УДК 551.762.33:551.76(477.75) |
Рифовые ловушки верхней юры-берриаса Юго-Восточного Крыма - новый объект поисков залежей углеводородов
А.Д. САМАРСКИЙ, Б.М. ПОЛУХТОВИЧ, И.В. ПОПАДЮК, Е.В. САМАРСКАЯ (УкрНИГРИ)
В последние годы в Юго-Восточном Крыму с целью изучения возможных погребенных зон рифогенных известняков в отложениях верхней юры проведен комплекс геолого-геофизических работ и пробурены две параметрические скважины - 1 Мошкаревская и 1 Видненская. Полученные данные позволили уточнить историю развития территории и, таким образом, наметить возрастную и пространственную локализацию органогенных построек верхней юры - берриаса, а также обосновать их возможное распространение в пределах Керченского полуострова.
Формирование Восточно-Крымского прогиба как единой крупной структурной единицы началось в Оксфорде [1]. В начальную стадию развития его приосевая зона, по всей видимости, располагалась вблизи Туакского поднятия, служившего основным поставщиком терригенного, в том числе грубообломочного, материала, который концентрировался главным образом вдоль южного борта прогиба. Зона максимального прогибания (район пос. Планерское - г. Феодосия) заполнялась песчано-глинистыми образованиями и являлась отрицательным барьером для распространения туакских конгломератов в северную прибортовую зону.
На территории, прилегающей к прогибу с севера, накапливалась пестроцветная существенно грубообломочная толща прибрежно-континентальных образований, вскрытая бурением на Гончаровской (скв. 5, интервал 1650-2015 м) и Тамбовской (скв. 3, интервал 4374-4600 м) площадях и залегающая на породах таврической серии ( рис. 1 ). Источником сноса обломочного материала служили южные участки суши Скифской плиты [2].
По нашему мнению, пестроцветная толща асинхронна: она омолаживается к северу, отражая трансгрессивный характер перемещения береговой линии бассейна Восточно-Крымского прогиба ( рис. 2).
Последующее воздымание Туакского поднятия в кимеридже - титоне [1] сопровождалось смещением оси прогибания к северу и миграцией в этом же направлении береговой линии, что привело к снижению активности платформенных источников сноса и превращению прибрежных участков оксфордского бассейна в мелководный шельф с карбонатно-терригенной седиментацией. Разрезы, характеризующие этот этап, вскрыты скв. 5 Гончаровской и 3 Тамбовской.
В то же время южнее, в зоне интенсивного прогибания, в умеренно глубоком морском бассейне в условиях компенсационного режима седиментации формируется мощная (1500-2000 м) толща карбонатно-терригенных флишоидов с прослоями конгломератов [1].
Дальнейшее расширение трансгрессии в верхнем титоне-берриасе, удаленное положение северных источников сноса при сохранившихся, по-видимому, темпах прогибания, пенепленизация южного Туакского источника сноса - все это обусловило усиление роли карбонатных отложений в выполнении Восточно-Крымского прогиба. Однако нестабильный тектонический режим, близость к источникам терригенного материала, флишевый характер осадконакопления не способствовали рифообразованию в южной и центральной частях прогиба, и рост органогенных построек не продвинулся дальше образования отдельных биостромов, биогермов и сравнительно мелких массивов [1, 3].
Несколько иная картина наблюдается на северном борту прогиба. Удаленность платформенного источника сноса и наличие отрицательного барьера в виде зоны интенсивного прогибания, перехватывающего терригенный материал, поступавший с юга, наличие крутого флексурного перегиба по краю шельфа при прочих благоприятных предпосылках обеспечили формирование в этом районе значительных рифогенных построек титон-берриасского возраста ( рис. 3 ). Региональным структурным контролем зоны рифообразования здесь является выражавшаяся палеогеоморфологически полоса сближенных сбросов, разделяющая структуры мегантиклинория Горного Крыма и Скифской плиты. Рифы вдоль нее наблюдаются спорадически на современной дневной поверхности от Караби-Яйлы до Агармыша. В изученном районе они погребены под более молодыми отложениями и с различной степенью уверенности следятся комплексом геолого-геофизических методов.
В меридиональном сечении через Видненскую параметрическую скважину прослеживается сложно построенный рифогенный комплекс, состоящий из двух массивов. Южный, выделяемый по данным работ Н.Н. Приемышева и др., имеет, вероятнее всего, титонский возраст. Элементы его строения, размеры по горизонтали и мощность предполагаются весьма условно.
