Нефтегазоносность Приверхоянского предгорного прогиба и основные направления поисково-разведочных работ в нем
Г. В. БАРХАТОВ, В. Г. ВАСИЛЬЕВ, С. И. КИСЕЛЕВ, Ю. П. ТИХОМИРОВ
Приверхоянский предгорный прогиб полосой различной ширины с запада (в северной части) и юга (в южной части) окаймляет Верхоянскую горную страну, представляющую в геологическом отношении крупный мегантиклинорий. Границы этого прогиба показаны на рис. 1.
Приверхоянский прогиб считался и считается геологами перспективным районом для поисков промышленных скоплений нефти и газа. Такое мнение частично основывается на общегеологических представлениях, а частично на широком развитии в его пределах морских терригенных отложений. К практическому разрешению этого вопроса по существу приступили с 1953 г., когда были заложены первые разведочные скважины на Китчанской, Тас-Тумусской и Сангарской структурах.
15 октября 1956 г. на Тас-Тумусской (Усть-Вилюйокой) площади, на левом берегу р. Лены в устье р. Вилюй, из отложений нижней юры был получен мощный газовый фонтан.
Состав газа следующий: метан 95,1 %, этан 1,1%, пропан 0,4%, бутан 0,5%, пентан плюс высшие углеводороды 0,4%, азот 1,1%, гелий 0,014%, аргон0,073% и углекислый газ 0,4 %. Кроме того, газ содержит значительное количество конденсата. Этот мощный газовый фонтан окончательно доказал перспективность в газоносном (и, надо полагать, в нефтеносном) отношении мезозойских отложений Приверхоянского предгорного прогиба.
В строении прогиба принимают участие отложения перми, триаса, юры, мела и неогена. Следует отметить, что их роль в различных участках прогиба различна.
Пермские отложения обнажаются на внутреннем крыле прогиба и широко распространены в пределах геосинклинальной области. В краевом прогибе они представлены верхами верхней перми - нерской свитой. В пределах прогиба нерская свита обнажается в ядре Буралахской складки, где она представлена переслаиванием темно-серых алевролитов, серых и светло-серых песчаников и темных (до черных) аргиллитов с прослоями каменного угля. На плоскостях наслоения нередко наблюдаются знаки ряби.
Возраст толщи определяется на основании остатков флоры, найденных В.В. Пановым на р. Сыгынкан, Noeggerathiopsis theodori Tsch. et Zol., N. darzavini Neib., N. aegualis (Goepp.) Zol., N. candalepensis Zol. и N. angastifolia Neib. Наблюденная мощность около 1000 м.
Триасовые отложения в пределах Западного Верхоянья со времени Н.П. Хераскова выделяются под именем кельтерской свиты, имеющей трехчленное деление. Нижняя часть - пестроцветная, средняя - темноцветная и верхняя - пестроцветная.
В пределах прогиба на дневную поверхность отложения триаса выходят в ядре Буралахской складки и вскрыты роторной скважиной на Китчанской площади.
В разрезе китчанской скважины триасовые отложения вскрыты на глубине 2170 м и представлены буроватыми алевролитами.
Юрские отложения в пределах краевого прогиба распространены более широко, они слагают зону, прилегающую к геосинклинальной области, и представлены всеми тремя отделами. На триасовых отложениях юра залегает со стратиграфическим перерывом и в отдельных местах с ясно выраженным угловым, несогласием. По генезису и литологическим особенностям они делятся на две свиты: нижнюю, морскую - байлыкскую и верхнюю, угленосную - чечумскую.
Байлыкская свита по литологическому составу подразделяется на две части.
Нижняя подсвита обнажается в ядрах антиклинальных складок и представлена песчаниками, отличающимися довольно большим разнообразием. Преобладающее развитие имеют серые с зеленоватым оттенком разности. Наиболее распространены песчаники крупно- и среднезернистые.
Аргиллиты и алевролиты в составе подсвиты встречаются отдельными прослоями и линзами, и только в верхах залегает глинистая пачка мощностью 25-30 м.
