Перспективы нефтегазоносности третичных отложений Южно-Каспийской впадины
В.А. ГОРИН
В тектонике Каспийской впадины особенного внимания заслуживает то, что история развития ее северной и южной половин существенно различна [1, 2, 3, 4].
Если Южно-Каспийская впадина, как и Черноморская, представляет собой геосинклиналь, то Северная, включающая Дербентскую котловину с апшеронским порогом, входит в краевую часть эпигерцинской платформы [4, 5]. Не затрагивая в данном обзоре особенностей геологического строения Северной впадины, сосредоточим наше внимание на Южной впадине, поскольку история ее развития еще не получила достаточного освещения.
В структурной схеме Южно-Каспийской впадины (рис. 1) необходимо выделить наиболее погруженную юго-восточную часть и краевые части - Куринскую и Закаспийскую. В последних в свою очередь заслуживают внимания два структурных элемента (тектонические ступени): Азербайджанская (А) и Туркменская (T). Эти ступени представляют собой области относительного мелководья и тектонически приурочены к областям погружения Кавказской и Копетдагской складчатости [1, 2].
Механизм формирования этих структурных элементов обусловлен взаимодействием прогибов альпийской и герцинской геосинклиналей, чем и определялась в прошлом последовательная смена меридионального расположения Каспийского моря широтным и наоборот.
Границы сопряжения Южно-Каспийской впадины с ограничивающими ее поднятиями являются местами интенсивной дислокации в основном типа разломов. Такой характер дислокаций Каспийского бассейна проливает свет на причину крайней мобильности и сейсмичности данного участка земной коры.
В современную геологическую эпоху наблюдается неустойчивость уровня Каспия, что также является следствием колебательных движений дна бассейна.
Кроме того, анализ палеогеографических особенностей за ряд отрезков третичного времени и антропогена свидетельствует о том, что очертания и форма суши рассматриваемого участка земной коры обусловливались поднятием отдельных блоков, ограниченных разломами от сопряженной с ними впадины. В этих зонах создаются наиболее благоприятные условия для возникновения куполовидной складчатости, обязанной вертикально направленным силам.
Поскольку геологическое строение западного борта Южно-Каспийской впадины хорошо изучено, можно составить представление о механизме образования поясов дизъюнктивной дислокации, возникающих на границах поднятий и опусканий.
Прежде всего необходимо отметить, что само направление поясов в значительной мере определяется условиями регионального сопряжения поднятий и прогибов земной коры. В настоящем случае диаметрально противоположные направления воздымающегося горного сооружения и Каспийской (меридиональной) впадины обусловливают возникновение также и двух видов разломов. Одни из них как бы обрезают периклинальные погружающиеся в сторону впадины участки антиклинориев (поднятий), другие - окаймляют борта депрессионных заливов, обрамляющих область погружения.
Две противоположные по направлению полосы разломов (Апшероно-Кобыстанская и Куринская) и являются выражениями этого вида дислокаций в Апшероно-Куринской депрессии.
Поперечные и продольные пояса разломов в зоне сопряжения воздымающегося горного сооружения с поперечной впадиной образуют своего рода ступени от поднятия к впадине (если говорить об их геоморфологическом выражении): Апшероно-Кобыстанская ступень, Азербайджано-Закаспийская ступень Туркмении (рис. 1).
Восточный борт Южно-Каспийской впадины носит те же черты строения, что и западный. Банка Ливанова - Сыртланлы, с одной стороны, и Сыртланлы - Чикишляр с другой, образуют два направления полос развития грязевых вулканов и газо-нефтяных месторождений, окаймляющих Закаспийскую низменность Туркмении. Ось гравиметрического минимума указывает и здесь на наличие прогиба - зоны двух взаимно поперечных поясов разломов, подчеркивая генетическую аналогию с западным бортом Южно-Каспийской впадины.
Таким образом, Азербайджанская и Туркменская тектонические ступени представляют собой относительно мобильные зоны, прилегающие к южному краю эпигерцинской платформы и своим положением обусловившие аккумуляцию большого количества осадочного материала и органического вещества вдоль северного борта (борта северной половины) Южно-Каспийской впадины. Особенно показателен в этом отношении средний плиоцен с его мощным комплексом нефтеносных отложений (продуктивная толща и красноцвет). Это обстоятельство, собственно, и является отличительной особенностью северной половины Южно-Каспийской впадины с ее богатейшим нефтенасыщением недр. Южный борт впадины (Эльбурсское побережье) в период альпийской складчатости находился в существенно иных условиях и являлся только областью опускания и постоянства геотектонического режима.
Азербайджанская и Туркменская тектонические ступени, как уже указывалось выше, являются областями интенсивного проявление грязевого вулканизма. Разломы и грязевые вулканы в Каспийской геологической провинции локально приурочены к мобильным зонам, вытянутым вдоль бортов областей опускания, окаймляющих области воздымания горной системы.
