§ 1. ТЕРРИГЕННЫЕ КОМПЛЕКСЫ

По вещественно-структурному признаку обломочные породы совместно с глинистыми и некоторыми другими входят в состав раз­ личных формаций: песчано-глинистых морских, угленосных и субугле­ носных преимущественно континентальных, молассовых, дельтовых, континентального склона и др.

Коллекторские свойства обломочных пород формируются практи­ чески на всех стадиях литогенеза. Для слабо измененных пород преи­ мущественное значение имеют процессы первых трех стадий: выветри­ вания (гипергенеза), переноса (мотогенеза) и осаждения (седиментогенеза). Действительно, свойства будущих коллекторов определяют­ ся составом исходного материала и условиями формирования отложе­ ний. К последним относятся способ, энергетическая обстановка, дли­ тельность во времени и расстояние переноса материала, тип водоема осаждения, его тектоническое положение и климат. Влияние многих этих факторов было рассмотрено в разд. I. Различные процессы диаге­ неза, а затем катагенеза сильно преобразуют осадок, а затем - породу. Сформировавшиеся в результате структурно-текстурные особенности пород и будут определять характер и качество коллекторов.

Начиная с зоны гипергенеза, характер и глубина выветривания определяют облик и структурные особенности будущих отложений. При разрушении исходных пород разного состава образуются различ­ ные совокупности минералов для будущих осадков. Источники мате­ риала, за счет которого образуются обломочные породы, называются питающими провинциями. Кроме того, В. П. Батурин ввел понятие о терригенно-минералогических провинциях, т. е. областях развития обломочных пород, состоящих из определенного комплекса минера­ лов, поступающих из питающих провинций. Терригенно-минералоги- ческие провинции бывают простые и сложные. В последние материал поступает из нескольких областей питания.

Во время выветривания материнских пород образуются частицы определенного минерального состава, размера и формы, и эти их осо­ бенности сохраняются, если они не претерпевают длительного блуж­ дания на путях переноса. Особенно часто такие ситуации складывают­ ся в межгорных бассейнах, где накапливается неотсортированный, незрелый в структурном отношении материал, почти полностью на­ следующий минеральный состав материнских пород, с частицами примерно той же формы, которую они приобрели при выветривании.

Для характеристики коллекторских свойств обломочных пород имеют значение все их составные части. Они определяют в целом структуру пород, в том числе структуру порового (пустотного) прост­ ранства. В понятие структуры входят форма, размер, характер по­ верхности зерен, соотношение отдельных компонентов. Очертания и

194

от коэффициента отсортированности. Если данные для построения графика брать по образцам с близким средним диаметром и количест­ вом цемента, то точки расположатся вдоль кривой типа параболы. Немаловажное значение для формирования коллекторских свойств имеет также цемент. В зависимости от строения природных резервуа­ ров, сочетаний их внутри комплексов с другими породами характер их дальнейших преобразований будет различным.

Платформенные морские терригенные формации представляют широкие и протяженные полосы, имеющие в поперечном разрезе ха­ рактер весьма уплощенных линз толщиной в десятки и сотни метров. По бокам эти полосы окаймляются преимущественно континенталь­ ными отложениями, развитыми в пределах древних поднятий, или глинистыми и глинисто-карбонатными - в пределах депрессий. Внутри линзы ритмично чередуются песчаники, алевролиты и аргиллиты, иногда известняки. В нижней части комплекса состав песчаников более грубозернистый, гравелитистый, в верхней части материал более мелкозернистый, преобладающими являются алевролиты. Такие комплексы подробно охарактеризованы Н. А. Крыловым, А. К. Маль­ цевой, М. Я. Рудкевичем и другими исследователями. По данным Н. А. Крылова и А. К. Мальцевой, песчаники таких комплексов на древних платформах в основном кварцевые, зернистость и степень отсортированности различны, наилучшие они в зонах перемывов и действия древних потоков. Глинистое вещество аргиллитов и всех типов алевролитов представлены в основном гидрослюдой и каолини­ том. В цементе обломочных пород, кроме глинистого материала, значительную долю составляют также карбонаты и железистые образования. Примером морской терригенной нефтегазоносной толщи (формации) на древних платформах является среднедевонский комп­ лекс Урало-Поволжья. Он содержит целый ряд нефтеносных песча­ но-алевритовых пластов, являющихся основными продуктивными горизонтами на многих месторождениях Волго-Уральской провинции (продуктивные пласты Дv в эйфельском ярусе; ДI I , ДI I I , ДI V в живетском ярусе; ДI Д0 , Д - К в нижнефранском подъярусе). Породы нижнефранского подъяруса верхнего девона отнесены к среднедевонскому комплексу по литологическому единству. Пористость и проницаемость песчаных и алевролитовых коллекторов составляет в среднем соответствено 19-21% и 0,5 м к м 2 . с рассматриваемым комплексом связано ранее супергигантское Ромашкинское, а также Шкаповское, Белебеевское и другие месторождения. Основные залежи приурочены к плас­ там Д1 и Д0 пашийского и кыновского горизонтов нижнефранского яруса.

