Особенности строения кристаллического фундамента Волгоградского Поволжья в связи с оценкой перспектив нефтегазоносности терригенного девона
О.Д. КАЗАНЦЕВ, В.Н. ХЛЫСТОВА, Л.М. НАЙДИС
В Волгоградской области отложения терригенного девона (кыновские, пашийские слои франского яруса и живетский ярус) богаты достаточно мощными пластами-коллекторами с хорошими физическими свойствами (проницаемость, пористость). Из указанных коллекторов при бурении и испытании скважин были получены многочисленные нефтегазопроявления.
Все эти факты, учитывая региональную нефтегазоносность терригенного девона Волго-Уральской нефтегазоносной области, позволяют высоко оценивать перспективы нефтегазоносности терригенного девона и в Волгоградском Поволжье. Однако при высокой перспективности упомянутых отложений в Волгоградской области в них не открыто ни одного месторождения нефти или газа. Основная причина, приведшая к такому положению, - очень слабая изученность структурного плана терригенного девона и трудность его разведки.
Отложения терригенного девона вскрыты довольно большим количеством скважин (около 100), но расположены они на территории области крайне неравномерно. Скважины сконцентрированы в основном в трех районах: в Арчедино-Донских поднятиях, северной части Терсинской впадины и так называемом Дорожкинском погружении (зона Доно-Медведицкого вала). Небольшое количество скважин имеется на Хоперской моноклинали. Анализ фактического материала по этим районам показал следующее.
1. Структурный план терригенного девона не совпадает со структурным планом лежащих выше отложений. Закономерности соотношения структурных планов достаточно сложны и поэтому пока твердо не установлены.
2. В отложениях терригенного девона наблюдаются антиклинальные перегибы, и в одном случае (Терсинская площадь) установлена пологая структура небольшой амплитуды.
3. Лучше всего структурный план терригенного девона отражается в форме залегания поверхности кристаллического фундамента (рис. 1).
Довольно большой объем сейсморазведки МОВ показал, что из-за сложности сейсмогеологических условий почти на всей территории области применение этого метода в настоящее время для картирования терригенного девона неэффективно. Методика картирования отражающих границ в терригенном девоне находится в стадии опытных работ.
Возникает вопрос о выборе наиболее эффективных направлений в концентрации разведочного бурения. На этот вопрос, нам кажется, дает ответ изучение строения кристаллического фундамента Волгоградской области в региональном плане, поскольку, как это уже отмечалось выше, по изученным районам поверхность фундамента лучше всего находит свое отражение в отложениях терригенного девона.
В 1960-1962 гг. территория Волгоградской области (в основном Правобережье) была пересечена системой региональных профилей КМПВ для картирования поверхности кристаллического фундамента, выполненных конторой Волгограднефтегеофизика, Волгоградской экспедицией НВНИИГГ и НИЛнефтегазом Главгеологии РСФСР (см. рис. 1). Полученные по этим профилям данные позволили впервые осветить глубину и характер залегания поверхности фундамента для неизученных районов Волгоградской области. На основе этих данных, совместно с данными бурения, оказалось возможным построить схему современного рельефа поверхности кристаллического фундамента для Правобережья области. При построении схемы, кроме сейсмогеологических данных и данных бурения, использовались данные гравиметрии и магнитных аномалий, главным образом качественно, для определения основных простираний тектонических элементов. Имелось в виду, что в рассматриваемом районе зоны гравитационных и магнитных ступеней (зоны высоких градиентов) по всей вероятности характеризуют наиболее ослабленные зоны в фундаменте, по которым происходили подвижки отдельных блоков, как это установлено для ряда районов Русской платформы [1, 2]. Как видно из схемы, поверхность кристаллического фундамента Волгоградского Правобережья построена достаточно сложно и здесь можно выделить ряд крупных тектонических элементов.
Прежде всего обращает внимание неглубокое залегание фундамента (-500, -2000 м) и слабая расчлененность его поверхности для западных районов области, соответствующих Хоперской моноклинали, Михайловской депрессии, западной части Терсинской депрессии (по тектонической схеме А.Г. Габриэляна и др. [3]) и более резкая дислоцированность восточных районов.
В восточных районах выделяется глубокий и протяженный (сложно построенный) прогиб в поверхности кристаллического фундамента, названный Иловлинско-Медведицким и впервые нами выделенный по данным сейсмических исследований КМПВ. Реальность существования глубокого прогиба подтверждается данными бурения скв. 30 Уметовской. Последняя при забое 4430 м не вышла (по предварительным данным) из отложений среднефранского подъяруса. При этом вскрытая мощность девонских отложений достигла 1540 м, тогда как максимальная мощность аналогичных отложений составляет в Арчедино-Донском районе 660 м (скв. 19, Арчединская), в районе Дорожкинского погружения 625 м (скв. 26) и на Жирновско-Линевском блоке 760 м (скв. 32).
