О геологическом строении и перспективах нефтегазоносности Восточного Копет-Дага
С.П. ВАЛЬБЕ, Ю.Г. КИРЬЯНОВ, Л.Н. СМИРНОВ
В 1957-1958 гг. в связи с региональным изучением перспектив нефтегазоносности юго-восточной Туркмении Восточный Копет-Даг был охвачен государственной геологической съемкой. В результате были получены новые данные о геологическом строении района, позволившие дать рекомендации для поисков нефти и газа.
Толща юрских и нижнемеловых образований расчленяется в рассматриваемом районе на два литологических комплекса. Нижний комплекс, обнимающий верхнюю юру (?) и весь неоком, представлен серыми и темно-серыми известняками общей мощностью 140 м. Известняки отличаются высокой трещиноватостью, что делает их важнейшим водоносным горизонтом и возможным коллектором нефти и газа. Верхний комплекс, включающий отложения апта и альба, сложен переслаиванием зеленых глин и глинистых глауконитовых песчаников. Мощность верхнего комплекса 620-700 м.
Верхнемеловые отложения залегают согласно на подстилающих образованиях. Большая нижняя их часть обнажена в долине р. Душак и представлена рыхлыми глауконитовыми песчаниками сеномана (100 м) и белыми мергелями турона - нижнего кампана. Здесь обнажаются только нижние 200 м этих мергелей.
Верхний кампан (каратекинская свита) представлен зелеными глинами с прослоями мергелей и песчаников. Па советской территории в глубоких ущельях обнажены верхние 150 м этой свиты. Нижняя часть Маастрихта (меанинская свита) выражена плотными тонкокристаллическими, толстослоистыми известняками с характерной для верхней части разреза отдельностью, напоминающей кирпичную кладку. Некоторые пласты известняков имеют слабый запах битума, который проявляется при трении и ударе. Мощность свиты в долине р. Меана 75 м. Верхняя часть Маастрихта (чаачинская свита) представлена желтовато-зелеными мергелистыми глинами и мергелями общей мощностью 50-95 м.
Над чаачинской свитой залегает свита красноватых песчанистых гипсоносных глин и алевролитов с маломощными прослоями серых песчаников и мергелей мощностью 90-150 м. Возраст этой свиты, по-видимому, соответствует датскому ярусу.
Выше по разрезу без видимого углового несогласия залегают отложения палеогена, которые следует расчленить на два литологических комплекса. Нижний, карбонатно-песчано-глинистый комплекс включает отложения палеоцена. Верхний глинисто-алевритовый захватывает эоцен и, возможно, верхи палеоцена. В нижний комплекс входят ходжабуланская, соризорская и дагмансянгская свиты П.И. Калугина. Ходжабуланская свита представлена светлыми мергелями, среди которых наблюдаются прослои известняков, песчаников и гипсов. Мощность свиты 150 м.
Соризорская свита мощностью 46 м представлена зелеными глинами.
Вышележащая дагмансянгская свита наиболее полно обнажена в долине р. Меана. Здесь по литологическим признакам свита расчленяется на две пачки. Нижняя (50 м) представлена мелкозернистыми светло-серыми и бледно-розовыми очень рыхлыми песчаниками, которые могут явиться хорошими коллекторами нефти и газа. Верхняя пачка мощностью 25 м выражена плотными толстослоистыми песчанистыми известняками и мергелями. Общая мощность дагмансянгской свиты 75 м. К северо-западу от р. Меана мощность песчаников дагмансянгской свиты постепенно уменьшается и в районе долины Ходжа-Булан они вовсе исчезают из разреза. Этот факт П.И. Калугин объяснил наличием здесь продольного надвига (1957г). Однако наши исследования показали, что здесь имеет место фациальное замещение песчаников глинами.
Верхний литологический комплекс морских палеогеновых отложений, названный нами шурджинским, залегает согласно на вышеописанных породах и слагает значительную часть холмистых предгорий. Видимая мощность Шурджинского комплекса 600 м. Комплекс представлен чередованием жирных и алевритовых глин, окрашенных в различные тона серого и зеленого цвета. В основании комплекса залегает пачка серовато-зеленых рыхлых алевролитов мощностью приблизительно 60 м, в которых на 29 м от основания комплекса отмечен горизонт мелкозернистых песчаников мощностью 3 м.
