О районировании Саратовского Заволжья в связи с поисками месторождений нефти и газа
Е. И. ДЕНИСЕНКОВА
На современном этапе геологической изученности Саратовского Заволжья можно составить лишь общее представление о тектоническом строении этого региона. Наиболее изучен район ближнего Саратовского Заволжья. Поиски благоприятных структурных форм проводились на предполагаемом юго-восточном продолжении Соколовогорского поднятия, а также в пределах выходов палеозойских известняков в районе г. Пугачев. В комплексе поисково-разведочных работ значительный объем занимали структурное и поисково-разведочное бурение, что позволило изучить геологический разрез до девонских отложений включительно, выяснить структурный план по среднекаменноугольным и мезозойским отложениям и открыть ряд месторождений.
Геологическое строение прибортовой полосы Прикаспийской впадины и дальнего Саратовского Заволжья изучено слабее. В этих районах проведены региональные геофизические исследования и геологическая съемка в масштабе 1:200000 и 1:50000. Структурное бурение в комплексе поисковых работ занимало небольшой объем. Тектоническое строение по каменноугольным горизонтам в общих чертах выяснено только в северо-восточной части дальнего Саратовского Заволжья. Южная часть дальнего Заволжья осталась совершенно неизученной.
Для структурных построений по батским и верейским отложениям в районах прибортовой полосы и дальнего Саратовского Заволжья данные по скважинам дополнялись построением палеоструктурной карты предакчагыльского времени (рис. 1). Предакчагыльские движения служили завершающим этаном в формировании современного структурного плана в Саратовском Заволжье. Последующие тектонические подвижки способствовали лишь нивелировке эрозионно-тектонических форм песчано-глинистыми осадками акчагыльского и древнечетвертичного возрастов. При снятии этих осадков на палеоструктурной карте четко оконтуриваются основные структурные элементы, выраженные также и на структурных картах по верейским и батским отложениям (рис. 2 и 3).
К числу основных структурных элементов, четко выраженных на структурных картах по верейским и батским отложениям в сочетании их с палеогеологической картой предакчагыльского времени, относятся Балаковская вершина Жигулевско-Пугачевского свода (I), восточный склон Балаковской вершины (II), флексурный уступ вдоль южного и юго-восточного склонов Жигулевско-Пугачевского свода (III), Марксовская депрессия (IV), Квасниковско-Степновская приподнятая зона (Степновско-Советский вал) (V), прибортовая зона Прикаспийской впадины (IV), краевой уступ Прикаспийской впадины (VII) и Прикаспийская впадина (VIII).
Приводимая тектоническая схема дополняет заволжскую часть тектонической схемы Саратовского Поволжья К.А. Машковича [5].
Для выделения районов, различных по условиям поисков месторождений нефти и газа, недостаточно знать основные тектонические элементы современного структурного плана. Необходимо также выяснить палеогеологическую обстановку предмезозойского времени. С этой целью была составлена палеогеологическая карта предмезозойского среза (рис. 4).
Сочетание палеогеологических карт предмезозойского и предакчагыльского времени позволяет на основе главных структурных элементов современного тектонического плана выделить четыре района, для которых необходимы различные комплексы поисково-разведочных работ.
Центральный район занимает наиболее приподнятый участок Саратовского Заволжья, отвечающий в современном структурном плане Балаковской вершине. На палеогеологической карте предакчагыльского времени (см. рис. 1) ему соответствует область развития верхнекаменноугольных, ассельских, сакмарских, казанских, кунгурских, байосских и батских отложений. На востоке район ограничен полем татарских осадков на юге и западе его границы проходят по контакту келловей-батских отложений. Для центрального района характерно залегание палеозойских отложений, близкое к дневной поверхности, выпадение из разреза терригенного и части карбонатного девона на ряде разведочных площадей и др.
В результате проведенного комплекса поисково-разведочных работ было выяснено, что наиболее эффективным методом в пределах центрального района является структурное бурение, при помощи которого были установлены основные черты геологического строения. Электроразведка и гравиметрия фиксировали здесь эрозионные неровности палеозойского рельефа. Сейсморазведочными работами в центральном районе были выявлены неблагоприятные сейсмогеологические условия.
Для дальнейшего изучения отдельных участков центрального района рекомендуется проводить профильное структурное бурение до кровли верейских отложений, являющейся первым надежным маркирующим горизонтом в толще палеозоя.
Восточный район расположен в пределах восточного склона Балаковской вершины. На палеогеологической карте предакчагыльского времени этому району соответствует в основном сплошное развитие пестроцветных образований татарского возраста. Мезозойские осадки присутствуют здесь в виде изолированных островков.
