Библиотека Дамирджана - Геология нефти и газа - 1962

К оглавлению

Сопоставление разрезов среднеплиоценовых отложений Южно-Каспийской области прогибания в связи с перспективами нефтегазоносности

А.А. ГЕОДЕКЯН, К.А. УШКО, В.В. ДЕНИСЕВИЧ, Н.Ш. ХАЙРЕДИНОВ

Южно-Каспийская область прогибания является одним из богатейших нефтегазоносных бассейнов земного шара [2, 10, 15].

Основные промышленные запасы нефти и газа Южно-Каспийского бассейна связаны с продуктивной толщей Азербайджана и красноцветной толщей Туркменистана, относящихся к одному и тому же стратиграфическому интервалу - среднему плиоцену.

Хотя вопрос параллелизация продуктивной и красноцветной толщ давно привлекал внимание геологов, первые попытки их сопоставления были проведены совсем недавно В.С. Мелик-Пашаевым [7,8], Л.Я. Шварцем [16,17] и Г.И. Гориным [5].

В 1957-1959 гг. КНГГЭ АН СССР в связи с работами по выявлению новых нефтегазоносных зон в Прикаспия, проводились тематические исследования по сопоставлению геолого-геофизических разрезов среднеплиоценовых отложений Азербайджана и Туркмении по линии: Апшеронский полуостров - Апшеронский архипелаг - Прибалханская зона поднятий (рис. 1) - по площадям: Джорат, Сурааны, Кала, о. Жилой, Камни Григохенко, Нефтяные Камни, Челекен, Ленинркое (Котур-Тепе), Небит-Даг, Монжуклы, Кум-Даг, Боя-Даг и Балаишем (рис. 2). При корреляции использованы сводные геолого-геофизические разрезы скважин по данным площадям, полученные в результате детальной внутрирайонной корреляции в соответствии с принятой в КНГГЭ методикой корреляции разрезов [3, 4]. Линия сопоставления охватывает 14 площадей на протяжении около 450 км. Наибольшее расстояние между ближайшими разрезами по дну Каспия (Нефтяные Камни - Челекен) составляет 250 км. Данным профилем впервые охватывается весь Южно-Каспийский нефтегазоносный бассейн - от предгорий Большого Кавказа до предгорий Большого Балхана.

Основанием для стратиграфического расчленения и корреляции продуктивной и красноцветной толщ служило прежде всего то обстоятельство, что они, как недавно установлено, занимают один и тот же стратиграфический интервал: подстилаются понтическим ярусом и покрываются акчагыльским. Другими основаниями для расчленения и корреляции были установленная ранее ритмичность продуктивной толщи Апшеронской области и расчленение ее на отделы и свиты.

В основу ритмичности было взято подразделение продуктивной толщи Апшерона на ритмы по И.И. Потапову [11], которые прослежены далее к востоку на Челекене и других площадях Западного Туркменистана.

Подошва красноцветной и продуктивной толщ резко выделяется по резкому переходу от дифференцированной кривой ПС, характерной для нижней части толщ к недифференцированной кривой ПС, при положительных ее значениях, свойственной подстилающим понтическим отложениям, а также резкому спаду сопротивлений КС. Это характеризует собой переход от глинисто-песчаной продуктивной и красноцветной толщ к глинам понтического яруса.

На площади Балаишем красноцветная толща лежит непосредственно на мезозойских отложениях, а на Челекене - на палеогеновых (?) породах.

Кровля продуктивной и красноцветной толщ хорошо отбивается по переходу от более глинистых акчагыльских отложений к более песчанистым отложениям этих толщ, характеризующихся повышением отрицательных аномалий ПС. В случае, когда в верхах толщи залегают нефтегазоносные пласты, кровля тогда отбивается также по резкому увеличению значения КС. Кровля продуктивной толщи Азербайджана, ввиду большей глинистости верхов ее, по сравнению с красноцветной толщей отбивается менее четко, чем в последней.

