Новые данные по геологическому строению и перспективам нефтегазоносности западной части Средней Азии
Г.X. ДИКЕНШТЕЙН
Основные черты геологического строения
До последнего времени геологическое строение западной части Средней Азии было изучено очень слабо. В результате геолого-поисковых, геофизических и разведочных работ, проведенных рядом организаций и научно-исследовательских институтов, получены новые данные, которые позволяют выявить основные черты геологического строения этого района.
Рассматриваемая территория разнообразна по своему геологическому строению. Основными ее структурными элементами являются Каракумская эпигерцинская платформа, занимающая огромную площадь Туркменской ССР, западной части Узбекской ССР и прилегающих районов Казахской ССР; глубокий, сложно построенный прогиб фундамента, заполненный мощной толщей плиоценовых и четвертичных отложений (Западно-Туркменская впадина), и краевые прогибы (Предкопетдагский и Предгиссарский), примыкающие к Каракумской платформе. Перечисленные главнейшие тектонические элементы ограничены складчатыми областями, где на дневной поверхности обнажаются палеозойские и мезокайнозойские породы. К таким областям относятся Копетдагская, Большебалхан-Кубадагская, Гиссарская, Султан-Уиздагская и Западно-Тяньшаньская системы.
Краевые прогибы
Предгиссарский и Предкопетдагский краевые прогибы имеют сложное строение.
В Предкопетдагском прогибе отчетливо выделяются две зоны: внутренняя и внешняя. Внутренняя зона, примыкающая к крупному надвигу складчатого Копет-Дага, строение которого описано во многих работах П.И. Кулагина и других исследователей, характеризуется наличием в третичных отложениях резко выраженных линейных структур. Углы падения пород в этой зоне достигают 50-60°; структуры имеют небольшие размеры.
О строении внешней зоны имеются данные по профилям Ашхабад - Серный завод и в районе Изганта. В последнем сейсмическими и буровыми работами выявлено сравнительно пологое поднятие северо-западного простирания, которое прослежено на 15 км; амплитуда складки по миоценовым отложениям 150 м, а по палеогеновым около 300 м.
Во внешней зоне установлена большая мощность третичных отложений; по данным 3.А. Абдуллаева она превышает 3500 м. По геофизическим материалам, обработанным Ю.Н. Годиным и А.А. Борисовым, глубина до палеозойского фундамента в этом районе равна примерно 9-10 км. Граница между внешней зоной Предкопетдагского прогиба и Каракумской платформой проводится по более крутым углам падения пород и резкому увеличению мощности осадков.
Предкопетдагский прогиб осложнен Кизыл-Арватским поперечным выступом, в пределах которого установлено неглубокое залегание верхнемеловых отложений.
Общая протяженность Предкопетдагского прогиба равна 600 км при максимальной ширине порядка 60 км.
Предгиссарский прогиб изучен недостаточно. Известно, что в северо-северо-восточной части его скважинами, пробуренными в Якобагском районе, отмечается мощная (более 1000 м) толща моласс неоген-четвертичного возраста.
На юго-юго-западном продолжении прогиба установлен ряд удлиненных и узких, резко дислоцированных складок с углами наклона слоев до 60°, сложенных в сводовой части верхнемеловыми отложениями. К этому же прогибу относится Керки-Дагская структура, на которой проводится разведочное бурение (скважина при глубине 2800 м не вышла из отложений неокома). Эта складка нарушена крупным надвигом с амплитудой 500 м. Предгиссарский прогиб на северо-востоке примыкает к палеозойскому массиву Заравшанского хребта, на юго-западе он прослежен до Аму-Дарьи; его дальнейшее продолжение неясно. По системе разломов рассматриваемый прогиб сочленяется со складчатой зоной отрогов Гиссарского хребта, где отложения сеномана на отдельных участках контактируют с бухарским ярусом палеогена.