Одной из характерных особенностей геологического Строения восточного района является присутствие в палеозойском разрезе пермских сульфатов, создающих несоответствие структурных форм в каменноугольном и пермском комплексах. Несоответствие это вызвано наличием древнего эрозионного рельефа, погребенного в толще пермских отложений. По реперам в каменноугольных отложениях им соответствует моноклинальное падение пород к юго-востоку. Это обстоятельство ограничивает возможности поисковых методов и снижает качество сейсмометрического материала.
Комплексом поисково-разведочных работ было выяснено, что наиболее эффективными методами поисков локальных поднятий и тектонических зон являются структурное бурение до кровли верейского горизонта и КМПВ по осадочным породам и кристаллическому фундаменту.
Для дальнейшего изучения восточного района с целью выявления в его пределах тектонических поднятий на первом этапе необходимо изучить структурный план сульфатной толщи методом теллурических токов (ТТ). Качественная карта поверхности сульфатных отложений должна явиться основой для дальнейшего развертывания поисково-разведочных работ.
Осложнения, полученные на карте по методу ТТ, по своей природе могут быть как эрозионными, так и тектоническими. Изучение различных типов этих осложнений структурным бурением и последующий анализ позволят выделить среди них осложнения тектонического происхождения.
На наиболее интенсивно выраженных на качественной карте ТТ двух-трех осложнениях следует вести структурное бурение, расположив скважины вкрест простирания намеченных структурных линий.
Одновременно с разбуриванием осложнений, намеченных по карте ТТ, необходимо изучить структурный план по внутрикаменноугольным горизонтам методом МОВ.
Сейсмометрические профили должны проходить вдоль интенсивных осложнений для получения качественного материала.
Одновременно с работами методом ТТ необходимо провести бурение трех структурно-параметрических скважин с целью изучения в региональном плане литолого-стратиграфического разреза и тектонического строения, а также получения параметров для проведения сейсмических работ.
Южный район вытянут вдоль борта Прикаспийской впадины и занимает прибортовую полосу шириной от 15 до 50 км. На палеогеологической карте предакчагыльского времени этому району соответствует повсеместное развитие мезозойских отложений.
Северо-восточная и северная границы южного района проходят вдоль мезозойского флексурного уступа, а затем по контакту келловей-батских отложений. В северо-западной части граница проводится по нулевой линии распространения сульфатов сакмарского яруса. С юго-востока и юго-запада южный район ограничен краевым уступом Прикаспийской депрессии.
Для геологического строения южного района характерны наибольшая полнота разреза пермских и мезозойских отложений и своеобразное строение поверхности сульфатной толщи.
В комплексе проведенных здесь поисково-разведочных работ преобладают региональные геофизические исследования, на основании которых был протрассирован борт Прикаспийской депрессии и выяснены отдельные детали его строения. Из новейших региональных методов большое значение имеют работы КМПВ по осадочным породам и кристаллическому фундаменту, в результате которых в 1960 г. в районе с. Клинцовка выявлен подъем фундамента, свидетельствующий, по-видимому, о существовании здесь крупного поднятия.
Детальные разведочные работы и структурное бурение проведены в очень ограниченном объеме.
Особое значение в условиях развития сульфатных толщ перми приобретает метод теллурических токов.
В целях дальнейшего изучения тектонического строения прибортовой зоны и поисков структурных поднятий на первом этапе так же, как и в восточном районе, необходимо изучить поверхность сульфатной толщи методом ТТ. Затем рекомендуется провести профили КМПВ по осадочному комплексу и кристаллическому фундаменту с расположением их вкрест простирания бортового уступа. Одновременно требуется бурение структурно-параметрических скважин.
Западный район занимает юго- западную часть Саратовского Заволжья. В практике поисково-разведочных работ за этим районом укоренилось наименование «Ближнее Саратовское Заволжье». В тектоническом отношении район охватывает Марксовскую депрессию и Квасниковско-Степновскую приподнятую зону. На палеогеологической карте предакчагыльского времени западному району соответствует развитие в основном аптских и альбских отложений. Западной и северо-западной границами служит долина Волги, юго-восточной границей - нолевая линия развития татарских отложений.
Одной из характерных особенностей геологического строения западного района, позволившей объединить два тектонически разнородных участка, является общее соответствие структурных планов по каменноугольным и мезозойским отложениям, а также благоприятные сейсмогеологические условия для ведения сейсморазведочных работ.