Ходжабуланская свита, лежащая в основании нижнего комплекса, отнесена П.И. Калугиным (1957б) к бухарскому ярусу. Возраст соризорской и дагмансянгской свит до последнего времени не был точно установлен и определялся П.И. Калугиным как бухарский или сузакский. Основанием к такому заключению являлись находки в соризорской свите Protocardia edwardsi Dеsh. var orientalis Schwetz., Cardita pecluncularis Desh. var euxinica Schwetz. форм, характерных для средней части палеоцена наряду со свойственной сузакскому ярусу Ostrea (Solidostrea) hemiglobosa Rom. Однако в нижних 29 метрах толщи алевролитов, перекрывающих дагмансянгскую свиту и лежащих в основании верхнего литологического комплекса палеогена, встречены остатки фауны, определенные В.В. Джабаровой как Gryphae antiqua Schwetz., Cardita (Venericardia) ex. gr. pectuncularis Lam k., Cucullaea dorsorotundata Netsch., Cucullaea arcaeformis Netsch., Pholadomya puschi Gоldfus, Corbula (Bicorbula) atf. gallicula Lam., Turritella cf. hybrida Desh., Pitar (Meretrix) avia Desh., Calyptraea suessoniensis Desh. Все эти формы, за исключением Corbula (Bicorbula) aff. gallicula Lam., и Pholadomya puscli Gоldfus., заходящих в эоцен, характерны для палеоценовых отложений Крыма, Поволжья и Западной Европы и являются руководящими формами бухарских слоев Средней Азии. Эти данные заставляют рассматривать соризорскую и дагмансянгскую свиты, а также нижнюю часть (29 м) пачки алевролитов шурджинского комплекса как аналог бухарских слоев более восточных районов Средней Азии и относить их по возрасту к палеоцену.
Из горизонта мелкозернистых песчаников в интервале 29-32 м выше подошвы шурджинского комплекса собрана следующая нижнеэоценовая фауна (определения В.В. Джабаровой): Chlamys veneranda Vassilenko, Chlamys plebeja Lam., Chlamys ex gr. parisiensis Orb., Cardita sp., Turritella sp. M. Ткачук, обработавшая наши образцы, из этих же мелкозернистых песчаников, а также из перекрывающих их алевролитов до высоты 31 м над подошвой глауконитовых песчаников определила: Bolivina wilcoxensis (Сushm. et Ponton), Nonionella aff. turgida N. Вуkоva, Eponides saginaris N. Вуk., Cibicides aftf. alleni P1ummer, Baggina valvulineriaformis N. Вуkоva, Bulimina ovata Оrb., указывающие также на нижнеэоценовый возраст вмещающих отложений. Таким образом, границу между палеоценом и эоценом следует проводить по подошве мелкозернистого песчаника. Вышележащая толща глин по микрофауне расчленяется на средний (271 м) и верхний (300 м) эоцен.
Верхнетретичные континентальные отложения лежат на размытой поверхности шурджинского комплекса без видимого углового несогласия. В рельефе они слагают полосу предгорных асимметрично-грядовых возвышенностей. В их составе снизу вверх выделяются три свиты. Нижняя карагауданская свита (олигоцен - миоцен) красно-бурых глинистых алевролитов с прослойками песчаников и конгломератов имеет мощность 150 м. Казганчайская свита (верхний миоцен - средний плиоцен) залегает на карагауданской без видимого углового несогласия, но с размывом. Свита начинается 50-метровой пачкой серых конгломератов, а выше представлена переслаиванием алевролитов, конгломератов и глин. Общая мощность свиты 103 м. На карагауданскую и казганчайскую свиты с резким угловым несогласием ложится 30-метровая пачка серовато-желтых рыхлых алевролитов с гипсоносными галечниками в основании. По-видимому, эту пачку следует сопоставлять с надакчагыльской кешинынбаирской свитой П.И. Калугина. Суммарная мощность верхнетретичных отложений в зоне выходов их на дневную поверхность составляет 200-280 м, что приблизительно в 3 раза меньше тех цифр, которые приводились для Восточного Копет-Дага предыдущими исследователями [3].
