|
УДК 553.982.239.550.8 |
НЕКОТОРЫЕ КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ СТРУКТУРНЫХ НОСОВ И ТЕРРАС ПРИ ПОИСКАХ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ И ГАЗА
А.Д. Рыбакова, А.М. Бельков
Структурные планы локальных поднятий изменяются под воздействием региональных наклонов. Эти изменения проявляются в увеличении углов падения на крыльях и периклиналях локальных поднятий, а также в выполаживании этих структурных элементов.
При значительных углах региональных наклонов отдельные поднятия перестают существовать как замкнутые структурные ловушки, и на их месте возникают структурные носы и террасы. Последнее наблюдается в том случае, когда амплитуда регионального наклона пород превышает амплитуду локального поднятия.
Раскрытие замкнутых ловушек происходит в сторону регионального подъема слоев, и изменение их структурного плана находится в зависимости от положения локальных поднятий относительно направления регионального наклона. Если поднятие было вытянуто вкрест регионального наклона слоев и последний совпадал с направлением падения слоев на пологом крыле, то при его расформировании должна возникнуть структурная терраса. При этом, на структурной карте наблюдается разрядка изогипс на месте свода поднятия относительно окружающих участков (рис. 1, а). При совпадении регионального наклона с крутым крылом поднятия на структурной карте при его раскрытии фиксируется структурный нос со сгущением изогипс по крутому крылу и с обширной площадкой на месте свода и пологого крыла поднятия (рис. 1, б).
Структурный нос может образоваться и при региональном наклоне, происходившем в ту или другую сторону по длинной оси поднятия. В этом случае на структурной карте отмечается сгущение изогипс как со стороны крутого крыла, так и на периклинали, обращенной по региональному наклону слоев. На месте противоположной периклинали и свода будет рисоваться вытянутая площадка (рис. 1, в).
В ходе геологической истории многие поднятия испытывают влияние нескольких региональных наклонов. При этом последующие региональные наклоны могут совпадать или не совпадать с первоначальным.
При наложении однонаправленных региональных наклонов в горизонтах, испытавших первоначальный наклон, угол падения пород возрастает, что должно привести к дальнейшему раскрытию структурных ловушек. В этом случае в процессе расформирования структурных ловушек будут вовлечены и поднятия с относительно более высокими амплитудами.
Если повторный региональный наклон имел направление, противоположное первоначальному, то угол регионального падения пород, испытавших первоначальный наклон, должен уменьшиться на величину угла повторного регионального наклона. При таком соотношении наклонов ранее расформированные структурные ловушки могут вновь замкнуться, а в верхних горизонтах над замкнутыми поднятиями будут фиксироваться структурные носы и террасы.
Все сказанное отражено в структурных планах локальных поднятий по различным горизонтам.
Изучение этого вопроса на территории Саратовской области показало, что палеозойские отложения испытали два региональных наклона. Один из них возник в каменноугольный период и достиг максимума в предъюрское время (предмезозойский наклон), другой - произошел в послепалеогеновое время. Во втором случае региональный наклон приобрели породы мезозоя и палеозоя.
Угол регионального наклона, возникшего в предмезозойское время, превышал 1°, тогда как величина угла послепалеогенового регионального наклона не превышала 30'-40'.
Если в предмезозойское время породы палеозоя имели региональный наклон на юго-восток по всей территории Саратовской области, то породы мезозоя и палеогена в различных районах этой территории приобрели региональный наклон в нескольких направлениях, который в одних районах совпадает с предмезозойским, в других - имеет противоположное направление.
В связи с указанной взаимосвязью региональных наклонов в пределах Саратовского Поволжья можно выделить два типа структурных носов. К первому типу принадлежат структурные носы, палеозойские породы которых наклонены в одну сторону, а породы мезо-кайнозоя и размытая поверхность палеозоя имеют падение обратного направления. Ко второму типу относятся такие, в которых породы всего осадочного комплекса имеют региональный наклон в одном направлении.