В основном отложения среднего плиоцена представляют собой песчано-глинистую толщу большой мощности, испытывающую закономерные изменения как по разрезу, так и в пространственном распространении. Мощности уменьшаются к периферии области прогибания. В центральной части на поднятиях Нефтяные Камни и Челекен мощности достигают 2600-2800 м, в то время как в краевых ее частях, Джорат - на западе и Балаишем - на востоке, уменьшаются соответственно до 825 и 600 м (табл. 1). Сокращение мощностей происходит как в связи с постепенным выпадением нижележащих пластов, так и за счет уменьшения мощности пачек (рис. 2). Наиболее резкие колебания мощностей продуктивной толщи наблюдаются в Апшеронской области, в то время как в Туркмении уменьшение мощности отложений происходит постепенно.

В тесной связи с изменением мощностей находится и изменение литологического состава среднеплиоценовых отложений. В прибортовых частях впадины осадки более грубозернисты и песчанисты, с прослоями галечников (Боя-Даг, Балаишем, Джорат), в то время в более глубоководной части бассейна отмечаются более глинистые осадки (Кала, Нефтяные Камни, Челекен).

Следует отметить, что сопоставление продуктивной и красноцветной толщ по отделам было проведено независимо в Туркмении в 1958 г. [4] и в Азербайджане в 1959 г., а после этого в результате межрайонной корреляции этих областей было установлено совпадение границ отделов. По распределению песков и глин выделены Отделы: нижний - песчано-глинистый; средний - глинисто-песчаный, песчаный; верхний - песчано-глинистый (рис. 2).

Нижний отдел среднеплиоценовых отложений, как известно, наиболее глинистый и подразделяется на свиты: калинскую, подкирмакинскую, кирмакинскую, надкирмакинскую песчаную, надкирмакинскую глинистую.

Нижняя калинская свита (КаС) песчаноглинистая с отдельными более мощными песчаными пластами. Для КаС характерно увеличение глинистости к верхам свиты, где она становится почти сплошь глинистой. Для ритма характерно увеличение крупности песков и общей песчанистости разреза к подошве, а глинистости - к кровле, поэтому КаС выделяется в I ритм. Свита имеет очень небольшое распространение, относясь к самым глубоким частям бассейна, а к краевым частям его выклинивается. Наибольшей мощности достигает на площадях о. Жилой (370 м), Нефтяные Камни (315 м), Челекен (230 м), резко уменьшаясь на восток (на Небит-Даге 50 м), а в дальнейшем выклинивается. Аналогичная картина наблюдается и на западной части, уже в Сураханах КаС выклинивается. Рост мощности наблюдается за счет появления в низах свит новых пластов.

Следующая подкирмакинская свита (ПК) представлена серыми кварцевыми песками, с включением гальки, переслаивающиеся с глинами. Подошва ПК четко отбивается по каротажной характеристике по отрицательному ПС, с одновременным повышением сопротивления КС. Эта свита хорошо выдерживается по всему профилю, выклиниваясь лишь на крайних его структурах и полностью отсутствует в Джорате, на Боя-Даге и Балаишеме. Мощность свиты довольно непостоянна (от 60 до 120 м).

Переход свиты ПК в вышележащую кирмакинскую свиту плавный, граница проводится по спаду сопротивлений и появлению монолитной глинистой пачки, отмечающейся положительной плохо дифференцированной кривой ПС. Для более точной отбивки на помощь электрокаротажу привлекаются данные гранулометрического состава песков. Повышение процентного состава фракции больше 0,25 мм и резкое снижение фракции меньше 0,01 характерно для ПК.

Кирмакинская свита (КС) образует мощное однообразное чередование песков и глин с четко выраженной тенденцией к увеличению глинистости к верхам свиты и имеет широкое распространение как в Азербайджане, так и в Туркменистане, с довольно постоянной мощностью, подчиняющейся закономерностям ее увеличения в срединной части бассейна. В Туркменистане в восточном направлении КС становится все более песчанистой и уменьшается ее мощность, а на площади Балаишем совершенно отсутствует (Челекен 260 м, Небит-Даг 210 м, Монжуклы, Урунджук 170-180 м). Песчаная свита ПК и глинистая свита КС представляют II ритм.