Копетдагское, а также более южное Биналудское складчатые сооружения, имеющие восток-юго-восточное (110°) простирание, с востока ограничены региональной ступенью-флексурой юго-восточного (140°) направления. Эта региональная флексура хорошо выражена в виде цепи передовых куэстовидиых хребтов, сложенных породами сенона и бухарского яруса и имеющих общее северо-восточное падение.
В восточном окончании Копет-Дага к западу от флексуры выделяется ряд складок, простирающихся с запад-северо-запада на восток-юго-восток. Самой северной из них является Келатская, а самыми южными Зюльфагарская и Герирудская антиклинали. Между ними в Иране [2] можно выделить еще две крупные антиклинали, отделенные от Келатской антиклинали Нефтекелатской мульдой.
Антиклинальные и синклинальные зоны Копет-Дага по простиранию под большим углом подходят к флексуре и пересекают ее, резко погружаясь к востоку. Куэстовидные хребты протягиваются не прямолинейно, а образуют изгибы, отражающие периклинали складок. Восточнее флексуры зоны складок продолжаются в погруженном и ослабленном виде.
Куэстовидные хребты Пограничный и Приграничный, сложенные сеноном и бухарским ярусом, связаны не с крылом какой-либо антиклинали юго-восточного простирания, а отражают региональный изгиб, косо пересекающий зоны складок Копет-Дага. Поэтому «фестонообразные» складки, выделенные П.И. Калугиным [6], можно рассматривать в качестве периклиналей складок Копет-Дага, а не как осложнения крыла «передовой антиклинальной структуры Восточного Копет-Дага». Полученные в последнее время данные показывают, что в предгорьях от «фестонообразных» складок на восток-юго-восток по копетдагскому простиранию протягиваются зоны брахиантиклиналей.
В рассматриваемом районе П.И. Калугиным выделены Дарахбейтская и Дагмансянгская антиклинали, Меанинская и Хошовская синклинали, сложенные верхнемеловыми и палеоценовыми породами.
Эти складки расположены в зоне флексурного изгиба, поэтому антиклинальные «фестоны» образуют своеобразные структурные носы на флексурной моноклинали передовых хребтов. Для поисков нефти и газа антиклинальные «фестоны» интереса не представляют.
На продолжении оси Дарахбейтской антиклинали, к восток-юго-востоку от нее, проведенными исследованиями выявлена Чаачинская и Рахаджинская брахиантиклинальные складки (см. рисунок). Вместе с Дарахбейтским антиклинальным «фестоном» они образуют единую зону антиклинальных поднятий, которая названа Дарахбейтской.
Чаачинская складка представляет собой слабо выраженную в рельефе асимметричную брахиаитиклиналь, расположенную к северо-западу от долины р. Чаача и сложенную породами карагауданской и кешинынбаирской свит и намечаемую по выходу нижних горизонтов карагауданской свиты. Северо-восточное крыло пологое, а юго-западное несколько круче (около 3°). Предположительно размеры антиклинали 6x3 км. Между Дарахбейтской и Чаачииской антиклиналями возможны промежуточные ундуляции шарнира Дарахбейтской зоны. Для выяснения этих ундуляций, а также для уточнения контуров Чаачииской складки необходимы дальнейшие исследования с применением геофизических методов.
Рахаджинская брахиантиклиналь расположена в той же Дарахбейтской зоне, к востоку от долины р. Чаача. На геологической карте она представлена обширным выходом зеленых глин шурджинского комплекса в зоне сплошного распространения карагауданской свиты. На советской территории расположена северная большая половина Рахаджинской складки площадью 60 км2.