Одновозрастные этому рифу образования в скв. 5 Гончаровской и 3 Тамбовской, 1 Видненской представлены карбонатными породами (известняками и реже мергелями) с прослоями известковистых алевритистых аргиллитов, песчаников и алевролитов. Вещественный состав, характер флоры и фауны, в том числе очень крупных фораминифер анхиспироциклин, свидетельствуют о крайне мелководных условиях осадконакопления. Это образования шельфовой зоны титонского бассейна с ограниченным привносом терригенного материала, расположенной в тыльной части указанной выше органогенной постройки.
Рифовый массив титон-берриасского возраста смещен по отношению к титонскому не только вверх по разрезу, но и по латерали к северу. По имеющимся данным, риф протягивается от Гончаровской до Видненской площади на расстояние свыше 10 км при ширине 3-4 км и мощности 250- 630 м (см. рис. 3 ).
Наиболее полно рифогенные образования изучены по материалам Видненской параметрической скв. 1. В однородной по каротажной характеристике толще здесь выделяются две части, довольно хорошо представленные керном - нижняя и верхняя.
В нижней части вскрыты известняки микрозернистые, нечетко комковатые, неравномерно перекристаллизованные; в верхней - известняки микрозернистые, узорчато и неравномерно перекристаллизованные, комковатые, комковато-органогенно-водорослевые, органогенно-сгустково-комковато - перекристаллизованые, брекчиевидного облика и др.
При достаточном разнообразии пород в целом данная толща характеризуется рядом признаков, присущих образованиям органогенных (рифовых) построек:
На сейсмических профилях описанные известняки фиксируются раздувом мощностей между горизонтами IVб и IVa в виде отдельного тела крутым южным склоном и нечетко выраженным северным.
Вкрест простирания к северу от органогенной постройки развиты тыльно-рифовые образования, представленные в разрезах Тамбовских скв. 1 и 3 терригенно-карбонатной толщей, сложенной микрозернистыми и псевдоолитовыми известняками, “мусорными” полимиктовыми песчаниками, мергелями, смешанными глинисто-алеврито-карбонатными породами с обрывками растительной органики. Известняки обогащены обломками фауны, раковинами крупных фораминифер, обрывками водорослей и мшанок. Литология, видовой состав и внешний облик микрофауны свидетельствуют о весьма мелководном характере шельфовой зоны, в пределах которой формировались эти породы. По всей вероятности, она временами отчленялась от остального морского бассейна растущим рифом, с которого сюда приносились продукты его разрушения.
Предрифовые фации или образования предрифового шельфа [5] вскрыты в Мошкаревской параметрической скважине, где отложения титона-берриаса представлены органогенно-обломочными известняками и известняковыми брекчиями, с обломками кораллов, мшанок, иглокожих, брахиопод, иноцерамов, фораминиферами и обрывками водорослей. Эти породы местами перемежаются с прослоями аргиллитов и песчаников, число которых возрастает к верху разреза.
Характер соотношения рифогенного комплекса и флиша, выполняющего, как уже было сказано выше, приосевую зону прогиба, нам представляется следующим образом. Вероятнее всего, непосредственно к югу от рифов были развиты депрессионные глинистые образования небольшой мощности. По-видимому, это они улавливаются по каротажу в виде прослоев (мощностью 10- 30 м) аргиллитов среди массивных однородных известняков на Гончаровской площади.
В результате воздымания мегантиклинория Горного Крыма в начале неокома рифогенные образования на значительной части территории были выведены на дневную поверхность и частично, а местами полностью размыты. Об этом свидетельствуют слабоокатанные обломки конгломератов и глыбы из готеривских - барремских отложений восточных предгорий. Часть рифовых массивов была перекрыта песчано-алевритовыми и глинистыми образованиями толщи выполнения (компенсации) вследствие новой крупной позднебарремской - альбской трансгрессии [1, 4]. На профилях четко выделяются структуры облекания, являющиеся важным диагностическим признаком погребенного рифового тела. Органогенные массивы Караби-Яйла, Агармыш выходят на современную дневную поверхность. Зона Гончаровско-Видненского рифа, приподнятая в эоцене-раннем олигоцене, была окончательно погребена олигоценовой трансгрессией.
