|
УДК 551.49:553.981/.982(575.4) |
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ КЫЗЫЛКУМОВ
О.И. Ларикова, М.И. Суббота, В.Ф. Клейменов
Особенности геологического строения Кызылкумского бассейна, расположенного рядом с Хивинской нефтегазоносной провинцией, позволяют исследователям сделать предположение о возможной нефтегазоносности мезозойских отложений [1-6 и др.].
В 1966-1968 гг. авторами статьи проведено обобщение всего имеющегося гидрогеологического материала. Анализ гидродинамических, гидрохимических и палеогидрогеологических данных позволил установить гидрогеологическую обстановку каждого комплекса и выявить условия накопления и сохранения залежей углеводородов.
Для оценки гидрогеологических условий нефтегазоносности Кызылкумского бассейна были использованы также и результаты опробования глубоких горизонтов.
Собственно осадочный чехол Кызылкумского бассейна сложен породами мезозойско-кайнозоя от юрских до современных.
В пределах рассматриваемого бассейна условно выделены региональные водоносные комплексы и разделяющие их водоупорные толщи. В отложениях мезозоя регионально водоносны: юрский, неоком-аптский, сеноманский, турон-сенонский комплексы и водоупорны - альбский, нижнетуронский и дат-палеоценовый.
Юрские отложения, образующие водоносный комплекс, на территории бассейна распространены спорадически (рисунок, I). В Сырдарьинской впадине они вскрыты тремя скважинами на площадях Айдарской, Ортокудукской и Карактаусской. Граница распространения юрских отложений в Приаралье точно не установлена. У.М. Ахмедсафин и др. [1] относят к юрским отложениям мелкозернистые пески на площади Аккыр и в некоторых скважинах на профиле Тюратам - Букантау. Многие исследователи относят эти отложения к меловым (В.А. Загоруйко, Н.И. Фокина и др.).
В Сырдарьинской впадине юрские отложения представлены в основном глинами с включениями обуглившихся растительных остатков, с прослоями песчаников и алевролитов. При испытании скважин притоков вод из этих отложений не наблюдалось.
В Приаралье, по данным У.М. Ахмедсафина [1], воды юрских отложений приурочены к мелко- и среднезернистым кварцевым пескам мощностью от 10 до 100 м. Водоносный горизонт опробован в трех скважинах. В скв. Г-1 г. Аральска вода хлоридносульф атнонатриевого состава (сульфатно-натриевый тип по В.А. Сулину) с минерализацией 11,6 г/л. В скв. Г-3 Джусалинского поднятия вода сульфатно-хлоридно-натриевого состава с минерализацией 6,4 г/л того же типа (по В.А. Сулину), а в скв. Г-1 Аккыр вода менее минерализована (1,4 г/л) и относится к гидрокарбонатнонатриевому типу (по В.А. Сулину).
Неоком-аптский водоносный комплекс слагают пески и песчаники, переслаивающиеся с глинами и алевролитами. Общая мощность водосодержащих прослоев составляет 50-130 м. Минерализация вод увеличивается от 0,86 г/л в районе Приташкентских Чулей до 10 г/л и более на север и северо-восток. Тип вод преимущественно сульфатно- и гидрокарбонатно-натриевый. В Арысском прогибе минерализация вод достигает 10,9 г/л, воды хлоркальциевые, в Южном Приаралье минерализация 11,5 г/л. Неоком- аптский комплекс опробован всего девятью скважинами, однако можно предполагать, что и на остальной территории бассейна минерализация вод будет такой же (см. рисунок, II).
Сеноманский водоносный комплекс распространен повсеместно. В Сырдарьинской впадине его разрез представлен слоями песчаников, заключенных в глинисто-алевролитовой толще. В Восточном Приаралье комплекс сложен прослоями песков, реже песчаников, также заключенных в толще глинистых пород. В Приташкентской впадине сеноманские отложения сложены брекчиями, конгломератами, гравелитами и песками.
Минерализация вод комплекса изменяется от 0,6 до 9,3 г/л (рисунок, III). Минимальная минерализация наблюдается в Приташкентской впадине. В северном и северо-западном направлениях минерализация увеличивается. В Туркестано-Арысском прогибе она составляет 1,2-7,8 г/л, в юго-восточном Приаралье 3,8 - 4,9 г/л. Воды максимальной минерализации зафиксированы на Нижне-Сырдарьинском поднятии - 9,3 г/л.