Песчано-глинистые толщи молодых платформ, наряду со сходст­ вом, имеют и существенные различия. Нефтегазоносность связана в основном с мезозойскими отложениями. Основная продуктивная

196

Рис. 52. Скопления нефти в песчаных телах погребенных русел.

1 - нефтяные залежи; толщина песчаников, м: 2 - 6 - 20, 3 - 20 - 40, 4 - 40 - 80, 5 - бо­ лее 80

В разрезах как древних, так и молодых платформ и реже геосин­ клиналей пестроцветные (красноцветные) континентальные толщи играют, наряду с угленосными и субугленосными, определенную роль как аккумуляторы УВ. Пестроцветные толщи в отличие от угленосных чаще формируются в условиях аридного климата. Типичным приме­ ром красноцветной песчано-глинистой нефтегазоносной толщи явля­ ется красный лежень (ротлигендес) нижней перми на Западно-Евро­ пейской платформе. Ротлигендес перекрывается соленосной формаци­ ей цехштейна и образует одну из главных продуктивных зон в разрезе бассейна Северного моря. Известны нефтегазоносные красноцветы в триасе Тимано-Печорского бассейна, в девоне Предаппалачского прогиба в Америке, в некоме Средней Азии и в других районах. Пестроцветные отложения, так же как и угленосные, чаще всего полифациальны, в них перемежаются лагунные, аллювиально-озерные и дюнные образования пустынь. Состав пород полевошпатово-кварце- вый с железисто-глинистым и карбонатным цементом. Лучшие коллекторы связаны с хорошо отсортированными эоловыми отложениями погребенных барханов. Продуктивность в пестроцветных толщах вторична. Для питания углеводородами им необходим контакт с нефтеили газоматеринскими отложениями,как, например, в Северном море, где ротлингендес перекрывает в ряде случаев угленос­ ную толщу карбона. В совокупности они образуют нефтегазоносный комплекс.

201

Природные резервуары передовых прогибов перед горно-склад­ чатыми сооружениями и в межгорных впадинах отличаются по своему составу и происхождению от платформенных. Образуются они в раз­ личных условиях более активного чем на платформах тектоническо­ го режима. Это приводит к пестроте генетического и минерального состава и накоплению значительных по толщине, часто до нескольких километров, свит. В то же время интенсивная тектоническая диффе­ ренциация зон поднятий и прогибов отражается в значительном разно­ образии (больших градиентах) мощностей. При формировании отложе­ ний в передовых прогибах сказывается также влияние граничащих с ними более стабильных платформенных блоков, откуда также посту­ пает материал, имеющий для подвижной геосинклинальной зоны характер аллохтонного, принесенного извне. Это сказывается на составе коллекторов, на повышении их однородности, мономинеральности.

