|
УДК 550.8 (471.53) |
НЕКОТОРЫЕ ДАННЫЕ О ГЕОЛОГИЧЕСКОМ СТРОЕНИИ ДОБРЯНСКОГО РАЗВЕДОЧНОГО РАЙОНА
В.Д. Щербина
Добрянский разведочный район имеет сложное геологическое строение. В настоящее время здесь намечается четыре структуры первого порядка: северный склон Перм-ско-Башкирского свода; Верхне-Камская впадина, представленная восточной частью Чермозской седловины; Предуральский краевой прогиб, включающий в себя Соликамскую депрессию и Косьвинско-Чусовскую седловину; западные отроги складчатого Урала (см. рис.).
Северный склон Пермско-Башкирского свода в рассматриваемом районе представлен самой северной частью, на которой установлены две структуры второго порядка: Краснокамско-Полазненский и Каменноложский валы.
Краснокамско-Полазненский вал расположен на северном периклинальном окончании Пермско-Башкирского свода. От Лобановского вала он отделяется Муллинской депрессией, а от Камского свода - Чермозской седловиной. Наиболее приподнятая часть зоны вала осложнена структурами третьего порядка: Нытвинской, Краснокамской, Северо-Камской, Полазненской. Все они имеют северо-восточное простирание. В Добрянский разведочный район входит только Полазненское поднятие.
В последнее время глубоким разведочным бурением установлено продолжение Краснокамско-Полазненского вала на восток и северо-восток и установлено еще одно поднятие - Межевское. По-видимому, вал продолжается дальше на северо-северо-восток и погружается в Чермозскую седловину. Вероятно, севернее Полазны наряду с уже открытым Межевским поднятием будут встречены еще погребенные структуры третьего порядка северного простирания, идущие почти параллельно Каменноложскому валу.
Каменноложский вал первоначально считался продолжением Козубаево-Лобановского вала. В результате исследований последних лет он выделен в самостоятельную структуру второго порядка и расположен в северной части Пермско-Башкирского свода, непосредственно примыкающей к зоне Предуральского прогиба. Вал осложнен группой поднятий почти меридионального простирания, расположенных в такой последовательности: Кривинское, Каменноложское, Яринское, Северо-Яринское, Кухтымское.
В южной части вала отмечено соответствие структурных планов по нижнепермским и каменноугольным отложениям. В северной части, особенно в зоне, примыкающей к участку распространения рифовых массивов, тектоника с глубиной изменяется и возникает несоответствие структур.
По пермским отложениям вал испытывает незначительное погружение к северу и имеет почти симметричное строение со средней амплитудой до 80 м.
По каменноугольным отложениям становится заметной асимметрия вала (западное крыло погружается под углом 11°30', восточное крыло менее крутое, чем западное и осложнено террасовидными уступами), а амплитуда вала возрастает до 140 м. Глубина прогибов между поднятиями увеличивается, а за Кухтымским поднятием отмечается интенсивное погружение вала под углом 3°. По-видимому, вал здесь затухает, встретив на своем пути зону Предуральского прогиба.
Верхне-Камская впадина в рассматриваемом районе представлена восточной частью Чермозской седловины. Эта седловина располагается между Пермско-Башкирским сводом и южной частью Камского свода. Осевая зона седловины проходит в северо-восточном направлении. Амплитуда депрессии по отношению к сводовой части Краснокамско-Полазненского вала составляет 350 - 400 м. По верхнепермским отложениям депрессия погружается в юго-западном направлении, а по кровле кунгурских пород происходит подъем слоев в сторону Предуральского прогиба. По более древним отложениям наблюдается обратная картина - седловина постепенно погружается в северо-восточном направлении и восточнее участка Чермоз - Добрянка она уходит в Предуральский прогиб.
Предуральский прогиб. Между платформенной частью Пермского Прикамья и Уральским хребтом располагается крупная отрицательная тектоническая форма первого порядка - Предуральская впадина. Впадина представляет собой передовой прогиб герцинской складчатой системы Урала и прослеживается на всем протяжении последнего, за исключением нескольких участков, расположенных за пределами Пермской области.
Западная граница впадины проводится вдоль края флексурообразного изгиба артинских отложений. Восточный край впадины условно фиксируется по выходам на дневную поверхность нижнекаменноугольных и девонских отложений. Длина впадины в пределах Пермской области около 440 км, ширина от 40 до 85 км. Наибольшую глубину впадина имеет по карбону и девону, вверх по разрезу до кровли кунгурского яруса она постепенно выполаживается.