Каракумская платформа
Указанная выше зона краевых прогибов (Предкопетдагского, Предгис- сарского), а также складчатая область Большого Балхана-Кубадага примыкает своей северной частью к Каракумской платформе, ограниченной на востоке выходами палеозойских массивов западного погружения Тянь-Шаня, на севере - Султан-Уиздагской и Мангышлакской зонами.
Фундаментом Каракумской платформы являются разновозрастные палеозойские отложения, которые обнажаются в своде Туаркырского поднятия и вскрыты скважинами в Бухаро-Хивинской области.
Эти данные, а также имеющиеся материалы геофизических исследований позволяют предполагать, что и на остальной площади Каракумской платформы в указанных границах ее фундамент сложен палеозойскими отложениями.
Платформенный этап развития описываемой территории начался с юрского периода, неметаморфизовавные осадки которого с резким угловым несогласием залегают на породах палеозоя.
В пределах западной части Средней Азии Каракумская платформа занимает огромную территорию, имеющую протяженность 1000 км при ширине, равной 400 км, и до последнего времени ее глубинное строение почти не было известно.
В настоящее время фактические данные также крайне ограничены. Но уже имеются материалы бурения и геофизических работ (проведенных для регионального изучения и разведки на нефть и газ отдельных площадей), которые дают возможность охарактеризовать основные тектонические элементы описываемого района. В этом отношении большое значение имеют работы Ю.Н. Година по обобщению геофизических материалов.
На Каракумской платформе выделяются два крупных сводовых поднятия (Центрально-Каракумское и Красноводск-Карабогазское) и группа крупных складок Туаркырского района, изученных В.С. Курбатовым, К.К. Машрыковым и другими. Кроме этих элементов, отмечается ряд протяженных зон поднятий и разделяющих их прогибов, особенно широко развитых в центральной и восточной частях Туркменской ССР и Западном Узбекистане. Из них следует указать на Бухаро-Газлинскую, Дарганатинскую, Репетекскую, Марыйскую, Капланкыр-Ербентскую, Туаркыр-Карабакшинскую и другие зоны поднятий, протяженность которых достигает 300 км. Они выявлены в основном гравиметрическими работами, но первоначальное представление о них, как о непрерывных валообразных поднятиях, в осевой части которых цепочкой протягиваются локальные структуры, в настоящее время необходимо пересмотреть. Это хорошо видно на примере Бухаро-Газлинской антиклинальной зоны, которая изучена Л.Г. Жуковским, Ю. В. Каешем, К.А. Сотириади, Б.Б. Тальвирским и многими другими исследователями. На фоне ее регионального северо-западного простирания отмечается наличие двух выступов палеозойского фундамента (Каганского и Таллинского), разделенных прогибом.
Локальные структуры расположены на склонах этих выступов, определяющих и их простирание. Так, к Каганскому выступу приурочены Мама-Джургатинская, Сарыташская, Караул-Базарская, Джаркакская, Сеталантепинская структуры. Джаркакское, Сеталантепинское, Мамаа-Джургатинское поднятия имеют северо-восточное простирание в отличие от общего северо-западного направления Бухаро- Газлинской антиклинальной зоны.
Газлинская структура, которая также расположена на склоне выступа фундамента, определяемого крупным Ташкудукским гравитационным максимумом, имеет широтное простирание.
В пределах Каракульского прогиба, разделяющего Бухарскую и Дарганатинскую зоны, в настоящее время выявлен ряд крупных структур. Очевидно и другие прогибы также будут характеризоваться теми же особенностями.
Бухарская, Дарганатинская, Репетекская и Марыйская антиклинальные зоны представляют собой осложнения на юго-западном пологом склоне платформы. Палеозойский фундамент в пределах Бухарского вала залегает на глубине 1250-1300 м, Дарганатинского поднятия-2400-2600 м, Марыйского поднятия - до 4000 м. Глубина залегания фундамента на Дарганатинском и Марыйском поднятиях установлена по сейсмическим данным.
К упомянутым антиклинальным зонам и прогибам приурочено большое число выявленных локальных структур. Среди них по своим размерам выделяются Газлинская, Южномубарекская, Денгизкульская, Испанлинская, Фарабская, Наразымская, Байрам- Алийская структуры, протяженность которых колеблется от 15 до 60 км.