До последнего времени органических остатков в составе этой подсвиты не найдено, несмотря на то, что она изучалась многими исследователями. Ее возраст определяется на том основании, что она залегает на фаунистически охарактеризованных отложениях нижнего триаса и перекрывается отложениями с фауной среднего лейаса. И поэтому одни исследователи относят ее к лейасу, а другие - к рэт-лейасу. Мощность изменяется от 500 до 1400 м.
Эта подсвита близка и, видимо, является аналогом нижней пресноводной свиты юры района Якутска, Чурапчи, р. Алдан и т.п.
Верхняя подсвита также обнажается преимущественно в ядрах антиклинальных складок.
В основании подсвиты залегает характерный горизонт белых кварцевых песчаников и конгломератов. Конгломераты обычно залегают в основании и кровле этого горизонта. Местами преимущественно песчаниковый состав горизонта переходит в песчано-конгломератовый. Мощность горизонта по простиранию колеблется незначительно, но наблюдается тенденция к увеличению ее в сторону горной области. Местами горизонт выклинивается.
Верхняя подсвита сложена главным образом различными песчаниками, переслаивающимися с прослоями алевролитов и аргиллитов. По крупности зерна песчаники варьируют от средне- до мелкозернистых и лишь в самых низах появляются крупнозернистые разности со включениями отдельных галек и линз конгломерата. В верхах свиты роль алевролитов и аргиллитов увеличивается, и здесь уже наблюдается ритмичное чередование песчаников, алевролитов и аргиллитов. Окраска песчаников варьирует в светлых тонах.
Возраст подсвиты определяется по содержащейся в ней фауне. В низах свиты непосредственно над кварцевыми песчаниками в бассейне р. Лямпеска В.М. Мельниковым собрана фауна Tancredia sp. indet., Myophoria sp. и Pecten sp. Как известно, Myophoria в пределах севера Якутии нигде не поднималась выше среднего лейаса. Поэтому возраст нижней части верхней подсвиты принят как среднелейасовый и таким образом параллелизуется с низами средней морской юры района Якутска и р. Алдан.
В 650 м выше подошвы свиты на р. Кюндей А.И. Ушаковым была найдена фауна Pleuromya galatea Agass. Р. sp. indet, Dactilioceras gracilis Simps., Pleurotomaria sp. indet, Rhynchonella aff grassa, sulcata Eichw. характерная для верхнего лейаса.
В верхах свиты в различных пунктах найдена фауна Inoceramus ex gr. retrorsus R e у s, Eumorphotis ex gr. lenaensishah., Eumorphotis sp. indet, Pecten limaephormis Terg cf. Saurd и Tancredia sp. indet, позволяющая рассматривать возраст вмещающих отложений как среднеюрский без более дробного подразделения. На р. Лямпеска в ядре Китчанской антиклинали в самых верхах подсвиты В.В. Пановым найдена фауна Grypheacea lucerna Trd, характеризующая, по мнению О.П. Смирновой, средний келловей.
По-видимому, верхняя подсвита по возрасту охватывает слои от среднего лейаса до среднего келловея включительно.
Мощность этой подсвиты колеблется от 900 до 1300 м.
Аналогом байлыкской свиты в районах, расположенных в бассейнах рек Келя, Тукулан, Зап. Градыга, являются выделенные А.Г. Коссовской сородогинская, нижне- и верхнеградыжская свиты. Видимо, нижней подсвите байлыкской свиты здесь будут отвечать сородогинская свита и низы нижнеградыжской.
Чечумская свита сложена чередованием светло-серых массивных, часто косослоистых и плитчатых более мелкозернистых песчаников, часто переполненных обуглившимся растительным детритом, с пластами и пачками алевролитов и аргиллитов, с которыми связаны пласты каменного угля рабочей мощности.
По данным Н.Л. Василевской наличие большого количества хвощей и присутствие Cladophlebis aff. aldanensis позволяет предполагать верхнеюрский возраст этих отложений.
Мощность свиты определяется в 650-700 м.
Меловые отложения представлены обоими отделами - нижним и верхним.
Нижнемеловые отложения развиты в центральной части прогиба, где они слагают в зоне Китчано-Буролахских передовых складок синклинальные мульды.
Верхнемеловые отложения слагают центральную часть прогиба к северу от Китчано-Буролахской зоны передовых складок и в основном развиты в области сочленения прогиба с Вилюйской синеклизой.