На орогенических этапах основным формационным комплексом является моласса, которая обладает практически повсеместной нефтегазоносностью. В особенности это касается нижней молассы (шлира), которую называют также тонкой молассой. Это важнейший нефтегазо­ носный комплекс передовых прогибов. Среди пород по составу преоб­ ладают песчано-глинистые разности. Примерами нижней нефтеносной молассы предгорных бассейнов являются миоценовые толщи в Среднекаспийском и Азово-Кубанском бассейнах. Те части этого комплекса, которые формировались на платформенном борту, имеют сходство по характеру тел и составу с платформенными песчано-глинистыми фор­ мациями морского шельфового происхождения. В верхней более гру­ бой молассе нефтегазоносность отмечается реже, преобладающей явля­ ется газоносность. Характер развития бассейнов на заключительном орогенном этапе иногда приводит к возникновению в них соленосных толщ. С последними коррелируются красноцветные толщи, например, в составе моласс Ферганской впадины или свиты верхнего фарса в Месопотамском прогибе. Молассовые комплексы могут содержать также покровы эффузивов.

В последнее время все большее внимание с точки зрения нефтегазоносности привлекают формации континентальных окраин. Нефте­ газоносные комплексы формируются здесь в условиях различных тек­ тонических режимов, из которых наиболее характерными являются два. Один из них связан с пассивными, другой - с активными окраи­ нами. Общее для них состоит в том, что они в обоих случаях принад­ лежат к поясам так называемой лавинной седиментации с повышен­ ными скоростями накопления и большой толщиной отложений. По ос­ новным чертам генезиса и в том,и в другом случае можно выделить образования дельт и континентального склона.

Наиболее крупные нефтегазоносные дельтовые комплексы извест-

202

ны на пассивных континентальных окраинах. В структурном отноше­ нии дельтовые комплексы приурочены к крупным, поперечным к краю континента, депрессиям, многие из которых развивались на фоне грабенов. Дельтовое тело зачастую перекрывает переходную зону от континентальной к океанической коре. Наиболее крупные нефтегазо­ носные комплексы известны в дельтах рек Маккензи и Миссисипи в Северной Америке и р. Нигер на западе Африки. Нарастание дельты, наложение тел разных этапов развития определяют разнообразие форм природных резервуаров. Состав пород полевошпатово-кварцевый, размерность и характер отсортированности сильно дифференцированы. Отмечается пестрота и в распределении коллекторских свойств, в I промытых отложениях проток они высокие.

Преимущественно дельтовой по образованию является известная продуктивная толща плиоцена на Апшеронском п-ове. В отличие от условий вышеназванных дельт образование отложений здесь проис­ ходило в подвижной расчлененной краевой зоне геосинклинали. Но, наряду с накоплением "местных" осадков, большое количество обло­ мочного материала приносилось палеоВолгой (по В. П. Батурину) и с платформы, и это отразилось на составе. На базальном грубообломочном горизонте залегают кварцевые пески. Выше в разрезе основную роль играет переслаивание песков с глинами. Породы, образовавшиеся при высокоэнергетических режимах осадконакопления, обладают повышенными коллекторскими свойствами.

Специфические комплексы образовались на тех участках конти­ нентального склона, где действовали (а иногда и действуют) высоко­ скоростные потоки. Наиболее ярко они выражены на активных окраи­ нах, особенно в условиях деструкции и интенсивной вертикальной тектонической дифференциации (наличие уступов, крутых склонов на так называемых бордерлендах). Наиболее изученной в настоящее вре­ мя в этом отношении является калифорнийская часть континентальной окраины Северной Америки.

Седиментогенез на континентальных склонах приводит к форми­ рованию линейно-вытянутых песчаных тел, которые становятся резервуарами для флюидов. С ними связаны месторождения многих прибрежных калифорнийских нефтегазоносных бассейнов. Причина локализации этих тел - интенсивный снос материала с крутых скло­ нов по каньонам до больших глубин с образованием глубоководных конусов - фэнов. Питаемая каньонами система есть и была обычной для деструктивной западной окраины Северной Америки. Это отра­ жено на схематической карте (рис. 53). Отложения фэнов занимают обширные пространства, порой перекрывая друг друга. Грубые, часто промытые отложения канала верхнего фэна образуют вытянутые тела в несколько километров (до первых десятков) длиной и несколько сот метров по мощности. В активные периоды потоки русла врезаются в

203