О ТЕКТОНИКЕ ДОДЕВОНСКИХ ОБРАЗОВАНИЙ БИРСКОЙ СЕДЛОВИНЫ
Ю.Б. Фаин, Ю.Н. Кухаренко
В северной части Бирской седловины на территории северо-запада БашАССР пробурено значительное количество скважин, вскрывших на различных глубинах додевонские образования.
По унифицированной схеме стратиграфии и корреляции досреднедевонских образований Волго-Уральской нефтеносной провинции разрез этих отложений на указанной территории представлен осадками верхнебавлинской и нижнебавлинской серий.
К верхнебавлинской серии относятся отложения каировской свиты, сложенные зеленовато-серыми гидрослюдистыми аргиллитами, алевролитами с подчиненными прослоями песчаников. Мощность каировской свиты непостоянна и изменяется от нуля на западе до 268 м на востоке территории.
Ниже залегают разновозрастные отложения нижнебавлинской серии, представленные на западе терригенно-доломитовыми осадками верхнекалтасинской подсвиты, а на востоке песчаниками, аргиллитами и алевролитами нижнесерафимовской подсвиты, ниже которых залегают доломитовые отложения верхнекалтасинской подсвиты.
Осадки нижнесерафимовской подсвиты, развитые в восточной части территории, увеличиваются в мощности с северо-запада к юго-востоку от 120 (скв. 82, Орьебаш) до 255 м (скв. 27, Надеждино). Осадки верхнекалтасинской подсвиты вскрыты на различных глубинах, и лишь одна скважина вскрыла полную их мощность - 672 м, углубившись в отложения нижнекалтасинской подсвиты (скв. 2, Саузбашевская площадь). На западе территории верхнекалтасинские отложения размыты, поэтому указанную величину не следует принимать за их максимальную мощность. Скв. 82, расположенная в восточной части территории (Орьебашевская площадь), должна вскрыть кристаллический фундамент, в результате чего будет выяснена мощность осадков верхнекалтасинской подсвиты в зоне развития нижнесерафимовских песчаников, залегающих, как считается, на верхнекалтасинских образованиях без перерыва в осадконакоплении и без размыва последних.
Вскрытая мощность отложений нижнекалтасинской подсвиты составляет 353 м (см. рис. 2). Подсвита сложена песчаниками, алевролитами от розовато- и красновато-серого до светло-серого цветов, кварцевыми, микроклино-кварцевыми и аргиллитами.
В разрезе додевонских образований ряда скважин (2, Саузбашевская; 7, Арланская; 24, Акинеевская; 14,18, 22, 57, 82, Орьебашевская; 8, Воядинская; 27, Надеждинская площади) выявлены дайки изверженных пород - габбро-диабазов различной мощности от 10 до 120 м, которые прорывают древние комплексы.
На основании имеющегося геологического материала можно предполагать существование разломов в додевонских образованиях. На геологическом профиле и схеме видно (рис. 1, 2), что структурно-тектонический план нижнебавлинских образований представляет собой серию горсто- и грабенообразных форм и ступенчатых сбросов. Глубинные разломы трассируются изверженными породами, а резко различные абсолютные глубины залегания по простиранию поверхности маркирующих отложений -доломитовых осадков верхнекалтасинской подсвиты, фиксируют опущенные и приподнятые блоки и позволяют уточнить в плане простирание линий разломов. Мощности осадков каировской свиты верхнебавлинской серии также контролируют указанные структурные формы.
В восточной части территории погруженные участки нивелировались терригенными осадками нижнесерафимовской подсвиты, распространение которых контролирует сбросы. По поверхности доломитов верхнекалтасинской подсвиты отмечается более высокое положение блоков в юго-западной части территории и неравномерное, но закономерное погружение их в северо-восточном направлении (см. рис. 1,2).
Выделяются три основные линии разломов юго-восточного простирания. Первые два разлома представляют собой сбросы, образующие горст с современной амплитудой около 120 м, к южному опущенному крылу сброса приурочено современное русло р. Белой.
