О перспективах поисков литологических залежей нефти в нижнемайкопских отложениях северо-западного Кавказа (В развитие взглядов И. М. Губкина о «рукавообразных» залежах.)
К. С. МАСЛОВ
Нефтяная промышленность Краснодарского края начала развиваться после работ И.М. Губкина, проведенных в Нефтегорском районе (Нефтяно-Ширванская площадь). В 1910-1912 гг. им была установлена «рукавообразная» форма развитых здесь нижнемайкопских залежей нефти («горизонт легкой нефти») и дано соответствующее направление разведочным работам [2, 3, 5].
Рукавообразная залежь в последующие годы была прослежена бурением на расстояние свыше 3 км к северо-западу от выходов горизонта легкой нефти на дневную поверхность [9].
Дальнейшее продвижение бурения в указанном направлении показало, что нефтеносные пески «горизонта легкой нефти» приобретают более широкое площадное распространение. На основе этих дополнительных данных И.М. Губкин заключил, что рукавообразная залежь через расширенную часть рукава к северу переходит в пластовую [4], т. е. он отметил в общих чертах тесную взаимосвязь двух фациальных зон: речной долины и прибрежной морской зоны.
В более широком обобщении опыта нефтепоисковых исследований и материалов по условиям формирования нефтяных залежей И. М. Губкин в дальнейшем указывал, что «глубокое изучение стратиграфических соотношений и палеогеографии, т. е. распределения суши и моря в древние геологические эпохи с целью установления древних береговых линий и их направления, даст нам возможность открыть не одно нефтяное месторождение не только в пределах Северного Кавказа, но и в других местах нашей обширной родины» [6].
Указанные взгляды академика И.М. Губкина составляют основу методики изучения литологических залежей. Они определяют исходные положения при обосновании перспектив поисков таких залежей и при определении методики соответствующих поисково-разведочных работ.
Накопленные к настоящему времени материалы по геологическому строению южного борта Кубанской впадины и по истории его развития в олигоцене - миоцене позволяют говорить (с учетом указанных выше взглядов И.М. Губкина) о значительных перспективах поисков литологических залежей нефти в нижнемайкопских отложениях северо-западного Кавказа, одновозрастных с горизонтом легкой нефти Нефтегорского района.
К нижнему Майкопу Нефтяно-Ширванской площади И.М. Губкин относил «горизонт легкой нефти», выходящий на дневную поверхность по р. Чекох, темно-серые битуминозные глины, распространенные в низах майкопской серии в Морозкиной балке, и глинистый конгломерат (пласт «b»), трансгрессивно перекрывающий эти отложения [2, 3].
Позднее С.Т. Коротков установил, что в Нефтегорском районе нижний майкоп представлен отложениями, сходными с породами хадума Судакского района. Толщу выделенных нижнемайкопских отложений он подразделил в последовательности снизу вверх на следующие горизонты: пшехский, представленный слабо карбонатными (отчасти некарбонатными) глинами с Рlanorbellа; полбинский, сложенный преимущественно карбонатными глинами с Ostracoda, которые включают особенно характерный пласт остракодового мергеля; горизонт легкой нефти (по И.М. Губкину) и горизонт Морозкиной балки, представленный некарбонатными глинами, содержащими рыбные остатки [7,8].
В результате исследований, проведенных нами в 1944 г. [10], выяснено, что глины горизонта Морозкиной балки последовательно перекрывают породы полбинского горизонта, а песчано-глинистые отложения горизонта легкой нефти занимают более высокое стратиграфическое положение - залегают на неравномерно размытых слоях всех горизонтов нижнего Майкопа, установленных С.Т. Коротковым (местами вплоть до фораминиферовых слоев).
В глинах пласта «с» (верхи горизонта легкой нефти), обнаженных по р. Чекох вблизи подошвы пласта «b» (глинистого конгломерата), тогда же были обнаружены планорбеллы и разнообразная микрофауна. По определению Н.Н. Субботиной, микрофауна, представлена переотложенными формами верхнего мела - эоцена и комплексом хадумских форм, отличающихся хорошей сохранностью. Это указывает на то, что горизонт легкой нефти венчает нижний майкоп (хадум).