Наиболее широко распространен турон-сенонский комплекс. Водовмещающими являются прослои песчаников и песков среди глин в Сырдарьинской и Приаральской впадинах; конгломератов и песков в Приташкентской впадине. Мощность водоносного комплекса составляет 50-120 м в Приаралье, увеличиваясь до 200-400 м в Арысском прогибе и Приташкентской впадине. Минерализация вод изменяется от 0,4 до 10 г/л и, как исключение, до 30,8 г/л. (Высокая минерализация в отдельных пунктах объясняется сохранением реликтовых вод засолоненных озер.) В предгорьях Каратау минерализация не превышает 0,4-0,8 г/л, в центральной части бассейна увеличивается до 1,0-1,6 г/л. В Приаралье минерализация вод составляет 2-3 г/л, достигая 7,7 - 8 г/л у хр. Султан- Уиздаг. Воды сульфатно- и гидрокарбонатно-натриевые. На Нижне-Сырдарьинском поднятии зафиксированы воды с минерализацией более 10 г/л. Изменяется и тип вод - он становится преимущественно хлормагниевый и хлоркальциевый (см. рисунок, IV).
Рассмотренные водоносные комплексы объединены в две гидрохимические зоны. Нижняя зона включает юрский и неоком-аптский водоносные комплексы, а верхняя- сеноманский и турон-сенонский.
Выделенные зоны отличаются и степенью гидродинамической активности.
Нижняя гидрохимическая зона на погруженных участках содержит солоноватые воды хлоркальциевого и сульфатно-натриевого типов с минерализацией 8-11 г/л. Отложения, слагающие водоносные комплексы нижней гидрохимической зоны, выходят на поверхность на небольших по площади участках и сложены преимущественно водонепроницаемыми глинистыми породами, что затрудняет возможность проникновения в пласты значительных объемов инфильтрационных вод. Некоторое количество воды может поступать через верхнемеловые отложения, обнажающиеся в районе хр. Каратау и Приташкентских Чулей. Естественных очагов разгрузки вод неоком-аптского водоносного комплекса не установлено. Скрытая разгрузка может происходить посредством вертикальных перетоков в верхнемеловые отложения.
Верхняя гидрохимическая зона характеризуется наличием пресных и слабо солоноватых вод, преимущественно сульфатного и гидрокарбонатного типов. Основные области питания отложений верхней гидрохимической зоны расположены в районах выхода на поверхность проницаемых горизонтов верхнего мела (хр. Каратау и Приташкентские Чули). Дополнительными областями питания являются хр. Букантау и хр. Султан-Уиздаг. Разгрузка подземных вод происходит в связанных с разрывными нарушениями источниках на островах и у восточного берега Аральского моря. Частичная разгрузка происходит также в аллювиальных отложениях р. Аму-Дарьи (севернее г. Нукуса), где вдоль Аму-Дарьинского тектонического вала туронские отложения залегают под аллювиальными. Движение подземных вод верхней гидрохимической зоны в Кызылкумском бассейне происходит с юго-востока на северо-запад от хребтов западного Тянь-Шаня к Аральскому морю (Л.А. Островский, 1964). В Приташкентской впадине верхняя гидрохимическая зона включает и водоносный комплекс нижнего мела, содержащего термальные (до 70° С) высокодебитные пресные воды.
В заключение следует отметить, что проведение аналогии с соседней Бухаро-Хивинской нефтегазоносной провинцией едва ли возможно.
Юрские и нижнемеловые водоносные горизонты Бухаро-Хивинской области характеризуются высокой степенью насыщения углеводородными газами (для юрских насыщение близко к предельному).
В мезозойско-кайнозойское время в Кызылкумах существовали неблагоприятные для образования и накопления углеводородов условия осадконакопления. В течение юрского и нижнемелового времени осадконакопление происходило преимущественно в континентальных условиях с преобладанием окислительной обстановки. Кратковременные альбская и нижнетуронская трансгрессии привели лишь к частичному замещению пресных вод солеными морскими.
Повышенных концентраций растворенных в воде углеводородных газов нигде не встречено. Имеющиеся анализы характеризуются преобладанием азота. В пределах Арысской впадины воды неоком-аптского комплекса содержат всего до 6% метана (скв. 5-Г Тимурская). В Восточно-Кызылкумской зоне воды этих же отложений содержат до 1% метана (скв. 8 Айдарская), а в водах среднего эоцена Аккумской структуры в спонтанных газах обнаружен метан со следами тяжелых углеводородов (Г.П. Филипьев, Б.С. Цирельсон, А.Б. Ли и др.).
