К оглавлению

УДК 551.24:551.734+551.763.1 (471.4)

 

М.М. Грачевский, И.Т. Дубовской, В.М. Ротенфельд, Р.Б. Сейфуль-Мулюков

О СООТНОШЕНИИ ПАЛЕОСТРУКТУРНЫХ ПЛАНОВ ТЕРРИГЕННОГО ДЕВОНА И НИЖНЕГО МЕЛА В САРАТОВСКО-ВОЛГОГРАДСКОМ ПОВОЛЖЬЕ

Терригенные отложения среднего и верхнего девона высоко продуктивны в Саратовском Поволжье. Для уточнения условий нефтегазоносности этих отложений в сопредельных районах Саратовского Заволжья и Волгоградского Поволжья необходимо иметь четкое представление об особенностях их современной структуры и палеоструктуры (точнее структурно-фациального плана) в указанных районах. На все известные попытки восстановления этих закономерностей влияли особенности современной структуры более молодых отложений, выражающиеся в северо-восточном простирании таких линейных элементов современного структурного плана, как Иловлинский, Коробковский и Медведицкий структурные уступы и Елшано- Сергиевская дислокация. Эти элементы образуют систему, параллельную бортовому уступу Северного Прикаспия. Однако, имеются и поперечные по отношению к перечисленным системы структур северо-западного простирания (Жирновско-Линевский блок, Советско-Степновский вал). Сочетания этих различно ориентированных дислокаций, вероятно, обусловили формирование своеобразных кольцевых антиклинальных зон и коробчатых структур.

Подобная структурная обстановка позволяет предположить возможность существования на отдельных этапах геологического развития описываемой территории различных палеоструктурных планов, для каждого из которых характерно преобладание одного из двух указанных направлений простирания структурных элементов.

В настоящей статье обосновывается преобладание северо-западных простираний в палеоструктурах терригенного девона и нижнего мела и описываются особенности соотношения соответствующих палеоструктурных планов в связи с практической важностью этого вопроса.

В результате проведенных исследований в терригенном девоне Саратовско-Волгоградского Поволжья выделяются два основных типа разрезов.

Первый тип характеризуется наибольшей стратиграфической полнотой и увеличенной мощностью, которая по имеющимся материалам достигает 600-800 м в Арчеде, Елшанке, Казавле, Песковатке и, по-видимому, в Баланде. Характерно присутствие в разрезе наряду с мелководными песчаниками относительно глубоководных темноокрашенных битуминозных глинистых известняков доманикового типа и тонкоотмученных глинистых пород, а также глинистых алевролитов. Это дает основание считать данный тип разреза депрессионным.

Второй тип разреза отличается стратиграфической неполнотой и сокращенным мощностями комплекса до полного его выпадения (Луговская, Балаково, Рахмановка). Это связано с размывом кровли и сокращением мощностей отдельных горизонтов и в первую очередь воробьевского горизонта (за счет первичного выклинивания песчаников в сторону древних поднятий). Песчаники нередко становятся более грубыми в подошве, где намечаются несогласия. Этот тип разреза может быть назван несколько условно сводовым. Следует отметить его разновидность, принадлежащую к краевой части соответствующей структурно-фациальной зоны. Эта разновидность сводового типа разреза может быть названа рифовой, так как она характеризуется присутствием рифовых образований старооскольского возраста (возможно и муллинского), легко опознаваемых на каротажных диаграммах по аномальному увеличению мощности соответствующего известняка до 40-80 м. Рифы приурочены к локальным девонским структурам преимущественно северо-западного простирания.

При нанесении известных рифов на карту, отражающую изменение мощностей терригенного девона (рис. 1), обнаруживается четкая приуроченность их к флексурным ограничениям сводовых структурно-фациальных зон, что позволяет уточнить ориентировку последних как северо-западную. Приуроченность рифов к линейным флексурам («швам») северо-западного простирания, обрамляющим структурно-фациальные депрессии и отделяющим их от приподнятых зон, особенно хорошо видна на примере рифов Багаевской и Аткарской структур. К флексурным зонам, отвечающим, по-видимому, расколам в фундаменте, приурочены также рифы Кленовской, Урицкой, Соколовогорской, Советской, Степновской, Рахмановской и других площадей.

