О времени образования залежей нефти и газа в Восточно-Карпатской нефтегазоносной области
И.Н. КУХТИН
Вопрос о времени образования залежей нефти и газа в недрах любого конкретно взятого нефтегазоносного района имеет важное не только теоретическое, но и практическое значение. При решении этого вопроса более обоснованно интерпретируют многие положения нефтегазообразования и нефтегазонакопления, в том числе и вопросы, касающиеся сравнительной оценки ряда территорий и отдельных интервалов разреза. Особенно большое значение это приобрело в связи с установлением по ряду нефтегазоносных областей очень широкого стратиграфического диапазона в размещении нефтяных и газовых скоплений, нередко связанных единой площадью развития, будучи в то же время приуроченными к ловушкам, отличающимся как по генезису, так и возрасту. В частности, такими особенностями обладает Восточно-Карпатская нефтегазоносная область, в которой залежи нефти и газа обнаруживаются в различных частях разреза кайнозойских и мезозойских отложений, а также в резко неодинаковых по условиям и времени образования структурах.
В последние годы данному вопросу был посвящен ряд специальных работ [3, 4]. Однако нужно отметить, что указанный вопрос все же слабо изучен, и в литературе о нем крайне разноречивые суждения; при этом дискуссионны не только отдельные выводы, но и критерии его решения.
В последнее время в ряде опубликованных работ, посвященных данному вопросу, появляется тенденция дать ему всеобъемлющее решение, т.е. все залежи нефти и газа независимо от их стратиграфического и геотектонического положения имеют одинаковый возраст. Такая тенденция выражена в работах В.Б. Порфирьева, пришедшего к общему выводу, что «... все месторождения в мире сформированы в недавнее время в интервале верхнетретично-четвертичпое, будучи связанные с разломными дислокациями последних фаз альпийского диастрофизма» [4, стр. 186]. Подобного рода суждения были высказаны в последнее время отдельными авторами (Г.Н. Доленко, Н.Р. Ладыженский и др.) и в отношении возраста всех нефтяных скоплений в Карпатах. Так, например, для этой весьма разнородно построенной нефтегазоносной области Г.Н. Доленко дает заключение, что «...образование нефтяных и газовых месторождений Карпат произошло в послетретичное время и было связано с проявлением наиболее интенсивной заключительной роданской фазы складчатости альпийского тектонического цикла» [1, стр. 29].
Если учитывать разнообразие геологических условий, в которых выявляются (даже в пределах одной и той же нефтегазоносной области) нефтяные и газовые скопления, нам кажется неоправданным такой универсальный подход к решению вопроса о времени их образования, какой бы при этом ни придавался им возраст. По нашему убеждению, этот вопрос можно решать только дифференцированно по каждой отдельной зоне нефтегазонакопления, в их пределах - по отдельным месторождениям и залежам с учетом всех тех особенностей геологического строения и истории развития, которые определяются в каждом конкретном случае.
В настоящее время вряд ли могут возникнуть сомнения в том, что все нефтяные и газовые залежи образовались в результате миграции этих полезных ископаемых и аккумуляции их в разного рода ловушках.
Можно считать бесспорным также и то положение, что формирование залежей нефти и газа могло начаться лишь после того, как образовались ловушки, к которым они приурочены. Отсюда можно сделать вывод, что любая нефтяная и газовая залежь по своему возрасту моложе той ловушки, с которой она связана. Для более точного решения данного вопроса необходимо иметь представление - во-первых, как быстро проходил процесс накопления нефти и газа в ловушках и, во-вторых, насколько позже образования ловушек могло начаться формирование в них нефтяных и газовых залежей. По этим вопросам и особенно по второму, а отсюда и о времени образования залежей нефти и газа возникают значительные разногласия, носящие в ряде случаев принципиальный характер. Сторонниками, например, молодого во всех случаях возраста нефтяных и газовых залежей допускается возможность какого угодно разрыва во времени между образованием ловушек и началом накопления в них нефти и газа. Не возникает здесь существенных разногласий только лишь в тех случаях, когда нефтяные и газовые залежи связаны с ловушками молодого (плиоценового и постплиоценового) возраста.
