НОВЫЕ ДАННЫЕ О ГЕОЛОГИЧЕСКОМ СТРОЕНИИ И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО КРЫЛА ЭЛЬДАМО-ИРГАРТБАШСКОГО ПОДНЯТИЯ В ДАГЕСТАНЕ
Н. В. Феньев, Г. Г. Гасангусейнов, В. Л. Галин, Ф. Г. Шарафутдинов
Рассматриваемая территория (Карабудахкентская площадь) расположена в центральной части Предгорного Дагестана и характеризуется широким развитием на поверхности миоценовых и палеогеновых отложений, а более древние (верхнемеловые) породы слагают свод Эльдамо-Иргартбашского поднятия. Последнее входит в состав Западной антиклинальной зоны в области изменения простирания складок от субмеридионального к субширотному.
До последнего времени считалось, что палеогеновые отложения в пределах указанной площади слагают моноклиналь, осложненную продольным надвигом. В поднадвиговой части некоторыми исследователями [1] предполагалась большая мощность майкопской свиты, достигающая 1000 м. Существовало мнение, что северо-восточное крыло Эльдамо-Иргартбашского поднятия на Карабудахкентской площади погружается плавно, без каких-либо структурных осложнений. При этом предполагалось возрастание мощностей палеогеновых отложений и их согласное залегание на верхнемеловых слоях. В смысле перспектив нефтегазоносности Карабудахкентская площадь оценивалась отрицательно .
В 1961 г. на рассматриваемой площади было начато структурно-поисковое бурение, в результате которого получены данные, позволяющие существенно изменить представление о геологическом строении и по-новому оценить перспективы нефтегазоносности этой площади. Было доказано закономерное изменение мощностей и литологического состава палеогеновых и мезозойских пород при довольно сложном взаимоотношении между отдельными стратиграфическими подразделениями. Так, установлено, что майкопские отложения характеризуются возрастанием мощностей в северном и северо-восточном направлениях от 150-200 м (скв. 2, 3, 8, 11, 13 и 97) до 600-800 м (скв. 6, 7, 12, 15 и 24). Мощности майкопской толщи увеличиваются в основном за счет появления в разрезе нижних горизонтов свиты, которые отсутствуют в области выходов этих отложений на дневную поверхность (рис. 1). Наряду с этим устанавливается трансгрессивное залегание верхнего майкопа на подстилающих отложениях верхнего мела вплоть до туронского яруса, фораминиферовой свиты, хадумского горизонта и муцидакальско-миатлинской толщи. Трансгрессивное залегание верхнемайкопских слоев отражается в непосредственном контакте с разновозрастными отложениями без видимых угловых несогласий, но почти всегда подтверждается наличием прослоев конгломератов. Последние состоят из окатанной гальки верхнемеловых и фораминиферовых пород, а местами из обломков хадумских мергелей В скв. 13 были вскрыты наиболее мощные пласты и прослои конгломератов до 10 м.
Литологический состав майкопской толщи в пределах описываемой площади незначительно, но закономерно изменяется. В западной части площади, где развиты преимущественно верхнемайкопские отложения, доминирующее положение занимают глинистые породы. К востоку песчанистость возрастает и в разрезах появляются отдельные линзовидные пласты и прослои алевролитов, которые в основном приурочены к муцидакальской толще. Из последних в ряде скважин (скв. 25 и 26) отобраны нефтенасыщенные образцы.
Хадумский горизонт почти полностью размыт в пределах Карабудахкетской моноклинали и встречается только на восточном окончании Эльдамо-Иргартбашского поднятия, где он несогласно (с конгломератом в основании) залегает на известняках маастрихтского яруса и местами непосредственно контактирует с верхнеэоценовыми отложениями. Мощность хадумского горизонта изменяется с запада на восток от 30-40 м до нуля.
Фораминиферовые слои также развиты в западной части площади (80-100 м) и совершенно размыты в пределах Карабудахкентской моноклинали. В западной части площади в разрезе фораминиферовых слоев четко выделяется пестроцветная, зеленая, кумская и белая свиты, которые представлены чередованием известняков и мергелей. К северо-востоку, по мере погружения слоев, отмечается резкое сокращение мощности фораминиферовой свиты, а также размыв сначала нижних горизонтов, а затем и всей свиты в целом. В зонах выклинивания отдельных горизонтов фораминиферовой свиты довольно часто встречаются подводнооползневые деформации, глыбовые внедрения и конгломераты.