Характер размещения рифов не подтверждает представления К.А. Машковича и Л.А. Ваваевой (1962) о приуроченности среднедевонских рифов к полосе, примерно параллельной бортовому уступу Северного Прикаспия.

Приуроченность рифов к локальным структурам в Пристанном и Ириновке, имеющим по девону иное простирание, объясняется, вероятно, наличием палеоструктурной связи между Сердобско-Елшанской и Марксовской впадинами.

Описанные особенности структурно-фациального плана терригенного девона позволяют выделить в нем ряд древних впадин и поднятий северо-западного простирания, закономерно чередующихся между собой и характеризующихся флексурным сочленением.

На юго-западе описываемой территории выделяется крупное поднятие, примерно совпадающее с Задонским выступом фундамента [1], в наиболее приподнятой части которого девонские отложения полностью отсутствуют. С северо-востока к этому поднятию примыкает относительно широкая Арчединская впадина, в которой мощность рассматриваемого комплекса отложений достигает 800 м. Уменьшение мощности комплекса более чем в 2 раза в сторону Воронежского массива и Задонского выступа, по данным скважин Абрамовской площади, происходит за счет седиментационного уменьшения мощности каждого горизонта в отдельности.

Северным ограничением Арчединской впадины служит Северо-Дорожкинское поднятие, трассируемое по данным бурения до р. Медведицы. На основании рассмотрения схемы строения поверхности фундамента, составленной О.Д. Казанцевым и др. [2], можно предположить, что это поднятие продолжается к юго-востоку до Волги. К северу расположена узкая Ивановская впадина, положение которой фиксируется скважинами Ивановской площади. К юго-востоку она, по-видимому, несколько расширяется. Интересно отметить, что известная крупная Коробковская структура, выраженная по каменноугольным отложениям, по-видимому, приурочена к зоне Ивановской впадины.

Ивановская впадина отделяет Северо-Дорожкинское поднятие от Кленовско- Терсинского. Четко выраженное юго-восточное простирание Уметовской структуры дает некоторое основание предполагать продолжение Кленовско-Терсинского поднятия на юго-восток по крайней мере до р. Иловли.

Кленовско-Терсинское поднятие флексурно сочленяется с расположенной северо-восточнее Баландинско-Линевской впадиной, с максимальными мощностями терригенного девона до 700 м.

Баландинско-Линевская девонская впадина в основной своей части соответствует так называемому Жирновско-Линевскому приподнятому блоку, фиксируемому в современной структуре каменноугольных отложений. В современной же структуре фундамента этой древней впадине, по- видимому, соответствует прогиб.

Аткарско-Карамышское поднятие отделяет Баландинско-Линевскую впадину от Сердобско-Елшанской впадины. К обоим склонам его приурочены старооскольские рифовые массивы, установленные на Урицкой и Аткарской площадях. Это указывает на флексурные ограничения Аткарско-Карамышского поднятия. Расположение рифовых массивов на Суровской и Горючкинской площадях дает основание предполагать наличие осложняющей описываемое поднятие небольшой впадины северо-западного простирания.

Выделяемая в девонском плане Сердобско-Елшанская впадина является юго-восточной частью девонского прогиба, соединяющего, по-видимому, Северный Прикаспий с Московской синеклизой.

В южной части этот узкий и глубокий прогиб еще более сужается и намечается незначительная перемычка между Багаевской и Соколовогорской структурами. Она отделяет наиболее глубокую часть прогиба от Северного Прикаспия.

Советско-Степновское девонское поднятие и соответствующий ему выступ фундамента отделяет Сердобско-Елшанскую впадину от обширной Марковской впадины. В пределах наиболее приподнятой части Советско-Степновского поднятия отложения терригенного девона полностью отсутствуют.

В системе так называемого Советско-Степновского вала выделяются две тектонические линии: Степновско-Фурмановская и Советско-Генеральская (Машкович, 1961). Соколовогорская структура, рассматриваемая К.А. Машковичем в составе присаратовской группы поднятий, по-видимому, принадлежит к предполагаемой третьей тектонической линии, приуроченной к зоне сочленения Советско-Степновского выступа с продолжением Сердобско-Елшанской впадины. Эта тектоническая линия и Керенско-Чембарские дислокации, возможно, связаны с единой протяженной системой разломов фундамента. В пределах северной части Степновско-Советского выступа к началу отложения карбонатного комплекса девона, вероятно, существовала седловина, фиксируемая северо-восточным простиранием Пристанской структуры. Подобные седловины могут осложнять и другие древние поднятия: Северо-Дорожкинское, Кленовско-Терсинское и др.

