К оглавлению

УДК 553.982.2 (6)

 

М.И. Варенцов, Г.Е. Рябухин, А.С. Кузнецов

О ГЕОЛОГИЧЕСКОМ СТРОЕНИИ И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ВОСТОЧНОЙ АФРИКИ

Территория Восточной Африки, в пределы которой входит, ОАР, Судан, Эфиопия, Сомали, Кения, Танганьика, Мозамбик, Мальгашская республика (о. Мадагаскар) и ряд других стран, в нефтегазоносном отношении (за исключением Египта) исследована значительно хуже, чем провинции Северной и Западной Африки, где уже открыты крупные нефтегазоносные области [1, 2, 3].

Африканский континент представляет собой одну из древнейших платформ, сформированную в докембрийское время. Его современные очертания оформлены в основном в юрское и последующее мезо-кайнозойское время. Фундамент континента сложен сильно дислоцированными и интенсивно метаморфизованными породами докембрия, покрытыми платформенным чехлом сравнительно слабо дислоцированных протерозойских (рифейских), палеозойских и мезо-кайнозойских осадков. В средней меридиональной полосе континента, а также в некоторых краевых ее частях, разбитых глубокими сбросами, расположены крупные впадины, представляющие собой обширные пологие синеклизы (Карру, Калахари, Конго и др.) и узкие длинные грабены (Красного моря и Суэцкого залива, Танганьики, Альберта, Киву, Виктории и др.), выполненные рифейскими, палеозойскими, мезозойскими и местами кайнозойскими, преимущественно континентальными, осадками и формирующиеся с палеозойского до настоящего времени.

На востоке материка расположены краевые прибрежные впадины (Мозамбикская и др.), выполненные мезо-кайнозойскими отложениями. На юге Африки тянутся Капские герцинские складчатые цепи, сложенные в основном породами нижнего палеозоя, морскими отложениями девона и континентальными образованиями карбона. С верхнего карбона до мелового времени вся территория Африки представляла собой огромный материк, в наиболее погруженных частях которого (в грабенах и синеклизах) происходило накопление мощных толщ континентальных отложений, содержащих битуминозные сланцы (свита луалаба верхнеюрского и нижнемелового возраста и др.). Отложения палеозоя залегают на более древних породах повсюду с угловым несогласием, заполняя крупные впадины в рельефе расчлененного фундамента.

Южнее экватора в строении осадочного чехла принимают участие палеозойские отложения до верхнего карбона включительно. Песчано-глинистые преимущественно континентальные (озерные) отложения верхнепалеозойского и мезозойского возраста выполняют крупные бассейны рек Карру, Калахари и Конго, где их мощность достигает 10-12 тыс. м, и другие впадины, обрамленные высокими глыбовыми горами, сложенными докембрийскими образованиями.

Средняя часть территории Восточной Африки шириной до 1200 км в геоморфологическом отношении делится на две основные зоны: краевую прибрежную низменность, тянущуюся вдоль Индийского океана, и ступенчато возвышающуюся над ней высокогорную зону, сложенную преимущественно породами докембрия.

В соответствии с представлениями Ф. Дикси [4], А. Дютойта [5], Е. Кренкеля [10], Рушти Саида [8], Р. Фюрона [15] и других исследователей, здесь следует различать два основных структурно-тектонических этажа: древний (докембрийский) складчатый платформенный фундамент различного возраста (от 3 млрд. лет до 600-850 млн. лет) и платформенный чехол, сложенный отложениями различного возраста, с катангской формацией рифейского возраста до неогеновых отложений включительно. Последние наиболее широко развиты в зоне побережья Индийского океана. Местами развиты покровы диабазов, долеритов, базальтов и риолитов различного возраста, особенно широко распространенные в Эфиопии, где имеются и действующие вулканы.