Такое состояние рассматриваемого вопроса в значительной мере обязано отсутствию четко выраженных критериев для его решения, часто отражающего неодинаковые подходы, влекущие во многих случаях резко различные выводы. Поэтому в литературе уделяется большое внимание специально этому вопросу, по которому отдельными авторами сделан ряд выводов, хотя и не лишенных дискуссионности, но тем не менее вызывающих значительный интерес.
В этом отношении особое внимание привлекает высказывание В.Ф. Линецкого [3] о том, что если в запечатанных пластах имеется аномальное (превышающее гидростатическое) пластовое давление, то оно может быть принято в качестве критерия для определения времени формирования нефтяных залежей. Рассуждение данного исследователя, в основном, сводится к тому, что аномальные пластовые давления, фиксируемые в запечатанных пластах, при любой возможной в естественных условиях их изолированности, не могут, как он считает, сохраняться длительное геологическое время, а обязательно должны снизиться до уровня гидростатического давления. Поэтому он делает вывод, что наличие аномальных пластовых давлений в запечатанных залежах свидетельствует об очень молодом их возрасте. Такой вывод В.Ф. Линецкий не ограничивает только теми единичными залежами, где устанавливаются аномальные пластовые давления, а распространяет его на всю совокупность нефтяных и газовых скоплений, связанных общими геологическими условиями залегания, стремясь придать ему очень широкое значение.
Во всех рассуждениях упомянутого автора по рассматриваемому вопросу прежде всего нужно обратить внимание на то обстоятельство, что его доказательства базируются, главным образом, на положениях механики грунтов и физики нефтяного пласта, причем не сопровождаются каким-либо анализом геологического и в частности (что представляется очень важным) историко-геологического материала по конкретно взятым нефтегазоносным областям. В этом мы усматриваем очень крупный недостаток отмеченных выше выводов, которые при таком одностороннем подходе к их аргументации вряд ли могут считаться обоснованными. Действительно, очень трудно согласиться с возможностью получить удовлетворительные выводы о возрасте нефтяных залежей, являющемся по своей сущности вопросом историко-геологического порядка. Справедливость такого замечания вытекает уже из того факта, что возникновение так называемых запечатанных залежей - следствие тех или иных особенностей геологического, главным образом, тектонического развития, в зависимости от чего определяется особенность развития любой нефтяной залежи, какими бы условиями залегания она ни характеризовалась. Необходимо иметь в виду, что современное состояние нефтяных залежей и полностью месторождений отражает не только особенности их возникновения, но и все те изменения, которые они претерпели в процессе последующего развития.
Изменения пластовых давлений в нефтяных и газовых залежах как в сторону их повышения, так и понижения могут быть обусловлены самыми различными причинами геологического, гидрогеологического и геоморфологического порядка. Они, например, могут изменяться под влиянием преобладающего развития колебательных тектонических движений или вследствие проявления в последующем разрывных тектонических нарушений, образующих хотя бы на какой-то отрезок времени сообщение между ниже- и вышележащими залежами и др.
В.Б. Порфирьев считает, что «... точным критерием, датирующим время формирования залежи, может быть только пласт закированного или асфальтового песчаника или известняка, трансгрессивно срезанный и перекрытый несогласно более молодыми отложениями...» [4, стр. 31]. Нам кажется, что и этот критерий не может по своей сущности иметь исключительное значение и тем более точно датировать время формирования нефтяных залежей. Тем не менее, для тех нефтегазоносных областей, в разрезах которых наблюдаются подобные явления, упомянутые критерии, по нашему мнению, должны учитываться для доказательств по вопросу о времени образования нефтяных залежей. Указанные явления свидетельствуют о происходивших процессах разрушения ранее сформированных залежей, из чего можно получить некоторые исходные данные и для суждения о верхней возрастной границе последних.