Речной (рукавообразный) характер отложений горизонта легкой нефти в южной части Нефтегорского района отчетливо указывает на регрессию морского бассейна в конце нижнего Майкопа. Появление же в глинах пласта «с» планорбелл и комплекса хадумской микрофауны, очевидно, свидетельствует о кратковременном проникновении (ингрессии) в зону дельты (или лимана) морских вод.
Отложения горизонта легкой нефти и неравномерно размытые более низкие горизонты нижнего Майкопа трансгрессивно перекрыты глинистым конгломератом пласта «b». Последний, очевидно, составляет базальную часть осадков трансгрессировавшего среднемайкопского моря.
Отложения, одновозрастные горизонту легкой нефти Нефтегорского района, прослежены глубоким разведочным бурением (1950-1960 гг.) далеко на запад от Нефтегорска - севернее г. Хадыженска и Асфальтовой горы, а затем были установлены в районе ст. Саратовская-ст. Бакинская. В Хадыженском районе они промышленно нефтеносны (Тицыно); в районе ст. Саратовская-ст. Бакинская в них установлено наличие нефти, но промышленных притоков пока не получено.
На обширном пространстве между ст. Нефтяной и г. Горячий Ключ аналоги горизонта легкой нефти на дневную поверхность не выходят - они выклиниваются на значительном погружении третичной моноклинали. В этой полосе среднемайкопские отложения трансгрессивно перекрывают все более и более (с востока на запад) глубоко срезанные предшествующей эрозией вижнемайкопские образования - горизонта Морозкиной балки, затем полбинского горизонта и, наконец, пшехского горизонта. В окрестностях г. Горячий Ключ и далее к западу все эти горизонты полностью размыты и слои среднего Майкопа трансгрессивно налегают на разные свиты эоцена (белоглинскую, кумскую, хадыженскую и т. д.).
В более западной полосе, расположенной между ст. Азовской и г. Крымск, средний Майкоп трансгрессивно перекрывает глубоко размытые, частично опрокинутые на север складки палеоцен-эоценовых отложений «Азовского пояса» [11]. В строении этих складок участвуют также отложения пшехского и полбинского горизонтов, а также горизонта Морозкиной балки. Нижний из них налегает на мергели белоглинской свиты без заметно выраженного несогласия. Это отчетливо указывает на то, что основной этап складкообразования в Азовской антиклинальной зоне был приурочен к концу хадума, т. е. к тому отрезку времени, когда в более восточных моноклинально построенных районах произошла резкая регрессия моря, сопровождавшаяся накоплением осадков горизонта легкой нефти местами в субконтинентальных условиях (например, рукавообразная залежь Нефтегорского района). В пределах всей полосы предгорий аналоги горизонта легкой нефти нигде не были отмечены ни геологическим картированием, ни бурением.
Указанные основные черты развития южного борта Западно-Кубанского прогиба в конце нижнего и в начале среднего майкопа (значительная регрессия и затем резкая трансгрессия моря) позволяют связывать перспективы дальнейших поисков залежей нефти в майкопской свите в первую очередь с отложениями, одновозрастными с горизонтом легкой нефти Нефтегорского района. Эти отложения распространены вдоль третичной моноклинали северо-западного Кавказа значительно севернее выходов майкопской серии на дневную поверхность и, следовательно, хорошо запечатаны. В наиболее приподнятой их части могут быть распространены песчаные образования, генетически однотипные с установленными в Нефтегорском и Хадыженском районах. При моноклинальном залегании пластов в этих песчаных образованиях могли сформироваться литологические залежи, подобные установленным в Нефтегорском районе (Хопры, Соколова гора, Центральное поле и т. д.) и к северу от г. Хадыженска (Тицыно).
Для практического решения задачи поисков литологических залежей нефти в указанных нижнемайкопских отложениях первостепенное значение имеет: установление протяженности береговой линии позднехадумского моря; определение вдоль этой линии пунктов, куда поступал терригенный материал с суши; выяснение гидродинамического режима, которому подчинялись разнос и выпадение в осадок псамитов и алевритов.
В общих чертах перечисленные вопросы нами освещались по результатам исследований, проведенных в 1944-1946 гг. [10]. Материалы, накопленные позднее, подкрепляют и уточняют высказанные ранее заключения.