В тектогенезе Восточной Африки выделяются фазы докембрийской складчатости и глыбовые движения юрского, верхнемелового и кайнозойского возраста, связанные с развитием крупных разломов разных направлений. В результате этих движений образовалась система крупных грабенов, вытянутых с севера на юг, вдоль Восточно-Африканского побережья Индийского океана на протяжении более 6000 км, от Северной Сирии и Красного моря до Южной Замбези (рис. 1). Основными звеньями этой системы являются Сирийско-Акабский, Красноморский, Аденский, Средне-Восточноафриканский (разделяющийся на две ветви), Ньясско-Южнозамбезский и другие грабены, вытянутые в основном в меридиональном и местами северо-восточном (сомалийском) и северо-западном (эритрейском) направлениях. За Восточноафриканской системой грабенов, ограниченных параллельными сбросами, укоренилось наименование «рифт» (расщелина, ущелье). Рифтообразование происходило с перерывами в течение длительного времени - от палеозоя до конца кайнозойского времени и продолжается до наших дней.

В частности, формирование огромного ступенчатого грабена Красного моря, на территории которого расположены нефтяные месторождения Египта, началось в конце среднепалеогенового времени (между эоценом и олигоценом). По бортам указанного грабена установлены ступенчатые сбросы амплитудой до 500-700 ж, а в центре выявлены узкие впадины шириной 40 - 50 км и глубиной 1500-1700 м.

В Суэцком грабене открыто 12 нефтяных месторождений [8]. Южнее Красного моря в соседних областях Восточной Африки тянется цепь грабенов такого же типа, на территории которых промышленные залежи нефти и газа еще не выявлены, но установлены интенсивные нефтегазопроявления. Например, выходы нефти известны на берегах оз. Альберта, Киву, Эдуарда, Танганьики и др. Имеются также признаки нефти в Сомали и Мозамбике. Следует отметить, что вся территория Восточной Африки с ее рифтовыми впадинами является составной частью сильна активизированной в неогеновое и четвертичное время древней (докембрийской) платформы. В этом отношении данная провинция сходна с платформами Центральной Азии и Восточной Сибири, для которых тоже характерно развитие огромных грабенообразных впадин, выполненных мезо-кайнозойскими отложениями. Эти отложения содержат промышленные залежи нефти и газа.

Промышленная нефтегазоносность Восточной Африки на большей части территории (за исключением Суэцкого грабена) пока не установлена.

Исходя из наличия региональных тектонических элементов и возраста осадочных толщ, на территории данной провинции можно выделить следующие нефтегазоносные области: область рифтовых впадин Восточной Африки; возможная нефтегазоносная область прибрежных впадин Сомали, Мозамбика и Эфиопии, расположенных в зоне побережья Индийского океана; возможная нефтегазоносная область крупных впадин западной части Восточной Африки и частично центральной; Нубийская возможно нефтегазоносная область, расположенная на территории Судана. Слабая изученность не позволяет показать на прилагаемой карте контуры выделяемых нефтегазоносных областей, краткая характеристика которых дана ниже. Нефтегазоносная область рифтовых впадин Восточной Африки (Суэцкого грабена и др.)

На территории этой области расположены известные нефтяные месторождения ОАР, приуроченные к грабену Суэцкого залива [6, 8], имеющего, как и грабены Красного моря, северо-западное простирание и длину более 350 км. Этот грабен (тафрогеосинклиналь по Рушти Саиду) был активной зоной погружения на протяжении всей своей геологической истории с верхнего палеозоя (карбон) до миоцена [8].

Большую часть грабена занимают воды Суэцкого залива, ширина которого изменяется от 40 до 60 км. Нефтяные месторождения расположены по берегам залива (рис. 2), на которых ширина полосы развития третичных осадочных пород не превышает 10-15 км (рис. 3).

В настоящее время в ОАР добывается ежегодно свыше 4 млн. т нефти, в ближайшие годы добычу нефти здесь намечено довести до 8 млн. т за счет ввода в эксплуатацию новых морских площадей Суэцкого залива.