Третий разлом прослеживается северо-восточнее на расстоянии 40- 50 км и простирается от Надеждинской (скв. 27) к Орьебашевской площади и, возможно, далее к северо-западу к Воядинской структуре, в пределах которой недавно пробуренной скв. 8 вскрыты доломиты верхнекалтасинской подсвиты и габбро-диабазы при малой мощности пород каировской серии. Разлом обусловливает сброс с современной амплитудой до 160 м и более, а в пределах Орьебашевской площади крылья сброса разбиты дополнительными сбросами и сочетания их образуют ступени, горсты и грабены.
Кроме описанных разломов выявлены два разлома-сброса, простирающихся вкрест простирания основных. Сочетания этих сбросов, западного и восточного, образуют горст, северная часть которого осложнена сбросом (см. рис. 1).
Ранее проведенными геофизическими работами на исследуемой территории по гравиметрии и магнитометрии были намечены разломы кристаллического фундамента. Линии предполагаемых разломов фундамента по геофизическим данным близко совпадают с линиями основных разломов в додевонских образованиях, установленных по материалам бурения.
Таким образом, очевидно, разломы в додевонских осадках являются отображением более древних и мощных по амплитуде глубинных разломов и ступеней по кристаллическому фундаменту.
Следует полагать, что зоны разломов с момента их образования и последующее время геотектонического развития указанной территории Русской платформы оставались ослабленными зонами, в пределах которых происходили разные по знаку и амплитуде блоковые подвижки, сопровождавшиеся излияниями магмы.
В разрезе ряда скважин выявлена сильная вертикальная трещиноватость доломитов верхнекалтасинской подсвиты и габбро-диабазов, что может указывать на подвижки по разломам.
Разломы, вероятно, были разновозрастными. В восточной части территории опущенное крыло сброса нивелировалось осадками нижнесерафимовской подсвиты. В западной части они, очевидно, не отлагались, а приподнятая поверхность пород верхнекалтасинской подсвиты подвергалась размыву, в результате которого привносился дополнительный материал при седиментации песчаных пород нижнесерафимовской подсвиты на востоке, что подтверждают в ее разрезе доломитовые фации.
Согласно унифицированной схеме из разреза выпадают некоторые подразделения, что свидетельствует о длительных перерывах в осадконакоплении. На размытую поверхность нижнебавлинских образований (доломитов верхнекалтасинской подсвиты на западе и песчаников нижнесерафимовской подсвиты на востоке) отлагались глинисто-алевролитовые осадки каировской свиты верхнебавлинской серии. На участках, соответствующих опущенным блокам, эти осадки накапливались в большие мощности и неровности рельефа нивелировались. Последующий размыв верхнекалтасинских отложений, связанный с длительным перерывом, создал древний предсреднедевонский рельеф. Терригенные осадки нижнефранского подъяруса и живетского яруса девона отлагались на моноклинально погруженную к северо-востоку поверхность додевонского рельефа, возможно, осложненную флексурообразными перегибами.
В верхнефранское время и фаменский век в северо-восточной части территории отлагались мощные комплексы карбонатных осадков, что указывает па устойчивое погружение. В юго-западной части территории вследствие устойчивого воздымания происходило замещение карбонатов терригенными фациями и формирование краевой части сараилинского бассейна (рис. 2, район скважин 12, 2, 1, 3, 6). Следует полагать, что линия юго-западного разлома и определяла краевую часть сараилинского бассейна. Последний простирается далее к юго-западу, где терригенные осадки верхнего девона, с еще большим из развитием в разрезе, сливаются с терригенными отложениями нижнего карбона.
Последующее общее воздымание территории перед накоплением терригенных отложений нижнего карбона сопровождалось блоковыми подвижками обратных знаков и переформированием структурных планов.
К началу накопления терригенных осадков нижнего карбона определились основные тектонические линии, валообразные структуры, соответствующие Арлано-Дюртюлинскому и Карабаевскому валам, простирание которых обусловлено направлением разломов додевонских осадков.
Очевидно, в мощных комплексах жестких додевонских образований, разбитых разломами на блоки в додевонский период, любые последующие тангенциальные и вертикальные напряжения не могли формировать плекативных изгибов слоев, а отражались в виде новых блоковых подвижек.
В лежащих выше комплексах осадочных пород (более пластичных) эти блоковые подвижки сравнительно небольших амплитуд (в десятки метров) создавали плекативные структурные формы без дизъюнктивных нарушений. Инверсия движения блоков - основной фактор возникновения различной степени структурного несоответствия планов строения по каменноугольным и девонским осадкам.