Обширная Марксовская впадина, разделяющая Советско-Степновский вал и Балаковскую вершину Жигулевско-Пугачевского свода, по-видимому, широко открывается в сторону Прикаспийской впадины, на что указывает однотипность разрезов скв. 7 Казанла, скв. 1 Фурманово и скв. 33 Степное.

Два древних поднятия Жигулевско-Пугачевского свода, соответствующие Балаковской вершине и Клинцовскому выступу, разделены прогибом и характеризуются отсутствием в их наиболее приподнятых частях всей толщи терригенного комплекса девона. Имеющиеся данные позволяют предполагать, что простирание их близко к простиранию ранее описанных поднятий и имеют приблизительно северо-западную ориентировку. На северо-восточном склоне Клинцовского поднятия, в скв. 12 Рахмановка, отмечается присутствие старооскольского рифового массива.

На карте мощностей нижнего мела (рис. 2) выделяются следующие палеоструктурные элементы. На юго-западе рассматриваемой территории располагается обширная область моноклинального склона Воронежского массива. На северо-востоке территории в области Жигулевско-Пугачевского свода в нижнемеловое время располагалось поднятие, расширяющееся к югу за счет Узени-Ичкинской зоны и ограниченное с юга Прикаспийской, а с запада Ульяновско-Саратовской впадинами. Последняя, являясь в большей своей части наложенной структурой мезозойского возраста, на юге унаследована от древней Марксовской впадины.

Центральная часть территории характеризуется закономерным чередованием линейно вытянутых зон сокращенных и увеличенных мощностей, соответствующих впадинам и поднятиям северо-западного простирания. С юго-запада на северо-восток в нижнемеловой структуре здесь выделяются Балашово-Камышинская впадина, Баландинско-Линевское поднятие, Владимирско-Карамышская впадина, Сердобско- Елшанское поднятие, Пензо-Муромская впадина и Сурско-Мокшинское поднятие.

В структурно-фациальном плане нижнемеловых отложений описанные палеотектонические элементы выражаются только в характере изменения мощностей. В изменении же фаций, по имеющимся данным, отчетливо отражаются лишь наиболее крупные тектонические элементы, такие как Воронежский массив, Прикаспийская впадина и др.

Сравнительный анализ описанных карт свидетельствует о совпадении простираний ряда палеоструктурных зон рассматриваемой территории. Это прежде всего относится к центральным и северо-западным ее районам. Задонский выступ, Жигулевско-Пугачевский свод и Марксовская впадина, отраженные в современной структуре осадочного чехла, характерны для обоих рассматриваемых палеоструктурных планов. Такие палеоструктурные элементы терригенного девона, как Северо-Дорожкинское поднятие, Арчединская и Ивановская впадины, в палеоструктуре нижнемеловых отложений четко не прослеживаются вследствие того, что они были втянуты в пределы общего моноклинального склона Воронежского свода. Ярко выраженное в палеоструктурном плане терригенного девона Степновско-Советское поднятие в палеоструктуре нижнего мела также преобразуется в моноклиналь, связывающую Марксовскую впадину и вновь образованное Елшано-Сердобское поднятие.

Можно отметить инверсию следующих из выделенных палеоструктурных элементов (блоков): Кленовско-Терсинского, Баландинско-Линевского, Аткарско-Карамышского, Сердобско-Елшанского. Из рассмотрения карт следует, что устойчивые структурные элементы ограничивают с северо-востока и юго-запада территорию, в пределах которой распространены инверсионные структуры.

Нижнемеловые палеоструктурные элементы сохраняются в современной структуре, изменяя лишь свои очертания в результате наложения более молодых третичных движений поперечной (северо-восточной) ориентировки. Амплитуда выделенных палеоструктурных элементов терригенного девона почти в 10 раз превышает амплитуду элементов палеоструктуры нижнего мела. Поэтому отмеченные инверсионные движения блоков фундамента не привели к преобразованию древних девонских поднятий в прогибы современной структуры терригенного девона.

