Геотермическое поле внутриформационной Камско-Кинельской впадины
А.В. ДРУЖИНИН
Характерной чертой геологического строения Куйбышевского Поволжья является наличие в нижнем карбоне значительной по размерам Камско-Кинельской внутриформационной впадины, пересекающей Куйбышевскую область с северо-запада на юго-восток и выполненной толщей терригенных отложений визейского (угленосный горизонт) и турнейского (кизеловский горизонт) ярусов. В наиболее погруженных частях впадины мощность терригенных отложений достигает 450 м, а за ее пределами лишь 20-40 м. Гипсометрическое положение кровли терригенных отложений впадины с северо-запада на юго-восток меняется от -1400 м до -2500 м. Границы впадины по изопахите 100 м показаны на прилагаемой карте. На юге Куйбышевской области положение впадины окончательно не установлено. По данным геофизики [3] можно предположить, что она распадается здесь на два-три рукава юго-восточного и меридионального простирания. Однако имеется и другая точка зрения, согласно которой впадина, не меняя юго-восточного простирания, уходит за пределы области.
Очень важно знать распространение Камско-Кинельской впадины, так как с ней в значительной мере связаны перспективы нефтегазоносности юга области. Поэтому небезынтересны некоторые геотермические данные о впадине.
Исходя из теоретических представлений [1, 2, 4], можно ожидать, что терригенные отложения Камско-Кинельской впадины влияют на характер теплового поля района, так как они по сравнению с карбонатными обладают более высоким тепловым сопротивлением. Действительно, на карте геоизотерм (см. рисунок) видно, что основным геотермическим элементом района для глубины 1000 м является зона пониженных значений температуры, имеющая, как и Камско-Кинельская впадина, четко выраженное юго-восточное простирание. Северо-западная часть этой зоны характеризуется абсолютными значениями температуры 18-20° С при окружающем фоне 22-24° С, а юго-восточная часть - температурами 20-22° С при фоне 24-26° С.
Зона пониженных температур совпадает с Камско-Кинельской впадиной не только по простиранию, но и по очертаниям. Это позволяет сделать вывод о том, что основным геологическим фактором, обусловившим появление зоны низких температур, являются терригенные отложения впадины. Благодаря низкой теплопроводности они являются мощным аккумулятором тепла и служат как бы барьером или теплоизолирующей покрышкой, препятствующей прохождению глубинного тепла к поверхности.
На картах геоизотерм для глубин 500 и 1500 м также выделяется зона низких температур, в общих чертах совпадающая по простиранию с Камско-Кинельской впадиной. Однако в отличие от приведенной карты на них более четко выражено наблюдающееся в юго-восточной части смещение зоны минимальных температур к юго-западному борту впадины, особенно по линии Красный Яр - Бугуруслан.
Причина такого смещения пока не ясна. Возможно, оно связано с рядом явлений: анизотропией, гидрогеологическим фактором, непостоянством строения верхнего терригенного комплекса и др., т.е. тепловое поле является функцией многих переменных. Поэтому естественно, что на отдельных участках наблюдаются некоторые несоответствия между Камско-Кинельской впадиной и отвечающей ей зоной пониженных значений температуры.
Ввиду того, что в пределах выделенной зоны абсолютные значения температуры возрастают в юго-восточном направлении, создается впечатление постепенного затухания зоны. Однако наблюдающийся рост температуры можно объяснить погружением в указанном направлении кровли терригенных отложений впадины на большие глубины, в результате чего влияние их на геотермический режим вышележащих слоев ослабевает.
На представленной карте отмечается сравнительно низкий геотермический режим северо-восточной части района. На Якушкинской площади (37) температура составляет 20° С, а на Бавлинской (39) 19° С. Эти данные не противоречат изложенной выше интерпретации. Дело в том, что обе площади занимают участки развития мощной толщи неглубоко залегающих бавлинских отложений, которые подобно терригенным породам Камско-Кинельской впадины отрицательно влияют на геотермический режим вышележащих слоев; так, например, Байтуганская площадь (38), находясь между Якушкинской и Бавлинской площадями, характеризуется большей температурой, что в первую очередь можно объяснить отсутствием на этой площади бавлинских отложений (имеется в виду мощная толща, выполняющая глубокие впадины фундамента).
Снижение температуры в северо-восточном направлении можно объяснить наличием Татарского свода, характеризующегося геотермической раскрытостью из-за небольших мощностей верхней терригенной толщи.
Планомерное проведение геотермических исследований в комплексе с другими геофизическими методами позволит обосновать представление о характере распространения Камско-Кинельской впадины в юго- восточных и южных районах Куйбышевской области. Для этого необходимо систематически замерять истинную температуру в структурных и разведочных скважинах в отложениях нижней перми, верхнего и среднего карбона.
В геологических условиях, аналогичных Камско-Кинельской впадине, на основании геотермических исследований можно выявлять не вскрытые скважинами мощные толщи терригенных отложений внутри карбонатных формаций и во впадинах фундамента, что имеет большое практическое значение.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дахнов В.Н., Дьяконов Д.И. Термические исследования скважин. Гостоптехиздат, 1952.
2. Дьяконов Д.И. Геотермия в нефтяной геологии. Гостоптехиздат, 1958.
3. Еланский Л.Н., Толкачев М. И. О геологическом строении юго-востока Куйбышевского Заволжья. Геология нефти и газа, 1959, № 5.
4. Корытникова Н.Н. О связи глубинных температур с термическими коэффициентами горных пород и формой глубинных структур. Изв. АН СССР, серии географ, и геофиз., № 3, 1943.
КуйбышевНИИНП
Рисунок Карта геоизотерм для глубины 1000 м.
I - площади: 1 - Заборовская, 2 - Сызранская, 3 - Губинская, 4 - Карлово-Сытовская, 5 - Березовская, в - Яблоновый овраг, 7 - Жигулевская, 8 - Стрельный овраг, 9 - Зольный овраг, 10 - Красный Яр, 11 - Белозерская, 12 - Чубовская, 13 - Покровская, 14 - Гражданская, 15 - Пугачевская, 16 - Дергуновская, 17 - Ореховская, 18 - Кулешовская, 19 - Никольская, 20 - Мухановская, 21 - Дмитриевка, 22 - Михайловка, 23 - Коханская, 24 - Неклюдовская, 25 - Могутовская, 26 - Сорочинская, 27 - Городецкая, 28 -Пилюгинская, 29 - Тарханская, 30 - Султангуловская, 31 - Красноярская, 32 - Бугурусланская, 33 - Калиновская, 34 - Дерюжевская, 35 - Радаевская, 36 - Боровская, 37 - Якушкинская, 38 - Байтуганская, 39 - Вавлинская, 40 - Зеленогорская, 41 - Миннибаевская, 42 - Ново-Ибрайкинская, 43 - Нурлатекая, 44 - Чесноковская, 45 - Мелекесская, 46 - Охотничья. II - изолинии температур; III - граница Камско-Кинельской впадины; IV - административная граница Куйбышевской области.