Таким образом, додевонские образования нижнебавлинской серии можно считать вторым фундаментом, определяющим создание структурных планов лежащих выше палеозойских осадков.
Рельеф карбонатного ложа был значительно усложнен неравномерным по площади размывом и стал основой структурного плана залегающих выше терригенных осадков нижнего карбона, которые оказались основными продуктивными отложениями северо-западной Башкирии. В этих отложениях на исследуемой территории выявлено уникальное Арланское месторождение (Арлано-Дюртюлинская нефтеносная зона) и ряд средних по запасам месторождений нефти (Воядинское, Орьебашевское, Чераульское, Надеждинское и др.).
Формирование основных структурно-тектонических элементов, к которым приурочены месторождения и залежи нефти, обусловлено глубинными разломами.
В свете задач открытия крупных месторождений нефти в осадочном чехле платформы первостепенное значение имеет выявление и картирование глубинных разломов. Линии разломов дешевле и быстрее можно выявлять при помощи гравиметрии, магнитометрии и сейсмометрии (метод КМПВ).
Следует отметить, что юго-восточнее исследуемой территории через зону Чекмагушевской группы месторождений проведен профиль КМПВ, при помощи которого по поверхности кристаллического фундамента выявлена четкая ступень с амплитудой около 2 км, что подтверждает ранее установленный разлом по гравиметрии.
Эта ступень по всей видимости отображает юго-восточное продолжение разломов, выявленных по данным бурения и гравиметрии вдоль р. Белой по юго-западной границе Арлано-Дюртюлинской нефтеносной зоны.
Изучение сложной тектоники додевонских образований имеет значение не только для понимания и расшифровки основных факторов генезиса структурных планов лежащих выше осадков, но и для обоснованного выбора участков с целью постановки дорогостоящего бурения на древние отложения. Перспективность поисков нефти в додевонских отложениях определяется наличием в них мощных толщ коллекторов и многочисленных признаков нефти, установленных в Пермской области (Бородулино, Северокамск, Чернушка) и в Башкирии (Орьебаш, Серафимовка).
ЛИТЕРАТУРА
1. Кудрявцев Н.А. Об изучении закономерностей размещения месторождений нефти и газа. Геология нефти и газа, , 1962 № 1.
2. Солонцов Л.Ф. Основные черты протерозойской магматической деятельности в пределах Урало-Поволжья. Изв. Казан, филиала АН СССР, серия геолог., № 7, 1959.
3. Тимергазин К.Р. Додевонские образования Западной Башкирии и перспективы их нефтегазоносности. АН СССР, Баш. филиал, горно-геолог. ин-т, Уфа, 1959.
Калтасинская контора бурения, Арланская промыслово-геофизическая контора.
Рис. 1. Структурно-тектоническая схема верхнекалтасинских осадков нижнебав-линской серии Бирской седловины.
1 - стратоизогипсы по поверхности терригенно-доломитовой толщи верхнекалтасинской подсвиты нижнебавлинской серии; 2-линии разломов, картируемые по данным бурения, 3-линии разломов, картируемые по данным грави- и магнитометрии; 4 - абсолютная отметка поверхности верхнекалтасинской подсвиты нижнебавлинской серии, вскрытой скважинами, 5 - абсолютная отметка забоя скважины, не вскрывшей отложений верхнекалтасинской подсвиты, 6 - линии геологического профиля.
Рис. 2. Схематический геологический профиль по линии А-В.
1 - терригенные отложения нижнего карбона и верхнего девона, 2 - карбонатные отложения нижнего карбона и верхнего девона, 3 - терригенные осадки сараилинской свиты, 4 - терригенные отложения нижнефранского подъяруса и живетского яруса девона, 5 - терригенные осадки каировской свиты верхнебавлинской серии, в - песчаник нижнесерафимовской подсвиты нижнебавлинской серии, 7 - терригенно-доломитовые осадки верхнекалтасинской подсвиты нижнебавлинской серии, 8 - песчано-аргиллитовая толща нижнекалтасинской подсвиты нижнебавлинской серии, 9 - габбро-диабазы, 10 - сбросы, 11 - месторождения нефти, 12 - размытая поверхность осадков нижнебавлинской серии