Палеогеологическая карта Нефтегорского и Хадыженского районов, составленная нами по поверхности раздела горизонта легкой нефти и неравномерно размытых нижележащих отложений (к началу накопления осадков горизонта легкой нефти), подтверждает вывод о тесной связи полосы обширных песчаных линз горизонта легкой нефти района Хопры - Соколова гора - Центральное поле - Четвертая компрессорная с рукавообразной залежью, установленной И.М. Губкиным, и о смене здесь фации речных отложений палео-Пшехи фацией ее дельты-авандельты.
В начальной стадии формирования долины палео-Пшехи водный поток главного ее русла прорезал всю толщу ранее отложившихся морских нижнемайкопских отложений (включая верхи белоглинской свиты) по направлению к северо-западу до пункта, примыкающего к современной р. Тухе (рис. 1).
К юго-восточному окончанию песчаного поля Хопров, очевидно, проходил восточный рукав палео-Пшехи, не фиксируемый документально из-за наложившихся последующих явлений рецессии (вначале среднего Майкопа) в зоне нефтегорского течения [10].
В направлении к Павловой горе проходил западный рукав палео-Пшехи. Вдоль него, как и вдоль главного рукава, нижнемайкопские отложения были размыты до подошвы - до мергелей белоглинской свиты (см. рис. 1).
Обособленные сходные ложбины глубокого наземного размыва (в виде долин древних рек) на палеогеологической карте рисуются у ст. Нефтяной (несколько западнее р. Тухи) и у г. Хадыженска (в обнажениях по долине р. Пшиш; на погружении слоев несколько восточнее от нее).
С.Т. Коротков, составивший детальную геологическую карту полосы распространения нижнемайкопских отложений Нефтяно-Хадыженского района [8], еще в 1934 г. установил, что на двух небольших участках - у западного конца ст. Нефтяной и в долине р. Пшиш - они отсутствуют и что в этих пунктах на размытых фораминиферовых слоях залегают в виде линз (вдоль простирания пород) среднемайкопские глинистые конгломераты: в первом пункте - на мергелях белоглинской свиты, во втором - на битуминозных мергелистых глинах и мергелях кумской свиты.
В направлении погружения моноклинали эти глубокие ложбины размыва (у г. Хадыженска размыта толща пород общей мощностью не менее 200 м, у ст. Нефтяной - не менее 100-120 м) по данным глубокого бурения очерчиваются распространением белоглинской свиты, пшехского горизонта, полбинского горизонта и горизонта Морозкиной балки под трансгрессирующими среднемайкопскими отложениями (см. рис. 1). Указанные ложбины представляют собой погребенные долины палео-Тухи и палео-Пшиша.
Глинистые конгломераты, наблюдающиеся у ст. Нефтяной и у г. Хадыженска, ранее истолковывались С.Т. Коротковым и Н.Б. Вассоевичем [1, 8] как прибрежные обвально-оползневые образования, приуроченные к низам среднего Майкопа (создавшиеся после отложения глинистого конгломерата пласта «b»).
Выходы на дневную поверхность указанных конгломератов строго приурочены к погребенным долинам палео-Тухи и палео-Пшиша. В виде языков они прослежены бурением по направлению этих долин на 1,5-2 км и в погруженной части моноклинали образуют как бы второй пласт глинистого конгломерата «b», с которым совершенно однородны по литологическому составу [8].
Наряду с другими фактами все это приводит к следующим заключениям. Глинистый конгломерат пласта «b», исчезающий в выходах на дневную поверхность вблизи восточной окраины ст. Нефтяной (см. рис. 1), отлагался не только на территории, в пределах которой он отмечен бурением, но и к югу от современной границы сплошного его распространения. В этой более южной полосе он трансгрессивно заполнил долины палео-Тухи и палео-Пшиша, а также перекрыл и водораздельные пространства между ними и палео-Пшехой. В век накопления осадков горизонта ширванских колодцев через Хадыженск и южные окрестности ст. Нефтяной, с запада на восток, проходило Анапско-Хадыженское течение [10]. В зоне этого течения осадки накапливались неустойчиво - преобладало периодическое размывание как свежих осадков, так и ранее отложившегося конгломерата пласта «b». В результате рецессии (размыва течением) пласт «b» был уничтожен на повышенных участках между упомянутыми древними реками, но сохранился в гипсометрически пониженных частях долин палео-Тухи и палео-Пшиша. Землетрясения [1] вызвали сползание останцов глинистого конгломерата пласта «b» вдоль долин палео-Пшиша и палео-Тухи в сторону более глубокой зоны моря (к северу) - за пределами зоны рецессии произошло внедрение оползневых масс в свежеотлагавшиеся глинистые осадки нижней части среднего Майкопа.