Нижнемеловые отложения до недавнего времени относились к сангарской свите. В настоящее время нижний мел частью по остаткам флоры, а в основном по литологическим особенностям расчленяется на сангарскую и эксеняхскую свиты. Кроме того, в намской опорной скважине наиболее высокие горизонты нижнего мела выделяются под именем намской свиты.
Сангарская овита сложена чередованием угленосных аргиллито-песчаниковых пачек с пачками песчаников, не содержащих углей.
В отложениях свиты встречаются отпечатки растений и мелкий обуглившийся растительный детритус. Из различных пунктов краевого прогиба В.А. Вахрамеевым определено большое количество флоры, среди которой встречаются типично нижнемеловые формы.
Аналогичный характер свита имеет в пределах всей описываемой части прогиба.
Мощность свиты определяется в 1700-1750 м.
Эксеняхская свита развита в центральной, наиболее прогнутой части прогиба. Представлена песками и слабосцементированными средне- и мелкозернистыми песчаниками зеленоватого цвета с характерной косой слоистостью и караваеобразными включениями крепких известковистых песчаников. Песчаникам резко подчинены небольшой мощности линзовидные пласты глин, с которыми иногда связаны углистые сланцы или бурые угли. Встречаются линзовидные прослойки конгломератов.
Отпечатки флоры Onychiopsis golpperitii (Schenk) Berry и Cepholotaxopsis sp. указывают принадлежность вмещающих пород к верхней половине нижнего мела.
Характерной особенностью свиты является высокое содержание роговой обманки, придающей породе характерный темно-зеленоватый оттенок.
Мощность свиты в районе Сангар определяется не менее как в 625 м.
Более высокие горизонты нижнего мела в пределах центральной части краевого прогиба неизвестны; они вскрыты на платформенном крыле прогиба в намской опорной скважине, где выделены под именем намской свиты, представленной разнозернистыми рыхлыми и уплотненными песками, которым подчинены пачки алевролитов и аргиллитов с пластами бурого угля.
Мощность свиты 514 м.
Верхнемеловые отложения развиты в основном в зоне сочленения прогиба с Вилюйской синеклизой, где В.А. Вахрамеев разделяет их на две свиты: нижнюю - тимердяхскую и верхнюю - линденскую.
Тимердяхская свита представлена бело-серыми разнозернистыми, преимущественно несортированными косослоистыми песками и слабо сцементированными песчаниками, залегающими в виде коротких линзовидных пачек, срезающих друг друга.
Мощность отложений этой овиты порядка 700 м.
Линденская свита представлена белыми разнозернистыми неясно-слоистыми песками с большим количеством пылеватого каолинового материала. Пескам, подчинены прослои лигнитов и относительно невыдержанные пачки серых глин. Встречаются отдельные гальки и цепочкообразные прослои и линзы галечника. В составе отложений этой свиты В.А. Вахрамеевым найдены отпечатки покрытосеменных и хвойных растений, среди которых определены такие руководящие виды, как Dalbergites simlex (Wewb) Sew., Trochodendroides viburnum я др.
Третичные отложения развиты в основном в широтном отрезке прогиба. По литологическим особенностям они могут быть расчленены на три части: нижнюю, среднюю и верхнюю.
Нижняя часть слагается грубозернистыми косослоистыми песками, переходящими в отдельных местах в гравелиты. Среди песков встречаются прослои и линзы галечников.
В средней части среди песков появляются различной мощности пачки глин, к которым приурочены пласты лигнита. Характерно, что лигнитовые пласты всегда подстилаются и перекрываются глинами.
Верхняя часть третичных отложений аналогична нижней.
Залегают третичные отложения на размытой поверхности собранных в складки нижнемеловых отложений сангарской и экзеняхской свит.
По возрасту они на основании изучения спорово-пыльцевых комплексов относятся к неогену, точнее к верхам миоцена и низам плиоцена.
Мощность их по данным колонкового бурения на Тукуланской площади определяется в 750 м, причем полная мощность остается неизвестной.
В связи с открытием газового месторождения в устье р. Вилюй возникла необходимость в более детальной расшифровке структуры Приверхоянского предгорного прогиба в его центральной и южной частях.