Следующая свита нижнего отдела надкирмакинская песчаная свита (НКП) хорошо отбивается и протягивается по всем площадям. Это небольшой, по мощности пласт, сложенный почти полностью средне- и крупнозернистыми песками. Границы его отбиваются по резко отрицательным аномалиям ПС, небольшому уменьшению сопротивления по обводненным пластам и резкому повышению сопротивлений по нефтяным пластам. Мощность ее небольшая 10-50 м.

Выше ее идет песчано-глинистая пачка НКГ - надкирмакинская глинистая свита. В восточном направлении, от Джората глинистость возрастает в сторону площадей Нефтяные Камни, Челекен, где она становится почти сплошь глинистой, а в Туркменистане она становится вновь песчанистой. На запад и восток от средней части Южного Каспия уменьшается и мощность свиты: на Нефтяных Камнях и Челекене 130-170 м, на Балхане и Небит-Даге до 50-80 м, НКП и НКГ образуют III ритм.

Переход от нижнего отдела к среднему характеризуется перерывом в отложениях, о чем свидетельствует наличие размыва верхов свиты НКГ (что особенно хорошо видно на Апшеронском полуострове), и резкого перехода к среднему отделу, выраженному в отложениях крупнозернистого песка с включением черных угловатых галек и небольшими прослоями конгломератов как в Азербайджане, так и в Туркмении (Небит-Даг).

Средний отдел отличается как от нижнего, так и от верхнего большей песчанистостью, постоянством мощности, постепенно уменьшающейся в восточном и западном направлениях: Кала, о. Жилой, Челекен, Небит-Даг 600-700 м, Балханы, Монжуклы, Урунджук, Джорат 450-540 м, Балаишем 400 м. Отдел представлен свитой перерыва и балаханской свитой. Ввиду трудности отбивки границы между ними и небольшого распространения свиты перерыва, она принята нами как низы среднего отдела и объединена с балаханской свитой.

Нижняя часть среднего отдела представлена наиболее грубообломочными и неотсортированными породами, выше несколько менее грубыми и относительно лучше отсортированными.

В верхней же половине отдела глины уже играют существенную роль. По каротажной характеристике подошва отдела отбивается по переходу и отрицательным аномалиям ПС балаханской свиты и по понижению ρ_к.

Переход к верхнему отделу характеризуется резкой сменой верхов песчано-глинистой балаханской свиты, на глинистые отложения низов сабунчинской свиты, выраженной по каротажной характеристике резкими положительными аномалиями ПС.

Верхний отдел представлен сабунчинской и сураханской свитами. Сабунчинская свита выделяется четким подразделением на песчаные и глинистые прослои. По каротажной характеристике подошва и кровля выражены резкими положительными аномалиями ПС и характерным часто небольшим увеличением сопротивления ρ_к. Сабунчинская свита очень стабильна по мощности, выдержана по всем площадям (Балаханы 250 м, Нефтяные Камни, Челекен 370 м, Боя-Даг 300 м, Балаишем 200 м), поэтому вместе с кровлей нижнего отдела служит хорошим репером при сопоставлении продуктивной и красноцветной толщ.

Балаханская и сабунчинская свиты входят в IV, V и VI ритмы.

Сураханская свита отличается чрезвычайно широким диапазоном изменения мощностей. Если в срединной части бассейна мощность ее достигает 930 м (Нефтяные Камни, Челекен, Кала), то на Боя-Даге, Балаишеме она равна 240 м, в Балаханах 380 м. Нижняя часть свиты это мощные и постоянные по площади песчаные пласты, резко отличающиеся от подстилающих мощных глин сабунчинской свиты, верхи свиты более глинистые и весьма изменчивые, покрываются уже глинами акчагыльского яруса. В отличие от продуктивной толщи аналог сураханской свиты красноцветной толщи, за исключением Челекена, является более песчанистым, не изменяясь и в верхах.

В результате проведенного сопоставления разрезов продуктивной и красноцветной толщ на новом материале еще более убедительно подтверждается ранее высказываемый взгляд об идентичности отложений продуктивной и красноцветной толщ и о возможности их расчленения по Апшеронской схеме: на отделы и свиты [8].