Наиболее изученной является Газлинская структура. Она представляет собой асимметричную брахиантиклиналь шириной 12 км, сложенную на дневной поверхности отложениями палеогена и неогена. Складка имеет субширотное простирание и прослеживается на 40 км. Северное крыло ее пологое с углами падения, не превышающими 1,5-2°, южное крутое с углами поднятия до 20° осложнено нарушением. Структурные планы по различным горизонтам мела соответствуют друг другу, за исключением деталей. Некоторое отличие устанавливается в структурных планах юрских и меловых отложений. Амплитуда структуры относительно крутого крыла достигает 450 м, пологого 250 м.
Центрально-Каракумский свод, выделенный по геофизическим данным и уточненный профильным бурением, представляет собой крупное асимметричное поднятие с более крутым южным склоном. По имеющимся сейсмическим данным поверхность палеозойского фундамента в его осевой части (районы Серного завода и Дарвазы) залегает на глубинах 1500-2000 м. Учитывая, что в этом районе скважина при глубине 1132 м остановлена в альбских отложениях, можно предполагать отсутствие здесь юрских и возможно нижней части меловых отложений. Эти осадки, вероятно, появляются к северу и югу от сводовой части поднятия, так как в этих направлениях устанавливается значительное погружение поверхности палеозойских, а также мезо-кайнозойских отложений.
На южном склоне Центрально-Каракумского свода, в районах, пограничных с Предкопетдагским прогибом, глубина до фундамента определяется в 4-5 км, что происходит как за счет увеличения мощности третичных отложений, так и вследствие появления новой мощной толщи осадков мезозоя (юры и мела), отсутствующих в осевой части.
В районе Серного завода, по данным Г.А. Габриэлянца, выявлена структура широтного простирания, осложненная большим количеством нарушений.
Мургабский прогиб располагается в юго-восточной части Туркменской ССР. Его внутреннее строение пока не выяснено с необходимой детальностью. По данным бурения мощность неогеновых и четвертичных отложений в осевой части Мургабского прогиба превышает 900 м. К югу и западу она резко уменьшается почти до полного выклинивания и выходов на поверхность палеогеновых отложений в районах Кушки, Бадхыза и Чаачи. Уменьшение мощности надпалеогено- вого комплекса наблюдается и в северном направлении. Можно предполагать, что Мургабский прогиб характеризуется и большими мощностями палеогена. Так, в скважине, расположенной к востоку от р. Чаачи, вскрытая, но не полностью пройденная мощность палеогена оказалась равной 900 м.
В южной части Мургабского прогиба выявлены Карачинская, Тумбинская, Кулишорлинская, Ислимская, Кагазлы-Аджинская локальные структуры. Сейсмическими работами в районе Тахта-Базара выявлено одноименное поднятие.
Западно-Туркменская впадина
В юго-западной части Туркменской ССР выделяется крупный прогиб - Западно-Туркменская впадина. С севера, востока и юга она по разломам ограничена складчатыми сооружениями Кубадага, Большого и Малого Балхана, Копет-Дага и Эльбурса.
На западе впадина продолжается в пределы Каспийского моря, являясь частью обширного Южнокаспийского прогиба.
Западно-Туркменская впадина выполнена мощной толщей неогеновых и четвертичных отложений, среди которых максимально развиты красноцветная свита, апшеронский ярус и четвертичные отложения. Мощность только четвертичных отложений в депрессионных участках достигает 1000 м, что свидетельствует о продолжающемся и в настоящее время развитии этой впадины.
В пределах Западно-Туркменской впадины выделяется ряд хорошо выраженных структурных элементов - Прибалханская и Гограндаг-Чикишлярская депрессии. Последняя отделена от складчатой системы Копет-Дага Аладаг-Месеерианским валом.
В Западно-Туркменской впадине выявлено (главным образом сейсмическими методами) около 40 локальных структур. Для поднятий Прибалханской депрессии характерно наличие многочисленных дизъюнктивных нарушений, образующих отдельные блоки.
