Высокая перспективность нефтегазоносных подсолевых отложений Астраханского свода требует более детального изучения тектонического строения этой территории. Выполненные по геолого-геофизическим данным структурные построения отражают главным образом пликативную тектонику соответствующих структурных этажей свода. Информация о разрывных нарушениях бедна и сводится к выделению на структурных схемах зон потери корреляции отражений на временных сейсмических разрезах. Вместе с тем значение разрывных нарушений для оценки нефтегазоносности этой территории таково, что возникает необходимость более надежного обнаружения сейсморазведкой как самих разрывов, так и отдельных их элементов. Ниже описан опыт работ по непосредственному трассированию разрывных нарушений в левобережной части Астраханского свода и дана их краткая геологическая характеристика.

В основу исследований положена модель разрывного нарушения как самостоятельного геологического тела-пласта, секущего субгоризонтальные напластования и обладающего аномально пониженной акустической жесткостью [1, 6]. С этих позиций были переинтерпретированы первичные материалы сейсморазведки MOB, полученные Астраханской экспедицией ЦГТ в 1969-1970 гг. на Астраханском своде. Применявшаяся система наблюдений включала группирование источников на длинных поперечных базах, что обеспечивало ориентировку характеристики направленности системы возбуждения вдоль профиля в пределах угла около 50°. Это позволило более надежно выделить слабые отражения от разрывных нарушений, а также снизить степень неоднозначности интерпретации получаемых результатов.

Переинтерпретация заключалась в выявлении и корреляции “аномальных отражений”, секущих наискось плоскости временных разрезов однократного непрерывного профилирования MOB. Были обработаны лишь протяженные оси синфазности, соответствующие волнам с кажущимися скоростями более 3,5 км/с и прослеживаемые непрерывно не менее чем через 3-4 взрывных интервала. Эти волны приняты за отражения от зон разрывов. Такой нетрадиционный подход к выделению разрывных нарушений MOB успешно использовался в различных районах [1, 2]. Соответствующие границы строились по лучевым диаграммам, рассчитанным по данным сейсмокаротажа глубоких скважин. В результате по 11 профилям на левобережье Астраханского свода на имевшиеся ранее глубинные сейсмические разрезы были нанесены линии предполагаемых разрывных нарушений.

Для межпрофильной корреляции последних сделано допущение о постоянстве их параметров (азимут простирания, угол падения) между смежными профилями, т. е. в первом приближении поверхность разрывного нарушения должна представлять собой плоскость.

В нашем случае расстояния между профилями составляют от 5 до 12 км, поэтому выполненные построения предварительны и требуют дальнейших уточнений.

Формально корреляция разрывных нарушений при сделанном выше допущении сводится к проверке геометрического условия: могут ли два данных отрезка прямых (два отражающих элемента) лежать в одной плоскости? Предположив, что они лежат в одной плоскости, графическим способом, применяемым в структурной геологии, находили направление простирания этой плоскости [3]. Кажущийся угол ее наклона равен углу наклона соответствующего отражающего элемента на глубинном разрезе. Поэтому далее для каждого из двух отражающих элементов истинный угол наклона отражающей плоскости определялся по формуле sin y = sin f/sin a, где y и f - соответственно истинный и кажущийся углы падения отражающей плоскости; a - угол между линией профиля и простиранием отражающей плоскости.

Если полученные значения y оказывались равными, то данные разрывные нарушения отождествлялись; в противном случае делался вывод о том, что это разные нарушения.

Разумеется, тот факт, что два отражающих элемента, выделенные на разных профилях, лежат в одной плоскости, не является окончательным доказательством существования реальной отражающей плоскости: равенство значений может быть случайным. Однако вероятность такого совпадения, по-видимому, невелика.

По описанной методике составлена схема дизъюнктивной тектоники левобережья Астраханского свода ( рис. 1 ), на которую разрывные нарушения нанесены в виде проекций отражающих плоскостей (поддающиеся межпрофильной корреляции) и отдельных отражающих элементов.

Для подтверждения правомерности отнесения построенных отражающих плоскостей к разрывным нарушениям был проведен анализ полученных результатов и первичных данных по глубоким скважинам (описание керна, шлама, кривые каротажа, кавернометрия).

