Перспективы нефтегазоносности южного Прикарабогазья
П.Н. КУПРИН
Под южным Прикарабогазьем понимается территория, включающая Красноводский полуостров и прилегающую к нему с востока площадь, расположенную между Большим Балханом и Туаркыром и занятую песками Чильмамедкум и известняковым Порсокупским плато. В структурном отношении южное Прикарабогазье является частью Карабогазской депрессии, которая рассматривается И.О. Бродом как восточное окончание крупной Среднекаспийокой впадины [4]. Вдоль северного берега Карабогазского залива прослеживается серия антиклинальных поднятий, условно объединяющихся в Северно-Карабогазскую антиклинальную зону. Еще севернее располагается так называемая синклиналь бессточных впадин, оконтуривающая с юга Мангышлакское складчатое сооружение. С востока Карабогазская депрессия оконтуривается Туаркырским складчатым сооружением и его северо-западным погребенным продолжением; с юга депрессия обрамляется крупными антиклинальными поднятиями Куба-Дага и Большого Балхана.
В западной части Среднекаспийской впадины, в предгорьях Кавказа (Грозненская область, Северная Осетия, Дагестан), а также на северном платформенном склоне Предкавказского предгорного прогиба расположены давно известные, а также новые нефтегазоносные зоны. По своему строению и условиям геологического развития восточное окончание Среднекаспийской впадины сходно с западной ее частью. Разница заключается лишь в том, что западное окончание в настоящее время втянуто в очень глубокое погружение, в то время как восточное, наоборот, значительно приподнято. Поэтому есть все основания предполагать, что южное Прикарабогазье, равно как и вся Карабогазская депрессия, является весьма перспективной территорией.
Геологическое строение этой территории выявлено очень слабо. В имеющихся работах освещаются лишь некоторые частные вопросы геологического строения этой территории. Что же касается выявления перспектив нефтегазоносности, то этот вопрос для данной территории только что поставлен.
Для геологов эта территория была известна уже с 30-х годов прошлого столетия, главным образом по работам Э. И. Эйхвальда, Г.С. Карелина, М. Фелькнера, Ф.В. Кошкуля и особенно Н.И. Андрусова [1, 2]. В послеоктябрьский период геологию юго-восточного Прикарбогазья изучали В.В. Богачев [3], О.С. Вялов [5, 6], А.В. Данов [7], М.Ф. Двали, Г.А. Лебедев, Л.А. Никитюк [8], В. П. Колесников [9], Н.П. Луппов [10-13] и др. В большом объеме были проведены здесь геофизические работы. В последние годы в связи с проблемой освоения Каракумов и открытием ряда месторождений полезных ископаемых внимание геологов к этой территории значительно усилилось. Большой объем исследований выполнен Всесоюзным аэрогеологическим трестом (ВАГТ), экспедиции которого произвели здесь на большой площади геологическую съемку масштаба 1:200 000. Интересные и большие работы проделаны также партиями Туркменского геологического управления (ТГУ), сотрудниками Института, геологических наук Туркменской АН ССР и Всесоюзного научно-исследовательского геологического института (ВСЕГЕИ).
С 1956 г. в южном Прикарабогазье начали работы Комплексная южная геологическая экспедиция (КЮГЭ) АН СССР и Туркменская экспедиция кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых Московского университета.
В задачу Туркменской экспедиции МГУ входит проведение в 1956-1959 гг. исследований, позволяющих выявить основные черты геологического строения и перспектив нефтегазоносности Карабогазской депрессии. Одновременно с детальным литолого-битуминологическим изучением разрезов мезокайнозойских отложений в 1956 г. произведена структурная съемка с инструментальной привязкой опорных горизонтов в масштабе 1:100 000. Кроме того, описаны разрезы колонковых скважин, пробуренных Узбойской партией ТГУ в песках Чильмамедкум, и разрезы колонковых скважин района колодцев Орфа, Убык и Ак-Кую и полуострова Омчалы.
Несмотря на отсутствие нефтегазопроявлений, совокупное рассмотрение всех геологических, геофизических, геоморфологических и других данных позволяет оценить территорию южного Прикарабогазья как весьма перспективную с точки зрения обнаружения здесь промышленных залежей нефти и газа.