Для верхнемеловых отложений характерно значительное сокращение суммарной мощности от 260-280 м (Эльдамо-Иргартбашское поднятие) до 23 м (Карабудахкентская площадь, скв. 15). Причем к северо-востоку от описываемой площади их мощность вновь возрастает, достигая в Талгах и Заузанбаше соответственно 380 и 540 м. Область резкого сокращения мощности верхнего мела, совпадающая с зоной полного размыва фораминиферовой свиты, очевидно, соответствует сводовой части антиклинали, существовавшей на Карабудахкентской площади в палеогеновое время.
Весь комплекс верхнемеловых отложений представлен известняками с редкими простоями мергелей. Лишь в сеноманском ярусе отмечаются темно-серые алевролитовые глины с базальным конгломератом в основании, залегающим непосредственно на нижнеальбских слоях.
Нижнемеловые отложения представлены альбским, аптским и верхнебарремским ярусами и только в западной части площади (Эльдама) отмечены отложения нижнего баррема. Комплекс нижнемеловых отложений на всей описываемой территории трансгрессивно залегает на среднеюрских породах. В зонах контакта во всех скважинах, вскрывших эти породы, устанавливается наличие базальных конгломератов (до 0,5 м).
Верхнеюрские отложения на рассматриваемой площади отсутствуют и, вероятно, развиты только в северо-восточном и северном направлениях; в частности, они вскрыты разведочными скважинами в Заузанбаше. Суммарная мощность нижнемеловых пород на Карабудахкентской площади составляет 260 м (скв. 12), к северу она возрастает и в Заузанбаше достигает 400 м. Отложения нижнего мела сложены глинисто-аргиллитовыми и песчано-алевролитовыми породами с наличием нескольких прослоев конгломератов, свидетельствующих о внутриформационных перерывах.
Юрские отложения вскрыты единичными скважинами и на небольшую мощность (до 150 м). Представлены они байосским ярусом, сложенным аргиллитоподобными глинами с прослоями и пластами алевролитов и песчаников.
В настоящее время установлено, что Карабудахкентская площадь характеризуется своеобразным и довольно сложным строением, обусловленным вполне определенными условиями палеотектонического развития. Анализ изменения мощностей верхнемеловых и фораминиферовых отложений дает основание утверждать, что к концу верхнемелового времени на рассматриваемой территории существовало ясно выраженное антиклинальное поднятие, которое в виде островной суши сохранилось до конца олигоцена. Об этом свидетельствует полное отсутствие хадумских и фораминиферовых пород, а также глубокий размыв верхнемеловых слоев. Причем линии равных мощностей верхнемеловых отложений образуют отчетливо выраженные замкнутые контуры, соответствующие конфигурации палеосвода антиклинального поднятия (см. рис. 1).
Последующие тектонические движения, приведшие к резкому погружению депрессионных участков (Буйнакской и Катынтауской синклиналей), с одной стороны, и воздымание Эльдамского поднятия, - с другой, изменили существующий структурный план, в результате чего антиклиналь приобрела форму структурной террасы. Этот структурный план и определил в дальнейшем условия осадконакопления неогеновой толщи.
Таким образом, в тектоническом строении Карабудахкентской площади наблюдаются два структурных плана: мезозойский и послепалеогеновый.
Миоценовый комплекс пород слагает Карабудахкентскую моноклиналь, являющуюся непосредственным продолжением Губден-Сергокалинской моноклинали. Описываемая структура протягивается в северо-западном направлении и на всем протяжении осложнена продольным разрывом типа взброса. Амплитуда взброса не превышает 250 м, плоскость разрыва наклонена на северо-восток под углами 45- 50° и, выполаживаясь с глубиной, затухает в верхнемайкопских глинах. Простирание линии взброса строго соответствует простиранию моноклинали.
Структурная карта, построенная по поверхности верхнего мела, позволяет выявить основные черты тектонического строения мезозойских отложений площади (рис. 2). Последняя имеет форму структурной террасы и находится в определенных взаимоотношениях с Салтабакской структурной террасой, Эльдамо-Иргартбашской и Ачисинской складками, а также с южным периклинальным окончанием Талгинского купола.