Таким образом, палеоструктурным впадинам нижнего мела, отраженным в современном структурном плане, - Аткарско-Карамышской и Кленовско-Терсинской - соответствуют погребенные поднятия в современной структуре терригенного девона.

Благодаря наложению молодых погружений на древние поднятия северо-западного простирания и разнонаправленным движениям блоков фундамента (по одним и тем же швам) возможно произошло некоторое выполаживание девонской структуры и усложнение ее с образованием цепочек антиклинальных структур по краям блоковых девонских поднятий. Таково, по-видимому, происхождение Багаевской, Урицкой, Кленовской и других структур северо-западного простирания по терригенному девону. Поскольку большинство этих структур продуктивно, включая приуроченные к ним рифовые массивы, то прослеживание соответствующих структурных линий в сторону Прикаспия имеет большое практическое значение.

Структуры Жирновско-Линевского блока, очевидно, не имеют корней в терригенном девоне, так же, как и Коробковское поднятие, поскольку они приурочены к девонским погребенным прогибам или их склонам.

Из изложенного следует, что нижнемеловой палеоструктурный план может служить своеобразным индикатором для выяснения современной структуры терригенного девона.

Одной из ближайших задач по выявлению территорий, перспективных на нефть и газ, является выяснение того, насколько далеко на юго-восток, в сторону Прикаспийской впадины, прослеживаются намеченные погребенные структурные зоны терригенного девона. Это можно решить заложением нескольких профилей структурных скважин глубиной порядка 500 м (до кровли юры). Профили должны иметь северо-восточное простирание (примерно вдоль Волги) и располагаться в районе Камышин - Ровное. Предлагаемая длина профилей - 120 км, среднее расстояние между скважинами - 10 км. В дальнейшем целесообразно сгустить скважины на шовных сочленениях для уточнения мест заложения первых глубоких скважин. Последние целесообразно закладывать в зонах древних девонских поднятий в местах пересечения их «шовных» ограничений с тектоническими уступами северо-восточного простирания, на вздернутых крыльях последних.

ЛИТЕРАТУРА

1.     Габриэлян А.Г., Левин Л.Э. и Сейфуль-Мулюков Р.Б. Тектонические предпосылки поисков крупных скоплений нефти и газа в Волгоградском Поволжье. Нов., нефт. техн., сер. геол., № 11, 1962.

2.     Казанцев О.Д., Xлыстова В.Н., Найдис Л.М. Особенности строения кристаллического фундамента Волгоградского Поволжья в связи с оценкой перспектив нефтегазоносности терригенного девона. Геология нефти и газа, 1962, № 12.

3.     Машкович К.А. Методика поисков и разведки нефти и газа. Гостоптехиздат, 1961.

4.     Машкович К.А., Ваваева Л.А. Среднедевонские рифовые массивы на территории Саратовского Поволжья. Геология нефти и газа, 1962, № 10.

НИЛнефтегаз

 

Рис. 1. Карта распределения мощностей терригенного комплекса девона Саратовско-Волгоградского Поволжья и прилегающих районов.

1 - скважины; 2 - рифовые массивы живетского возраста; 3 - зоны отсутствия терригенного девона; 4 - линии равных мощностей, 5 - бортовой уступ Прикаспийской впадины; I - Задонский выступ Воронежского массива; II - Арчединская впадина; III - Северодорожкинское поднятие; IV- Ивановская впадина; V - Кленовско-Терсинское поднятие; VI - Баландинско-Линевская впадина; VII - Аткарско-Карамышское поднятие; VIII - Сердобско-Елшанская впадина; IX- Советско-Степновское поднятие; X - Марксовская впадина; XI - Жигулевско-Пугачевский свод.

 

Рис. 2. Карта распределения мощностей нижнемеловых отложений Саратовско-Волгоградского Поволжья. Усл. обозначения см. на рис. 1.

I - Задонский выступ Воронежского массива; II- моноклинальный склон Воронежского массива; III - Балашовско-Камышинская (Кленовско-Терсинская) впадина; IV - Баландинско-Линевское поднятие; V - Владимирско-Карамышская впадина; VI - Сердобско-Елшанское поднятие; VII - Пензо-Муромская впадина; VIII - Сурско-Мокшинское поднятие; IX - Ульяновско-Саратовская впадина.