В строении исследуемой территории участвуют отложения, начиная от пермских до четвертичных включительно. В ряде мест осадочный чехол прорывается интрузиями и эффузиями изверженных пород.
Наиболее древние палеозойские отложения обнажаются в ядре Туаркырской антиклинали. Этот район является единственным местом в Туркменистане, где на дневную поверхность выходят породы пермского и триасового возрастов. Некоторые геологи указывают на существование в этом районе и более древних, а именно среднепалеозойских, отложений [13]. Представлены пермотриасовые отложения красноцветными аргиллитами, алевролитами, глинами, аркозовыми песчаниками, гравелитами и толщами грубых конгломератов суммарной мощностью свыше 1300 м. Н.П. Луппов всю эту толщу назвал аманбулакской свитой. Эти отложения, образующие нижний структурный этаж Туаркырского сооружения, сильно дислоцированы, разбиты многочисленными разрывами и трещинами и заметно метаморфизованы. Наличие пермотриасовых отложений в южном Прикарбогазье не доказано.
Значительно шире и многообразнее представлены отложения юрской, меловой и третичной систем. Как видно из рисунка, в восточной части исследуемой территории, в Туаркырском и Большебалханском горных сооружениях наибольшим развитием пользуются отложения юрского возраста, представленные всеми тремя отделами. Западнее преимущественно развиты нижне- и верхнемеловые отложения. И, наконец, на самом западе мезозойские отложения скрываются под мощным чехлом третичных отложений, которые в свою очередь перекрыты породами четвертичного возраста.
Разрез юрской системы в разных местах южного Прикарабогазья испытывает значительные изменения. Нижне- и среднеюрские отложения Туаркыра, выраженные континентальными и мелководными песчано-глинистыми отложениями с прослоями углей, углистых сланцев и мергелей, общей мощностью около 500 м, не сопоставляются с одновозрастными отложениями Большого Балхана. На Большом Балхане нижне- и среднеюрские отложения представлены преимущественно глубоководными глинами, реже алевролитами, аргиллитами с редкими прослоями сидеритов, мергелей и тонких угольных пластов. В верхней части средней юры широким развитием пользуются песчаники и алевролиты. Вскрытая мощность нижней юры превышает 700 м, а средней-колеблется от 1100 до 4000 м. Следует отметить, что нижне- и среднеюрские отложения Большого Балхана как по фациям, так и по мощностям очень близки к кавказским и, в частности, к дагестанским разрезам нижней и средней юры. Нижне- и среднеюрские отложения Большого Балхана можно рассматривать как образования геосинклинального типа в отличие от аналогичных отложений Туаркыра, которые представляют собой аллювиальные и мелководные морские образования. Исходя из известного представления о нефтематеринских отложениях, нижне- и среднеюрские отложения Большого Балхана могут рассматриваться как нефтепроизводящие. Условия накопления и дальнейшая геологическая история бассейна, в котором происходило накопление этих отложений, характеризующаяся преобладающим развитием тенденций опускания и отсутствием явлений метаморфизма, показывают, что юрские отложения Большого Балхана являются основным источником преобразования органических веществ в битумы.
Разрезы верхней юры, изученные на Куба-Даге, Большом Балхане и Туаркыре, представлены по-разному. На Куба-Даге верхняя юра выражена известняками, аркозовыми песчаниками и грубыми конгломератами суммарной мощностью свыше 400 м. В Огланглы (Б. Балкан) в 280-м разрезе верхней юры преобладают известняки, мергели и грубые песчаники. В отличие от первых двух разрез у колодца Туар представлен вверху белыми пелитоморфными известняками видимой мощностью до 20 м, а внизу зеленовато-серыми жирными глинами с маломощными прослоями песчаников и сидеритов общей мощностью до 65 м. Эти глины, так же как глинисто-алевролитовые отложения аптского яруса, мощность которых колеблется от 670 до 100 м, могут в соответствующих условиях оказаться нефтематеринскими.