Карабудахкентская структурная терраса в южной части площади имеет субмеридиональное простирание, а в северной - отклоняется на запад и приобретает субширотное направление. Этот поворот соответствует изгибу продольной оси Эльдамо-Иргартбашского поднятия. Общая протяженность структурной террасы достигает 15 км. Для юго-западной и запад ной ее части характерно пологое залегание слоев верхнемелового и палеогенового комплексов, углы падения не превышают 7-8°. По мере погружения в северо-восточном направлении углы падения слоев резко возрастают и образуется тектоническая ступень - структурная терраса, вероятно, осложненная продольным разрывом (см. рис. 1). Наклон слоев достигает 45° в южной и 20-25° в северо-западной частях структуры. Южным продолжением Карабудахкентской структуры является Салтабакская структурная терраса. Последняя, в свою очередь, служит северным продолжением Западной антиклинальной зоны [2].
Дополнительными элементами, осложняющими мезозойскую структуру, являются стратиграфические несогласия, описанные выше, а также разрывные нарушения сбросового типа с небольшими амплитудами смещения. К числу последних следует отнести небольшой разрыв, отмеченный в скв. 97. Эта скважина, пройдя зурамакентские слои с углами падения 10-13°, вскрыла последовательно хадумские и фораминиферовые породы, залегающие под углом 45°, и верхнемеловые слои, имеющие углы падения 55°. Породы этих отложений подвержены сильной трещиноватости. Интенсивная тектоническая трещиноватость карбонатных пород, крутые углы их залегания, а также наличие поверхностей скольжения явно свидетельствует о приуроченности их к зоне разрыва. Следует отметить, что трещиноватые породы (известняки и мергели) были заполнены нефтью. Учитывая характер разрыва, вскрытого скв. 97 и не затрагивающего зурамакентские слои, можно предположить, что этот разрыв образовался до миоцена. Аналогичное тектоническое нарушение было вскрыто скв. 13.
Несмотря на имеющиеся многочисленные признаки стратиграфических перерывов, угловые несогласия в разрезах скважин не наблюдались, исключая небольшое несогласие между нижним мелом (7°) и средней юрой (10°). Значительные угловые несогласия следует ожидать на северо-восточном погружении структурной террасы в области появления самых нижних горизонтов майкопской свиты: между миатлинской толщей и фораминиферовыми слоями.
Тектоника площади по более глубоким отложениям средней юры изучена недостаточно. Однако имеющиеся геологические данные по пробуренным скважинам позволяют предполагать, что структура площади по юрским слоям сохраняет основные морфологические признаки меловой структуры.
Рассматривая вопросы нефтегазоносности площади, следует отметить, что при бурении скважин наблюдалось большое количество нефтегазопроявлений, связанных с различными комплексами отложений - от майкопских до среднеюрских включительно.
В майкопских отложениях интенсивные нефтегазопроявления отмечались в скв. 1, 4, 5, 6, 7, 20 и 22, причем в скв. 4 и 5 были получены промышленные притоки нефти с дебитом от 6 до 40 т/сутки. Все эти проявления связаны с зонами интенсивной тектонической раздробленности пород майкопской свиты, представленных глинисто-алевролитовыми разностями.
Нефтепроявления в фораминиферовых слоях отмечались в виде заполнения нефтью полостей тектонических трещин отобранных образцов и повышенным газовым фоном по газокаротажу. Подобного типа признаки нефти и газа наблюдались в скв. 6, 7, 8, 13 и 97. Необходимо отметить, что описанные нефтегазопроявления в фораминиферовых отложениях обычно приурочены к участкам выклинивания этих отложений вверх по восстанию слоев на крутом борту структурной террасы.
Для оценки перспектив Карабудахкентской площади интересны нефтегазопроявления, полученные в породах верхнемеловых отложений. Это в большинстве случаев наличие нефти в системе тектонических трещин. В отдельных скважинах, кроме заполнения трещин, наблюдалось насыщение нефтью пор известняков. При хлороформенных вытяжках удалось получить объем нефти, составляющий 7% от объема породы.
В нижнемеловых отложениях наблюдалось разгазирование глинистого раствора при вскрытии песчано-алевролитовых прослоев (скв. 12).
В среднеюрских породах отмечались незначительные признаки нефти и газа в виде насыщения алевролитовых прослоев и газирования скважин в процессе бурения.
Фораминиферово-верхнемеловой комплекс карбонатных пород характеризуется высокой водообильностью на участках, прилегающих к их естественным выходам. Здесь основными водоносными горизонтами являются трещиноватые известняки кампан-маастрихтской толщи, из которой был получен приток (Sr = 27-30 мг зкв/л) сульфатно-натриевого и гидрокарбонатно-натриевого типов воды дебитом 600- 2600 м3/сутки (скв. 11 и 32). Можно предполагать развитие высокоминерализованных хлоркальциевых вод на северо-восточном погружении Карабудахкентской тектонической террасы.