Нельзя согласиться с мнением отдельных авторов [4], что такие явления как наличие в разрезе асфальтитовых песчаников или известняков, перекрытых несогласно более молодыми отложениями, якобы вообще не встречаются. Наоборот, уже при беглом анализе имеющихся материалов видно, что данные явления далеко не редки, обнаруживаясь в разрезах ряда нефтегазоносных областей. Кроме Восточных Карпат, они, например, наблюдаются в Днепровско-Донецкой впадине, в Волго- Уральской и других нефтегазоносных областях.
Основные скопления нефти на описываемой территории связаны с флишевыми образованиями палеогена, главным образом с менилитовой серией (средний и нижний олигоцен) и верхней частью эоцена, которые для Восточных Карпат можно считать регионально нефтеносными. Значительные скопления нефти, правда далеко не в тех масштабах, как в указанных отложениях, обнаруживаются в ямненской серии, относимой в настоящее время большинством исследователей также к палеогену.
В отложениях воротыщенской серии неогена (активан-бурдигал), выполняющих Предкарпатский краевой прогиб, выявлены незначительные залежи легкой, а иногда и белой нефти (Долина, Борислав и др.). В остальной же части разреза этих отложений скоплений нефти не обнаруживается. Резко выделяются в неогене лишь отложения тортона, содержащие крупные залежи углеводородных газов, приуроченные к угерской и галицкой сериям.
В воротыщенской серии, во внутренней зоне Предкарпатского краевого прогиба, обнаружены огромные скопления озокерита, представляющего продукт разрушения парафинистых нефтей из нижележащих нефтяных месторождений, контролируемых так называемыми глубинными складками, сложенными образованиями палеогена. Распространение озокерита в этих отложениях, как показали результаты разведки и разработки отдельных его месторождений (Бориславского и др.), связано с зонами интенсивного развития тектонических трещин и других разрывных нарушений.
Весьма незначительной нефтегазоносностью характеризуются в Восточных Карпатах верхнемеловые флишевые образования. Собственно, в этом мощном (более 1000 м) комплексе небольшие залежи нефти обнаруживаются лишь в самой верхней при- контактной с палеогеном его части. Во всей же остальной части разреза данных отложений скоплений нефти и газа нигде уже не выявлено.
В отложениях нижнемелового флишевого комплекса известен ряд незначительных залежей нефти, а также продуктов ее разрушения (асфальтов и других битумов) лишь в юго-восточной части Карпат на территории Румынии (Молдова), где они связаны с самыми верхними горизонтами данного комплекса. Характерным для этой части разреза нижнего мела является также широкое развитие, имеющее региональное значение, битуминозных пород (спасская серия).
В юрских отложениях значительных скоплений нефти пока не установлено. Правда, они очень слабо изучены, вследствие чего потенциальные возможности их в отношении промышленной нефтеносности продолжают оставаться далеко не вскрытыми.
Между тем, в этих отложениях на ряде участков внешней зоны Предкарпатского краевого прогиба (Рудки и др.) выявлены крупные залежи углеводородных газов, приуроченных к зоне несогласия с вышележащими отложениями. Во внешней зоне прогиба на размытой поверхности юрских отложений трансгрессивно залегают верхнемеловой, а местами и миоценовый комплексы.
В этой связи особое внимание следует обратить на тот факт, что наряду с чисто газовыми скоплениями, на отдельных участках в юрских, а местами и в триасовых отложениях наблюдаются скопления твердых и полутвердых асфальтов, представляющих продукты выветривания нефтей. Связаны они также с зонами несогласия этих отложений с вышележащими.