Из-за быстрого роста мощностей карбона и перми осевая часть впадины в восточном направлении по нижнекаменноугольным и девонским отложениям смещается к востоку по сравнению с ее положением по кунгурскому ярусу. Это смещение колеблется от 20 до 40 км. По геологическому строению, фациальному составу пермских отложений и истории формирования Предуральская впадина делится на три части: северную, среднюю и южную.
Северная часть состоит из Соликамской депрессии и Косьвинско-Чусовской седловины.
Средняя часть известна под названием Юрюзано-Сылвенской депрессии.
В Добрянский разведочный район в настоящее время входит южная часть Соликамской депрессии и полностью Косьвинско-Чусовская седловина.
Тектоническое строение Соликамской депрессии известно в основном по верхним горизонтам кунгурского и артинского ярусов. Ширина впадины 60-70 км. Наиболее прогнутая часть депрессии по артинским отложениям расположена в районе городов Березники и Соликамск, где абсолютная отметка маркирующего горизонта равна -854 м. К северу и югу от этих участков идет повышение отметок. Западный борт депрессии четкий и крутой за исключением сочленения с Чермозской седловиной, где граница пока представляется расплывчатой. Углы наклона западного борта депрессии составляют 1-2°. Восточный борт впадины недостаточно изучен и проводится условно по выходам на поверхность каменноугольных отложений. По кунгурским отложениям в западной и центральной частях депрессии на общем наклоне пород выделяются три вала: Камско-Вишерский, Березниковский и Игумский. Все они вытянуты почти параллельно осевой части впадины и представляют собой цепочку, состоящую из небольших пологих поднятий. Длина валов порядка 150-200 км, ширина 6-15 км, амплитуда 100 м, наклон крыльев не превышает 6°. Установлено, что перечисленные валы расположены в зоне распространения пластических структур, связанных с солью. Максимальная мощность соли 500-525 м наблюдается в приосевой части Березниковского вала, в сторону платформы и складчатого Урала она уменьшается. По более древним отложениям Соликамская депрессия прослеживается со смещением приосевой части к востоку вследствие увеличения мощности карбона по направлению к Уралу.
Косьвинско-Чусовская седловина - наиболее интересная с геологической точки зрения территория Предуральского краевого прогиба. Она представляет собой суженную часть впадины, характеризующуюся благоприятными условиями для формирования более высоких складок в перми и карбоне. Здесь отмечается значительная трещиноватость пород за счет максимальных тектонических напряжений. В этом районе можно предположить развитие узких складок с сокращением мощности в своде каменноугольных структур, т. е. складок, заложенных еще в карбоне и сохранивших свое строение до настоящего времени. По нижнепермским отложениям Косьвинско-Чусовская седловина является крупной структурой, расположенной между Соликамской и Юрюзано-Сылвенской депрессиями, с четко выраженными крыльями впадины на западе и востоке. Западное крыло седловины граничит с северо-восточной частью Пермско-Башкирского свода. Граница между платформой и седловиной проводится по резкому погружению нижнепермских отложений к востоку под углом 3-5°. Вместе с ростом мощностей в сторону прогиба наблюдается резкая смена фаций нижнепермских отложений, что позволяет выделить три зоны, отмечаемые на всей территории Предуральского прогиба.
Первая зона - зона непосредственного стыка платформы с прогибом. Она отмечается по распространению в артинских отложениях рифовых массивов. Эта неширокая полоса (15-20 км) тянется с севера на юг.
В последнее время структурно-поисковым и глубоким бурением в первой зоне изучены Луховская, Таежная и другие площади. На Луховской площади выявлено семь рифов. Вся повышенная зона, осложненная рифами, названа Луховским поднятием. Поднятие имеет слабо выраженное северо-восточное простирание. Размеры по кровле артинских отложений составляют 8x5 км. Амплитуда поднятия без снятия рифов 200 м, при снятии - 75 м. По каменноугольным отложениям поднятие не наблюдается, отмечается лишь моноклинальный подъем в восточном направлении. По артинским отложениям между Луховским и Ольховским поднятиями отмечается прогиб.
На Таежной площади, расположенной восточнее Каменноложского вала, выявлено 18 рифов. Размеры их такие же, как и на Луховской площади. Глубокими скважинами установлено, что с глубиной отмечается моноклинальное залегание слоев с погружением в сторону востока под углом до 1°.