В песчано-алевролитовых породах нижнего мела и средней юры отмечено наличие высокоминерализованных (S r = 1200-1800 мг-экв/л) хлоркальциевых вод, содержащих нафтеновые кислоты (0,59 мг/л), йод (7,7-20,4 мг/л) и бром (112 -147 мг/л). Дебиты вод из этих отложений изменяются от 640 до 14 м3/сутки, что связано с выклиниванием и размывом отдельных пластов песчаников и алевролитов.
Учитывая гидрогеологическую зональность, тесно связанную с особенностями геологического строения Карабудахкентской площади, можно говорить о гидродинамической изолированности палеогеновых, меловых и юрских пород на северо-восточном окончании структуры.
Приведенные выше данные о геологическом строении и нефтегазоносности Карабудахкентской площади позволяют сделать следующие выводы.
Структура рассматриваемой площади в палеотектоническом плане представляла крупную антиклиналь, в сводовой часта которой периодически происходил размыв верхнеюрских, меловых и палеогеновых отложений. Размытые в присводовой части комплексы этих отложений развиты на северо-восточном крыле древнего поднятия и представляют интерес для поисков в них экранированных залежей нефти и газа.
Перспективы нефтегазоносности связываются со следующими стратиграфическими комплексами.
1. Верхнеюрские отложения, размытые в пределах Карабудахкентской площади, несомненно, присутствуют па погружении в области, примыкающей к Катынтауской и Хапчау-Башской синклиналям. С появлением этого комплекса пород и в условиях их несогласного перекрытия можно предполагать наличие стратиграфически экранированных залежей нефти и газа. Возможно экранирование карбонатных пород титона и гранулярных пластов келловейского яруса, обладающих на смежных площадях (Заузанбаш) хорошими коллекторскими свойствами.
2. Нижнемеловые отложения, характеризующиеся наличием нескольких внутри-формационных перерывов и отсутствием в пределах описываемой площади готеривского и валанжинского ярусов, могут представлять интерес на участках их погружения. Перспективы связываются с возможным наличием стратиграфически и литологически экранированных залежей нефти в гранулярных и трещиноватых коллекторах.
3. Верхнемеловой карбонатный комплекс пород перспективен в области крутого борта структурной террасы, где, вероятно, проявлялись наибольшие тектонические напряжения, обусловившие интенсивное развитие трещиноватости известняков. Наряду с этим можно предполагать стратиграфическое экранирование майкопскими отложениями кампан-маастрихтской толщи, которая отличается повышенной диагенетической трещиноватостью.
4. Фораминиферовые отложения также представляют практический интерес для поисков нефти и газа в условиях погружения структурной террасы ввиду их выклинивания. Из фораминиферовых пород наиболее перспективны известняка и мергели белой и зеленой свит. Кумские и пестро-цветные слои рассматриваются как экранирующие.
5. Майкопская свита промышленно нефтеносна в зонах крупных тектонических нарушений, где скопление нефти связано с сильно перемятыми и трещиноватыми породами. Кроме этого, не исключена возможность скоплений нефти и газа в песчано-алевролитовых пластах муцидакальско-миатлинской толщи, полностью выклинивающейся в пределах юго-западной части структурной террасы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Геология и нефтегазоносность Восточного Предкавказья. Тр. КЮГЭ АН СССР, вып. 1, под ред. И.О. Брода, 1958.
2. Гасангусейнов Г. Г. и Шарафутдинов Ф.Г. Новые данные о строении северной части Западной антиклинальной зоны Дагестана. Новости нефт. и газ. техн., серия Геология, № 8, 1962.
Дагестанская компл. геол. экспедиция, ГНИ
Рис. 1. Геологический профильный разрез по линии А - Б.
1 -караганский горизонт, 2 - чокракский горизонт, 3 - майкопская свита, 4-фораминиферовые слои, 5 - верхнемеловые отложения, 6 -нижнемеловые отложения, 7 - среднеюрские слои
Рис. 2. Структурная карта Карабудахкентской площади по кровле верхнемеловых отложений.
1 - геологические границы; 2 - тектонические нарушения, 3-разведочные скважины; 4 - структурные скважины; 5 – изолинии кровли датского яруса; ярусы: 6-датский, 7 - маастрихтский,8 - кампанский, 9 - сантонский, 10 - коньякский, 11 - туронский.