Итак, в Нефтегорско-Хадыженском районе вполне определенно устанавливаются долины палео-Тухи и палео-Пшиша, образовавшиеся одновременно с долиной палео-Пшехи, в пределах которой И.М. Губкин впервые констатировал распространение рукавообразных отложений.
Кроме долин палео-Тухи и палео-Пшиша, палеогеологическое картирование позволило установить наличие погребенной долины палео-Псекупса. Последняя проходит через г. Горячий Ключ и вблизи выходов пород эоцена - олигоцена на дневную поверхность, почти совпадая с направлением долины нынешнего Псекупса. По материалам крелиусного бурения границы распространения калужской свиты и более верхних горизонтов под поверхностью несогласия языком отклонены на этом участке по направлению падения пластов, палеогеологически обрамляя долину палео-Псекупса.
Второй такой же язык намечается по данным крелиусного бурения в 3 км западнее г. Горячий Ключ. Это, очевидно, западный рукав палео-Псекупса.
Как уже отмечалось, отложения, одновозрастные с горизонтом легкой нефти Нефтегорского района, глубоким разведочным бурением установлены в последние годы в районе ст. Саратовская- ст. Бакинская. Они появляются на северо- восточном продолжении долины восточного рукава палео-Псекупса у ст. Саратовской (в 10-12 км, от выходов на дневную поверхность отложений среднего май- копа). Их общая мощность быстро возрастает к северу, к ст. Бакинской; наряду с этим широкое развитие приобретают песчано-алевритовые образования. Последние, вероятнее всего, сформировались за счет терригенного материала, поставлявшегося палео-Псекупсом.
История геологического развития более западных районов, которые характеризуются распространением Азовских погребенных складок, более сложна. В этих районах складчатые толщи палеоцена- эоцена - нижнего олигоцена неравномерно перекрыты среднемайкопскими, чокракскими, конкско-караганскими, сарматскими, мэотическими, понтическими и киммерийскими трансгрессирующими отложениями. Как правило, трансгрессии развивались в указанные последовательные этапы все далее и далее к югу.
Для отмеченной территории нами составлена историко-геологическая карта, позволяющая проследить историю развития области от одного этапа трансгрессии к другому. Методически это достигнуто отображением на карте распространения горизонтов, смятых в складки в конце нижнего Майкопа, и нанесением на нее границ распространения упомянутых трансгрессирующих комплексов (вплоть до выходов тех и других на дневную поверхность).
В краткой статье упомянутую карту невозможно опубликовать. Поэтому рассмотрим лишь восстановленную на этой основе историю геологического развития зоны Азовских погребенных складок.
В результате процессов складкообразования, сопровождавшихся региональным поднятием, указанная территория в конце нижнего Майкопа представляла сушу. Берег моря располагался севернее Украинской, Ахтырско-Бугундырской, Глубокоярской и Северской антиклиналей. Суша была прорезана водными артериями, которые унаследованно сохранялись и развивались в последующие геологические этапы.
Трансгрессия среднемайкопского моря распространилась далеко к югу; долины рек в обширной ранее прибрежной полосе оказались затопленными; местами в незатопленные их части море ингрессировало в виде узких бухт или заливов. Украинская, Ахтырско-Бугундырская, Глубокоярская и другие антиклинали представляли собой цепочку островов вдоль южной периферии бассейна.
В предчокракское или в начале чокракского времени берег моря отступил за линию, проходящую вдоль северных крыльев упомянутых складок или же еще далее к северу.
Чокракская, караганская и сарматская трансгрессии выражены слабо - границы выклинивания соответствующих отложений повсюду идут почти параллельно друг другу вдоль северных крыльев упомянутых антиклиналей (бывшие острова в среднемайкопском, бассейне) и располагаются в 0,5-1 км одна от другой. Местами они образуют ингрессивные проникновения к югу, определяя этим изрезанность берега суши, подчиненную главным образом положению долин палеорек.