Во впадинах, примыкающих к районам Бухарской и Чарджоуской ступеней, установлены (О.В. Барташевич, Н.С. Кукуева, 1965 и др.) очаги нефтегазообразования, связанные с терригенными нижне- и среднеюрскими отложениями, являющиеся, по-видимому, источником образования всех выявленных скоплений углеводородов разреза мезозоя Бухаро-Хивинской газонефтеносной провинции.
В пределах Кызылкумского бассейна к настоящему времени в разрезе мезозоя из-за слабой изученности района бурением не выявлено нефтегазопроизводящих отложений. Их можно ожидать среди юрских озерно-континентальных образований. Кроме того, не исключено, что углеводороды могли поступать из практически не изученных отложений палеозоя, в настоящее время условно относимых к породам фундамента.
Независимо от этого геохимически агрессивный (по отношению к углеводородам) облик вод не позволяет высоко оценивать перспективы юрских и нижнемеловых отложений.
Относительно благоприятные геохимические условия зафиксированы лишь на участках впадин, отмеченных на рисунке. Видимо, только здесь сложилась обстановка, благоприятная для сохранения возможных скоплений углеводородного газа и нефти.
Накопление сеноманских и турон-сенонских отложений происходило преимущественно в континентальных условиях. После воздымания в олигоценовое время отложения верхнего мела в прибортовых зонах впадины были выведены на поверхность, началась инфильтрация в них атмосферных осадков и вытеснение седиментационных вод. Учитывая высокие (около 30 см/год) современные скорости движения вод верхней гидрохимической зоны, можно предположить, что с олигоценового времени произошло полное замещение седиментационных вод инфильтрационными.
Таким образом, почти на всей территории Кызылкумов разрез верхнемеловых отложений подвержен активному внедрению инфильтрационных вод, продолжающемуся длительное время, что практически исключает вероятность обнаружения в них промышленных скоплений углеводородов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ахмедсафин У.М., Батабергенова М.Ш., Джабасов М.X., Жапарханов С.Ж., Солнцев А.В., Шлыгина В.Ф. Артезианские бассейны Южного Казахстана. Алма-Ата, изд-во «Наука», 1968.
2. Дикенштейн Г.X., Загоруйко В.А., Синицин Ф.Е. Перспективы нефтегазоносности Кызылкумов. «Советская геология», 1964, № 5.
3. Есенов Ш.Е., Быхадоров В.А., Дитмар В.И., Кунин Н.Я., Ли А.Б., Миркаримов М.М., Цирельсон Б.С., Шалабаев С.А. Мезо-кайнозойская структура и перспективы нефтегазоносности Кызылкумской впадины. В кн.: «Геологическое строение и нефтегазоносность эпигерцинской платформы юга СССР». Алма-Ата, изд-во «Наука», 1966.
4. Кунин Н.Я. Поиски и изучение геофизическими методами локальных поднятий Средне- Сырдарьинской депрессии. «Нефтегазовая геология и геофизика», вып. 12, 1964.
5. Новиков А.Г., Синицин Ф.Е., Скворцов И.В. Перспективы нефтегазоносности Южного и Юго-Восточного Казахстана, Северной Киргизии и Восточного Приаралья. В кн.: «Новые данные по геологии и нефтегазоносности Средней Азии». Труды ВНИГНИ, вып., 35. Л., Гостоптехиздат, 1961.
6. Новиков А.Г., Синицин Ф.Е., Загоруйко В.А. Геологическое строение, перспективы и направление геологических исследований в Кызылкумской впадине. Изв. АН Каз. ССР, сер. геол., вып. 5 (50), Алма-Ата, 1962.
ВНИГНИ
Рисунок Схематические карты минерализации, типа вод и гидрогеологических условий нефтегазоносности водоносных комплексов мезозоя Кызылкумского мегартезианского бассейна.
Водоносный комплекс: I - юрский, II - неоком-аптский, III - альб-сеноманский, IV - турон-сенонский. Выходы на поверхность пород: а - фундамента, б - юры; в - мела; г - граница распространения пород комплекса; д - границы структурных элементов; е - линии главных тектонических нарушений; ж- скважина (в числителе - минерализация воды, г/л, в знаменателе - тип вод по В.А. Сулину). ХК - хлоркальциевый, ХМ-хлормагниевый, ГКН - гидрокарбонатнонатриевый, СН - сульфатнонатриевый; з - линии равной минерализации, г/л; и - участки с относительно благоприятными гидрогеологическими условиями для сохранения углеводородов.
1 - Жаугашский прогиб; 2 - Бердинский прогиб; 3 - Карактаусский выступ; 4 - Арысский прогиб; 5 - Приташкентский прогиб; 6 - Кумкалинский вал; 7 - Центрально-Кызылкумский массив; 8 - Джусалинский свод.