Новые данные о геологическом строении Вилюйской синеклизы
(По материалам геофизических исследований.)
М.И. ДОРМАН, А. А. НИКОЛАЕВСКИЙ
В настоящее время наибольшие перспективы на востоке Сибири в отношении поисков нефти и газа связываются с Вилюйской синеклизой и Приверхоянским передовым прогибом - крупными структурами восточной окраины Сибирской платформы. Известные нефтегазопроявления в этих районах приурочены в основном к породам нижнеюрского возраста, залегающим здесь на довольно значительных глубинах (3000 м и более).
Задача геологов и геофизиков прежде всего состоит в выделении и разведке площадей с относительно неглубоким залеганием нижнеюрских пород.
Геологическое строение Вилюйской синеклизы и Приверхоянья изучено пока очень слабо. На основании региональных геологических и геофизических исследовании в последние годы было составлено несколько тектонических схем, значительно расширивших представления о строении Сибирской платформы в целом и в особенности ее восточных районов [1, 2, 3, 4]. Последующее развитие геологоразведочных, в особенности геофизических, работ дало новые материалы, позволяющие уточнить тектонику рассматриваемых территорий.
В статье приведены две схемы рельефа геофизически достаточно обоснованных маркирующих поверхностей - юрских отложений (рис. 1) и кембрийских отложений (рис. 2). Естественно, что рассматриваемые схемы, представляющие первые попытки подобного рода для столь значительной территории, должны расцениваться как сугубо предварительные.
Не претендуя на нечто окончательно установленное, особенно в деталях, мы все же считаем не безынтересным рассмотреть обе схемы подробнее.
Сейсморазведочные наблюдения методом отраженных волн проведены партиями Якутской геофизической экспедиции в бассейне нижнего течения р. Вилюй и рек Лунхи, Сиитте и Берге (Тюгене), а также в междуречье правых притоков Лены - Кобычи (Дъянышки) и Лееписке. На этих территориях регистрируется большое количество отражений по разрезу (до 15-18 горизонтов), что позволяет изучать его в интервале глубин от 400-800 до 3000-4500 м. На большей части исследованных площадей непрерывно прослеживающиеся опорные отражающие горизонты отсутствуют. Поэтому все построения выполнены по условным сейсмическим горизонтам, по которым возможно изучать залегание пород мезозойского комплекса, производя ориентировочную стратиграфическую привязку этих горизонтов по разрезам глубоких скважин.
Хотя наибольший практический интерес представляет изучение структурных форм в нижнеюрской толще, с которой связано промышленное скопление природного газа на Усть-Вилюйской (Таас-Тумусской) площади, однако в связи с большой глубиной залегания этих отложений наиболее надежным оказалось построение схемы поверхности верхнеюрских пород (подошвы мела), залегающих согласно с нижнеюрскими (см. рис. 1).
По результатам геофизических работ намечается ряд структурных отложений, из которых наиболее интересна зона приподнятого залегания юрских пород, намечающаяся против Китчанского выступа мезозойского основания Приверхоянского прогиба и названная нами Вилюйским валообразным поднятием. Ось поднятия протягивается в юго-западном направлении от района устья р. Вилюй к оз. Неджели и, возможно, далее к западу. Протяженность Вилюйского валообразного поднятия предположительно составляет 150-180 км, ширина его превышает 30-35 км, а амплитуда достигает 800-1000 м. Поднятие это имеет асимметричное строение, причем его юго-восточное крыло круче (до 8°), чем северо-западное, где углы падения пластов в мезозойской толще редко превышают 2-4°. Такая же особенность подмечена в строении Таас-Тумусской антиклинали, большая ось которой круто погружается к юго-востоку и полого - к северо-западу. Возможно, что ось Вилюйского поднятия испытывает общий подъем в юго-западном направлении и ее ундуляциями образована серия локальных структур юго-восточного простирания: Нижне-Вилюйская, Бадаранская и Неджелинская, причем Нижне-Вилюйская структура располагается в непосредственной близости к Усть-Вилюйскому (Таас-Тумусскому) месторождению природного газа.
