Условия формирования Большекинельского вала и перспективы поисков нефти и газа в прилегающих районах
И.А. ШПИЛЬМАН
Большекинельский вал - резко асимметричная линейная структура с крутым южным и пологим северным крыльями, хорошо прослеживающаяся по пермским, каменноугольным и девонским горизонтам, протягивается более чем на 100 км с запада на юго- восток вдоль р. Большой Кинель.
Дислокация распадается на ряд локальных структур, расположенных иногда кулисообразно. Севернее вала палеозойский осадочный чехол испытывает общее закономерное воздымание по направлению к Татарскому своду, а южнее - погружение к Прикаспийской впадине. Вал является линейным осложнением на фоне общего регионального наклона слоев с севера на юг и юго-восток.
Вопросы, связанные с условиями и временем формирования этой дислокации, несмотря на многолетнюю историю изучения, до настоящего времени до конца не решены.
В.Д. Наливкин и др. [1] считают, что Большекинельский вал формировался как самостоятельная структура в начале татарского века. Рост его происходил в мезозое и кайнозое.
Куйбышевские геологи С.И. Новожилова и Л.3. Егорова пришли к выводу о более древнем возрасте дислокации. Л.Н. Розанов [2] также находит, что Султангуловское поднятие, одно из наиболее четко выраженных поднятий Большекинельного вала, характеризуется восходящими движениями в течение всей своей истории, начиная с девонского времени.
Нет единого мнения и о характере дислокации, особенно о природе южного крыла.
Ю.А. Косыгин и Д.С. Халтурин [3] рассматривают Большекинельскую дислокацию как флексурную складку. Полагают, что южное флексурное крыло, постепенно выполаживаясь, переходит в общий более пологий региональный наклон по направлению к Прикаспийской впадине.
В связи с оценкой перспектив нефтегазоносности Оренбургской области нами в 1958 г. был пересмотрен фактический материал по Большекинельскому валу.
Наиболее детально разбурены Тарханская и Султангуловская структуры, на материале которых и основываются выводы автора.
Тарханская и Султангуловская структуры, находящиеся в центральной части Большекинельского вала, состоят из нескольких линейно вытянутых куполов, имеющих крутое южное и пологое северное крылья.
Максимальное погружение южного крутого крыла установлено на восточном куполе Тарханской структуры. Здесь скв. 123 вскрыла терригенные отложения девона на 281 м ниже, чем в своде. На других участках вала погружение этих осадков относительно сводовых скважин измеряется в 120- 140 м.
Резкое колебание амплитуды южного крыла объясняется, на наш взгляд, тем, что в Тарханах вскрыта наиболее погруженная часть крутого крыла, а на остальных участках скважины закладывались на небольшом удалении от свода. Если заложить скважины южнее, вниз по падению крутого крыла, то погружение окажется соразмерным с Тарханским.
На Тарханском участке максимального падения крутого крыла пашийские слои на расстоянии 1100 м погружаются в южном направлении на 285 м, т.е. падают под углом 14°30', а угленосный горизонт на этом же участке погружается только на 168 м, или имеет падение 8°45', верейский горизонт соответственно на 151 м, или 7°40', и кровля Калиновской свиты на 132 м, или 7°.
Выполаживание южного крутого крыла по более молодым опорным горизонтам происходит за счет увеличения мощности соответствующих комплексов осадков на погруженных участках. В таблице приводятся данные о мощности комплексов осадков в сводовой скважине и на погруженном южном крыле.
|
Интервалы |
Скв. 121 Тарханы (свод), м |
Скв. 123 Тарханы (крыло), м |
|
От кровли пашийских слоев до кровли угленосного горизонта |
663 |
780 |
|
От кровли угленосного горизонта до кровли верейского горизонта |
484 |
502 |
|
От кровли верейского горизонта до кровли калиновской свиты |
991 |
994 |
Мощность осадков между кровлей угленосного горизонта и кровлей пашийских слоев в скв. 123 увеличивается по сравнению со скв. 121 на 117 м, что обусловлено резким увеличением мощности шугуровских слоев, все остальные пласты сохраняются и хороню выдерживаются по скважинам (рис. 1).