В рассматриваемой части Приверхоянского прогиба выделяются следующие основные структурные элементы (рис. 1): Китчано-Буралахская зона передовых складок и впадины - Линденская и Келинская. По западному фронту зоны передовых складок ясно выделяется по данным гравиметрии и сейсморазведки крупный флексурный перегиб, прослеживаемый на расстоянии до 200 км, с амплитудой по данным сейсмики до 1700 м; опущенное крыло -западное. Эту структуру в дальнейшем будем именовать Усть-Вилюйской флексурой.
Для зоны передовых складок характерно наличие крупных линейно вытянутых антиклинальных сооружений с крутыми западными и иногда надвинутыми на них более пологими восточными крыльями. Складки крутые, в своде сложены отложениями юры и на крыльях отложениями мела. Они в известной мере напоминают складки передовых хребтов Кавказа (Терского и Сунженского), поэтому по аналогии с ними всей этой зоне и присвоено название зоны передовых складок (рис. 2).
Перечисленные выше впадины в основном выделяются по данным гравиметрии и частично по данным сейсморазведки. Структуру этих впадин и их размеры безусловно требуется уточнить специальными геолого-разведочными работами. В пределах Приверхоянского предгорного прогиба уже известно свыше 20 локальных структурных поднятий.
Усть-Вилюйская флексура, включая и площади, расположенные восточнее флексурного перегиба - вплоть до фронтальной линии Китчано-Буралахской зоны передовых складок, по перспективности в газонефтеносном отношении по праву является первостепенным районом.
К юго-западу от Усть-Вилюйской флексуры, отделяясь от последней глубокой впадиной, располагаются предполагаемые поднятия Хоп-Чагайское и Канкэмэ, устанавливаемые пока по данным гравиметрии. Северо-восточные склоны этих поднятий и их своды могут быть отнесены к районам весьма перспективным, следующим с этой точки зрения за районом Усть-Вилюйской флексуры. В пределах этого региона выявлены три структуры - Бергеинская, Лунхинская и Сетинская.
Следующим весьма интересным объектом для поисково-разведочных работ на нефть и газ является Келинская впадина, вернее ее склоны. Однако этот район изучен значительно слабее двух предыдущих.
Для быстрой оценки газонефтеносности всего этого крупного региона необходимо:
а) разведочное бурение в основном сосредоточить в указанных выше районах;
б) методом сейсморазведки подготовить в 1957 г. не меньше двух структур в пределах бортов Усть-Вилюйской части Приверхоянского предгорного прогиба;
в) покрыть гравиметровой съемкой в масштабе 1:200 000 территорию Приверхоянского предгорного прогиба, расположенную к северу от Тас-Тумусской площади, с целью прослеживания Усть-Вилюйской флексуры, оконтуривания Линденской впадины и выявления других структурных элементов;
г) покрыть гравиметровой съемкой в масштабе 1:500 000 восточную часть Вилюйской синеклизы, прилегающую к устью р. Вилюй, с целью геотектонического районирования и выявления зон, наиболее перспективных для постановки поисково-разведочных работ на нефть и газ;
д) провести аэромагнитную съемку в северной части Сибирской платформы с целью геотектонического районирования и уточнения взаимосвязи между Верхоянским предгорным прогибом и Хатангской впадиной:
е) провести электроразведочные работы методом ВЭЗ на территории распространения мезозойских отложений с целью ориентировочных определений глубин структурных элементов, выделенных гравиметровой разведкой.
Разведку верхнепалеозойских отложений по-прежнему необходимо продолжать в районе передовых складок Приверхоянского предгорного прогиба и одновременно проводить подготовительные работы на восточном склоне Оленекского подземного сводового поднятия архея. В заключение нужно подчеркнуть, что для увеличения эффективности поисково-разведочных работ на нефть и газ в пределах Приверхоянского предгорного прогиба требуется следующее.
1. Необходимо резко улучшить качество подготовки структур для поисково-разведочного бурения.
2. Ввиду того, что структурно-геологическая съемка и структурное бурение в этом регионе из-за полной закрытости его и малого количества хороших маркирующих горизонтов оказались недостаточно эффективными при решении структурных задач, необходимо резко увеличить объем сейсморазведочных работ. Как показал опыт картирования Тас-Тумусской и Бергеинской площадей, метод отраженных волн дает обнадеживающие результаты. Структурное бурение здесь в дальнейшем должно применяться для решения частных геологических вопросов - для изучения дизъюнктивов, уточнения отдельных элементов строения и т. д.