Более резко трансгрессируют мэотические, понтические и киммерийские отложения, особенно в местах относительно слабо выраженных заливов среднемиоценовых бассейнов и сарматского моря. В таких пунктах перемещение береговой линии имеет черты ингрессии моря в широко разработанные долины палеорек (правобережье р. Шибик, западная часть Ахтырско-Бугундырской антиклинали, восточное ее погружение, левобережье р. Убин).
Как видим, многие взаимосвязанные данные историко-геологической карты позволяют достаточно определенно говорить о существовании к западу от Горячего Ключа ряда палеорек, развивавшихся после отступления моря в начале чокрака на кромку северных крыльев Украинской, Ахтырско-Бугундырской, Глубокоярской и Северской антиклиналей. Современная гидрографическая сеть, безусловно, представляет их унаследованное развитие. Сами они, очевидно, также унаследовались от палеорек, прорезавших эту территорию в конце нижнего Майкопа - в век накопления отложений горизонта легкой нефти Нефтегорского района. Из числа этих палеорек наиболее отчетливо намечаются: палео-Шибик, палео-Бугундырь (или палео-Ахтырь), палео-Хабль, палео-Убин и палео-Афипс (или палео-Шебш).
Перечисленные реки должны были поставлять в морской бассейн песчаный и алевритовый материал из области кавказской суши, в пределах которой размывались песчаные и алевритовые толщи более древних осадочных образований (особенно нижнего мела и палеоцена). Материал этот мог осаждаться в дельтах, авандельтах и примыкавших к ним прибрежных участках верхнехадумского моря, подобно Нефтегорскому району. Данных, свидетельствующих о господстве в верхнехадумском бассейне интенсивных течений, уносивших терригенный материал в сторону от берега суши, не установлено. Наоборот, гидродинамические условия накопления песчаных толщ среднего майкопа и горизонта легкой нефти в Нефтегорском и Хадыженском районах свидетельствуют о том, что режим течений вдоль берега кавказской суши возник лишь в среднем Майкопе, по-видимому, в связи с резкой трансгрессией моря.
Наиболее вероятное положение верхнехадумских дельт-авандельт палео-Шибика, цалео-Бугундыря, палео-Хабля, палео-Убина и палео-Афипса, а также сопряженных с ними песчаных зон, которые могли образоваться вдоль берега моря под влиянием волновых процессов, показано на составленной нами обзорной палеогеографической карте (рис. 2). Протяженность берега моря в полосе развития поименованных палеорек намечается вдоль глубокого погружения северных крыльев упомянутых погребенных антиклиналей. Это подтверждается, в частности, тем, что в последующее среднемайкопское время, когда эти складки составляли цепочку островов, вдоль северных крыльев существовал крутой уступ. Последний обусловил скачкообразное возрастание мощностей осадков среднего Майкопа в северном направлении, широкое развитие оползней на северных крыльях Ахтырско-Бугундырской и Глубокоярской антиклиналей, образование в пределах Ахтырско-Бугундырской площади (за счет перемыва оползней) глинистых конгломератов-брекчий и т. п. Наиболее вероятно, что складки Азовской антиклинальной зоны в конце нижнего Майкопа представляли собой возвышенную береговую гряду.
На той же карте показано предполагаемое положение дельт-авандельт палео-Белой, палео-Ходзи, палео-Лабы, палео-Урупа, палео-Зеленчука Большого, палео-Зеленчука Малого, палео-Кубани и песчаных зон, которые могут быть сопряжены с ними.
Существование в конце нижнего майкопа названных палеорек в восточных районах южного борта Кубанской впадины определяется уже отмечавшимся развитием современной гидрографической сети, унаследованной от более ранней, возникшей в верхнем хадуме или, возможно, еще раньше.
Дельты-авандельты палеорек восточных районов, а также сопряженные с ними песчаные зоны могут находиться в пунктах, показанных на карте (см. рис, 2), при том условии, если береговая линия не проходила значительно южнее, как отмечено условной второй линией.