В Татарии [4, 5] и на севере Оренбургской области резкое увеличение мощности шугуровских слоев обусловлено древними прогибами, компенсировавшимися повышенными мощностями шугуровских слоев. Древний прогиб, в котором резко увеличена мощность шугуровских слоев, проходит от с. Шугурово на с. Маметьево, Акташ и далее на Заинск. Резкое возрастание мощности шугуровских слоев отмечается также в Байтугане, где на участке в 2-3 км она увеличивается от 10-15 до 100-120 м. Это явление широко распространено в Волго-Уральских районах, поэтому факт раздува мощности шугуровских слоев на крыле Тарханской структуры Большекинельского вала вполне согласуется с общими представлениями.
Послекыновское время характеризовалось повсеместно довольно интенсивными движениями различного знака. В Татарии развиты древние прогибы, отмечаемые повышенными мощностями шугуровских слоев.
Эти общие представления о геотектонической обстановке дошугуровского и шугуровского времен и увеличение мощности шугуровских слоев на Тарханском участке крутого крыла позволяют сделать вывод о наличии древнего Кинельского прогиба вдоль южного крутого крыла Большекинельского вала.
К.Б. Аширов и М.Ф. Свищев считают, что увеличение мощности шугуровских слоев в Тарханах обусловлено тем, что скважина пересекла сброс и изменение мощности вызвано кажущимся удвоением разреза.
Нам кажется маловероятным, что скважина на крутом крыле в Тарханах пересекла сброс и удвоились именно шугуровские слои, имеющие тенденцию к раздуву мощности во многих других районах. Изучение каротажной диаграммы также не дает никаких оснований для заключения о повторяемости разреза.
Суммарные мощности осадков от кровли угленосного горизонта до кровли верейского горизонта, как видно из таблицы, увеличиваются на южном крыле (по сравнению со сводом) на 17 м и от кровли верейского горизонта до кровли Калиновской свиты на 3 м. Следовательно в фаменском веке, карбоне и перми на южном крутом крыле интенсивных движений не было.
В средне- и верхнефранское время, фаменский век, каменноугольный период и значительную часть пермского периода на южном крыле происходили медленные нисходящие движения, за счет которых амплитуда погружения увеличилась на 20-25 м.
Севернее прогиба, в зоне, где позже был сформирован собственно Большекинельский вал, в девоне, карбоне и большей части перми опускания и воздымания взаимно погашались, амплитуда этих движений не превышала 20-25 м.
Возможно, что на отдельных участках в результате медленных движений и наметилось северное крыло, но окончательное формирование Большекинельского вала, как обособленной положительной тектонической структуры, произошло в послепермское время. Эти движения привели к углублению на 100 м древнего Кинельского прогиба, окаймляющего вал с юга, и создали северное крыло с амплитудой 50-60 м.
Таким образом, формирование Большекинельского вала происходило в несколько этапов.
На первом этапе, в послепашийское время, началось интенсивное прогибание в зоне будущего крутого крыла, компенсировавшееся повышенными мощностями шугуровских слоев. Завершается этап в нижнефранское время.
Второй этап охватывает средне- и верхнефранское время, фаменский век, каменноугольный период и значительную часть пермского периода. Характерными для этого этапа являются медленные движения, неизменно отрицательные на участке крутого крыла и переменного знака в зоне будущего свода и северного крыла.
Третий этап начинается с конца перми и продолжается, очевидно, до наших дней. В это время Большекинельский вал окончательно оформился как положительная структура второго порядка.
Движения первого и второго этапов документируются соответствующим изменением мощности осадков и амплитуда их оценивается в 130-140 м.
Движения последнего завершающего этапа фиксируются по современному гипсометрическому положению опорных горизонтов. Амплитуда этих движений определяется также в 130-140 м.
При формировании Большекинельского вала, этой резкой положительной структуры, преобладали движения отрицательного знака.
В результате двукратного погружения породы девона на южном крыле вала оказались на 285 м ниже, чем в своде поднятия, в то время как в результате восходящих движений свод структуры был приподнят всего на 50-60 м относительно северного прогиба.
Нет сомнения, что предлагаемая нами схема формирования Большекинельского вала не отражает всех процессов, ибо в ней не учтены факторы осушения всей территории, обусловившие размывы и несогласия. В схеме дается конечный эффект всех сложных явлений в определенные моменты геологической истории.