Необходимо отметить, что очень сложные структурные формы, с которыми связаны известные в настоящее время нефтяные месторождения, сформировались в результате нескольких фаз складчатости. При этом особенно важную роль в создании наблюдаемых структурных условий сыграли повсеместно проявившиеся на данной территории преднеогеновая и послетортонская фазы складчатости, которыми, в частности, определились морфологические особенности глубинных складок, сложенных флишевыми образованиями палеогена. Одним из важнейших следствий проявления первой из этих фаз считается образование основных форм указанных складок, тогда как вторая из них, вызвавшая широкое развитие различных разрывных нарушений (надвигов, сбросов, сбросо-сдвигов и др.), обусловила значительные их осложнения.
Особенности тектонического развития рассматриваемой области естественно нашли отражение и в характере ее нефтегазоносности, определив собою те условия, в которых происходили процессы формирования и разрушения нефтяных и газовых скоплений как во времени, так и в пространстве. Довольно рельефно такая зависимость была отмечена с указанными особенностями размещения скоплений нефти и газа, а также продуктов их изменения по стратиграфическому разрезу.
Наблюдаемые здесь явления позволяют сделать вывод, что более или менее обоснованная их интерпретация может быть дана только лишь с учетом особенностей тектонического развития данной нефтегазоносной области. Все это полностью следует отнести также и к вопросу о времени образования отдельных залежей нефти и газа. Такое заключение хорошо подтверждают многие факты, относящиеся к характеру нефтегазоносности описываемой территории.
Как пример, рассмотрим известное Бориславское нефтяное месторождение и генетически тесно связанное с ним месторождение озокерита того же названия.
Данное нефтяное месторождение приурочено к глубинной складке, сложенной образованиями палеогена, в которых и заключаются продуктивные горизонты. Образование основных форм этой складки, как и других глубинных складок, - одно из следствий проявления преднеогеновой фазы складчатости.
Совершенно иными стратиграфическими и тектоническими условиями характеризуется Бориславское озокеритовое месторождение, представляющее, бесспорно, один из результатов значительного разрушения рассмотренного нефтяного месторождения. Это месторождение, имеющее жильный характер залегания, связано с отложениями неогена (воротыщенская серия) и приурочено к зоне развития разрывных нарушений более молодого возраста, чем описанная выше глубинная складка. Есть основания утверждать, что возникновение их обязано проявлению уже послетортонской фазы складчатости.
Из приведенных данных следует вывод, что указанные нефтяное и озокеритовое месторождения, будучи генетически тесно связанными, представляют явления разновозрастные. Образование первого из них может быть датировано началом неогена, тогда как второе - уже концом его. Аналогичный вывод следует сделать и для нефтяных залежей, выявляемых в отложениях воротыщенской серии, а также и для газовых скоплений, обнаруживаемых в отложениях тортона, относя образование их к послетортонскому времени.
Возникновение асфальтов, обнаруживаемых в зоне несогласия юрских и триасовых отложений с вышележащими, обязано процессам разрушения нефтяных залежей, происходившим в предмеловое время. К такому выводу приводит и отмеченный выше критерий решения данного вопроса, предложенный В.Б. Порфирьевым.
Итак, из всего изложенного выше вытекает общий вывод, что наблюдаемые в разрезе мезозоя и кайнозоя нефтяные и газовые скопления являются разновозрастными образованиями, обязанными возникновением различным геологическим условиям, создававшимся на отдельных этапах тектонического развития Восточно-Карпатской нефтегазоносной области.
ЛИТЕРАТУРА
1. Доленко Г.Н. Условия формирования и закономерности размещения нефтяных и газовых месторождений в Карпатах. Автореферат диссертации, 1961.
2. Кухтин И.Н. О тектонических разрывах в Предкарпатском краевом прогибе. Науч. записки ЛПИ, сер. Геология Львов, гос. ун-т, 1958.
3. Линецкий В.Ф. Аномальное пластовое давление как критерий времени формирования нефтяных залежей. Проблемы миграции нефти и формирования нефтяных и газовых скоплений, Гостоптехиздат, 1959.
4. Порфирьев В.Б. К вопросу о времени формирования нефтяных месторождений. Проблема миграции нефти и формирования нефтяных и газовых скоплений. Гостоптехиздат, 1959.
Львовский политехнический институт.