Генетическая связь нефти с озерными отложениями в Центральной Азии
М.Н. САИДОВ
Многие исследователи до настоящего времени считают, что нефть генетически связана только с морскими отложениями, и исключают возможность образования ее в других фациях.
Сомнений нет в том, что подавляющее большинство нефтяных месторождений мира образовалось за счет нефти, генетически связанной с морскими осадками, но имеются достаточно веские факты, свидетельствующие о возможности образования ее и в озерных отложениях в условиях пресноводной или слабо минерализованной среды.
В работах советских исследователей С.Н. Алексейчика [1] и Г.И. Теодоровича [2], китайского геолога Пань [4], американцев Доббин [3], Ван-Тайл и Паркер [5] мы находим некоторые сведения, указывающие на возможность образования нефти в континентальных отложениях.
Наиболее ярко генетическая связь нефти с континентальными отложениями выражена во впадинах Центральной Азии.
Как известно, в результате герцинской складчатости море покинуло пределы Центральной Азии в пермское время и более не возвращалось туда, за исключением западной части Таримской впадины, куда оно заходило в меловое и палеогеновое время со стороны Таджикской депрессии. Эти же тектонические движения привели к образованию Тянь-Шаня, Алтая, Саян, Куэнь-Луня, Нань-Шаня и других горных систем, между которыми расположены обширные впадины, представлявшие в течение почти всего мезозойского и третичного времени пресноводные и солоновато-водные бассейны (озера) с меняющимися контурами. Продукты размыва окружающих горных сооружений накапливались в этих бассейнах, создавая мощные толщи глин, песчаников и конгломератов.
Естественные выходы нефти и газа, связанные с мезокайнозойскими озерными отложениями, известны в пределах следующих впадин Центральной Азии: Джунгарской, Таримской, Турфанской, Цайдамской Цзюцюанской (Сучжоу), Чаушуйской, Миньхе и Сев. Шаньси. Промышленные залежи нефти пока выявлены только в пределах Джунгарской, Цзюцюанской и Восточно-Гобийской впадин и в бассейне Сев. Шаньси (см. рис.).
В Джунгарской впадине, расположенной в северной части провинции Синьцзян, промышленно нефтеносными являются юрские, меловые и третичные отложения, омятые в систему крупных антиклинальных и синклинальных складок.
Юрские отложения характеризуются серыми глинами, песчаниками и конгломератами и содержат пласты каменного угля и прослои сидеритов. В большом количестве встречаются здесь остатки наземных и озерных растений и реже - плоские пресноводные пелециподы и эстерии. В верхней части разреза преобладают красноцветные породы. Общая мощность осадков достигает 3000-4000 м.
Комплекс осадков мелового возраста выражен в нижней части разреза конгломератами и песчаниками, а в верхней - зеленовато-серыми и красными глинами с прослоями песчаников, в которых встречаются пресноводные пелециподы, эстерии и остракоды, а также остатки рыб и речных черепах. Мощность меловых отложений 2000-2500 м.
Третичные отложения представлены красноцветными глинами с прослоями песчаников и конгломератов, среди которых расположены мощные толщи серых и зеленовато-серых слоистых глин, охарактеризованных остатками пресноводных моллюсков и остракод, речных черепах, крокодилов, рыб, наземных позвоночных и растений. Разрез этих отложений венчается мощной толщей серых конгломератов. Общая мощность третичных осадков достигает 4000-5000 м.
Нефтеносные отложения юры в западной части впадины подстилаются сильно дислоцированными метаморфическими породами палеозоя (от силура до карбона), а в юго-восточном углу впадины под юрой расположена толща красноцветных глин, песчаников и конгломератов мощностью 1000-1500 м, в которых изредка встречаются пресноводные пелециподы, остатки рептилий и растения триасового возраста.
Триасовые отложения в свою очередь подстилаются заметно метаморфизованными осадками перми, верхняя часть которых также представлена в континентальной фации.
Таким образом, в Джунгарской впадине в разрезе мезокайнозойских отложений нет морских фаций, которые можно было бы принять за нефтематеринские, а метаморфические породы палеозоя не могли служить источником для формирования залежей нефти в мезокайнозойских отложениях. На наш взгляд нефтепроизводящими являются здесь мощные толщи серых глин, весьма богатых органикой, расположенных среди юрских, меловых и третичных отложений. Литологический состав этих отложений, фациальные условия и характер органических остатков указывают на то, что накопление их происходило в условиях восстановительной среды озерных бассейнов.