Характер взаимного расположения намечаемого Вилюйского валообразного поднятия и Китчанского выступа позволяет предполагать генетическую связь этих структур. Возможно, что здесь мы имеем поперечные структуры, которые, как это было установлено Н.С. Шатским, связаны с входящим углом складчатой области в зоне сочленения Приверхоянского прогиба с Вилюйской синеклизой [8].
К северо-западу от Вилюйского валообразного поднятия располагается верхнемеловая Линденская впадина, выделенная впервые В.А. Вахрамеевым и Ю.М. Пущаровским [6]. Центральная наиболее погруженная часть впадины приурочена к устью р. Кобыча (Дъянышки). Здесь по данным сейсморазведки мощность меловых отложений превышает 2300 м, а мощность всего мезозойского комплекса оценивается приблизительно в 4-4,5 км.
К юго-востоку от Вилюйского валообразного поднятия располагается еще более глубокая депрессия - Лунхинская впадина, которая по сравнению с Линденской впадиной характеризуется более сложным строением. Ось впадины протягивается в запад-северо-западном направлении от пос. Батамай к пос. Сангар и далее к западу. На юго-западном борту впадины сейсморазведкой выявлены две антиклинальные складки - Бергеинская и Олойская, а на северо-восточном борту геологической съемкой и бурением закартированы Сангарская и Эксеняхская антиклинали. Лунхинская впадина в меридиональном разрезе имеет асимметричное строение - ее северовосточный борт значительно круче юго-западного. Западная периклиналь рассматриваемой впадины осложнена небольшим поднятием, позволяющим выделить синклинальную складку крупных размеров, названную Баппагайской. Южный борт Лунхинской впадины постепенно переходит в северный склон Алданского щита. Строение этой переходной области изучено очень слабо. Пока в ее пределах сейсморазведкой установлены отдельные осложнения типа структурных выступов, расположенные в междуречье Сииттэ и Тюгене. Лунхинская впадина в целом представляет собой западное периклинальное окончание Келинской впадины Приверхоянского передового прогиба (см. рис. 1).
Заканчивая рассмотрение схемы рельефа поверхности юрских отложений, отметим, что к областям сравнительно неглубокого залегания нижнеюрских пород следует отнести прибортовые части Вилюйской синеклизы, осевую часть намечающегося Вилюйского валообразного поднятия и Китчанский выступ мезозойского основания Приверхоянского передового прогиба.
Анализ геофизических данных позволил получить представление и о характере залегания эрозионно-тектонической поверхности карбонатных отложений кембрия, а в связи с этим оценить и мощности вышележащего песчано-глинистого комплекса. Схема, представленная на рис. 2, составлена по данным электроразведки, сейсморазведки КМПВ, гравиразведки, а также глубоких скважин, пробуренных в районе пос. Жиганск и пос. Джебарики-Хая. На рассматриваемой территории опорный электрический горизонт и основная преломляющая поверхность с граничной скоростью 5500-6000 м/сек соответствуют кровле карбонатных отложений кембрия, а в тех случаях, когда в разрезе отсутствуют кембрийские отложения, как, например, в районе Якутска, что установлено бурением. таким горизонтом является поверхность докембрийского фундамента.
Подобные геофизические данные о поведении опорных горизонтов использованы при построении схемы рельефа поверхности кембрия по направлениям Покровск - Якутск - устье Алдана, Чурапча - Усть-Татта, Чурапча - Якутск - Орто - Сурт, Вилюйск - Хампа, а также по двум параллельным профилям северо-западного простирания, располагающимся к северу от Сунтар. На большей же части территории, освещаемой схемой (см. рис. 2), глубины залегания кровли кембрия получены по данным расчета гравитационных аномалий. Основанием для этого является то, что в этих районах главный гравитационно-активный раздел приурочен именно к кровле кембрия [5]. Плотность пород кембрия принята постоянной для всей территории и равна 2,7 г/см3, а средняя плотность всего вышележащего терри- генного комплекса пород с учетом литологических особенностей разреза колеблется от 2,3 до 2,45 г/см3 [5].
