловлено актуальными практическими задачами нефтяной геологии в бли­ жайшие годы.

Континентальные режимы и сопряженные с ними поверхно­ сти размывов имели региональное распространение и занимают значительную часть геологической истории. Например, даже в Прикаспийской впадине перерывы в осадкообразовании состав­ ляют одну треть общей продолжительности накопления мезокайнозойского комплекса, т. е. около 80 млн. лет. Палеогеогра­ фические, геоморфологические, гидрогеологические особенности поверхностей размывов практически неизвестны. Вопрос их из­

ления нефти и газа не могут быть успешными без палеогеоморфологического анализа погребенных форм рельефа. Создание соответствующих методов выявления месторождений может зна­ чительно расширить поисковые работы и увеличить ресурсы нефти и газа. Поэтому, указывает А. В. Сидоренко, палеогео­ морфологические исследования необходимо резко расширить, они должны стать составной частью геологических изысканий. Однако следует отметить, что палеогеоморфология в нефтяной геологии еще не получила развития и применение анализа па­ леорельефа при поисковых работах еще крайне недостаточно.

На начальных этапах палеогеоморфологические исследова­ ния должны участвовать в разрешении двух вопросов нефтяной геологии: разработке методики поисков неструктурных ловушек нефти и газа и их выявлении, изучении развития палеоструктурных элементов в эпохи континентальных перерывов. Как видно, задачи палеогеоморфологического анализа шире и глубже воп­ росов структурно-геоморфологических исследований в практике нефтепоисковых работ. При этом объектами изучения являются не только современный рельеф и новейший этап геологической истории, но и рельефы прошлых эпох размывов и история раз­ вития палеоморфоструктур.

Первое Всесоюзное палеогеоморфологическое совещание при­ вело к научно-организационному оформлению палеогеоморфоло­ гии. Дальнейшее развитие палеогеоморфологических исследова­ ний зависит от разработки научно обоснованной методики при­ менительно к задачам нефтяной геологии. Основные принципы и общие методические положения палеогеоморфологического анализа описаны в геоморфологической и геологической лите­ ратуре (Мещеряков, 1965; Веклич, 1966; Галицкий, 1966; Проничева, Жернаков, 1970; Рождественский и др., 1970).

Учитывая общее развитие палеогеоморфологических иссле­ дований в различных отраслях геологии и отсутствие их приме­

имеющимися результатами и методами изучения палеорельефа вообще и последующие конкретные разработки методики при­ менительно к нефтяной геологии. Поэтому предлагаемая опыт­

го анализа при геологических исследованиях. Поивлечение па­ леогеоморфологических методов в нефтяную геологию не потре­ бует больших экономических затрат, так как будет основывать­ ся на геоморфологическом изучении и интерпретации уже име­ ющихся разрезов скважин и других геолого-геофизических ма­ териалов.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПАЛЕОГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Зарождение палеогеоморфологии как науки, изучающей рель­ еф земной поверхности минувших геологических эпох, относится к середине прошлого века, когда геологи стали замечать, что более молодые породы отлагаются в условиях ранее созданного рельефа, погребая и нивелируя его. В 1840—1844 гг. Р. И. Мурчинсон отметил неровности подземного рельефа каменноуголь­ ных отложений. Затем Г. А. Траутшольд сообщил об эрозион­ ной ложбине на поверхности каменноугольных пород в районе Москвы. Многочисленные наблюдения погребенного древнего рельефа описаны для территории России Г. П. Гельмерсеном, А. П. Карпинским и другими отечественными геологами. Подоб­ ною рода наблюдения были сделаны и в других странах. Это был период накопления фактов, развивающих представление, что граница между двумя стратиграфическими подразделениями

фологии. Накопление фактов дало возможность охарактеризо­ вать погребенный рельеф отдельных районов (Никитин, 1890; Павлов, 1907; Даиьшин, 1927). Следует отметить, что в то время объектом изучения был погребенный рельеф той или иной по­ верхности в современном его положении. Вопрос о восстанов­ лении рельефа минувших геологических эпох еще не ставился.

кавказье, являющееся первым практическим опытом восстанов­ ления рельефа существовавших континентальных перерывов. Можно без преувеличения назвать это исследование началом современной палеогеоморфологии в нефтяной геологии.

Анализ отечественной и зарубежной литературы показывает, что начальный этап палеогеоморфологии был периодом накоп­ ления фактоз и описаний поверхностей несогласия и погребен­ ного рельефа для отдельных районов.