Таким образом, стратифицируются среднеплиоценовые отложения, несмотря на некоторые существующие литологические различия. Убедительность стратиграфического расчленения красноцветной толщи на отделы и свиты подтверждается прежде всего выполненным расчленением последней и прослеживанием отделов и свит по всем площадям Прибалханской зоны (табл. 2).

Прослеживание отделов и свит Ашперона в юго-западном Туркменистане облегчает возможность применения давно установившейся Апшеронской схемы расчленения и для красноцветной толщи.

Обоснованность выделения отделов и свит Южного Каспия подтверждается прослеживанием трех отделов, всех ритмов и свит продуктивной толщи и в Туркменистане и выделением отделов и свит по всем поднятиям Прибалханской зоны, а по данным Г.И. Горина [5] и Л.Я. Шварца [17] и Кеймиро-Чикишлярской зоны. Границы балаханской, сабунчинской и сураханской и других свит даются более обоснованно, чем у Л.Я. Шварца.

Значительный интерес представляет установленное сокращение мощности и выклинивание свит нижнего отдела в Туркменистане, аналогично Апшеронской области, где это было детально изучено И.И. Потаповым [12]. Особенно это четко прослеживается для калинской и подкирмакцнской свит. Наличие их на Апшеронском полуострове и в Туркменистане (Кала, Лениннефть, Нефтяные Камни, Челекен, Небит-Даг) позволяют предположить наличие их на дне Каспия между поднятиями Нефтяные Камни и Челекен, где мощности калинской и подкирмакинской свит должны достигать соответственно 300 м и 100 м, т.е. близких к мощностям морских площадей (о. Жилой, Нефтяные Камни, Челекен). Аналогичные соображения можно высказать о распространении мощностей на дне Каспия кирмакинской, надкирмакинской песчаной, надкирмакинской глинистой свит нижнего отдела, которые к краям области постепенно уменьшаются в мощности, а на востоке - у Балаишема совсем выклиниваются. Постепенное сокращение мощностей к периферии наблюдается также и для свит среднего и верхнего отдела.

В связи с выяснением перспектив нефтегазоносности наибольшее значение имеет и еще раз убедительно подтверждается вывод о наличии всех наиболее насыщенных нефтью и газом свит нижнего отдела на дне Южного Каспия (северная часть) с мощностью не меньшей чем, на морских площадях Апшеронской и Прибалханской зон поднятий.

Залегание различных свит нижнего, а также среднего отделов на подстилающих отложениях свидетельствует о трансгрессивном залегании продуктивной и красноцветной толщ, что было отмечено также Л.Я. Шварцем [17]. По распространению отдельных свит устанавливается изменение береговой линии времени накопления этих свит и закономерное расширение границ среднеплиоценового бассейна с начала его существования.

Единство стратиграфического положения продуктивной и красноцветной толщ и идентичность их стратиграфического расчленения подтверждает ранее высказываемое мнение о том, что отложения продуктивной и красноцветной толщ являются одновозрастными отложениями единого среднеплиоценового седиментационного бассейна.

С точки зрения выявления зоны нефтегазонакопления, связанной с выклиниванием калинской, а также вышележащих свит нижнего отдела, в Туркменистане является наиболее перспективным район Дарджи Кызыл-Кумов. В связи с изложенным выше еще более актуальным становится вопрос о необходимости единого наименования отложений среднего плиоцена с установлением их стратиграфического объема. На основании последней стратиграфической схемы неогена [18] продуктивная толща равна по объему двум ярусам: куяльницкому, киммерийскому Черноморской области. В.П. Колесниковым [6] было предложено именовать данную толщу балаханской серией. Однако такое наименование равно укрепилось за одной из верхних свит продуктивной толщи. Поэтому правильнее будет за данными отложениями сохранить название «продуктивная толща» - «продуктивная серия» для всей области распространения среднеплиоценовых отложений Южного и Среднего Каспия.