При этом установлено:

а) скв. 26 Астраханская пересекает отражающую плоскость 10 (см. рис. 1) на глубине 2200±100 м, по описанию шлама (керн отсутствует в интервале 2037-2410 м) встречены глины нарушенной структуры с обломками известняка и песчаника;

б) скв. 3 Заволжская проходит через плоскость 4 на глубине 2400±100 м, по керну в интервале 2340-2500 м отмечены глины с зеркалами скольжения и следами перемятости;

в) скв. 10 Астраханская встретила плоскость 13 на глубине 1700±100 м, по шламу (керн отсутствует) в интервале1626-1900 м вскрыта глина, трещиноватая, ожелезненная.

При экстраполяции плоскости 13 по падению на глубине 2700±100 м установлено, что ее пересекает скв. 8 Астраханская. По керну и шламу в интервале 2654-2715 м отмечены включения ангидрита, глина имеет нарушенную структуру, наблюдаются зеркала скольжения.

Некоторые отражающие элементы, не поддающиеся межпрофильной корреляции, можно сопоставить с данными бурения.

Например, на профиле 10.4.69 (см. рис. 1 ) отражающий элемент с кажущимся углом падения 23° пересекается скв. 8 Астраханская на глубине 2300±100 м. По описанию керна в интервале 2290-2300 м вскрыта тектонически нарушенная порода: глина тонкодисперсная, алеврит со следами скольжения и перемятости. По каротажу фиксируется уменьшение значений КС и увеличение диаметра ствола.

На профиле 6.4.69 зафиксирован крутопадающий (угол падения 56°) отражающий элемент вблизи скв. 5 Астраханская. Проекция ее на профиль пересекла этот элемент на глубине 4500 м. По керну в интервале 3900-4250 м отмечена тектонически нарушенная порода; этому интервалу также соответствует уменьшение значений КС и увеличение диаметра скважины. Указанные расхождения глубин можно объяснить, по-видимому, большей, чем в предыдущих случаях погрешностью определения глубины пересечения скважины и отражающего элемента вследствие крутого падения последнего.

Приведенные данные свидетельствуют об эффективности методики обнаружения разрывных нарушений путем прослеживания “аномальных волн”, которые ранее рассматривались как помехи.

На схему дизъюнктивной тектоники левобережья Астраханского свода (см. рис. 1 ) нанесены также основные данные, характеризующие пространственное положение разрывных нарушений. Установлено, что истинные углы падения плоскостей разрывных нарушений изменяются в широких пределах от 14° до 70°, но преобладают значения 30° - 40°. Разрывные нарушения, рассекающие подсолевой комплекс, как правило, имеют большие углы падения, чем не достигшие его.

Нарушения приурочены к наиболее приподнятой части Астраханского свода - Аксарайскому валу. Они выделяются на разных уровнях и иногда пересекаются друг с другом. Их пространственное положение дает представление о сложной дизъюнктивной тектонике этой части левобережья, отразившейся в различной степени на форме структурных поверхностей подсолевой и солевой толщ.

Связь разрывных нарушений с формой структурной поверхности подсолевых отложений ( рис. 2 , а) отчетливо выявлена вдоль северной периклинали Аксарайского вала, где по отражающему горизонту 1П на отметках -4000 - -4400 м (кровля башкирского яруса С₂) изогипсы имеют сложную конфигурацию. Здесь отдельные изолинии образуют систему локальных изгибов, обращенных с одной стороны внутрь Аксарайского вала, а с другой - подчеркивают флексурообразные выступы в северном и северо-восточном направлениях. К этой области приурочена выявленная нами широко разветвленная система разрывных нарушений (см. рис. 1 , отражающие плоскости 1-6,15), меняющие свое простирание с субширотного на субмеридиональное и согласующихся с отдельными особенностями гипсометрии поверхности отражающего горизонта 1П. В частности, привлекает внимание локальное погружение этой поверхности к югу от заволжских скважин (см. рис. 2 , а, замкнутая изолиния с отметкой -4400 м) и смещение изогипс внутрь вала в зоне, ограниченной, по нашим материалам, двумя разрывными нарушениями широтного простирания и встречного падения (см. рис. 1 , отражающие плоскости 5 и 6).

