О палеогеографических построениях по данным выбросов грязевых вулканов
А. Л. ПУТКАРАДЗЕ Ш. Г. ДАДАШЕВ
Грязевые вулканы обычно рассматриваются как один из косвенных, но достаточно надежных признаков нефтегазоносности областей их распространения. Выбрасываемая грязевыми вулканами юго-восточного Кавказа брекчия состоит из обломков пород, залегающих глубоко в недрах.
Изучение обломков пород из брекчии грязевых вулканов дает надежный материал для оценки состава горизонтов, еще не вскрытых бурением.
Подобная работа, проведенная в Бакинском архипелаге [10], дала доказательства того, что апшеронский тип осадков продуктивной толщи имеет развитие далеко на юг от Апшеронского полуострова, почти по всей площади архипелага, хотя кварцевые песчаники еще не вскрыты пробуренными здесь разведочными скважинами. Вопрос о том, как далеко распространяется кварцевая фация продуктивной толщи в западном направлении, в частности в районе Джейранкечмесской депрессии, остается открытым.
Анализ структурных и стратиграфических соотношений вдоль северного и западного бортов Джейранкечмесской депрессии показывает, что здесь существовал залив продуктивной толщи в течение почти всего среднеплиоценового периода. Дно этого залива испытывало непрерывное прогибание, в результате чего в центральной части депрессии накопились осадки огромной мощности. При этом наблюдается интенсивное нарастание мощности продуктивной толщи с северо-запада па юго-восток преимущественно за счет появления новых горизонтов снизу.
Как показывают данные разведочного бурения, в пределы юго-восточной части Джейранкечмесской депрессии вплоть до подошвы балаханской свиты заносился кварцевый материал, поступающий в бассейн продуктивной толщи с севера. В последующем вплоть до конца века продуктивной толщи здесь накапливался терригенный материал, приносимый за счет размыва молодых, быстро поднимающихся горных сооружений Большого и Малого Кавказа. Так как на поднятиях, расположенных в приосевой зоне Джейранкечмесской депрессии ни в одной скважине не вскрыта подошва продуктивной толщи, то вопрос о литофациальном составе нижней части разреза ее в некоторой степени можно решить в результате изучения обломков пород из брекчии большого числа крупных, активно действующих грязевых вулканов этого района.
Для этого было отобрано 28 образцов кварцевых песчаников из брекчии грязевых вулканов Гутерлык, Малый и Большой Кянизадаг, Тоурагай и др., которые изучались в соответствующих лабораториях АзНИИ ДН (Каменный материал был собран Ф.Г. Дадашевым.)
Собранные образцы представлены кварцевыми песчаниками средне- и мелкозернистыми, плотными и слаборыхлыми, беловато-серыми, серыми, темно- серыми и бурыми. В большинстве случаев бурый цвет песчаника вызван присутствием в породе нефти. В некоторых образцах (Тоурагай, № 3, 4, 7; М. Кянизадаг, № 3) отмечены включения черных зерен, а в одном образце (Кянизадаг, № 5) содержится гравий.
Гранулометрический анализ показал, что 22 образца представлены песчаными породами с содержанием фракций > 0,1 мм от 50,3 до 86,4%, четыре образца - супесью; по одному образцу хлидолитом и алевролитом. Общая карбонатность этих пород изменяется от 0,5 до 5,2% и только два образца имели сравнительно повышенное значение карбонатности, равное 10,0 и 14,4% (Б. Кянизадаг, № 5, 2).
Основным породообразующим минералом в легкой фракции является кварц, количество которого в образцах изменяется от 45,0 до 94,0%, а в среднем составляет 74,9 % .Остальная часть фракции представлена полевыми шпатами (3,0-52,0%) и обломками пород и минералами группы глин (2,0 - 25,0%).