Для удобства описания схемы рельефа поверхности кембрийских отложений на ней можно выделить две зоны - юго-западную и северо-восточную. Условная граница между этими зонами проходит в северо-северо-западном направлении через пункты Марху и Верхне-Вилюйск.
В юго-западной зоне по поверхности карбонатных отложений кембрия намечаются три крупные структуры, выделенные по данным гравиметрии и электроразведки. К этим структурам относятся так называемое Сунтарское поднятие северо-восточного простирания и две впадины - Кемпендяйская и Мархинская, расположенные от него к юго-востоку и северо-западу (Все эти три структуры несомненно выражены и в более глубоких слоях земной коры, как это следует из результатов гравиметрической и аэромагнитной съемок.). Амплитуда Сунтарского поднятия относительно прилегающих впадин достигает 2000 м. Поднятие имеет сложное, возможно, блоковое строение. В его пределах на значительных участках, вероятно, кембрийские породы отсутствуют (Бурение сунтарской опорной скважины подтвердило представления о строении юго-западной части Вилюйской синеклизы.). В Кемпендяйской впадине выделяется серия локальных структур, в ядрах которых обнажаются породы верхнего кембрия.
В северо-восточной зоне намечается общий подъем поверхности кембрия в южном и западном направлениях. Область наибольших глубин залегания пород кембрия свыше 6000 м простирается вдоль Верхоянского хребта, образуя заливообразные изгибы в районе устья р. Линди и в среднем течении р. Лунхи. Здесь, как и на схеме рельефа кровли юры, выделяются две крупные впадины - Линденская и Лунхинская. Обе впадины, как и структуры, наблюдаемые в юго-западной части площади, имеют северо-восточное простирание. Они разделены слабо выраженной областью приподнятого залегания кембрийской породы, расположенной между устьем р. Вилюй и г. Вилюйск. Южный борт Лунхинской впадины осложнен структурным выступом, расположенным к северу от пос. Бердигестях.
Таким образом, в пределах рассматриваемой территории по характеру залегания кровли кембрия могут быть выделены две части, к каждой из которых приурочены по две впадины северо-восточного простирания и поднятия, разделяющие эти впадины. Северо-восточное простирание структурных элементов современного рельефа поверхности кембрия в обеих рассмотренных зонах, возможно, свидетельствует о том, что в Вилюйской синеклизе существует ряд крупных поперечных структур, тесно связанных в ее юго-западной части с Патомской складчатой зоной [7], а в восточной - с Верхоянской складчатой зоной.
И, наконец, сопоставление схемы рельефа поверхности кембрия с положением крупных мезозойских структур приводит к выводу, что в Приверхоянском передовом прогибе и в области сочленения его с Вилюйской синеклизой эти структуры имеют длительную историю развития и в значительной степени являются унаследованными от древнекембрийского тектонического плана.
Рассмотренные схемы дают возможность составить представление о мощности и структуре песчано-глинистого комплекса, что в свою очередь дает основание наметить определенные перспективы нефтегазоносности рассматриваемой территории и выделить в ее пределах районы для развертывания поисково-разведочпых работ.
К числу первоочередных объектов работ на газ и нефть, по-видимому, необходимо отнести прежде всего районы, примыкающие к устью р. Вилюй с востока, севера и юго-запада (Вилюйское валообразное поднятие). В этом районе открыто крупное газовое месторождение, а также подготовлен ряд локальных поднятий для глубокого бурения. Другими такими объектами должны явиться площади, охватывающие некоторые части бортов Лунхинской (южный), Линдинской (северо-восточный) и Кемпендяйской (северо-восточный) впадин, где глубина залегания нижнеюрских пород (Усть-Вилюйский газоносный горизонт) сравнительно невелика и, как правило, не превышает 3000 м, причем сейсморазведкой пока установлено только одно структурное осложнение в пределах южного борта Лунхинской впадины. Другие площади сейсморазведкой пока не изучены.