Наиболее эффективными методами для рассматриваемой зоны являются структурное бурение по мезозойским и верхнепалеозойским реперам и сейсморазведка по II отражающему горизонту.
Степень изученности и условия залегания маркирующих горизонтов позволяют выделить в пределах западного района северо-восточный и юго-западный участки. Границей между ними служат флексурные крылья Фурмановско-Степновской тектонической линии и Генеральского поднятия.
Для дальнейшего изучения западного района и выявления структурных форм рекомендуется следующий комплекс поисково-разведочных работ.
1. Для северо-восточного участка - сейсморазведочные работы по внутрипалеозойским отражающим горизонтам и структурное профильное бурение до кровли батских отложений. Профили следует ориентировать вкрест простирания северо-восточного и восточного бортов Марксовской впадины. Расстояние между профилями не должно превышать 5 км, между скважинами 3 км.
2. Для юго-западного участка - проведение профилей КМПВ и структурного бурения. Профили КМПВ по осадочным породам и кристаллическому фундаменту следует расположить по двум взаимно перпендикулярным направлениям: один - вдоль Приволжской моноклинали для выявления характера ее погружения по глубоким горизонтам, второй - на участке между Квасниковским структурным носом и Генеральско-Советской приподнятой зоной для выяснения характера сочленения этих двух зон по глубинным горизонтам.
Структурное бурение рекомендуется провести до кровли батских отложений на участке между Квасниковским структурным носом и Генеральско-Советской приподнятой зоной.
ЛИТЕРАТУРА
1. Денисенкова Е.И. О методике поисковых работ в Саратовском Заволжье. Геология нефти и газа, № 9, 1960.
2. Енгуразов И.И., Эздрин М.Б. К вопросу поисков структур в Саратовском Заволжье. Геология нефти, 1958, № 12.
3. Козленко С.П., Никонова Н.А. Некоторые геофизические данные о глубинной тектонике в зоне северо-западного ограничения Прикаспийской впадины. ДАН СССР, т. 112, № 6, 1957.
4. Кожевников И.И. Геология нефти и газа, 1959, № 1.
5. Машкович К.А. Геология нефти и газа, 1959, № 5.
6. Хомутов В. И., Пахомов И.Б. Отчет о работах Рахмановской сейсмической партии № 10/60. Фонды НВ геофизического треста.
7. Эздрин М.Б., Денисенкова Е.И. Методика поисковых работ в Саратовском Заволжье 1958-1960 гг. Фонды НВ НИИГГ.
Нижневолжский НИИГГ
Рис. 1. Схема расположения основных поисковых зон Саратовского Заволжья.
Геологические границы: 1 - обоснованные; 2 -необоснованные; 3-границы поисковых зон; 4-борт Прикаспийской впадины; 5 - структурно-параметрические и опорные скважины; 6 – разведочные скважины.
Поисковые pоны: I - центральная; II - восточная; III - южная; IV - западная.
С3 - верхнекаменноугольные отложения; P1scm+асc - сакмарский ярус+ассельский ярус; P1kg - кунгурский ярус; Р2kaz - казанский ярус; P2tat - татарский ярус; J2bj - байосский ярус; I2bt - батский ярус; I3cl - келловейский ярус; I3vlg - нижневолжский ярус; Cr1nc - неокомские отложения; Cr1apt - аптский ярус; Сr2cm - сеноманский ярус; Cr2t+cn - турон-коньякский ярус; Cr2snt - сантонский ярус; Cr1alb - альбский ярус; Cr2mst - маастрихтский ярус; Pg - палеогеновые отложения.
Рис. 2. Структурная карта Саратовского Заволжья по кровле батских отложений.
1 - структурные и разведочные скважины; 2-структурно-параметрические скважины; 3-изогипсы кровли батских отложений; 4 – борт Прикаспийской впадины.
Рис. 3. Структурная карта по кровле терригенной пачки верейского горизонта. Саратовское Заволжье.
Скважины: 1 - структурные и 2 - разведочные; 3 - изогипсы кровли терригенной пачки верейского горизонта; 4 - борт Прикаспийской впадины; 5 - структурно-параметрические и опорная скважины.
Рис. 4. Схематическая карта предмезозойского естественного среза. Саратовская область.
1 - геологические границы; скважины: 2 - структурные и 3 - разведочные; 4 - опорная Пугачевская скважина; 5 -структурно-параметрические скважины; 6 - борт Прикаспийской депрессии; С2bmlk - мелекесский горизонт; C2mv - верейский горизонт; С2mk - каширский