Основной областью сноса, как это справедливо считают В.Е. Хаин [14] и В.С. Мелик-Пашаев [8], в период образования продуктивной толщи была Средне- Каспийская суша. Об этом свидетельствует выдержанность свит на значительном расстоянии, а также новые данные об интенсивных размывах (до 300 м) в среднеплиоценовое время в районе Прикарабогазья [13].

В период накопления отложений нижнего- и среднего отделов влияние сноса со Средне-Каспийской суши было, очевидно, наиболее значительными, хотя существовал и снос с Б. Кавказа, Б. Балхана, Эльбруса, М. Кавказа. Во время накопления сабунчинской и сураханской свит снос со Средне-Каспийской суши, возможно, сильно сократился, в результате начавшегося погружения этой области и значительная часть обломочного материала поступила за счет разрушения обрамляющих бассейн горных сооружений. Это, очевидно, сказалось на большей песчаности сабунчинской и сураханской свит.

Приведенные данные позволяют с еще большой определенностью высказаться об образовании продуктивной толщи в водном бассейне, т. е. подтвердить точку зрения М.В. Абрамовича [1], М.Ф. Мирчинка [9], В.С. Мелик-Пашаева [8] и ряда других исследователей. Песчано-глинистые осадки продуктивной толщи образовались в условиях крупного водного опресненного бассейна с обильным поступлением обломочного материала. Бассейн занимал всю современную акваторию Южного Каспия и юго-западную часть Среднего Каспия, а также прилегающие к Каспию Западно- Туркменскую, Нижне-Куринскую, Джейран-Кечмесскую и Самуро-Девичинскую впадины.

Выдержанность отдельных отделов, ритмов и свит на всем широтном протяжении среднеплиоценового бассейна никак не вяжется с дельтовой гипотезой происхождения продуктивной толщи. Дельтовые образования накоплялись, вероятно, только в ограниченных прикраевых частях бассейна.

Сходство осадков или даже индентичность по всему разрезу в Азербайджане (Апшеронская область) и в Туркменистане (Прибалханская и Кеймиро-Чикишлярская области) свидетельствует об аналогичных гидродинамических условиях, существовавших в противоположных частях бассейна, а следовательно и в его центральной части.

Дальнейшее исследование должно быть направлено прежде всего на детальное изучение петрографо-минералогического состава данных отложений с тщательной увязкой с электрокаротажными диаграммами и изучением палеогеографических особенностей века продуктивной толщи.

ЛИТЕРАТУРА

1. Абрамович М.В. Разрез продуктивной толщи Сураханского района. Азерб. нефт. хоз., № 4, 5, 1921.

2. Брод И.О. Основные задачи и результаты исследований КЮГЭ АН СССР в Туркмении за 1956-1958 гг. В книге «Перспективы нефтегазоносности и направление геологоразведочных работ в западных районах Средней Азии». Гостоптехиздат, 1960.

3. Брод И.О., Ушко К.А., Якушева А.Ф. О задачах и методике структурно-геоморфологических исследований в Прикаспия. Труды КЮГЭ АН СССР, вып. 7, 1962.

4. Геодекян А.А., Денисевич В.В. и др. Геологическое строение и нефтегазоносность Прибалханской зоны поднятий. Изд. АН СССР, 1960 г.

5. Горин Г.И. О сопоставлении разрезов продуктивной толщи Апшеронского полуострова и красноцветной толщи Западной Туркмении. Азерб. нефт. хоз., № 6, 1958.

6. Колесников В.П. Средний и верхний плиоцен Каспийской области. Стратиграфия СССР. т. XII, 1940.

7. Мелик-Пашаев В.С. Условия осадконакопления в плиоцене Апшеронского порога и Прибалханской зоны Западной Туркмении. Советская геология, № 57, 1957.

8. Мелик-Пашаев В.С. Геологическое строение морских нефтяных месторождений Апшеронского архипелага. Гостоптехиздат, 1959.

9. Мирчинк М.Ф. О генезисе продуктивной толщи Апшеронского полуострова. Азерб. нефт. хоз., № 1, 1926.