Уместно заметить, что высказывания Л.Н. Розанова [2]: «...в девонское время определенно существовали валы: ... Большекинельский» или далее (там же): «Султангуловское поднятие представляется как структура, характеризующаяся восходящими движениями в течение всей своей истории, начиная с девонского времени» - не дают правильного представления о сложных тектонических процессах, приведших к созданию Большекинельского вала. Если стать на позицию Л.Н. Розанова, то невозможно ответить на вопрос, как могла возникнуть такая структура, как Султангуловская, в результате только восходящих движений, если по южному крылу она имеет амплитуду 285 м, а по северному 50 м. Нельзя объяснить это явление и дизъюнктивными нарушениями, так как более интенсивное погружение южного крыла компенсируется увеличением мощности осадков во всех скважинах этого крыла. В случае дизъюнктивного нарушения видимое возрастание мощности прослеживалось бы только в одиночных скважинах, пересекших плоскость сбрасывателя.
Все это свидетельствует о сложном характере движений.
Формированию Большекинельского вала предшествовало и сопровождало его резкое прогибание в прилегающей с юга зоне; наряду с валом формировался прогиб, имеющий более древнее заложение, чем сам вал.
О наличии Кинельского прогиба говорит не только раздув мощности шугуровских слоев, но и вся история создания Большекинельского вала, характеризующаяся резким прогибанием на южном крыле и в меньшей степени воздыманием собственно вала.
Наличие прогиба вдоль крутого крыла согласуется с представлениями В.Д. Наливкина о формировании структур второго порядка. Он [1] отмечает, что положительные структуры второго порядка (валы) образуются одновременно с сопряженными отрицательными структурами.
Исследователи Оренбургской области этому обстоятельству обычно не придают большого значения; большинство геологов считает, что крутое крыло Большекинельского вала постепенно выполаживается и переходит в общее региональное падение на юг, характерное для всего осадочного чехла Оренбургской области.
Наличие же древнего прогиба, простирающегося вдоль крутого крыла Большекинельского вала, создает исключительно благоприятные условия для постановки разведочных работ на нефть и газ в районах, примыкающих к этому прогибу с юга.
Графические построения (рис. 2) показывают, что с юга к прогибу должны примыкать структуры с крутым северным и более пологим южным крыльями.
Поскольку прогиб имеет древнее заложение, то и структуры, примыкающие к нему с юга, будут более древними, чем, собственно, Большекинельский вал, следовательно они более перспективны в нефтегазоносном отношении, чем площади Большого Кинеля.
Вероятно, Южнокинельская зона поднятий является отражением этих древних глубинных структур.
В настоящее время на одной из площадей Большекинельского вала ведутся сейсмические исследования с целью уточнения положения древнего прогиба и связанных с ним структур, после чего будут заложены глубокие скважины для проверки перспективы открытия крупных залежей нефти в девоне и карбоне непосредственно к югу от Большого Кинеля.
ЛИТЕРАТУРА
1. Наливкин В.Д. и др. Волго-Уральская нефтеносная область. Тектоника. Госоптехиздат, 1956.
2. Розанов Л.Н. История формирования тектонических структур Башкирии и прилегающих областей. Гостоптехиздат, 1957.
3. Косыгин Ю.А., Халтурин Д.С. и др. Тектоника нефтеносных областей, том II. Гостоптехиздат, 1958.
4. Шпильман И.А. Некоторые данные по нефтеносности девонских отложений в Закамской Татарии. Изв. Казанского фил. АН СССР. Сер. геолог., № 6, 1957.
5. Шпильман И.А. Некоторые положения разведки погребенных структур. Геология нефти и газа, 1959, № 1.
Оренбургский совнархоз
Рис. 1. Сопоставление каротажных разрезов скв. 121 и 123 Тархановой площади.
Рис. 2. Схематический геологический разрез через Большекинельский вал в районе Тарханов.
А - структура, выявленная бурением (Большекинельский вал); В - предполагаемая структура; С - Кинельский прогиб; h - максимальный этаж нефтеносности девонской залежи на Тархановой структуре; h1 - максимальный этаж нефтеносности в предполагаемой структуре; 1 - пашийские слои; 2 - кыновские слои; 3- шугуровские слои.