К северо-востоку от Дарахбейтской антиклинальной зоны обнаружена Каньюльская синклиналь, выполненная слабо дислоцированными аналогами кешинынбаирской свиты, к северо-востоку от которой располагается Ходжабуланская антиклиналь (15х4 км), вытянутая по копетдагскому простиранию между долиной Ходжа-Булан и р. Меана. Антиклиналь сложена породами карагауданской и казганчайской свит, а также зелеными глинами шурджинского комплекса, обнаженными в ее ядре. Антиклиналь имеет асимметричное строение: юго-западное крыло крутое (23-25°), а северо-восточное более пологое (8-10°). Складка приближается к сундучному типу. Амплитуда поднятия по подошве казганчайскнх конгломератов 150 м. Антиклиналь имеет одно юго-восточное периклинальное замыкание, которое по простиранию шарнира погружается под четвертичные отложения Прикопетдагской равнины. На продолжении оси Ходжабуланской антиклинали, в области Предкопетдагского прогиба, возможно существование погребенных брахиантиклиналей. К северо-востоку от зоны Ходжабуланской антиклинали, на южном крыле Предкопетдагского прогиба, следует ожидать наличие параллельных ей погребенных антиклинальных зон. Положительными предпосылками для высокой оценки перспектив нефтегазоносности являются следующие.
1. Присутствие в разрезе верхнеюрских, меловых и палеоценовых отложений пачек песчаников и известняков с хорошими коллекторскими свойствами.
2. Наличие надежной покрышки, представленной 600-метровой толщей глин шурджинского комплекса.
3. Присутствие благоприятных структурных форм - Рахаджинской и Чаачинской, брахиантиклиналей, в которых возможные коллекторы прикрыты покрышкой глин шурджииского комплекса и находятся на доступных глубинах.
Ходжабуланская антиклиналь, имеющая только одно юго-восточное периклинальное замыкание, особенно интересна для поисков нефти и газа в песчаниках дагмансянгской свиты, которые на ее своде, вероятно, образуют литологически экранированную ловушку в результате замещения песчаников глинами.
Установленная промышленная газоносность верхнемеловых отложений Карачопского поднятия, расположенного около г. Кушки, в сходных условиях в том же геотектоническом районе.
Возможность обнаружения погребенных брахиантиклиналей в Предкопетдагском прогибе, на продолжении Ходжабуланской и на возможных более северных антиклинальных зонах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Александров В.В. Душакские сернистые источники. Мат. ЦНИГРИ. Региональная геология и гидрогеология. Сб. 2, 1933.
2. Годин Ю.Н., Луппов Н.П., Сытин Ю.И., Чихачев П.К. Основные особенности тектонического строения Туркменской ССР. Советская геология, № 1, 1958.
3. Данов А.В. Центральный и Восточный Копет-Даг. Геология СССР, т. 22, ч. 1, 1957.
4. Калугин П.И. Центральный и Восточный Копет-Даг и Бадхыз. Геология СССР, т. XXII, ч. I, Стратиграфия, 1957а.
5. Калугин П.И. Гяурская антиклиналь и Восточный Копет-Даг. Геология СССР, т. XXII, ч. 1, Стратиграфия, 1957б.
6. Калугин П.И. Копет-Даг. Геология СССР, т. 22, ч. 1, Тектоника, 1957в.
Юго-восточная Каракумская геологическая экспедиция УГ и ОН ТССР
Рисунок Схематическая структурно-геологическая карта Восточного Копет-Дага.
1 - верхний мел: каратекинская, меанинская, чаачинская свиты сенона и датский ярус; 2-палеоцен: ходжабуланская, соризорская и дагмансянгская свиты; 3 - эоцен: шурджинский комплекс; 4 - олигоцен - миоцен: карагауданская свита; 5 - верхний миоцен - средний плиоцен: казганчайская свита; 6 - верхний плиоцен: кешинынбаирская свита; 7 - четвертичная система: пролювиально-аллювиальные отложения Прикопетдагской равнины; 8 - четвертичная система: дельтовые отлйжения р. Тержен. I-Ходжабуланская антиклиналь; II - Дарахбейтская антиклинальная зона: 1-Дарахбейтская антиклиналь, 2-Чаачинская антиклиналь, 3-Рахаджинская антиклиналь; III-Дагмансянгская антиклиналь.