Явный интерес для разведки, видимо, в дальнейшем представят также нижнеюрские структуры, хотя и залегающие на глубинах свыше 4000 м, но при благоприятных геологических условиях в них можно встретить крупные залежи газа, а возможно, и нефти.
Серьезной задачей также является выяснение перспектив нефтегазоносности меловых отложений, которые пользуются широким распространением в Вилюйской синеклизе и Приверхоянском прогибе. Небольшая глубина залегания этих отложений дает возможность предполагать, что разведка и освоение их будут наиболее экономичными.
ЛИТЕРАТУРА
1. Васильев В.Г., Карасев И.П., Кравченко Е.В. Основные направления поисково-разведочных работ на нефть и газ в пределах Сибирской платформы. Геология нефти, 1957, № 1.
2. Бархатов Г.В., Васильев В.Г., Кобеляцкий И.А., Тихомиров Ю.Л., Чепиков К.Р., Черский Н.В. Перспективы нефтегазоносности и задачи поисков нефти и газа в Якутской АССР, Гостоптехиздат, 1958.
3. Николаевский А.А. Основные черты глубинного строения восточной части Сибирской платформы. Вопросы геологического строения и нефтегазоносности Якутской АССР, сб. статей, Гостоптехиздат, 1958.
4. Николаевский А.А. Основные итоги и задачи геофизической разведки в центральной части Якутии. Вопросы нефтегазоносности Сибири, сб. статей, Гостоптехиздат, 1959.
5. Николаевский А.А. Плотностная характеристика геологического разреза восточной части Сибирской платформы. Прикладная геофизика, вып. 23, 1959.
6. Пущаровский Ю.М. О тектоническом строении Приверхоянского краевого прогиба. Изд. АН СССР, сер. геолог., № 5, 1955.
7. Чумаков Н.И. Тектоника юго-западной части Вилюйской впадины, ДАН, т. 115, № 3, 1957.
8. Шатский Н.С. О структурных связях платформы со складчатыми геосинклинальными областями. Изв. АН СССР, сер. геолог., № 5, 1947.
Якутское геологическое управление
Рис. 1. Схема рельефа поверхности юрских отложений (сост. М.И. Дорман и А.А. Николаевский по материалам глубокого бурения, сейсморазведки и геологических съемок).
1 - обнаженные юрские и более древние породы; 2- линии равных глубин кровли юрских пород; 3 - антиклинальные складки, выявленные сейсморазведкой: Неджелинская (1), Бадаранская (2), Нижне-Вилюйская (3), Таас-Тумусская (4), Олойская (6), Бергеинская (7), Кобыческая (10); геологической съемкой: Собо-Хаинская (5), Сангарская (8); 4 - Кемпендяйские дислокации; 5 - опорные и разведочные скважины, вскрывшие кровлю юрских пород. Впадины: А - Линденская, Б - Баппагайская, Г - Лунхинская, Д - Келенская. Поднятия: Е - Китчанский выступ мезозойского основания; В - Вилюйское валообразное поднятие.
Рис. 2. Схема рельефа поверхности кембрийских отложений (сост. А.А. Николаевский),
1 - стратоизогипсы поверхности кембрийских отложений (отм. в км); 2 - граница выходов кембрийских отложений; 3 - синийские отложения, вошедшие в состав складчатых сооружений; 4 - северо-восточная граница Сибирской платформы; 5 - роторные скважины: 1 - Жиганская, 2 - Бахынайская, 3 - Вилюйская, 4 - Китчанская, 5 - Усть-Вилюйская, 6 - Сангарская, 7 - Бергеинская, 8 - Намская, 9 - Якутская, 10 - Усть-Майская, 11 - Амгинская, 12 - Чурапчинская, 13 - Хатангская, 14 - Джибарики-Хая, 16 - Дельгейская; 6- участки, где кембрийские отложения предположительно отсутствуют или их мощность сильно сокращена. Впадины: А - Линденская, Б-Лунхинская, В- Мархинская, Д - Кемпендяйская (кембрийская), Г - Сунтарское поднятие.