3. Необходимо продолжать практику применения гравиметрии как весьма эффективного метода решения региональных геологических задач и обоснования выбора объектов для сейсморазведки.
Судя по первым наблюдениям, Тас-Тумусское газовое месторождение может оказаться газоконденсатным. Правильность этого предположения необходимо проверить при испытании первых же разведочных скважин. Учитывая, что проведение газопровода от Тас-Тумусского месторождения является делом весьма длительным и очень дорогим, на первых порах эксплуатацию Тас-Тумусского месторождения, если оно окажется газоконденсатным, необходимо организовать с поддержанием пластового давления с целью извлечения конденсата. В этом случае, возможно, Якутской АССР будет оказана существенная помощь в снабжении ее бензином и тракторным топливом.
Рис. 1. Тектоническая схема южной части Приверхоянского предгорного прогиба. (Сост. Г.Д. Бабаян, Г.Б. Бархатов, А.К. Бобров, В.Г. Васильев, Д.К. Горнштейн, С.И. Киселев, Е.В. Кравченко, М.М Мандельбаум, Ю.П. Тихомиров.)
Нижний структурный этаж (архей-нижний кембрий).
Структуры второго порядка. Погребенные сводовые валообразные поднятия: 1-архейские (I-Тюнгское, II-Якутское); 2- докембрийские (III - Синское; IV - Хопчагайское; V- Кэнкэме):
Впадины: VI - Нижне-Вилюйская; VII - Бердигястяхская; VIII- Амга-Алданская.
Верхний структурный этаж (мезозой). Структуры второго порядка.
Вилюйская синеклиза. Впадины: А - Нижне-Вилюйская; Б - Бердигястяхская; В - Приалданская. Приверхоянский предгорный прогиб. 3 - впадины: Г - Линдинская; Д - Келинская.
Положительные структуры: 4-Китчано-Буролахская зона передовых складок.
Структуры третьего и четвертого порядка: 5 - Усть-Вилюйская флексура; 6 - Тас-Тумуская антиклинальная складка; 7 - Эксеняхская антиклинальная складка; 8 - Сангарская антиклинальная складка; 9 - Нижне-Чечумская антиклинальная складка; 10 -Соба-Хайская антиклинальная складка; 11- Китчанская антиклинальная складка; 12- Чечумская антиклинальная складка; 13 - Кутургинская антиклинальная складка; 14 - Буролахская антиклинальная складка; 15 - Верхне-Чечумская антиклинальная складка; 16 - Нижне-Лямпесская антиклинальная складка; 17 - Дьюктеканская антиклинальная складка; 18-Нижне-Дьюктеканская антиклинальная складка; 19-Мэголиндинская антиклинальная складка; 20-Анырская антиклинальная складка; 21-Бергеинская антиклинальная складка; 22 - Лунхинская антиклинальная складка (предполагаемая); 23 - Сетинская антиклинальная складка (предполагаемая); 24 - Западно-Градыжская антиклинальная складка; 25 - Эльгенен-Бараинская антиклинальная складка; 26- Мальджогойская антиклинальная складка; 27-Нижне-Тунулахская антиклинальная складка(предполагаемая); 28 - Дунурская антиклинальная складка; 29 - Тунулан-Градыжская флексура; 30 - Бараинская флексура; 31-Бараинская антиклинальная складка; 32 - Тукуланская антиклинальная складка.
Границы и осевые линии: 33 - граница Сибирской платформы; 34-граница наиболее прогнутой части Приверхоянского предгорного прогиба; 35-условная граница Приверхоянского предгорного прогиба; 36 - граница Китчано-Буролахской зоны передовых складок; 37 - границы различных положительных структур нижнего структурного этажа; 38-южная граница мезозойской синеклизы; 39 - оси антиклинальных поднятий; 40 - флексуры; 41 - глубинные разломы; 42 - надвиги; 43-различные дислокации разрывного типа.
Рис. 2. Профиль через Китчано-Буролахскую зону передовых складок.