На юго-западе рассматриваемого района выделяется крупный выступ кристаллического фундамента юго-восточного простирания, занимающий территорию Донской излучины и названный Задонским. Этот выступ рельефно выделяется не только по данным КМПВ, но и хорошо подтверждается анализом мощностей и фаций девонских отложений по примыкающему с севера району Арчедино-Донских поднятий. Задонский выступ следует рассматривать либо как отрог Воронежского кристаллического массива, либо как его осевую зону. Впервые на возможность существования выступа на юго-западе области указал П.А. Карпов, установивший, что для девонских отложений Волгоградской области существовал источник сноса на юго-западе [4].
Иловлинско-Медведицкий прогиб фундамента ограничен с запада и востока широкими террасами, в свою очередь разделенными на относительно приподнятые и относительно опущенные участки. Западная терраса через относительно малоамплитудную ступень сочленяется с западными районами области. Восточная терраса на востоке резко ограничивается западным бортом Прикаспийской впадины, в результате чего в фундаменте образуется четкая приподнятая зона, протягивающаяся вдоль борта Прикаспийской впадины.
Таким образом, в современном рельефе фундамента выделяются крупные приподнятые зоны, которые в свою очередь разделены на относительно приподнятые и опущенные участки. Если теперь сравнить схему строения фундамента со структурными картами лежащих выше отложений, то из этого сравнения можно сделать ряд любопытных и важных выводов.
Прежде чем проводить сопоставление структурных карт, отметим одну особенность геологического строения Волгоградской области, которая была известна при использовании только данных бурения. Для всего осадочного комплекса (девон, карбон, пермь, мезозой) характерно быстрое погружение в юго-восточном направлении, при одновременном росте мощностей всех стратиграфических комплексов в том же направлении. Это хорошо видно на западных половинах геологических профилей (рис. 2) и на структурной схеме по подошве турнейского яруса (рис. 3). На последней отчетливо видно, что подошва турнейского яруса быстро погружается в юго-восточном направлении, и в восточных районах глубина залегания подошвы яруса достигает абсолютных глубин в 3000-3500 м. При использовании данных КМПВ установлено, что в юго-восточном направлении поверхность фундамента не только погружается, но и воздымается, образуя выступы различного масштаба (см. рис. 1). Это явление возможно только в том случае, когда мощности девонских отложений на участках приподнятого залегания фундамента резко сокращаются, т.е. в этих районах к началу турнейского века девонские отложения образовывали крупные поднятия, вернее приподнятые зоны, облекавшие выступы кристаллического фундамента. Учитывая современную структуру фундамента, надо полагать, что поднятия в терригенном девоне сохранились и в настоящее время и носят погребенный характер. Крупные приподнятые зоны, по-видимому, осложнены локальными поднятиями, которые представляют несомненный интерес для поисков месторождений нефти и газа. Не меньший интерес для поисков нефтяных и газовых месторождений будут представлять также склоны погребенных приподнятых зон. Характер сокращения мощности девонских отложений на выступах фундамента неизвестен, но и в случае выклинивания отдельных горизонтов к своду и в случае срезания комплекса осадков при трансгрессии создаются благоприятные условия для образования экранированных залежей.
Таким образом, крупные погребенные выступы, установленные по данным геофизических исследований, являются первоочередными объектами для поисков залежей нефти и газа в терригенном девоне. Методически в первую очередь необходимо провести бурение глубоких скважин для проверки существования крупных погребенных выступов, а затем приступить к планомерным разведочным работам.
ЛИТЕРАТУРА
1. Фотиади Э.Э. Геологическое строение Русской платформы по данным региональных геофизических исследований и опорного бурения. Гостоптехиздат, 1958.
2. Борисов А.А. О некоторых особенностях глубинной структуры платформенных территорий Советского Союза. Советская геология, № 1, 1962.
3. Габриэлян А.Г., Граблин Е.А., Розанов Л.Н., Салов Ю. А. Материалы по тектонике Нижнего Поволжья. Гостоптехиздат, 1958.
4. Карлов П.А. Труды ВНИГНИ. Гостоптехиздат, 1958.
Волгограднефтегазразведка, НВНИИГГ
Рис. 1. Схема строения поверхности кристаллического фундамента в пределах Волгоградского Поволжья (сост. В. Н. Хлыстова, О. Д. Казанцев, Л. М. Найдис).
1 -изогипсы по поверхности кристаллического фундамента; 2 - скважины, вскрывшие поверхность фундамента; 3 - профили КМПВ; 4 - участки относительно приподнятого или террасовидного залегания поверхности фундамента; 5 - бортовой уступ Прикаспийской впадины; 6 - фрагменты профилей: а - Терсинской площади; б - Паникской площади; 7 - породы фундамента.
Рис. 2. Геологические профили, совмещенные с профилями КМПВ.
1 - преломляющие границы, приуроченные к кристаллическому фундаменту и построенные по продольным годографам: а - поверхность фундамента протерозойского возраста (условно); б - поверхность фундамента архейского возраста; 2 - преломляющая граница, приуроченная к поверхности кристаллического фундамента, построенная по непродольным годографам; 3, 4 -нарушения в кристаллическом фундаменте.
Рис. 3. Схема строения поверхности девона (подошвы турнейского яруса).