Примером структурных носов первого типа может служить Западно-Рыбушанский (см. рис. 1, б и рис. 2, а).
Здесь отложения мезозоя и размытая поверхность палеозоя наклонены на северо-запад, а породы палеозоя - на юго-восток. В мезозое на Западно-Рыбушанской площади существует структурный нос. Этой структурной форме в палеозое соответствует замкнутое поднятие по всем вскрытым горизонтам карбона. Исключение представляет размытая поверхность палеозоя, структурная форма которой всегда совпадает со структурной формой в мезозое.
Региональный наклон северо-западного направления и структуроформирующие движения в послепалеогеновое время способствовали замыканию структурной ловушки в породах - палеозоя. В результате этих движений в настоящее время на Западно-Рыбушанской площади в породах палеозоя фиксируются замкнутые ловушки, содержащие залежи газа в верхнебашкирском, нижнебашкирском, серпуховско-окском и тульском горизонтах. К этому типу структурных носов также относятся: Алисовский, Белоозерский, Северо-Грузиновский, Северо-Суровский и др.
Ко второму типу структурных носов можно отнести Гуселскую площадь (см. рис. 1, а и рис. 2, б). Здесь породы мезозоя и палеозоя наклонены в юго-восточном направлении. Отсутствие замкнутых ловушек отмечается в мезозойских и каменноугольных отложениях, а также в породах фаменского яруса девона. Морфологически эта площадь в указанных отложениях рисуется в виде структурной террасы, наклоненной на юго-восток. Первая замкнутая ловушка, по данным К.А. Машковича [2], появляется здесь в породах евлановско-ливенского горизонта. В нижележащих горизонтах девона наблюдается увеличение амплитуды поднятия, а, следовательно, и увеличение объема структурной ловушки.
К началу накопления осадков мезозоя Гуселская площадь представляла замкнутое поднятие по всем горизонтам палеозоя, несмотря на то, что она испытала предмезозойский региональный наклон. Амплитуда поднятия в верхних горизонтах палеозоя была значительно меньше, чем в нижних. В послепалеогеновое время при возникновении повторного регионального наклона в юго-восточном направлении структурная ловушка в ряде горизонтов палеозоя раскрылась в северозападном направлении. В результате такого раскрытия ранее существовавшие залежи углеводородов расформировались, и в настоящее время они здесь отсутствуют. Замкнутые структурные ловушки сохранились в тех горизонтах, где амплитуда поднятия превосходила амплитуду регионального наклона. Залежи нефти на Гуселском месторождении установлены в настоящее время в семилукском, кыновском, пашийском, старооскольском и воробьевском горизонтах девона. Ко второму типу структурных носов и террас следует отнести: Атамановский, Трофимовский, Квасниковский, Толстовский и др.
Сравнивая перспективы газонефтеносности указанных типов структурных носов с точки зрения сохранности замкнутых структурных ловушек, следует отдать предпочтение первому типу. Как было показано на примере Западно-Рыбушанского месторождения, региональный послепалеогеновый наклон, направленный в сторону, противоположную палеозойскому, совместно со структуроформирующими движениями создал структурные ловушки во всех изученных горизонтах палеозоя. Эта особенность позволяет ожидать под структурными носами первого типа наличия замкнутых ловушек во всех горизонтах палеозоя, начиная с самого верхнего.
Значительно меньшими перспективами должны обладать структурные носы второго типа при наложении двух однонаправленных региональных наклонов, возникших в предмезозойское и послепалеозойское время. Наложение этих региональных наклонов, в общем случае, должно способствовать увеличению угла регионального наклона пород палеозоя и привести к раскрытию структурных ловушек с большей амплитудой. В этом случае следует ожидать отсутствия замкнутых структурных ловушек в более древних отложениях палеозоя.
Вероятность сохранения или новообразования замкнутой структурной ловушки под структурными носами второго типа зависит не только от их принадлежности к тому или иному типу, но также и от положения крутого крыла поднятия относительно направления регионального наклона (рис. 3).