Среди огромной толщи нижнемеловых отложений, мощность которых колеблется от 1900 до 725 м, выраженной в общем известняками, песчаниками, алевролитами и глинами, только осадки аптского века накапливались в условиях устойчивого погружения дна бассейна. В разрезе аптского яруса встречаются пласты, обладающие повышенной битуминозностью нефтематеринских толщ. В верхнемеловых отложениях южного Прикарабогазья, сложенных песчаниками, мергелями и известняками суммарной мощностью от 550 до 200 м, нет пачек, которые можно рассматривать как нефтематеринские. Условия накопления и геолого-геохимическая обстановка преобразования органических веществ в верхнемеловую эпоху являлись, очевидно, неблагоприятными для превращения их в углеводороды. Отрицательной характеристики в этом отношении заслуживают также карбонатные отложения палеогена и (Мелководные маломощные осадки чокракского, караганского и конкского горизонтов и сарматского яруса. Подобная оценка должна быть дана и плиоценовым отложениям.
В качестве вероятных нефтематеринских отложений третичного возраста можно рассматривать пока только глины палеогенового возраста, известная мощность которых колеблется от 200 до 700 м. Эти глины богаты рассеянным органическим веществом, содержащим битумы, а по условиям своего образования напоминают майкопские отложения Кавказа, которые являются одной из основных нефтематеринских свит Предкавказья и Закавказья.
Значительно многообразнее представлены возможные нефтесодержащие породы-коллекторы. Среди юрских отложений Большого Балхана коллекторами для нефти и газа могут быть песчаниковые толщи верхнего байоса, бата, келловея, а также плотные, сильно трещиноватые известняки Оксфорда. Известняковые и песчано-алевролитовые толщи неокомского, аптского, альбского и сеноманского ярус0в могут содержать хорошие природные резервуары не только в разрезах Большого Балхана, но и на остальной территории южного Прикарабогазья. То же самое нужно сказать и о плотных, сильно трещиноватых мощных толщах мергелей и известняков верхнего мела.
Коллекторские породы содержатся также в отложениях эоцена, чокрака, карагана и сармата.
Таким образом, в разрезе отложений, слагающих территорию южного Прикарабогазья, содержатся вероятные нефтематеринские и нефтесодержащие толщи, которые в большинстве связаны с отложениями юрского и мелового возрастов.
В южном Прикарабогазье можно выделить ряд крупных структурных зон, благоприятных для нефтегазонакопления.
К северу от Балханско-Кубадагского горного сооружения, сопрягаясь с ним, располагается крупный Предбалханско-Кубадагский предгорный прогиб. Южным склоном этого прогиба служит северное крыло горного сооружения, которое характеризуется крутыми углами падения и нарушено в ряде мест вторичными изгибами пластов, разрывами и трещинами. В противоположность этому северный склон предгорного прогиба имеет пологие углы падения, осложнен серией антиклинальных и синклинальных зон и не имеет четкого контура. Наиболее глубокая часть предгорного прогиба имеет форму рва, вытянутого у подножья Балханско-Кубадагского горного сооружения. Этот ров выполнен мощной толщей континентальных красноцветных отложений, которые в северо-западной части выходят далеко за пределы рва. Наиболее широкое и, очевидно, глубокое место рва предгорного прогиба находится на участке между меридианами разъезда № 6 и кол. Карайман, т.е. там, где расположен наибольший прогиб (седловина) между Кубадагским и Большебалханским поднятиями. Кстати следует заметить, что этот поперечный прогиб фиксируется и в более северных районах, вплоть до южного берега зализа Кара-Богаз-Гол, где он проходит между полуостровами Омчали и Янгису.
Северный склон Предбалханско-Кубадагского предгорного прогиба занимает большую территорию, ограниченную с юга глубоким рвом самого прогиба, с севера и северо-запада - крутым склоном Среднекаспийской впадины, а с северо-востока - Порсокупским прогибом и Туаркырским торным сооружением. Огромные размеры и довольно сложная тектоника северного склона Предбалханско-Кубадагского предгорного прогиба позволяют рассматривать его как самостоятельный тектонический элемент. В целом этот склон характеризуется платформенными деформациями, образующими систему антиклинальных и синклинальных зон, вытянутых в широтном и субширотном направлении. Антиклинальные и синклинальные зоны изогнуты в горизонтальной плоскости таким образом, что вершина этой гигантской дуги обращена на север. Рассматривая взаимное расположение выделенных зон, нетрудно заметить, что они повторяют все изгибы южного крутого склона Среднекаспийской впадины, как бы обтекая его. В пределах самого платформенного склона антиклинальные и синклинальные зоны обходят наиболее широкое и, очевидно, глубокое место рва предгорного прогиба. Все антиклинальные и синклинальные складки выделены в результате геологической и структурной съемки, бурения колонковых и ручных скважин, а также благодаря тому, что удалось подметить тесную зависимость между формами рельефа, тектоникой и литологией. Несмотря на платформенный характер тектоники данной территории, эта взаимосвязь в большинстве случаев проявляется очень отчетливо. Поэтому для описываемой территории, где, кроме Южно-Карабогазской и Кельдже-Кемальской антиклиналей, никаких структурных форм не было известно, установленная закономерность явилась одним из важнейших признаков выделения антиклинальных и синклинальных зон и отдельных складок.