Перспективы нефтегазоносности
К высокоперспективным в отношении нефтегазоносности территориям относятся Западно-Туркменская впадина, Бухаро-Хивинская область, ряд восточных и юго-восточных районов Туркменистана (см. рисунок).
В Западно-Туркменской впадине известно несколько нефтяных месторождений-Кум-Даг, Небит-Даг, Котур-Тепе, Челекен и газоконденсатное месторождение Кизыл- Кумы. Все эти месторождения приурочены к Прибалханской зоне. Кроме того, газовый фонтан с нефтью получен на Окаремской площади, расположенной в Гограндаг-Чикишлярской тектонической зоне.
В районе Адам-Кудук в октябре 1958 г. произошел выброс раствора из скважины, которая затем фонтанировала газом в течение нескольких дней.
На всех месторождениях продуктивные горизонты связаны с плиоценовыми отложениями.
Все эти факты свидетельствуют о высокой перспективности плиоценовых отложений Гограндаг-Чикишлярской депрессии. В восточной части Западно- Туркменской впадины наблюдается выклинивание большой части разреза плиоценовых отложений. Эта крупная зона выклинивания несомненно перспективна с точки зрения поисков нефти и газа.
К перспективной для неогеновых отложений, но недостаточно изученной относится северная часть Западно- Туркменской впадины, примыкающая к складчатой системе Большого Балхана - Кубадага. В Прибалханской тектонической зоне развита мощная толща высокопродуктивных неогеновых отложений. На коротком расстоянии от этой зоны наблюдается подъем неогеновых отложений в сторону складчатой системы и выклинивание их. Зона выклинивания также заслуживает серьезного внимания для поисков залежей нефти.
Высокоперспективны неогеновые отложения, кроме того, на прилегающих к суше морских участках и в первую очередь на продолжении Челекенской складки, прослеженной сейсмическими работами. Нефтяные месторождения Западно-Туркменской впадины содержат многопластовые, высокопродуктивные залежи качественной нефти, что при наличии большого числа локальных структур позволяет отнести ее к крупной промышленно-нефтеносной области Туркменской ССР.
Бухаро-Xивинская область представляет собой территорию, высокоперспективную для открытия крупных газовых и нефтяных месторождений. В настоящее время в ее пределах открыт ряд газовых месторождений, среди которых выделяется Газлинское. Запасы газа этого уникального месторождения больше 400 млрд, м3, что намного превышает запасы газа таких крупных месторождений СССР, как Североставропольское и Шебелинское. Кроме Газлинского, открыт еще ряд газовых месторождений - Джарканское, Караулбазарское, Сарыташское и др. Продуктивные горизонты приурочены здесь к мезозойским (главным образом меловым) отложениям.
Суммарная эффективная мощность всех выявленных продуктивных горизонтов в меловых отложениях на Газлинском месторождении, по данным Л. Г. Жуковского, Ю. В. Каеша, И.В. Петрова и других, достигает 275 м. Возможно продуктивными в этом районе могут быть и песчаные пачки более молодых горизонтов верхнего мела - турона и сенона, перекрытые глинистыми породами. Эти горизонты пока еще не опробованы.
Месторождения являются многопластовыми, суточный дебит газа из отдельных горизонтов достигает 3,5 млн. м3 (Газли). В процессе опробования скважин на ряде структур были получены притоки нефти и конденсата. Из неоком-аптских отложений (XII горизонт) нефть с дебитом до 47 т/сутки установлена на Газлинской и Джаркакской площадях, до 20-40 т/сутки на Караул-Базарском месторождении; из юрских отложений (XV горизонт) нефть была получена на Джаркакской площади.
Газо-нефтяные месторождения Бухаро-Хивинской области приурочены в основном к Бухарской антиклинальной зоне. В последнее время крупное газовое месторождение – Южномубарекское - открыто уже в пределах Каракульского прогиба, что значительно расширяет и перспективы нефтегазоносности Западного Узбекистана. На этой территории установлено свыше 50 брахиантиклинальных складок.