Стратоизогипсы по кровле сакмарского каротажного репера, верейского и тульского горизонтов секут площадь с севера на юг, отражая в какой-то степени конфигурацию близлежащего Каменноложского вала. Переход из одной зоны в другую характеризуется значительным погружением (до 4°). За этим погружением количество артинских рифов резко уменьшается.
Вторая зона - зона распространения соли кунгурского возраста представлена наличием пластических структур. Она имеет ширину 18 - 25 км и к югу постепенно сужается. Мощность соли, вскрытой в центральной части зоны, составляет 80 - 85 м и к северу в сторону Соликамской депрессии возрастает до 120 м. В восточном и западном направлении кунгурская соль выклинивается. В этой зоне верхняя часть артинских отложений представлена терригенной фацией. При построении структурной карты по кровле артинского яруса установлен ряд структур третьего порядка, вытянутых почти в меридиональном направлении (Ольховское, Истокское, Тиховское, Голубятское и другие поднятия, еще полностью не оконтуренные).
Третья зона непосредственно примыкает к складчатому Уралу. Она еще более узкая, чем две первые зоны (5-7 км), углы падения слоев в сторону впадины возрастают до 5-15°. Эта зона осложнена, вероятно, более крутыми и очень узкими антиклинальными складками каменноугольного возраста меридионального простирания. В настоящее время она еще не изучена.
Первые промышленные скопления нефти в Добрянском разведочном районе связаны с открытием Полазненского месторождения (1939 г.). Открытие в последующие годы Лобановского, Шалашнинского и Каменноложского нефтяных месторождений подтвердило перспективность северной части Пермско-Башкирского свода. В настоящее время нефтегазопроявления в районе известны во многих горизонтах палеозойской системы.
Промышленные скопления нефти, приуроченные к структурам Краснокамско-Полазненского вала, встречены в подольских, каширских, верейских, башкирских, намюрских, яснополянских и пашийских отложениях.
На Каменноложском валу, где поднятия отчетливо прослеживаются только по пермским и каменноугольным отложениям, установленная нефтеносность приурочена только к карбону (к каширскому и верейскому горизонтам, башкирскому и намюрскому ярусам, яснополянскому надгоризонту и местами к карбонатным отложениям турнейского яруса).
Все упомянутые месторождения относятся к северной части Пермско-Башкирского свода.
Предуральский краевой прогиб, представленный Косьвинско-Чусовской седловиной, является второй тектонической зоной Добрянского района, перспективной на нефть и газ. Здесь впервые в Волго-Уральской нефтеносной области открыто Верхне-Чусовское месторождение нефти, приуроченное к погребенному артинскому рифовому массиву известняков. Со времени этого открытия прошло 32 года, а впадина в нефтегазоносном отношении изучена очень слабо. Планомерное изучение прогиба в пределах Добрянского района геофизическими методами, структурным и глубоким бурением началось лишь с 1959 г. За это время здесь проведено структурное (85000 м) и поисково-разведочное (50000 м) бурение, а также несколько опытно-методических сейсмопрофилей широтного направления.
В результате сопоставления геологических разрезов седловины и окружающих районов по девону, карбону и перми выделено несколько толщ, перспективных в нефтегазоносном отношении. Карбонатно-терригенная эйфельско-пашийская толща имеет общую мощность до 95 м (скв. 26, Ольховское поднятие), из которых 25 м - песчаники. Карбонатная турнейская толща (70-90 м) широко распространена и вскрыта на Луховской, Ольховской, Голубятской и Таежной площадях. Нижневизейская терригенная толща (65- 105 м, из которых 25-55 м - песчаники) развита на всем протяжении седловины. Карбонатная сакмаро-артинская толща имеет мощность 750-800 м. Нефтеносность нижней перми приурочена к артинским рифовым массивам, состоящим из глинистых участками кавернозных известняков и мелкопористых доломитов, верхняя часть которых бывает заполнена газом, а нижняя - тяжелой сернистой нефтью, и к сакмарским известнякам, участками пористым и трещиноватым, но в основной массе плотным и сильно окремнелым. Пористые и трещиноватые участки заполнены горючим газом, 26% которого составляет метан. Нефтеносность каширо-намюрской толщи, характерная для платформы, здесь не отмечена. Нижневизейская терригенная толща наиболее перспективна в нефтегазоносном отношении. На Ольховском поднятии из нее получена промышленная нефть с высоким газовым фактором. В турнейской карбонатной толще нефтепроявления отмечены на Луховской, Ольховской и Верхне-Добрянской площадях. В эйфельско-пашийской карбонатно-терригенной толще нефтепроявления встречены в песчаниках пашийского горизонта и живетского яруса на Ольховском поднятии. Здесь же установлены значительные газопроявления в эйфельских известняках. Следует отметить, что для рассматриваемой территории при движении с запада на восток (к Уралу) характерно общее уменьшение пористости пород. Так, нижневизейские нефтеносные песчаники Каменноложско-Яринского месторождения имеют пористость до 22% и газопроницаемость до 1900 мд, в то время как на Ольховском месторождении по трем образцам определена открытая пористость песчаников 10,8%, а газопроницаемость составляет 17-72 мд. При общем уменьшении пористости пор'Од к востоку многие своды положительных структур возможно, будут иметь повышенную пористость и проницаемость. Кроме того, вероятно улучшение коллекторских свойств пород за счет увеличения трещиноватости при приближении к Уралу.