На самом севере, по границе с Карабогазской депрессией, располагаются Каршинская и Северо-Омчалинская брахиантиклинальные складки. Южнее ориентировочно намечено положение крупной Омчалинской антиклинальной зоны, состоящей из ряда брахиантиклиналей, показанных на геолого-структурной карте. Колонковые скважины, пробуренные на полуострове Омчалы показали, что под полого смятыми акчагыльскими отложениями залегают миоценовые и, возможно, палеогеновые отложения, углы падения которых гораздо больше, чем в акчагыльских. Так, скв. 12, заложенная на северной оконечности полуострова Омчалы, на северном крыле Северо-Омчалинской складки, установила, что угол падения подакчагыльских (миоценовых?) отложений достигает 30-35°. Этот факт свидетельствует о том, что южный склон Карабогасcкой депрессии погружается в сторону ее центральной части очень круто и, очевидно, ступенями. В этом случае сама территория платформенного склона предгорного прогиба, ограниченная с юга рвом этого прогиба, а с севера резким уступом, выглядит как самостоятельное очень крупное поднятие платформенного типа.
К югу от Омчалинской антиклинальной зоны располагается Южно-Карабогазская антиклинальная зона, восточная часть -которой приурочена к южному коренному берегу залива Кара-Богаз-Гол. В пределах свода этой зоны с запада на восток выделяются Кабылское, Кукуртское, Западно- Кызылкупское, Восточно-Кызылкупское, Северо-Кансуйское, Южно-Кансуйское, Южно-Янгисуйское и Бельчертаусское поднятия. Характерным для данной зоны является ее изгиб в горизонтальной плоскости.
Следующая к югу Кемальская антиклинальная зона составляется Акоикским, Кемальским и Солончакским поднятиями. В западном направлении эта зона, очевидно, расплывается на северном крыле Убыкской антиклинальной зоны. Самой южной является Аккуинская антиклинальная зона, в пределах которой выделяются Безымянное, Аккуинское и Миндерское поднятия. В качестве южного ограничения платформенного склона намечается Порсыкский вал, протягивающийся на границе глубокого рва и пологого платформенного склона Предбалханско-Кубадагского предгорного прогиба.
С северо-востока территория южного Прикарабогазья ограничена Порсокупским прогибом и Туаркырским горным сооружением. Оба они являются крупными тектоническими элементами, на фоне которых довольно широко развиты вторичные антиклинальные и синклинальные складки. Порсокунский прогиб располагается к западу от Туаркырского горного сооружения и параллельно ему. Этот прогиб отчетливо прослеживается с северо-запада на юго-восток от берега залива Кара-Богаз-Гол до Кемаль-Узбойского солончака. В северо-западном направлении прогиб открывается во впадину залива Кара-Богаз-Гол, которая, как. уже отмечалось, является юго-восточным окончанием Среднекаспийской впадины. Следовательно, Порсокупский прогиб есть не что иное, как юго-восточная центриклиналь этой впадины. Морфологически Порсокунский прогиб выражен асимметричной центриклиналью коробчатой формы с резко воздымающимся в юго-восточном направлении шарниром. В отличие от северо-восточного крыла центральная часть и юго-западное крыло прогиба осложнены серией брахиантиклинальных складок, флексур и уступов, генетически связанных с антиклинальными зонами, расположенными на платформенном склоне предгорного прогиба (cм. рисунок).