Нефть приурочена к трем осадочным свитам: к нубийским песчаникам, возраст которых пока точно не установлен (от карбона до нижнего мела); к эоценовым известнякам; к миоценовым пескам и песчаникам (местами известнякам).

Косослоистые нубийские песчаники континентального происхождения часто сопоставляют (по возрасту и условиям образования) с известными песчаниками серии вазия (сеноман) месторождения Бурган в Кувейте.

В структурном отношении большинство месторождений Египта приурочены к погребенным блокам и выступам домиоценовых пород, в состав которых входят верхнемеловые и палеогеновые (эоцен) отложения и залегающие в их основании (непосредственно на гранитах докембрия) нубийские песчаники.

Типичным месторождением этой области, дававшим в прошлые годы до 1 млн. т нефти в год, является площадь Рас-Гариб. Нефтеносные пласты эоцена здесь экранированы тектоническим нарушением (сбросом) и запечатаны несогласно покрывающими их слоями миоцена (см. рис. 3).

Погребенные блоки домиоценовых пород и выступы гранитов и кристаллических сланцев докембрия хорошо выявляются гравиразведкой. Залежи нефти находятся на поднятых (Асл, Судр, Рас-Гариб и др.) и на опущенных (Фейран, Рудейс и др.) блоках [6, 8]. В последние годы на территории этой области выявлены месторождения, приуроченные к пологим антиклинальным поднятиям. Например, Белаимская площадь приурочена к пологой брахиантиклинальной складке, сложенной эоценовыми и миоценовыми отложениями и разбитой сбросами. В миоценовых слоях выявлено 10 продуктивных песчаных горизонтов: три - в верхней соленосной свите и семь - в нижележащей глобигериновой свите. В 1961 г. в западной части этой складки, покрытой водами Суэцкого залива, одна из скважин, пробуренная в 911 м от берега, из толщи песчаников миоцена мощностью 170 м дала фонтан нефти с начальным дебитом 550 т/сутки, что указывает на высокую перспективность морских площадей Суэцкого залива [8, 11].

Наряду с указанными выше залежами нефти, в районе Суэцкого залива выявлены малодебитные месторождения, приуроченные к рифам, сформировавшимся па гранитных выступах докембрийского фундамента.

Южнее Суэцкого грабена расположены грабены Красного моря, Кении, Уганды и Танганьики, нефтеносность которых еще не выяснена [9-14].

В западной части Танганьики расположен крупный грабен длиной около 1000 км и шириной до 80 км, выполненный континентальными осадками неогена и плейстоцена мощностью от 450 до 1800 м, вытянутый вдоль восточной границы Конго и включающий территорию озер Альберта, Эдуарда, Киву и Танганьики. По краям этого грабена проходят сбросы амплитудой до 1000 м. Внутри грабена выделяются ступенчатые зоны опускания. Выходы нефти известны на берегу оз. Альберта (Уганда) в континентальных (озерных) отложениях неогена и мезозоя. При бурении на глубине 1155 м были встречены неогеновые пески, содержащие вязкую асфальтовую нефть. Другая скважина, вскрывшая фундамент на глубине 128 м, за 9 ч тартания дала 80 л тяжелой нефти. Выход легкой нефти с парафиновым основанием наблюдался в районе Кибуку. Нефтеносные породы отмечались также в северной части оз. Танганьики.

Со дна оз. Киву выделяются горючие газы. Газ состоит из смеси метана и углекислого газа. Его запасы оцениваются в 57 млрд. м3. Пробная эксплуатация дала хорошие результаты. Происхождение газа пока неясно.

В районе рифтовой долины Эзагере, расположенной в 160 км к востоку от оз. Виктория, с 1949 г. работает завод по сжижению горючего газа, получаемого из неглубоких скважин. Газ добывается из континентальных третичных отложений, но некоторые исследователи считают, что источником газа здесь являются протерозойские (рифейские) известняки.

Все упомянутые грабенообразные впадины имеют большое сходство с Суэцким грабеном и, несмотря на ограниченность имеющихся данных об их нефтегазоносности, представляют большой интерес для изучения и разведки.