По мнению Н.А. Пьянкова, качество нефтей улучшается от платформы к прогибу, т. е. удельный вес, содержание серы и асфальтово-смолистых веществ будут уменьшаться к востоку. В этом же направлении будет возрастать количество растворенного газа и уменьшаться содержание азота. Данные выводы подтверждаются при сопоставлении состава нефтей и других компонентов от Полазны через Каменный Лог и Ярино до Кухтыма.
На основании изложенного можно сделать вывод о том, что на западном борту и в центральной части впадины возможны месторождения с более легкой нефтью, меньшим количеством серы. Величина газового фактора будет выше, а в ряде случаев возможно наличие газовых или газоконденсатных месторождений в девоне, карбоне и перми. Однако поиски антиклинальных структур в девоне и карбоне затруднены из-за отсутствия достаточно обоснованной методики разведочных работ. На рассматриваемом участке впадины нет ни одной положительной структуры по кунгуру или же артинским отложениям, которая бы отображала залегание каменноугольных или же более древних отложений. Это объясняется широким развитием структур облекания артинских рифов и соляных поднятий. Следовательно, выявление структур в карбоне по более молодым отложениям возможно только по горизонтам подрифовых пород - по сакмарским отложениям. Для скорейшего уточнения геологического строения седловины и примыкающих территорий и выяснения наиболее рациональной методики следует: профильными структурно-поисковыми скважинами изучить строение Косьвинско-Чусовской седловины с примыкающими областями в северной, центральной и южной частях (общее количество скважин - 25; проектный горизонт - сакмарский каротажный репер; проектная глубина - 860-900 м)\ в наиболее повышенных частях первого, второго и третьего профилей заложить по три глубоких поисковых скважины, положение которых уточнится в процессе разбуривания структурных профилей (проектный горизонт - верхнебавлинские отложения; проектная глубина 2500-2700 м). Только после выполнения этих работ можно изучить геологическое строение самой узкой части впадины, ее связь с примыкающими районами и установить целесообразность дальнейших разведочных работ на нефть и газ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сафроницкий Н.А. К поискам нефти в Уфимско-Соликамской впадине. Труды ВНИГНИ, вып. 31, 1960.
2. Сб. Волго-Уральская нефтеносная область, «Тектоника». Труды ВНИГНИ, вып. 100, 1956.
3. Нечитайло С. К. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности новых районов северо-восточной части Русской платформы, Гостоптехиздат. 1960.
- Абрикосов И.X. Результаты геологоразведочных работ на нефть и газ в 1960 г. и направление их на 1961 - 1965 гг. в Пермской области. Геология нефти и газа, 1961, № 8.
Контора разведочного бурения № 1 треста Пермнефтеразведка
Рисунок Тектоническая схема Добрянского района.
Артинские структуры: 1 - Истокская, 2 - Верхне-Истокская, 3 - Нижне-Вильвенская, 4 - Вильвенская, 5 - Таежная, 6-Тиховская. Каменноугольные структуры: I - Северо-Камская, II- Полазненская, III - Межевская, IV - Кривинская, V - Каменноложская, VI - Яринская, VII - Северо-Яринская, VIII - Кухтымская, IX - Луховская, X - Верхне-Добрянская, XI -Ольховская.
А - западная граница Предуральской впадины, Б - зона распространения рифовых массивов, В-одиночные рифы, Г - граница Косьвинско-Чусовской седловины, Д - зона распространения кунгурских солей, Е-северная граница Пермско-Башкирского свода.