И.М. Губкин отмечал связь линий региональных разломов с грязевым вулканизмом и роль трещин как путей миграции нефти из нефтепроизводящих свит. Важнейшим фактором формирования нефтяных залежей в области Южно-Каспийской впадины являлись такие условия, при которых, с одной стороны, свиты, обогащенные органическим материалом, подвергались действию повышающейся температуры и давления, а с другой - возникали пути для миграции газа и нефти в вышезалегающие коллекторы.
Исключительный интерес представляют геофизические исследования Южно-Каспийской впадины. Эти исследования показывают, что границы глубинного залегания тяжелых масс совпадают с направлениями разрывов в области Каспия. Грязевой вулканизм, очевидно, связан с этими разрывами, и направления линий расположения грязевых вулканов на юго-восточном Кавказе и в Туркмении совпадают с ними.
Характерно, что в отдельные периоды третичного времени и особенно антропогена береговая линия бассейнов, омывающих юго-восточное погружение Большого Кавказа, также совпадала с уже известными направлениями полос грязевых вулканов. Вероятно, рубеж между поднятием и прогибом в процессе развития регионов образуется поясом (или зоной) разломов, в пределах которого происходит периодическое смещение вследствие колебательных движений смежных участков - прогибов и поднятий.
В этих зонах преобладает опускание и, следовательно, погружение осадочного материала (отлагающихся слоев) на глубины с более высокими температурами и давлением.
Небольшая плотность и наличие разрывов сплошности пород делают данные участки легко проницаемыми для миграции, например, углеводородов в жидком, паро- или газообразном состоянии снизу вверх - из областей высокого давления и относительно высоких температур на поверхность. В то же время эти пояса предопределяют условия как для накопления органического материала, так и для возникновения той среды, которой обусловливается постепенный переход органического вещества в нефть.
Формирование нефтяных залежей тесно связано с поясами прогибания земной коры. Только в этих зонах создаются наиболее благоприятные условия для возникновения куполовидной складчатости.
Рассмотренные геологические предпосылки нефтеобразования и формирования нефтяных и газовых залежей предопределяют пространственное положение и границы нефтеносности провинции северной половины Южно- Каспийской впадины (рис. 2).
Эта нефтегазоносная провинция охватывает огромную площадь западного и восточного бортов Южно-Каспийской впадины и область Апшеронского порога. В целом вся эта полоса является также и областью развития ныне действующих грязевых вулканов, которые при наличии рассмотренных благоприятных условий для нефтегазообразования являются важными признаками при выборе направления разведочных работ на поиски новых нефтяных и газовых залежей. Так, например, не случайно, что в пределах Азербайджанской ступени области распространения богатейших нефтяных и газовых залежей образуют две полосы: северо-восточного - юго-западного и северо-западного - юго-восточного направлений. Как известно, это две полосы регионального распространения грязевых вулканов. Первая полоса охватывает Апшеронский архипелаг, Апшеронский полуостров и северную часть юго-восточного Кобыстана. Вторая полоса включает южную часть юго-восточного Кобыстана, Прикуринскую низменность и Бакинский архипелаг.
Есть полное основание считать, что область распространения грязевых вулканов на суше и на море в Туркмении также имеет тесную связь с залежами нефти и газа, и, следовательно, она представляет большой интерес для разведочных работ.
Наличие богатейших нефтяных залежей на Нефтяных Камнях и Челекене и тождество геологических условий в разделяющей их полосе заставляют считать, что Азербайджанская и Туркменская нефтеносные провинции являются областями обширного нефтегазоносного региона северной части Южно-Каспийской впадины.
Освоение этой обширной области является важнейшей задачей нефтяной промышленности Азербайджана и Туркмении.
ЛИТЕРАТУРА
1. Горин В.А. Северная Каспийская впадина и генезис продуктивной толщи. ДАН Аз. ССР, т. 7, № 5, 1951.
2. Горин В.А. Каспийская тектоническая впадина. Труды Института геологии АН Аз. ССР, т. XV, 1954.
3. Муратов М.В. Вопросы геологии АЗИИ. Изд. АН СССР, 1955.
4. Петрушевский Б.А., Резанов И.А., Растворова В.А., Леонов Н. О тектонике западной Туркмении. БМОИП, т. XXIX (4), 1954.
5. Рихтер В. О существовании Среднекаспийской суши и сопоставлении продуктивных толщ Апшерона и Туркмении. БМОИП, т XXXI (1), 1956.
6. Хаин В.Е. Геотектоническое развитие юго-восточного Кавказа. Азнефтеиздат, Институт геологии АН Азерб. ССР, 1950.
Рис. 1. Структурная схема Южно-Каспийской впадины.
ЮВ-южная впадина; ЭП-эпигерцинская платформа; А-Азербайджанская ступень; Т-Туркменская ступень.
Рис. 2. Нефтеносная провинция Южно-Каспийской впадины.
ЮВ-южная впадина; ЭП-эпигерцинская платформа, А-Азербайджанская ступень; Т-Туркменская ступень; 1 - площадь нефтегазоносности.