В Саратовском Поволжье значительное число структур имеет асимметричное строение [2, 3], поэтому наиболее приподнятая часть их находится вблизи крутого крыла. Степень раскрытия антиклинальных поднятий будет зависеть от положения свода относительно горизонтальной линии. Из рис. 3 видно, что в том случае, когда крутое крыло поднятия обращено по региональному восстанию пород, амплитуда погружения его свода относительно горизонта будет меньше, чем при совпадении крутого крыла такого же точно поднятия с направлением регионального падения пород.
Для того чтобы свод поднятия под воздействием обратного регионального наклона или последующего структуроформирующего движения поднялся над горизонтом и образовалась замкнутая структурная ловушка, в указанных двух случаях необходима различная амплитуда перемещения свода вверх. В первом случае амплитуда этого перемещения должна быть меньше, чем во втором.
В соответствии с этим и раскрытие структурных ловушек при одинаковых региональных наклонах и амплитудах складок в первую очередь произойдет в тех поднятиях, крутые крылья которых обращены по региональному падению пород.
Исходя из этих представлений и учитывая, что амплитуда поднятий в Саратовском Поволжье в основном с глубиной возрастает, можно сделать вывод о том, что раскрытые по верхним горизонтам поднятия второго типа с крутыми крыльями, обращенными по региональному восстанию пород, следует считать более перспективными в нефтегазоносном отношении, чем аналогичные поднятия с крутыми крыльями, обращенными по их региональному падению.
Перспективы раскрытых поднятий, простирание длинной оси которых совпадает с направлением регионального падения пород, оцениваются как средние между двумя указанными выше случаями.
Наиболее перспективные поднятия второго типа по верхним раскрытым горизонтам в плане должны представлять собой структурные террасы, как это наблюдается на Гуселском месторождении.
В связи с тем, что региональным наклонам подвержены значительные территории, одноименные типы структурных носов должны группироваться в пределах отдельных районов Саратовского Поволжья. Так, например, структурные носы первого типа могут быть распространены в пределах Карамышской впадины, где породы мезозоя наклонены на север, а породы палеозоя - на юг и юго-восток. Аналогичные условия, очевидно, будут и севернее Елшано-Сергиевской флексуры.
Распространение структурных носов второго типа с наложенными региональными наклонами можно ожидать на южном склоне Степновско-Советского вала. Эта часть территории Саратовского Заволжья испытала в предмезозойское время погружение в южном направлении. В послепалеогеновое время она вновь погрузилась в том же направлении.
Указанные типы структурных носов могут быть выявлены и в других районах Саратовского Поволжья.
Приведенные выше данные позволяют выделить среди нескольких десятков выявленных структурных носов и террас в Саратовском Поволжье первоочередные, наиболее перспективные и поставить правильную их разведку.
1. Рыбакова А.Д., Эздрин М.Б. Материалы к оценке структурных носов Саратовского Поволжья в связи с разведкой газонефтеносности палеозоя. Фонды Нижневолжского НИИГГ, 1961.
2. Машкович К.А. Методика поисков и разведки нефти и газа. Гостоптехиздат, 1961.
3. Дорохов В.Я. К вопросу о генезисе платформенных структур II и III порядков. Изд. АН СССР, № 1, 1960.
Нижневолжский НИИГГ
Рис. 1. Структурные карты.
Площади: а - Гуселская; б - Западно-Рыбушанская; в - Колокольцовская.
Изогипсы: 1 -кровли верейского горизонта; 2 - кровли кыновского горизонта: 3-подошвы сантонского яруса; 4-кровли тульского горизонта.
Рис. 2. Геологические профили.
Площади: а - Западно-Рыбушаиская; б - Гу-селская.
Рис. 3. Схема расформирования структурных ловушек.
h1 и h2 - амплитуды погружения сводов поднятий (h2 > h1); a1 и a2-углы региональных наклонов (a1 = a2).