Термин «палеогеоморфология» введен в СССР впервые Д. Н. Соболевым (1938), который дал общую историческую кар­ тину геоморфологии Украины с докембрия и составил схемы гео­ морфологии и гидросети. Но ранее возник термин «палеоморфология» (Teisseyre, 1894). Определение этого термина следую­ щим образом дано Я. С. Эдельштейном: «Ветвь геоморфологии, ставящая себе задачей восстановление рельефа страны в геоло­ гическом прошлом, можно назвать палеоморфологией... Палео-

географы не без основания считают палеоморфологию одним из основных устоев палеогеографии. Во всяком случае, этой отрас­ ли науки предстоит большое будущее; и только тогда, когда она будет поставлена на надлежащую высоту, можно будет сказать, что задача освещения геологического прошлого той или иной страны решена достаточно полно» (1947, 35—36).

В дальнейшем вопрос о задачах и принципах палеогеоморфо­ логии был поставлен Я. Д. Зеккелем (1958), который считает, что палеогеоморфология изучает формы древнего рельефа, их гене­ зис и эволюцию. Палеогеоморфология черпает свои сведения из изучения разрезов. Она использует данные палеонтологии, ли­ тологии, тектоники, но применяет и свою самостоятельную 'Ме­ тодику для реконструкции ископаемого рельефа.

Уже с раннего этапа своего развития геоморфологию харак­ теризовал геологический и исторический подход к изучению со­ временного рельефа. Этот подход является преобладающим и в

гии считает исследование древних «срезов» рельефа Земли в различные геологические эпохи и определяет палеогеоморфологию как науку о древнем рельефе, изучающую рельеф земной поверхности минувших геологических эпох (палеорельеф), его морфологию и генезис, историю и закономерности развития. Ис­ ходя из такого определения, объектом палеогеоморфологии яв­ ляется погребенный, откопанный (экспонированный) и рекон­ струированный рельеф. А. В. Сидоренко относит палеогеоморфологию к синтетическим наукам, так как она не только рестав­ рирует ископаемые рельефы, но и познает закономерности их развития в минувшие геологические эпохи. Аналогичных опреде­

логии, которую рассматривает как ветвь геологии, и считает ее связи с геоморфологией не номинальными. Палеогеоморфоло­ гия, по представлениям А. П. Рождественского, близка к гео­ морфологии и палеогеографии, но имеет иные объекты исследо­ вания — рельеф минувших геологических эпох, тогда как в па­ леогеографии изучение палеорельефа составляет лишь некото­ рую, не всегда главную часть исследования.

Отдельные исследователи объектом изучения палеогеоморфо­ логии считают погребенный рельеф, существующий в настоя­ щее время, а реконструкцию рельефа разных этапов геологиче­ ской истории относят к задачам палеогеографии (С. В. Эпштейн).

Мы считаем необходимым, ссылаясь на известные представ­ ления и исходя из собственных исследований, обратить внима­ ние на широко распространенный в практике и литературе тер-

мин «погребенный рельеф». А. П. Павлов (1898) ввел понятие «первичный рельеф» и отнес к нему лишь тот рельеф, который имела страна в эпоху своего возникновения в форме суши, впер­ вые выступившей из-под уровня моря. К этой точке зрения при­ соединяется и А. И. Спиридонов (1970), считая задачей палеогеоморфологии реконструкцию первичного рельефа, который нельзя отождествлять с погребенным рельефом в его современ­ ном виде. Мобильность геологической структуры, ее тектониче­

и первичного рельефа высказался Н. А. Флоренсов: «...древний рельеф ни в погребенном, ни в обнаженном виде не соответст­ вует первичному древнему рельефу, если он хотя бы однажды был превращен в элемент геологического разреза» (1971, стр. 45). Поэтому в нашем представлении нельзя применять тер­ мин «погребенный рельеф» к современным неровностям погре­ бенных поверхностей несогласия, которые являются объектами изучения структурной геологии.

За рубежом, в частности в США, термин «палеогеоморфология» был введен позже, в 1954 г., хотя американские исследова­ тели почему-то считают, что палеогеоморфология начала разви­ ваться с исследований Кэя (Кау, 1945), который составил спе­ циальные палеогеографические карты, назвав их палеогеомор-

ваясь на представлениях Тсрнбери, Мартин определяет палеогеоморфологию как отрасль (subscience) геоморфологии, кото­

шенно очевидны, по выражению Н. А. Флоренсова (1971), полез­ ность и прогрессивность новой «иалеонауки» — палеогеоморфологии, которая является одной из важнейших «точек роста» со­ временной геоморфологии.