Возможная нефтегазоносная область впадин восточной окраины Африканского континента (зоны побережья Индийского океана на территории Сомали, Мозамбика и Эфиопии)

В области восточного побережья Африки выделяются несколько крупных впадин, в том числе впадины Сомали и Эфиопии площадью до 750 000 км2, впадина Мозамбика площадью до 300 000 км2 и ряд других впадин, расположенных вдоль побережья Индийского океана.

Сравнительно лучше других изучена территория республики Сомали. Восточная часть Сомали представляет собой вытянутую вдоль побережья Индийского океана обширную равнину, имеющую моноклинальное строение, на фоне которой местами в третичных отложениях наблюдаются пологие складки. Эта обширная моноклиналь является западным бортом огромной разбитой сбросами впадины (синеклизы), восточный борт которой скрыт под водами океана.

Западная часть Сомали сложена главным образом докембрийскими породами, разбитыми на отдельные блоки, и имеет резко расчлененный горный рельеф с отметками до 3000 м. На всей этой территории развиты крупные разломы и грабены: с амплитудами опускания до 3-4 км и глыбо-блоковое строение докембрийского фундамента.

В восточной части Сомали в ряде пробуренных скважин из третичных отложений получены небольшие притоки нефти и газа. Разведочные работы не закончены.

Аналогичные отложения развиты и в восточной части Эфиопии - на прибрежной равнине Эритреи, где развиты морские мезо-кайнозойские отложения, полого погружающиеся (10°) в сторону Индийского океана. Указанная выше моноклинальная зона продолжается вдоль побережья на территории Кении и Танганьики. В пределах последней развиты мощные мезо-кайнозойские отложения, содержащие признаки нефти и газа. Здесь, а также на близрасположенном острове Занзибар в последние годы проводились поисковые работы на нефть и газ и в том числе глубокое (до 3000 м) бурение на нефть, но промышленные залежи нефти и газа пока еще не выявлены.

Интерес в нефтегазоносном отношении представляет восточная прибрежная часть Мозамбика, где на значительном расстоянии (1200 км) протягивается моноклиналь Лебомбо, сложенная меловыми и третичными породами, несогласно залегающими на отложениях серии карру.

На фоне упомянутой моноклинали выявлен ряд крупных пологих антиклинальных складок меридионального простирания, в частности складка Иньяминге длиной до 60 км и шириной 3-5 км. В этом районе на берегу Индийского океана еще в начале XX г. бурением вскрыты миоценовые нефтеносные песчаники, но промышленных залежей нефти пока не выявлено. В 1961 г. здесь была пробурена скважина глубиной 3505 м, которая в меловых породах вскрыла несколько песчаных газоносных горизонтов.

К этой же прибрежной зоне Восточной Африки близко примыкают впадины острова Мадагаскар (Мальгашская республика).

Рассматриваемая область прибрежных впадин Индийского океана по своему геологическому строению и истории развития имеет большое сходство с Западно-Африканской нефтегазоносной провинцией прибрежных впадин, расположенных вдоль береговой зоны Атлантического океана [9], промышленная нефтегазоносность которых уже доказана.

Восточная часть Мадагаскара занята древними кристаллическими породами докембрия, а на территории западного побережья острова широко распространены осадочные породы мезо-кайнозойского возраста. Здесь выделяются две впадины, разделенные древним массивом Сент-Андре: северная - Мажунга (площадь 50 000 км2) и южная - Морондава (площадь 125 000 км2). Эти впадины сложены осадками от верхнего карбона до миоцена включительно мощностью от 2300 до 8000 м. Интенсивные нефтегазопроявления отмечены в пермских и юрских континентальных песчано-глинистых отложениях, образующих крупные антиклинальные складки, разбитые сбросами.