Таким образом, в последние годы на территории Западного Узбекистана открыта новая крупная газо-нефтяная база, коренным образом меняющая топливно-энергетический баланс нашей страны. При этом следует отметить и высокую экономическую эффективность разведочных работ.
К высокоперспективным землям в отношении нефтегазоносности мезозойских отложений относится и территория Восточного Туркменистана, имеющая сходные черты геологического строения с Бухаро-Хивинской областью. Площадь этих земель превышает 60 тыс. км2, но эта цифра является минимальной, так как значительная территория Восточного Туркменистана бесспорно является перспективной, но недостаточно изученной. Выявленные Дарганатинская, Репетекская и Марыйская антиклинальные зоны по своей характеристике истории геологического развития имеют много общих черт с Бухарской зоной.
Разведочное бурение начато на Фарабекой, Майской и Наразымской площадях. На Фарабской структуре в колонковой скважине, по данным М.М. Германюка, из туронских отложений получен приток минерализованных вод с дебитом 1700 м3/сутки с пленкой нефти. По сообщению В.Я. Соколова в разведочных скважинах из верхней части сеномана была поднята порода, давшая хорошую вытяжку в бензине, а в альбских отложениях отмечалось разгазирование раствора. Собранный газ горел.
Вскрытый разрез меловых отложений на Фарабской площади хорошо сопоставляется с разрезом Бухарского района.
По данным Д.М. Мильштейна и В.А. Теплицкого, сейсмическими работами намечается наличие новых крупных поднятий в Дарганатинокой антиклинальной зоне и, в частности, к северо-западу от Фарабской площади. Наличие сходных структурных условий и геологического разреза, общность геологической истории, а также неф- тегазопроявления в мезозойских отложениях на Фарабской структуре позволяют рассчитывать на открытие в восточной части Туркменской ССР крупных нефтяных и газовых месторождений.
Другим районом, который относится к числу перспективных в смысле нефтегазоносности, является Центрально-Каракумский свод и его южный склон. В его пределах установлены прямые газопроявления на Дарвазинской площади. Здесь в скважине предположительно из туронских отложений наблюдался приток горючего газа с ориентировочным суточным дебитом в несколько сот кубометров. В скважине на Серном заводе газовым каротажем установлено наличие повышенных газопроявлений (до 3,5%) в отложениях альба; в процессе бурения отмечалось разгазирование глинистого раствора. Эти газопроявления имеют принципиально важное значение для оценки перспектив нефтегазоносности как сводовой части Центрально-Каракумского поднятия, так особенно и его склонов. Наиболее перспективен на нефть и газ южный склон этого поднятия.
Геофизическими работами и профильным бурением в этом районе установлен ряд структурных осложнений в виде брахиантиклинальных складок (Казинская, Ербентская) структурных террас (Бахардокская) и дизъюнктивных нарушений, могущих служить ловушками для формирования нефтяных и газовых залежей.
Необходимо подчеркнуть, что сводовые поднятия и их склоны в пределах платформенных областей являются наиболее богатыми по запасам нефти и газа. В южной, наиболее погруженной части Центрально-Каракумского свода, примыкающей к Предкопетдагскому прогибу, помимо мезозойских отложений, могут быть нефтегазоносными и палеогеновые отложения, которые севернее Бахардока залегают на глубинах от 700 м и выше.
К перспективной в смысле нефтегазоносности мезозойских отложений относится территория Прикарабогазья. Этот район располагается на восточном склоне Красноводск-Карабогазского свода. Здесь, по данным И.О. Брода, выявлен ряд антиклинальных складок.
В Предкопетдагском прогибе перспективными на нефть и газ являются палеогеновые отложения. Эта территория в течение всего палеогена испытывала погружение, приведшее к накоплению осадков мощностью более 1700 м. Здесь известны локальные структуры, на одной из которых - Изгантской - отмечены газопроявления.