Цзюцюанская впадина, на юго-западной окраине которой расположено известное нефтяное месторождение Лао-цзю-мяо и ряд других более мелких месторождений, находится в северо- западной части провинции Ганьсу. Нефтеносными здесь являются верхнетретичные отложения, которые представлены красноцветными глинами с прослоями песчаников и мощных конгломератов в верхней части разреза. Мощность отложений около 2500 м.
Наличие палеогена в пределах Цзю-цюанской впадины не установлено, и верхнетретичные отложения лежат на различных горизонтах мела, юры и триаса с резким угловым несогласием.
В районе нефтяного месторождения Лао-цзю-мяо под третичными отложениями буровыми скважинами вскрыты отложения мела мощностью 206 м, представленные пестроцветными, содержащими растительные остатки песчаниками и серыми глинами, которые подстилаются светло-красными крупнозернистыми песчаниками триаса.
Более полно меловые отложения развиты в северной части впадины, где мощность их достигает 1200 м. Кроме растительных остатков, здесь встречаются пресноводные моллюски, остракоды, а также остатки насекомых и рыб.
Нижележащие юрские отложения представлены серыми глинами, глинистыми сланцами, песчаниками и конгломератами и содержат пласты каменного угля. В этих отложениях встречаются гладкие формы эстерий и флора лейасового возраста. Мощность отложений около 1000 м.
Триас представлен красноцветными грубозернистыми песчаниками и конгломератами мощностью около 1000 м. Континентальное происхождение их не вызывает сомнений. В континентальной фации выражены и подстилающие их пермские отложения.
Таким образом, весь комплекс осадков мезокайнозоя и перми в пределах Цзюцюанской впадины выражен в континентальной фации. Мало вероятна миграция нефти из морских отложений верхнего карбона через толщу осадков мощностью более 3000 м в верхнетретичные отложения. Нефтематеринскими, видимо, являются здесь глинистые толщи нижнего мела, богатые органическими остатками. При бурении разведочных скважин на месторождении Лао-цзю-мяо в них были обнаружены следы нефти.
В Сев. Шаньси имеются два небольших месторождения нефти - Яньчанское и Юнпинское и многочисленные естественные выходы нефти, приуроченные к континентальным отложениям верхнего триаса и нижней юры.
Верхний триас представлен светлосерыми и красноватыми песчаниками, серыми и темно-серыми глинами с прослоями горючих сланцев, в которых встречаются пресноводные пелециподы, квадратные чешуи рыб и растительные остатки. Мощность отложений 1400 м.
Нижняя юра, которая лежит с некоторым угловым несогласием на верхнем триасе, представлена серыми песчаниками, темно-серыми и серыми глинами и сланцами, содержащими в большом количестве остатки наземных растений и несколько пластов каменного угля в нижней части разреза. Мощность отложений 200-500 м.
Эти нефтеносные отложения несогласно перекрываются осадками средней и верхней юры, выраженными мощными песчаниками и глинистыми сланцами с тонкими прослоями известняков, в которых встречаются остатки рыб, характерных для пресноводных бассейнов. Мощность отложений 200-250 м.
Меловые отложения, которые залегают выше с угловым несогласием, выражены в основном песчаниками с прослоями конгломератов, глины и глинистых сланцев. Мощность их 1500-2000 м.
Ниже нефтеносных осадков верхнего триаса залегает мощная толща (до 1100 м) верхнепермских и пермо-триасовых континентальных отложений, выраженная темно-красными песчаниками с прослоями глинистых сланцев.
Еще ниже расположен комплекс осадков нижней перми мощностью 400 м, охарактеризованный пресноводной фауной моллюсков и растительными остатками.
Все эти отложения имеют весьма пологое (0,5-1°) моноклинальное падение на запад, местами осложненное слабо выраженными структурными выступами, с которыми связаны нефтепроявления.
Нефтематеринскими, по-видимому, являются темно-серые и серые глины или глинистые сланцы верхнего триаса и нижней юры, богатые органикой. Миграция нефти из. морских отложений верхнего карбона сквозь 1500-метровую толщу пермских осадков мало вероятна, если иметь в виду весьма слабую нарушенность пластов и отсутствие резко выраженных структур.
Восточно-Гобийская впадина расположена в южной части Монгольской Народной Республики. Здесь, в районе Дзунбаинского месторождения промышленные залежи нефти приурочены к нижнемеловым отложениям, представленным в нижней части разреза зеленовато-серыми глинами с прослоями серых песчаников, а в верхней части темно-серыми, серыми, зеленовато-серыми и красновато-бурыми глинами с прослоями песчаников. В некоторых местах в основании нижнего мела расположена довольно мощная толща грубых песчаников и конгломератов. Общая мощность осадков превышает 2500 м.