Наиболее перспективна южная впадина Морондава. Здесь в нижней части свиты сакимента (верхняя пермь - триас) при бурении глубоких скважин встречены (на глубине до 3000 м) хорошие коллекторы, насыщенные окисленной нефтью. Разведка не закончена. В последние годы нефтегазопроявления обнаружены в более молодых- юрских отложениях.

В ряде скважин, пробуренных в нижнем течение р. Сикили, вблизи слияния ее с р. Мангоки, в песчаниках верхней и средней юры суммарной мощностью до 2000 м отмечены сильные газопроявления и притоки нефти.

Возможная нефтегазоносная область крупных впадин западной частя Восточной Африки и смежных районов Южной и Центральной Африки

На этой территории расположены обширные впадины Карру, Калахари и Конто, выполненные мощными (до 10 000 м) главным образом континентальными отложениями верхнего палеозоя и мезо-кайнозоя, залегающими с резким несогласием на породах нижнего палеозоя и верхнего протерозоя. Последние лежат на размытой поверхности более древних горизонтов докембрийского фундамента. В строении этих впадин выделяют четыре структурных этажа: докембрийский, нижнепалеозойский (докарусский), карусский и мезо-кайнозойский. Докарусский комплекс имеет мощность до 2000 м, мощность осадков формации Карру (верхний палеозой - нижний мезозой) достигает 10 000 м, а комплекс вышележащих меловых и третичных отложений, слагающих третий - верхний этаж, - свыше 1000 м. В разрезе мощной толщи отложений серии карру известны многочисленные нефтепроявления в виде песчаников свиты экка, пропитанных загустевшей нефтью, а также ряд горизонтов битуминозных и углистых сланцев. Однако геологоразведочные работы и в том числе бурение десяти глубоких скважин пока не увенчались успехом.

Согласно геологической карте, составленной А. Дютойтом [5], 40% обширных пространств южной и юго-восточной Африки заняты морскими третичными отложениями, ниже которых предположительно залегают континентальные отложения серии карру (пермь - карбон - юра), содержащие в соседних областях признаки нефти и газа. Эти отложения местами выходят на поверхность и в ряде пунктов в их разрезе, например в угленосной свите экка (пермь), залегают мощные пласты битуминозных сланцев и сапропелитов (торбанитов), которые используются для добычи масел (200 л на 1 т торбанита). Они считаются нефтематеринскими породами. Промышленных залежей нефти здесь пока не открыто.

Нубийская возможно нефтегазоносная область

Эта область расположена в северо-западной части Восточной Африки, на границе с новой Сахарской нефтегазоносной провинцией Северной Африки в пределах Ливии [1]. Указанная провинция, возможно, продолжается и на территории северо-западного Судана, геологическое строение которого аналогично.

К северо-западу от Хартума на территории Судана широко распространена мощная толща так называемых нубийских песчаников нижнемелового возраста, залегающих почти горизонтально с резким несогласием на размытой поверхности палеозойских и более древних - докембрийских пород, местами образующих пологие складки. Эта толща представлена косослоистыми (большей частью озерными и частично морскими) песчаниками с прослоями глин, глинистых сланцев и конгломератов, пестроцветными и местами красноцветными. Эта область изучена очень слабо.

В заключение следует отметить, что изучение нефтегазоносности обширных пространств Восточной Африки по существу еще только начинается, однако анализ имеющихся данных о ее геологическом строении показывает, что па этой территории вполне возможно открытие новых месторождений нефти и газа, приуроченных, в первую очередь, к грабенам восточного побережья и к внутриплатформенным впадинам западной части этой провинции, выполненным на востоке морскими отложениями, а на западе мощными толщами континентальных (озерных) осадков верхнепалеозойского и мезо-кайнозойского возраста. В аналогичных отложениях других нефтегазоносных областей мира (в СССР, КНР, США и других странах) за последние годы открыты богатые залежи нефти и газа.

ЛИТЕРАТУРА

1.  Варенцов М.И., Рябухин Г.Е., Кузнецов А.С. Новые нефтегазоносные области Северной Африки на территории Ливии. Геология нефти и газа, 1961, № 6.