Тяжелая фракция в основном состоит: из магнетита и ильменита (0-61,1%), в среднем 21,9%; гидроокислов железа (3,0-81,8%), в среднем 20,4%; циркона (2,0-35,0), в среднем 18,5%; нерудных непрозрачных минералов (0,0-30,4%), в среднем 20,4%. Остальная часть фракции представлена минералами, содержание которых изменяется от нуля до 6,7% (см. табл. 1). Сравнительно много таких минералов, как гранат, мусковит, и хлорит, рутил, глауконит, турмалин, и немного амфиболов, пироксенов, дистена, ставролита, титанита, барита. Полученные данные, характеризующие гранулометрический и минералогический состав пород, были сопоставлены с подобными же данными известных разрезов майкопской свиты и чокракского горизонта юго-восточного Кобыстана и продуктивной толщи Бакинского архипелага, Апшеронского полуострова и Прикуринской низменности.
Низкая карбонатность собранных образцов, незначительное количество ассоциации минералов дистен-ставролит-силлиманит и, наконец, повышенное содержание зерен циркона (2,0- 35,0%) указывает на то, что эти породы нельзя отнести к отложениям продуктивной толщи.
Сопоставление данных анализа с минералогическим составом песчано-алевритовых пород Майкопа и чокрака показывает, что собранные образцы по своему минералогическому составу схожи с породами как майкопской свиты, так и чокракского горизонта. Так, например, повышенное содержание гидроокислов железа, отсутствие пирита, сравнительно большое содержание рутила и низкая карбонатность позволяют сравнить изученные породы с песчаниками верхнего отдела майкопской свиты, а с другой стороны, повышенное содержание магнетита, ильменита, глауконита (в некоторых образцах), нерудных непрозрачных минералов и, наоборот, малое количество мусковита, хлорита и отсутствие в тяжелой фракции таких минералов, как биотит, доломит, сидерит, целестин, позволяют предполагать, что часть образцов может быть отнесена к чокрак-спириалисовым слоям. За последнее предположение говорит и сходство в процентном содержании ряда других минералов. Из всего сказанного о гранулометрическом и минералогическом составе пород можно сделать вывод, что исследованные нами образцы относятся не к продуктивной толще, а к миоцен-олигоценовой части разреза третичных отложений юго-восточного Кобыстана. В легкой фракции изученных пород содержится значительно большее количество кварца, чем в породах из обнажений Майкопа и чокрака юго-восточного Кобыстана. Количество кварца в песчано-алевритовых породах Майкопа и чокрака, собранных в обнажениях, изменяется соответственно от 2,0 до 90,0% и от 2,0 до 85,0% со средним содержанием 27,4 и 31,0%, в то время как в изученных нами образцах количество кварца изменяется в пределах 45,0-94,0% со средним содержанием 74,9%. Обломки песчаников аналогичного состава были обнаружены в выбросах грязевых вулканов на островах Глиняный, Булла, Свиной, К. Игнатия.
Приведенные данные показывают, что в юго-восточном и восточном направлениях процентное содержание кварца в песчаной фракции не уменьшается и, следовательно, коллекторские свойства олигоцен-миоценовых отложений в береговой полосе юго-восточного Кобыстана остаются высокими.
Тяжелая фракция из собранных образцов характеризуется отсутствием во всех образцах пирита и повышенным содержанием гидроокислов железа, что показывает на более окислительные условия осадконакопления, чем в западных и северо-западных частях юго-восточного Кобыстана. Не менее интересно и повышенное содержание циркона, изменяющегося в пределах 2,0- 35,0% со средним содержанием 18,5%.
Подобное распределение минералов вполне согласуется с палеогеографической обстановкой на юго-восточном Кавказе в миоцен-олигоценовую эпоху и с историей геотектонического развития этой области, определивших в конечном счете роль отдельных питающих провинций в накоплении осадков.
Большой теоретический и практический интерес представляет вопрос об источнике питания кварцевым материалом третичных бассейнов юго-восточного Кавказа. Одни исследователи указывают, что таковым являлась расположенная на юге Ширванская суша, другие считают, что кварц принесен с севера. Сторонники первого взгляда [3, 4, 7, 11] основываются на том, что в южном направлении якобы происходит укрупнение терригенного материала и осадки приобретают прибрежный характер; отмечаются также остатки растений, которые могли быть принесены лишь с близко расположенной суши.