Нижнемеловые отложения охарактеризованы пресноводной фауной, представленной моллюсками, остракодами, эстериями и рыбами.
Верхнемеловые отложения, залегающие на нижнем мелу с угловым несогласием, представлены красноцветными глинами и песчаниками; их мощность достигает 800 м.
На месторождении Дзунбаин и в ряде других мест отложения нижнего мела лежат непосредственно на палеозое, представленном сильно дислоцированными хлоритовыми и серицитовыми метаморфическими сланцами, окварцованными известняками и плагиопорфирами, прорванными гранитными интрузиями. В некоторых местах депрессии между палеозоем и нижним мелом расположена толща слабо метаморфизованных осадков нижней и средней юры, представленная конгломератами, песчаниками и глинами и охарактеризованная озерной и прибрежной флорой и тонко створчатыми ферганоконхами. Значительное развитие имеют здесь и юрские (?) эффузивы (порфириты).
Наличие триасовых отложений в пределах Восточно-Гобийской впадины не установлено.
Нам кажется совершенно очевидным, что сильно метаморфизованные палеозойские породы, хотя они и морского происхождения, не могли служить источником для образования залежей нефти в нижнемеловых отложениях. Каких-либо признаков нефти или газа в пределах развития палеозойских отложений не установлено. Судя по литологическому составу, фациальным особенностям и органическим остаткам, накопление нижнемеловых нефтеносных отложений происходило в озерных бассейнах. Нефтематеринскими здесь следует считать богатые органикой глинистые толщи нижнего мела.
В аналогичных условиях находятся нефтепроявления и в остальных впадинах Центральной Азии. Так, например, в Таримской впадине нефтеносными являются юрские, меловые и третичные отложения, охарактеризованные пресноводной фауной и флорой. Подстилающие их отложения триаса и верхней перми также выражены в континентальной фации.
В Турфанской впадине нефтеносные озерные отложения юры и мела несогласно залегают на метаморфических породах палеозоя.
В Цайдамской впадине нефтепроявления приурочены к нижним горизонтам третичных отложений озерного происхождения. Нижележащие отложения мела и юры также являются озерными и лежат с резким угловым несогласием на метаморфических породах палеозоя.
В Чаушуйской впадине выходы нефти связаны с угленосными отложениями нижней юры, ниже которых расположены метаморфические породы палеозоя.
И, наконец, во впадине Миньхе нефтеносные континентальные отложения третичного и юрского возрастов, подстилаются также метаморфическими породами палеозоя.
Породы палеозойского фундамента в результате каледонских и герцинских тектонических движений были сильно дислоцированы, метаморфизованы и подверглись глубокой эрозии еще до начала накопления мезокайнозойских континентальных осадков. Поэтому они не могли быть источником нефти для формирования залежей в вышележащих отложениях.
Таковы фактические данные о генетической связи нефти в Центральной Азии с континентальными отложениями. Они свидетельствуют о том, что процессы нефтеобразования могут происходить не только в условиях морской среды, но и в озерной. Нефтематеринскими следует считать здесь мощные толщи темноцветных пелитовых осадков, расположенных среди юрских, меловых и третичных отложений, которые очень богаты органикой и содержат прослои битуминозных сланцев, сернистые соединения железа. Накопление их, по-видимому, происходило в условиях восстановительной среды. Богатая фауна моллюсков (Unio, Cyrena, Planorbis, Viviparus и др.), которая встречается в этих осадках, свидетельствует о том, что отложение их происходило в пресноводных озерах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алексейчик С.Н. К возможности образования нефти в континентальных отложениях. Нефт. хоз., № 12. 1946.
2. Теодорович Г.И. О нефтепроизводящих породах. Нефт. хоз., № 8, 1954.
3. Dоbbin С.Е. Exceptional vil fields in Rocky Mountian Region of United States. Bull. AAPG. № 5, 1948.
4. Pan С.H. Non-marine origin of petroleum in North Shensi, and the Cretaceous of Szchuan, Chine. Bull. AAPG, № 11, 1941.
5. Van Tuyl F.M. and Parker В.H. The time of origin and accumulation of petroleum, 1911.
Рисунок Обзорная карта Центральной Азии
Межгорные впадины, занятые мезокайнозойскими нефтеносными осадками: 1 - Джунгарская; 2 - Таримская; 3 - Турфанская; 4 - Цайдамская; 5 - Цзюцюанская; 6 - Чаушуйская; 7 - Миньхе; 8 - Сев. Шаньси; 8-Восточно-Гобийская.