2.  Варенцов М.И., Рябухин Г.Е., Кузнецов А.С. Нефтегазоносные области Западной Африки. Геология нефти и газа, 1962, № 2.

3.  Варенцов М.И., Рябухин Г.Е. Нефть Сахары. Изд. «Знание», 1962.

4.     Дикси Ф. Великие Африканские разломы. ИЛ, 1959.

5.     Дютойт А. Геология Южной Африки. ИЛ, 1957.

6.     Маловицкий Я., Юдин Г.Т. Нефтяные месторождения Египта. Геология нефти, 1958, № 12.

7.     Труды XX Международного геологического конгресса, т. IV, 1959.

8.     Rushdу Said. The geology of Egypt. New York and Amsterdam, 1962.

9.     G. de Grand Ry. Les grabens Africains et la recherdie du Petrole en Afrique Orientale. Brussel, 1941.

10. Krenkel E. Geologie and Bodenschatze Africas. Leipzig, 1957.

11. Hedberg H., Moody I. Petroleum developments in Africa in 1960 und 1961. «Bul. Assoc. Am. Petrol. geol.», N 7, 1961; N 7, 1962.

12. Persistent Search in East Africa. «Petroleum Press Service». N 4, 1958.

13. Oil Search in Equatorial Africa^ «Petroleum Times», N 1689, 1962.

14. Exploration in East Africa. «Petroleum Press Service», N 2, 1962.

15. Furоn R. Geologie d’Afrique, Paris, 1960.

ИГиРГИ, МИНХ u ГП

 

Рис. 1. Схема нефтегазоносных областей Восточной Африки (сост. на основе тектонической карты Африки под ред. акад. А. А. Яншина 1963 г.).

1 - нефтегазоносные и возможно нефтегазоносные области: I - область рифтовых впадин Восточной Африки, II - области впадин зоны побережья Индийского океана (Сомали, Мозамбика, Мадагаскара и др.), III - области крупных впадин западной части Восточной Африки и прилегающих территорий Южной и Центральной Африки, IV - Нубийская нефтегазоносная область; 2 - нефтепроявления; 3 - нефтяные месторождения; 4 - глубокие скважины, пробуренные на территории Восточной Африки на нефть и газ, начиная с 1950 г.; 5 - краевой прогиб Капской системы; 6 - герцинские складчатые сооружения (Капская система); 7 - внутриплатформенные складчатые прогибы, выполненные катангскими отложениями - чехол древней платформы, сложенный отложениями различного возраста; 8 - покровы основных пород (триасовых и более древних), а также меловых и кайнозойских базальтов (в синеклизе Карру - базальтов и риолитов рэт-лейаса); 9 - неогеновые отложения; 10 - палеогеновые отложения; 11 - мезозойские (юрские и меловые) отложения; 12 - формации Карру (верхний палеозой - нижний мезозой); 13 - палеозойские отложения (на северо-востоке - нубийские песчаники, на юге - без формаций Карру); 14 - докембрийские породы разного состава и абсолютного возраста (катангские отложения рифея и позднего докембрия, протерозой, складчатый фундамент Киборской, Шамвальской и других формаций); 15 - основные разломы, прослеженные и предполагаемые (берг-штрихи направлены в сторону наклона плоскостей сбрасывателей).

 

Рис. 2. Расположение нефтяных месторождений Суэцкого грабена (ОАР).

Нефтяные месторождения: 1 - Судр; 2 - Рас-Матарма; 3 - Асл; 4 - Абу-Рудейс; 5 - Фейран; 6 - Белаим; 7 - Абу-Дурба; 8 - Рас-Бакр; 9 - Рас-Гариб; 10 - Западный Гариб; 11 -Гемса; 12-Хургада.

 

Рис. 3. Схематический разрез через Суэцкий залив, показывающий тип нефтяной залежи, экранированной сбросом и стратиграфическим несогласием на месторождении Рас-Гариб (по Рушти Саиду, 1962).