Туаркырское горное сооружение представляет собой очень крупный и сложно построенный структурный элемент. Одной из особенностей строения последнего является наличие в его пределах двух структурных этажей, а также многочисленных вторичных изгибов пластов, разрывов и трещин, свидетельствующих о сложной и длительной истории его формирования. Как уже отмечалось, на дневной поверхности, в ядре этого поднятия обнажаются сильно дислоцированные пермотриасовые отложения. На них несогласно залегают отложения нижней и средней юры, выходы которых приурочены к сводовой части. Крылья сложены отложениями верхней юры, мела, палеогена и неогена. Туаркырское горное сооружение асимметрично как в продольном, так и в поперечном сечении. К более крутому юго-западному крылу приурочены Бейнеусская, Кельджинская и Гокдеринская антиклинали, имеющие типичный платформенный облик.
Таким образом, юго-восточное Прикарабогазье характеризуется довольно сложным тектоническим строением. Выделенные в пределах этой территории антиклинальные зоны в благоприятных условиях могут оказаться зонами нефтегазонакопления, а отдельные поднятия в пределах этих зон могут содержать хорошие ловушки для нефти и газа. Однако перспективы обнаружения скоплений нефти и газа в пределах указанных выше поднятий зависят еще и от степени их сохранности, т.е. от того, могут ли отложения, участвующие в строении данной структурной формы, сохранять залежи. Поэтому при оценке перспектив в первую очередь следует указать на такие поднятия, которые в настоящее время являются перспективными, и такие, которые не могут представлять практического интереса. К последним относятся прежде всего участки, где на дневную поверхность выведены юрские и меловые отложения, а породы третичного возраста сохранились только в синклинальных прогибах. К числу таких районов относятся Туаркырское и Балханско-Кубадагское горные сооружения, а также Гокдеринская, Бейнеусская, Кельджинская, Солончакская, Кемальская, Убыкская и Эдисуринская складки. Все остальные поднятия можно полагать перспективными для обнаружения в них промышленных скоплений нефти и газа.
Для поднятий восточной половины исследуемой территории перспективными можно считать юрские и нижнемеловые отложения, слагающие антиклинальные поднятия, связанные со рвом Предбалханско-Кубадагского предгорного прогиба. В этой связи можно указать на благоприятное положение Миндерского и Аккуинского поднятий, приуроченных к полосе, характеризующейся сменой морских глубоководных осадков юры и нижнего мела большебалханского типа на мелководные и аллювиальные осадки туаркырского типа. В северной части восточной половины безусловно перспективны поднятия, входящие в состав Южно-Карабогазской и Омчалинской антиклинальных зон.
Более перспективны поднятия, расположенные в западной части южного Прикарабогазья, на Красноводском полуострове. В этом направлении наблюдается резкое погружение шарниров всех антиклинальных и синклинальных зон, в связи с чем на поверхности обнажаются все более молодые отложения. В западной части даже породы миоценового возраста залегают на значительной глубине. Поэтому здесь перспективными могут быть отложения палеогенового, мелового и юрского возрастов. Перспективность западной половины южного Прикарабогазья повышается также в связи с тем, что она с запада и севера ограничена соответственно Среднекаспийской впадиной и Карабогазской депрессией, которые для нее являются нефтесборными площадями, а с востока - поперечным прогибом, проходящим через весь Красноводский полуостров от седловины Балханско-Кубадагского горного сооружения до залива Кара-Богаз-Гол.
Территория Красноводского полуострова характеризуется и наиболее благоприятными географо-экономическими условиями ее освоения. Наличие здесь обособленных брахиантиклинальных складок, в строении которых участвуют нефтематеринские и коллекторские породы, относительно хорошие пути сообщения, источники пресной воды, а также близость к крупным промышленным и населенным пунктам (г. Красноводск, пос. Куули-Маяк, Айвазы, Бекдаш и т. п.) дают основание выделить эту полосу как первоочередной объект для разведки глубоким бурением. Прежде всего здесь необходимо при помощи структурного и колонкового бурения и электроразведки уточнить местоположение и оконтурить наиболее высокие части сводов Карпинского, Карабашинского, Западно-Октумского и Восточно-Октумского поднятий и выявить новые окладки. Одновременно на одном из поднятий следует пробурить глубокую скважину с тем, чтобы установить геологический разрез и выделить свиты, наиболее благоприятные для накопления нефти и газа.
В южном Прикарабогазье налицо все геологические предпосылки обнаружения скоплений нефти и газа. Однако здесь необходимо провести в значительном объеме научно-исследовательские, съемочные и буровые работы, чтобы открыть в ближайшее время новый нефтегазоносный район.