Между тем данные анализа говорят о том, что увеличение количества кварца происходит не в южном, а в юго-восточном направлении. Что же касается остатков растений, то в северном Кобыстане их не меньше, а, пожалуй, больше, чем в южном. С другой стороны вполне справедливо поставить вопрос, какими отложениями была сложена Ширванская суша, обеспечившая накопление терригенного кварца в мощных песчаных пластах, имеющихся в разрезах чокракского горизонта и майкопской свиты и распространенных на сравнительно больших площадях.
Распространенная в северном Кобыстане глинистая фация Майкопа и чокрака не позволяет предполагать, что снос кварцевого материала происходил с юга.
Сочетание кварца с такими минералами, как дистен, ставролит и силлиманит, в отложениях майкопской свиты, чокракского горизонта и особенно продуктивной толщи указывает на один и тот же источник сноса этого материала, несмотря на некоторое различие форм этих минералов и неодинаковое процентное их содержание в разных по возрасту породах. О правильности такого предположения говорят и некоторые палеогеографические факты.
Из сопоставления ареалов распространения песчано-глинистых фаций Майкопа, чокрака, карагана и продуктивной толщи (Для продуктивной толщи имеется: в виду апшеронский тип литофации.) следует, что границы их последовательно перемещаются в юго-восточном направлении, в сторону южной впадины Каспийского моря (см. рисунок). Из приведенных схем видно, что по мере выдвижения осевой зоны постепенно поднимающегося Большого Кавказа прекращался доступ кварцевого материала с севера в районы, оставшиеся позади воздымающегося хребта. Таким образом, вместе с продвижением на восток Кавказской суши в течение третичного времени происходило и перемещение на юго-восток песчаной формации, обогащенной кварцем и ассоциацией минералов дистен-ставролит-силлиманит.
Одновременно с расширением на юго-восток Кавказской суши, с миграцией зон наибольших мощностей, интенсивности складчатости и других элементов тектогенеза мигрировала на юго-восток и кварцево-дистеновая литофация третичных бассейнов. Вместе с тем наличие в выбросах грязевых вулканов: Бакинского архипелага большого числам обломков сидеритовых песчаников майкопской свиты, находимых на всех островах, говорит о том, что юго-восточная часть Куринской депрессии в олигоцен-миоценовую эпоху являлась областью накопления, но не сноса.
Ни по литологическому, ни по минералогическому составу кварцевые пески майкопской свиты и чокракского горизонта юго-восточного Кобыстана не могли образоваться за счет южной питающей провинции. Не могли они заноситься сюда ни «значительными водными артериями, выносившими огромное количество обломочного материала с Малого Кавказа» [12], ни за счет размыва гипотетического подводного кряжа (кордильеры), «давшего в северном направлении снос терригенного (песчаного) материала» [8], ни за счет разноса песчаных осадков «сквозь восточную часть Куринской низменности того подводного конуса выноса, основание которого располагалось в районе Нафталана» [11].
Граница распространения кварцевой фации продуктивной толщи имеет более сложный характер (см. рисунок); положение ее изменяется не только в пространстве, но и по вертикали. Отсутствие надежной стратиграфической привязки образцов кварцевых песчаников из брекчии грязевых вулканов Бакинского архипелага не позволяет установить точное положение их в разрезе продуктивной толщи. Однако имеющиеся данные показывают, что они не моложе свиты первого перерыва; об этом же свидетельствуют данные бурения в Бакинском архипелаге, где в разрезе продуктивной толщи до глубины 1200 м от ее кровли кварцевые пески не были обнаружены.
Следовательно, основным источником питания терригенным кварцем третичных бассейнов юго-восточного Кавказа явилась суша, расположенная севернее Апшеронского полуострова.
По мере роста Большого Кавказа отодвигались на юго-восток зоны накопления кварцевых песчаников, т. е. происходила миграция в этом направлении кварцево-дистеновой фации.
Ширванская суша, если она и существовала, не могла служить источником питания терригенным кварцем майкопского и чокракского бассейнов.
До первой половины века среднего плиоцена кварцевая литофация накапливалась на Апшеронском полуострове и в юго-восточной части Джейранкечмесской депрессии, а также в Бакинском архипелаге, по-видимому, являющемся ее юго-восточным продолжением.