Анализ палеорельефа привлекался к решению ряда геологи­

шел применение при поисках угля, бокситов, россыпей, желез-

рельефа кровли известнякового фундамента и довизейского ре­ конструированного рельефа. На последней отчетливо выделяют­ ся долина палеореки и фации русловых осадков бобриковского горизонта.

Восстановленному и современному рельефу известнякового фундамента посвящены работы И. П. Ломашова (1958), кото­ рый для реконструкции использовал сам угольный пласт. Автор дает характеристику доугленосного рельефа, как неровного, с максимальной разностью высот до 60 м. На палеоповерхности известнякового фундамента и при изучении фаций прослежива­ ются узкие извилистые углубления — эрозионные долины рек. Современный рельеф известнякового фундамента отличается от доугленосного большей расчлененностью с максимальной раз­ ностью высот около 130 м.\ появились новые возвышенности, пе­ ресекающие древние эрозионные долины. Мощность бобриков­ ского горизонта находится в полной зависимости от доугленос­ ного рельефа фундамента, который влиял и на состав пород.

Интересные материалы по обнаружению древнего русла кар-' боновой реки в Подмосковье сообщает Е. В. Михайлова (1954). Ее работа имела методическое значение, показав, что сетка скважин через 250 м не всегда может обнаружить формы древ­ него рельефа.

На южном крыле Подмосковного бассейна на основании гео­ морфологических и географических данных были выделены круп­ ные, унаследованно развивавшиеся морфоструктурные элементы современного и древнего рельефа и отделены от неровностей рельефа, обусловленного чисто экзогенными факторами (карст, эрозия) (Донабедов, Мещеряков, 1951).

Изучение погребенного рельефа и его реконструкция выпол­ нялись для угольных месторождений Средней Азии. Е. К. Мархинин (1957) исследовал влияние предъюрского рельефа на образование угольных залежей Нарынского месторождения. Аналогичные работы проведены В. А. КопаеЕым (1960) на КокЯнганском месторождении, для которого построена схема доюрского палеорельефа на момент отложения угольного пласта «но­ вый». В Кизеловском угольном бассейне и Донбассе также изу­ чался погребенный рельеф и история его развития (Васильев, 1947).

Подводя итог анализу изучения палеорельефа, проводивше­ гося при поисках угольных месторождений, следует отметить, что палеогеоморфологические исследования в этой области имели большую практическую ценность и в настоящее время сохрани­ ли свою методическую значимость. Лишь восстановление палео­ рельефа позволило сделать практический вывод о том, что угленакопление строго контролировалось рельефом поверхности. В этих исследованиях заложены основные принципы и методы палеогеоморфолсгического анализа, которые могут быть приме­ нены при анализе палеорельефа в нефтяной геологии.

Палеогеоморфологические исследования при поисках рудных месторождений имеют широкое развитие, большую историю, свою методику. Существенное значение отводится выяснению

методом поисков россыпных месторождений является палеогеоморфологический анализ с составлением детальных карт погре­ бенного рельефа и отображением на них различных его форм и особенно гидросети (Кечек, 1966; Киселева, 1966).

Бахмутской и отсутствуют в Кальмиус-Торецкой котловине Дон­ басса. После складчатости структуры Донбасса имели прямое отражение в рельефе. Антиклинали выражались в виде горных цепей, а в синклиналях текли реки, переносившие продукты раз­ мыва и разрушения горных цепей. Отложение обломочного ма­ териала шло в обеих котловинах, представлявших морские за­ ливы. Поскольку наибольшее количество меди приурочено к се­ верному крылу Главного антиклииала, консеквентная речная сеть переносила медистые минералы главным образом по север­ ному склону антиклинального хребта — в Бахмутский залив, где образовалась мощная толща медистых песчаников. В КальмиусТорецкий залив попадало лишь малое количество меди.

Изучение погребенного рельефа и геоморфологические мето­ ды при поисках рудных месторождений применяются гораздо шире, чем в других областях геологии, но они имеют свои спе­ цифические особенности, которые не всегда могут найти конкрет­ ное применение в нефтепоисковых работах. Поэтому знакомство с ними имеет для нефтяной палеогеоморфологии не всегда непо­ средственное методическое значение.

Ближе всего в методическом плане к задаче наших исследо­ ваний находится анализ палеорельефа, применяемый при поис­ ках бокситов. А. Л. Яншиным (1937) была отмечена закономер­ ная приуроченность бокситов к склонам озерных котловин, су­

ляется доюрским и предэопеновым эрозионно-тектоническим рельефом и связано со склонами глубоких депрессий палеорель­