10. Мирчинк М.Ф., Баба-Заде Б.К., Геодекян А.А., Денисевич В.В. Южно-Каспийский нефтегазоносный бассейн. Нов. нефт. техн., №7, 1960.

11. Потапов И.И. Ритмичность отложений продуктивной толщи Апшеронского полуострова. Изв. АН Азерб. ССР, № 2, 1947.

12. Потапов И.И. Апшеронская нефтеносная область (геологическая характеристика). Изд. АН Азерб. ССР, 1954.

13. Ушко К.А., Сырнев И.П. История геологического развития Прикарабогазья в плиоценовое и четвертичное время. Тр. КЮГЭ АН СССР, вып. 7, 1962.

14. Хаин В.Е. Геотектоническое развитие юго-восточного Кавказа. Азнефтеиздат, 1950.

15. Xаин В.Е. К проблеме строения Каспийской впадины и структурных связей между Кавказом и Закаспием. Геология нефти и газа, 1958, № 9.

16. Шварц Л.Я. Расчленение и корреляция разрезов продуктивных толщ Прибалханского района и Апшеронского полуострова. Нов. нефт. техн., серия геология, № 3, 1957.

17. Шварц Л.Я. Корреляция красноцветной и продуктивной толщ в связи с перспективами нефтегазоносности Западно-Туркменской низменности. Нов. нефт. техн., серия геология, № 3, 1960.

18. Эберзин А.Г. Стратиграфическая схема неогена Юга СССР. Труды Всесоюзн. совещ. по стратиграфии неогена, Баку, 1960.

ОГГН АН СССР, НИЛНефтегаз.

«Туркменнефтъ»

Таблица 1 Распределение мощностей продуктивной и красноцветной толщ по профилю I-I (м)

Свиты	Джорат	Балаханы	Кала	Камни Григоренко	о. Жилой	Нефтяные Камни	Челекен	Котур-Тепе	Небит-Даг	Монжуклы	Урунджук	Кум-Даг	Боя-Даг	Балаишем
Свиты	Джорат	Балаханы	Кала	Камни Григоренко	о. Жилой	Нефтяные Камни	Челекен	Котур-Тепе	Небит-Даг	Монжуклы	Урунджук	Кум-Даг	Боя-Даг	скв. 2	скв. 1
Сураханская	0	670	920	(размыто) 170	780	900	910	830	780	690	320	270	230	250	116
Сабунчииская	0	290	350	346	360	370	370	380	430	430	290	300	300	200	186
Балаханская	(размыто) 524	560	650	700	668	600	590		700	560	495	610	430	400	350
НКГ	50	48	120	120	130	170	140	-	96		-	-	280	-	-
НКП	50	30	50	34	38	30	40	-	19	-	318	250	-	-	-
КС	180	250	270	300	344	346	246	-	210	420	-	-		-	-
ПК	-	60	126	78	176	94	120	-	50	-	-	-	-	-	-
КаС	-	-	140	224	324	320	230	-	-	-	-	-	-	-	-
Итого:	804	1908	2626	1472	2820	2830	2646	1210	2285	2100	1423	1430	1240	850	596

Таблица 2 Стратиграфическая схема среднеплиоценовых отложений северной части Южно-Каспийского нефтеносного бассейна

Отделы	Свиты
Верхний	Сураханская (С) Сабунчинская (СБ)
Средний	Балаханская (Б) Перерыва
Нижний	Надкирмакинская (НКГ) - глинистая
	Надкирмакинская (НКП) - песчанистая
	Подкирмакинская ПК
	Калинская КаС

Рис. 1. Обзорная карта.

I - контуры поднятия; II - предполагаемые контуры поднятий. I-I - линия сопоставления. 1 - Джорат; 2 - Леннефть; 3 - Кала; 4 - К. Григоренко; 5 - о. Жилой; 6 - Нефтяные Камни; 7 - Челекен; 8 - Ленинское (Котур-Тепе); 9 - Небит-Даг; 10-Монжуклы; 11 - Кум-Даг; 12 - Боя-Даг; 13 - Балаишем.