Палеогеновые отложения по данным бурения на Изгантской площади представлены в основном плотными породами (глинами). Однако по каротажным материалам выделяются пористые (очевидно песчаные) горизонты.
Перспективы нефтегазоносности мезозойских отложений в Предкопетдагском прогибе не рассматриваются, так как эти отложения залегают на глубинах, превышающих 4000 м.
Несомненный интерес в отношении нефтегазоносности мезозойских отложений представляет территория Предгиссарского краевого прогиба. Разведочные работы производятся здесь на Керки-Дагской площади. Скважиной при глубине 2800 м вскрыты неокомские отложения. По каротажным и керновым материалам установлено, что меловые отложения представлены здесь песчано-глинистой толщей, в нижней части которой газовым каротажем отмечены повышенные газопокааания. Вскрытая на Керки-Дагской площади мощность меловых отложений достигает 2250 м, в том числе нижнего мела 830 м. Такое интенсивное накопление осадков является благоприятным для процессов нефтегазообразования. Характер разреза меловых отложений во многих чертах сходен с разрезом меловых отложений Бухаро-Хивинской области. Это дает возможность предполагать наличие на Керки-Дагской площади месторождения, имеющего серьезное промышленное значение.
Кроме Керки-Дагской структуры, в Предгиссарском прогибе выявлен еще ряд локальных структур, которые заслуживают изучения и передачи в глубокое разведочное бурение.
Проведенными Управлением геологии и охраны недр при СМ Туркменской ССР работами подтверждена положительная оценка перспектив нефтегазоносности мезозойских отложений южной части Мургабского прогиба, где на Карачопской структуре получен газовый фонтан из верхней части сенонских отложений. Анализ газа, произведенный в лаборатории ВНИГНИ, показал наличие в его составе 91,3% метана и 8,7% тяжелых углеводородов, что свидетельствует о близком расположении нефтяной залежи. По аналогии с другими районами можно рассчитывать на открытие залежей нефти и газа в более глубоких горизонтах меловых отложений. Эти данные при наличии ряда благоприятных структур позволяют считать обширную территорию южной части Мургабского прогиба перспективной для открытия нефтяных и газовых месторождений.
Значительные по площади пространства западной части Средней Азии, расположенные главным образом на территории Туркменистана, исходя из общих геологических соображений оцениваются как перспективные, хотя еще недостаточно изучены.
К бесперспективным землям относятся складчатые сооружения Копет-Дага, Большого и Малого Балхана и Кубадага, Туаркырское поднятие, а также районы западных отрогов Тянь-Шаня и Султан-Уиздаг.
Резюмируя изложенные данные о геологическом строении и перспективах нефтегазоносности западной части Средней Азии, можно сделать вывод об огромном промышленном значении этой территории.
В соответствии с семилетним планом предстоит резко усилить геологопоисковые, геофизические и разведочные работы в западных районах Средней Азии, которая по своим потенциальным возможностям имеет все основания превратиться в ближайшие годы в крупнейшую базу нефтегазовой промышленности Советского Союза.
ВНИГНИ
Рисунок Схематическая карта перспектив нефтегазоносности Западной части Средней Азии (сост. коллективом геологов производственных и научно-исследовательских организаций Узбекской и Туркменской ССР под общей редакцией ВНИГНИ).
Площади: I-перспективные для открытия крупных нефтяных и газовых месторождений, II-перспективные для открытия нефтяных и газовых месторождений, III-перспективные, но недостаточно изученные, IV-малоперспективные; V- с невыясненными перспективами, VI-бесперспективные; VII-локальные структуры; VIII- открытые и разрабатываемые нефтяные месторождения: 1-Челекен, 2-Котур-Тепе, 3-Небит-Даг, 4-Кум-Даг, IX-открытые газовые месторождения: 1-Кизыл-Кумы, 2-Окарем, 3-Адам-Кудук, 4-Карачоп, 5-Газли, 6- Таш-Кудук, 7-Сарыташ, 8-Караулбазар, 9-Джаркак, 10-Сеталан-Тепе, 11 - Южный Мубарек.