Еще более тесная связь отмечается между разрывными нарушениями и формой поверхности соленосных отложений кунгурского яруса, установленной по данным электроразведки ( рис. 2 , б). Проекции на дневную поверхность подавляющего большинства плоскостей разрывных нарушений совпадают с расположением куполов и гряд и их простиранием. Они секут по падению купола и уходят в подсолевую толщу. На севере площади одна из таких плоскостей (15) совпадает по простиранию с гребневой зоной соляного поднятия, соединяющей Ширяевский и Верблюжий купола. Она проходит через подсолевой комплекс на участке максимальной мощности солевого гребня и заканчивается по восстанию вдоль западной границы Ширяевской мульды. К востоку от последней располагается упоминавшаяся разветвленная группа разрывных нарушений (плоскости 1-6), секущих подсолевой комплекс по различным направлениям в районе Досангского и Айдикского куполов. Размещение и простирание этой группы разрывов, видимо, сильно повлияло на характер структурных форм поверхности соли к востоку от Ширяевской мульды. В частности, это сказалось на процессе формирования гребневой зоны субмеридиональной ориентировки по линии Досангского и Айдикского куполов, ее сочетании с аналогичной зоной широтного простирания, образованной ответвлениями Айдикского и Коктюбинского куполов и создании соляной покрышки соответственно к востоку и северу от указанных зон.

На юге площади, вдоль юго-восточного обрамления Аксарайской мульды, прослежено пологое разрывное нарушение (плоскость 9) северо-восточного простирания, приуроченное в плане к соляному гребню, захватывающему Восточно-Аксарайский купол. Плоскость рассекает подсолевой комплекс непосредственно под гребнем и заканчивается по восстанию вдоль юго-восточной части мульды. Значительное по протяженности разрывное нарушение, наклоненное на запад (плоскость 10), прослеживается в меридиональном направлении от скв. 26 Сеитовская на юге, через северо-восточную часть Аксарайского купола в район скв. 26 Астраханская и далее на север к солевому поднятию, включающему Айдикский купол и южную периклиналь Досангского купола. С этим нарушением связано общее смещение изолиний поверхности кунгурских отложений в субмеридиональном направлении (см. рис. 2, б), а также осложнения структурной формы восточной части Аксарайского купола и резкое уменьшение размеров Аксарайской мульды в районе скв. 26 Астраханская.

К западу от Аксарайской мульды выделено разрывное нарушение (плоскость 13), падающее на восток из Соры-Соркской мульды под соляной гребень, захватывающий Соры-Соркский и Ахтубинский купола.

Зафиксированы лишь единичные случаи, когда плоскости разрывных нарушений рассекают подсолевой комплекс в мульдах вкрест их простирания: плоскость 11 на юге Ширяевской мульды и плоскость 14 в Соры-Соркской мульде.

Следует отметить отсутствие отражающих плоскостей разрывных нарушений в районе скв. 5 Астраханская, вскрывшей продуктивные горизонты. Это может свидетельствовать о более спокойной тектонической обстановке здесь, способствующей сохранению залежи. Однако для окончательного вывода необходимо дополнительно переинтерпретировать данные, полученные в последние годы по более густой сети профилей.

Детальный анализ нанесенных на схему отражающих элементов разрывных нарушений, не поддающихся межпрофильной корреляции, пока преждевремен из-за отсутствия достаточно полных сведений об их пространственном положении. Обращают на себя внимание выделенные отражающие элементы в западной части профилей 5.4.69 и 6.4.69 вблизи Волги, что может свидетельствовать о существовании зоны разрывных нарушений северо-западной ориентировки вдоль ее русла.

На основании изложенного можно сделать следующие выводы.