Во второй половине века берег бассейна продуктивной толщи отодвинулся далеко на север и выросло мощное горное сооружение Большого Кавказа, явившееся источником питания терригенным материалом. В результате накопились мощные бескварцевые толщи как на юге (кобыстано-прикуринская фация), так и на севере (кубинская фация продуктивной толщи).
ЛИТЕРАТУРА
1. Авдусин П.П. Роль литологического фактора в решении проблемы формирования нефтяных залежей и их промышленной оценки. Сб. «Памяти академика И.М. Губкина». Изд. АН СССР.
2. Авдусин П.П. Строение пород и фации среднего плиоцена восточного Закавказья. Изд. АН СССР, 1952.
3. Алиев А.Г. Петрография продуктивной толщи Кабристана. Изд. АН Азерб. ССР, 1947.
4. Алиев А.Г. Петрография третичных отложений Азербайджана. Азнефтеиздат, 1949.
5. Алиев А.Г., Даидбекова Э.А. Осадочные породы Азербайджана, Азнефтеиздат, 1955.
6. Ализаде А.А. Майкопская свита Азербайджана. Азнефтеиздат, 1945.
7. Ахмедов Г А. Геология и нефтеносность Кобыстана. Азнефтеиздат, 1957.
8. Вебер В.В. Геологическая карта Кабристана, пл. П-3 (Бояната). Тр. НГРИ, сер. А, вып. 8, 1935.
9. Гроссгейм В.А. К вопросу об истории осадконакопления в мезокайнозое на территории Северного Кавказа и Предкавказья. БМОИП, отд. геол., № 2, 1957.
10. Путкарадзе A.Л. Бакинский архипелаг. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности. Азнефтеиздат, 1958.
11. Xаин В.Е. К истории Закавказья на границе олигоцена и миоцена. АНХ, № 5-6, 1937.
12. Хаин В.Е., Шарданов А.Н. Геологическое строение и история Куринской впадины. АН Азерб. ССР, Баку, 1952.
13. Шатский Н.С. О фациях и нефтеносности майкопских отложений восточного окончания Кавказа. НХ, № 8, 1928.
КГПР в море
Таблица Гранулометрический и минералогический состав песчаных пород из выбросов грязевых вулканов Тоурагай, Кянизадаг, Гутерлык, Дашгиль
|
Гранулометрический состав и название минералов |
Пределы содержания, % |
Среднеарифметическое, % |
|
Фракция > 0,25 мм. |
0,41-44,18 |
9,28 |
|
» 0,25-0,1 мм |
31,32-67,40 |
56,91 |
|
» 0,1-0,01 мм |
5,20-34,50 |
23,12 |
|
» <0,01 мм |
2,09-23,30 |
11,38 |
|
Общая карбонатность |
0,5-5,2 |
2,9 |
|
Кварц |
45-94 |
74,9 |
|
Полевые шпаты |
3,0-52,0 |
13,4 |
|
Обломки пород и минералы глин |
2,0-25,0 |
11,5 |
|
Магнетит - ильменит |
0-61,1 |
21,9 |
|
Нерудные непрозрачные минералы |
0-30,4 |
20,4 |
|
Гидроокислы железа |
3,0-81,8 |
20,4 |
|
Гранат |
1,0-15,0 |
6,7 |
|
Циркон |
2,0-35,0 |
18,5 |
|
Турмалин |
0-15,0 |
2,7 |
|
Рутил |
0-10,0 |
2,7 |
|
Мусковит, хлорит |
15,0 |
2,0 |
|
Амфиболы |
0-7,0 |
0,5 |
|
Пироксены |
0-0,2 |
- |
|
Дистен |
0-6,0 |
0,2 |
|
Ставролит |
0-2,3 |
0,5 |
|
Титанит |
0-1,0 |
- |
Рисунок Сопоставление ареалов распространения песчано-глинистых фаций Майкопа, чокрака, карагана и продуктивной толщи (по В.Е. Хаину и А.Н. Шарданову [12]; для продуктивной толщи - с дополнениями A.Л. Путкарадзе [10]).