В полосе, ограниченной указанными линиями, едва ли мог проходить берег верхнехадумского моря. Ширина этой полосы не превышает ширины песчаной зоны, сопряженной с дельтами-авандельтами палео-Пшиша и палео-Пшехи, т. е. той зоны, которая прослежена бурением. Кровля нижнемайкопских отложений в этой полосе выходит на дневную поверхность по линии, простирающейся через северную окраину ст. Абадзехской, южные окраины ст. Каладжинской и г. Черкесска. Однако детальным геологическим картированием на всем указанном пространстве распространение песков в верхах нижнего Майкопа не установлено, а они обязательно были бы зафиксированы, если берег верхнехадумского моря располагался бы где-то между показанными линиями.
Песчаные отложения дельт-авандельт всех перечисленных выше верхнехадумских рек, включая и сопряженные с ними песчаные зоны прилегающих участков, представляют значительный резерв для поисков литологических залежей нефти в Краснодарском крае. К западу от Горячего Ключа эти отложения залегают на больших глубинах (свыше 3000 м); к востоку от Нефтегорска они могут быть вскрыты на глубинах от 1500 до 2000 м.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вассоевич Н.Б., Коротков С.Т. К познанию явлений крупных подводных оползней в олигоценовую эпоху на Северном Кавказе. Труды НГРИ, сер. А, вып. 52, 1935.
2. Губкин И.М. Майкопский нефтеносный район. Нефтяно-Ширванская нефтеносная площадь. Труды Геол. ком., нов. серия, вып. 78, 1912.
3. Губкин И.М. К вопросу о геологическом строении средней части Нефтяно-Ширванского месторождения нефти. Труды Геол. ком., нов. серия, вып. 88, 1913.
4. Губкин И.М. Основные вопросы разведки и разработки нефтяных месторождений Новогрозненского и Майкопского районов. Нефт. хоз., № 11, 1930.
5. Губкин И.М. Учение о нефти. ОНТИ, 1932.
6. Губкин И.М. К вопросу о генезисе нефтяных месторождений Северного Кавказа. Труды XVII сессии Международного геол. конгресса, т. IV, 1941.
7. Коротков С.Т. Стратиграфия и нефтеносность нижней части майкопских отложений Нефтяно-Ширванского района. Рукопись, 1934.
8. Коротков С.Т. Геологические исследования в полосе майкопских отложений Нефтяно-Хадыженского района. Труды НГРИ, сер. Б, вып. 63, 1936.
9. Максимов М.И. Приложение к журналу «Нефт. хоз.» № 11-12, 1929.
10. Маслов К.С. Зональные нефтяные залежи Северо-Западного Кавказа в свете учения о нефти И.М. Губкина. Сб. геол. работ, посвященный памяти И.М. Губкина. Гостоптехиздат, 1948.
11. Шарданов А.Н., Пекло В.П, Тектоника и история формирования погребенных складок в зоне южного борта Западно-Кубанского прогиба и перспективы нефтегазоносности мезозоя. Тр. КФ ВНИИ, вып. 1 (геол. сб.), 1959.
ВНИГНИ
Рис. 1. Палеогеологическая карта Нефтегорского и Хадыженского районов к началу накопления осадков горизонта легкой нефти в зоне дельт-авандельт палео-Пшехи и палео-Пшиша.
I - геологическая карта (по материалам С. Т. Короткова); II - палеогеологическая карта. 1 - кумекая свита; 2 - белоглинскаясвита; 3 - пшехский горизонт; 4 - полбинский горизонт; 5 - горизонт Морозкиной балки; 6 - горизонт легкой нефти; 7 - пласт «b»;8 - нераечлененный нижний Майкоп; 9 - глинистые конгломераты р. Пшиш и р. Тухи; 10 - береговая линия моря в век накопленияосадков горизонта легкой нефти; 11 - северная граница распространения песков горизонта легкой нефти; 12 - линзы песков главногорукава палео-Пшехи (пласты «е» и «с»); 13 - направления боковых рукавов палео-Пшехи; 14 - скважины, данные которых использо-ваны для построения палеогеологической карты.
Рис. 2. Обзорная карта палеогидрографии и фаций южного борта Кубанской впадины в конце нижнего Майкопа.
1 - суша Большого Кавказа; 2 - условный ее участок; 3 - возвышенности прибрежной суши в зоне Азовских погребенных складок; 4 - береговая линия моря; 5 - палеореки и их дельты- авандельты (А - установленные и вероятные, Б - предполагаемые); 6- песчаные зоны, сопряженные с дельтами-авандельтами палеорек; 7- область накопления глинистых осадков.