ЛИТЕРАТУРА
1. Андрусов Н.И. О геологических исследованиях в Закаспийской области. Тр. Арало-Каспийской экспедиции, вып. VI, 1888.
2. Андрусов Н.И. Материалы для геологии Закаспийской области. Тр. Арало- Каспийской экспедиции, вып. VII, 1905.
3. Богачев В.В. О выделении сероводорода в Красноводской бухте. Нефт. и сланц. хоз., № 1, 1926.
4. Брод И.О. Теоретические предпосылки поисков новых нефтегазоносных областей в СССР. Советская геология, сб. 47, 1955.
5. Вялов О.С. Сопоставление разрезов палеогена Туркмении с Кавказом и Средней Азией. Изв. АН СССР, сер. геол., № 3, 1947.
6. Вялов О. С. Краткий очерк палеогеографии Туркмении в нижнетретичное время. Бюлл. МОИП, отд. геол., т. 26, № 1, 1951.
7. Данов А. В. Отчет по обследованию Туаркырских угольных месторождений. Бюлл. ин. экономич. исслед. при Госплане Туркменской ССР, № 2, 1932.
8. Двали М.Ф., Лебедев Г.А., Никитюк Л.А. Геологические и гидрогеологические исследования Красноводского полуострова Тр. ВГРО, вып. 179, 1932.
9. Колесников В.П. К геологии северной части Красноводского полуострова. Сб. памяти акад. А.Д. Архангельского. Изв. АН СССР, 1951.
10. Луппов Н.П. Геологическое строение северо-восточной части Красноводского района Туркменской ССР. Изв. ГГРУ, т. 50, вып. 54, 1931.
11. Луппов Н.П. К геологии окрестностей г. Красноводска. Бюлл. МОИП, т. XX, вып. 3-4, 1945.
12. Луппов Н.П. Основные черты геологической структуры Большой Балхан - Куба-Даг и история ее тектонического развития. Изв. АН Туркменской ССР, № 4, 1952.
13. Луппов Н.П. История геологического развития территории Туркменской ССР. Тр. Ин. геол. Изд. АН Туркм. ССР, т. I, 1956.
МГУ
Рисунок Схематическая геолого-структурная карта южной части Карабогазской депрессии.
А - Туаркырское горное сооружение; В- Порсокупский прогиб; В- Предбалханско-Кубадагский прогиб; Г-Балханско-Кубадагское горное сооружение.
Антиклинальные поднятия:
1-Каршинское; 2 - Северо-Омчалинское; 3- Карабашинское; 4-Западно-Октумкумское; 5 - Восточно-Октумкумское; 6- Омчалинское; 7 - Янгисуйское; 8 - Токузтепинское; 9 - Кабылскор; 10-Кукуртское; 11 -Западно-Кызылкупское; 12-Восточно-Кызылкупское; 13 - Северо-Кансуйское; 14 - Южно-Кансуйское; 15 - Южно-Янгисуйское; 16 - Бельчертаусское; 17 - Акоикское; 18 - Кемальское; 19 - Солончакское; 20-Западно-Акчагыльское; 21-Восточно-Акагыльское; 22 - Языгишемское; 23 - Куроикское; 24 - Убыкское; 25 - Эдисуринское; 26 - Безымянное; 27 - Аккуинское; 28 - Миндерское; 29-Бейнеусское; 30 - Кельджинское; 31 - Гокдеринское; 32 - Порсыкский вал.
Отложения:
I - четвертичные; II- неогеновые; III - континентальные красноцветные; IV-палеогеновые; V - верхнемеловые; VI - нижнемеловые; VII - верхнеюрские; VIII - среднеюрские; IX - нижнеюрские; X - пермотриасовые; XI-магматические породы.
Стратоизогипсы: XII – по кровле I пласта палеогеновых отложений; XIII-по подошве датских отложений; XIV-по кровле альбских отложений; XV -по кровле аптских отложений; XVI - по кровле среднеюрских отложений; XVII - геологические границы; XVIII - разрывы прослеженные; XIX - разрывы предполагаемые; XX - оси крупных горных сооружений; XXI - оси крупных прогибов; XXII- антиклинальные перегибы.