1. Левобережье Астраханского свода характеризуется сложной системой разрывных нарушений, наложившей отпечаток на формирование особенностей структуры поверхности подсолевого комплекса по отражающему горизонту 1П вдоль северной периклинали Аксарайского вала.
2. Пространственное расположение разрывных нарушений свидетельствует об ихпреобладающем влиянии на формированиесовременного рельефа поверхности кунгурских соленосных отложений в районе Аксарайского вала. Установлено участие разрывных нарушений в структурной дифференциации соленосных отложений. Они контролируют пространственное распределение почти всех соляных структур на указанной площади.
3. Большинство выделенных разрывных нарушений имеет значительную протяженность по падению, они рассекают подсолевой комплекс под мощными соляными гребнями и куполами, заканчиваясь по восстанию в краевых частях мульд, и могут выполнять роль подводящих каналов для накопления газоконденсата в породах триаса и верхней перми.
4. Разрывные нарушения, которые развиваются и затухают внутри подсолевого комплекса, по предварительным данным, распространены ограниченно.
5. Центральные области межкупольных мульд характеризуются либо слабым развитием разрывных нарушений (Ширяевская мульда), либо их полным отсутствием (Аксарайская мульда).
6. Для дальнейшей детализации особенностей дизъюнктивной тектоники левобережья Астраханского свода и установления конкретных связей с нефтегазоносностью необходима целенаправленная переинтерпретация всех данных сейсморазведки и бурения на основе указанной выше модели, а также постановка опытных работ с задачей разработки специализированной методики обнаружения и трассирования зов скрытых разрывных нарушений по сейсмическим отражениям от этих зон.

1. Берзон И.С., Караев Н.А., Прокатор О.М. Характеристики сейсмических волн, отраженных от крутопадающих границ. Методы разведочной геофизики. - Труды ВНИИГеофизики, вып. 18, 1973, с. 16-34.
2. Изучение разломов в метаморфическо-интрузивном фундаменте методом отраженных волн / В.П. Номоконов, Г.А. Гречишников, В.И. Шаров и др. - Изв. вузов, сер. Геология и разведка, № 12, 1971,с. 121-129.
3. Михайлов А.Е. Структурная геология и геологическое картирование. М., Недра,1973.
4. Номоконов В.Л. Двумерное излучение (прием) сейсмических волн. - В кн.: Прикладная геофизика. М., вып. 78, 1975, с.61-75.
5. Стародубровская С.П., Сакс М.В., Афимьева Т.В. Волны, связанные с наклонными границами в зонах разломов. - В кн.: Сейсмические волновые поля в зонах разломов. М., 1978, с. 114-120.
6. Nomokonov V.P., Peregudov Ju.P. Nachweis seismischer Reflexionen von tektonischen Bruchzonen in sedimentaren Schichtenfolgen. Zeitschrift fur geologische wissenschaften. - Heft 4, Akademie, Verlag, Berlin,1973.

Рис. 1. Схема проявления дизъюнктивной тектоники на левобережье Астраханского свода.

а - сечение отражающей плоскости разрывного нарушения поверхностью с отметкой -3500 м; проекция на дневную поверхность отражающей плоскости разрывного нарушения, залегающей: б - выше отметки -3500 м, в - ниже отметки -3500 м; границы выделенных отражающих плоскостей: г - уверенные, д - менее уверенные; е - линии простирания и падения и угол падения отражающей плоскости; ж - проекция на дневную поверхность отражающего элемента разрывного нарушения, не поддающегося межпрофильной корреляции, цифрами указаны глубины залегания его верхней и нижней кромок на разрезе, км; з - направление и кажущийся угол падения отражающего элемента разрывного нарушения; и - сейсмический профиль и его номер; к - скважины: Ш - Ширяевская, Акс - Аксарайская, Аст - Астраханская, Зав - Заволжская, С - Сеитовская; л - отражающая плоскость

Рис. 2. Структурная карта по отражающему горизонту 1П левобережной части Астраханского свода по материалам Астраханской экспедиции ЦГТ (а) и схематическая карта рельефа поверхности соленосных отложений по данным электроразведочных работ Геохимической экспедиции ЦГТ (б).

Изогипсы: а - по отражающему горизонту 1П, м, б - по кровле соли, км; в - линии простирания выделенных разрывных нарушений; г - скважины: Акс - Аксарайская, Аст - Астраханская, Зав - Заволжская, С - Сеитовская, Ш - Ширяевская; купола: I - Ширяевский, II - Верблюжий, III - Ахтубинский, IV - Досангский, V - Айдикский, VI - Коктюбинский, VII - Восточно-Аксарайский, VIII - Аксарайский, IX - Соры-Соркский; мульды: АКС - Аксарайская, АХТ - Ахтубинская, С - Соры-Соркская, Ш - Ширяевская