Линейный характер расположения рифогенных построек и установленные закономерности латеральных и вертикальных взаимоотношений фациальных типов пород (обстановок) позволяют говорить об образованиях барьерного рифа, сформировавшегося в трансгрессивную стадию развития Восточно-Крымского прогиба (трансгрессивные рифы, по Т. Линку). Сходный характер пространственно-временной миграции рифовых известняков к северо-востоку установлен Е.А. Успенской [1] на Караби-Яйле, что указывает на региональное развитие этого явления.
Осадконакопление происходило в относительно узком (до 20-25 км) заливе, отделенном от основной акватории позднеюрского моря цепочкой островов Туакского архипелага. Очевидно, это был сравнительно неглубоководный с отдельными котловинами шельфовый бассейн, в котором быстрое прогибание в значительной мере компенсировалось привносом терригенного материала в основном с островной южной суши, а при отсутствии кластитов - карбонатообразованием [1]. Обнаружение здесь хемогенных сульфатных отложений [6] позволяет говорить даже о временами возникавших условиях резкого обмеления, по-видимому, вследствие перекомпенсации. В таком бассейне невозможно выделять континентальный склон и подножие [4], так как отсутствуют доказательства существования в позднеюрское время абиссальной зоны. Связь бассейна с основным водоемом, свободная на западе и востоке, а на юге через межостровные проливы, вполне обеспечивала циркуляцию водных масс, поставлявших питательный материал для развивавшихся в титоне - берриасе рифов.
Аналогичные органогенные постройки предполагаются и восточнее. Они, очевидно, локализуются в пределах северного борта Восточно-Крымского прогиба и генетически связаны с системой субширотных нарушений Владиславовско-Восходовской шовной зоны [5]. Пока нет убедительных данных, что барьерный риф протягивался в виде сплошной полосы. Большинство фактов говорит о том, что это была цепочка относительно изолированных массивов, разделенных межрифовыми образованиями. При этом отмечается приуроченность крупных органогенных построек к поперечным положительным структурным осложнениям, проявляющимся в пределах как платформы, так и Горнокрымской геосинклинали. Наиболее крупной из них является система Симферопольского и Качинского поднятий, на юго-восточном крыле которой развиты мощные рифы Караби-Яйлы [1]. Агармышский и Гончаровско-Видненский рифовые массивы расположены на южном окончании Шубинско-Южно-Азовского валообразного поднятия [2], фиксируемого сокращением разреза в районе Шубино и сравнительно неглубоким залеганием таврической серии в скв. 5 Гончаровской, а в промежутке трассируемого по материалам гравиметрической съемки. На меридиане Владиславовки также выделяется субмеридиональная валообразная приподнятая зона. Восточнее, в пределах Керченского полуострова, по глубокопогруженным горизонтам намечается ряд поперечных элементов в виде структурных носов, террас, ступеней (см. рис.3 ).
В титоне - берриасе эти дискордантные структуры проявлялись в рельефе дна бассейна шельфовыми выступами и были геоморфологически наиболее благоприятными участками для развития биогермов. Пониженные промежутки между ними могли служить местами разгрузки речной сети северной платформенной суши, т. е. местами поступления песчано-глинистого материала.
Один из таких участков располагался в районе Белогорского залива, который, соединяясь с Восточно-Крымским бассейном, разрывал полосу накопления рифогенных образований, протягивающуюся от Караби-Яйлы на Агармыш, Гончаровскую и Видненскую площади. Вероятно, второй участок разгрузки палеореки или системы непостоянных потоков располагался между Шубинско-Гончаровским и Владиславовским поперечными поднятиями. Развитие древних погребенных поперечных структур на основании геофизических материалов предполагается и восточнее в пределах Керченского полуострова.
Приведенные данные позволяют локализовать расположение рифогенных построек на участках осложнения северного борта Восточно-Крымского прогиба поперечными структурами (см. рис. 2 ) и рассматривать эту особенность как один из геолого-геофизических признаков при поисках залежей УВ.
На основании анализа имеющихся материалов в рассматриваемом регионе предлагаются следующие поисковые критерии выделения погребенных рифогенных образований.
1. Региональные геолого-геофизические: приуроченность титон-берриасских рифогенных комплексов к бортовой зоне верхнеюрского Восточно-Крымского синклинория, контролируемой системой продольных нарушений Владиславовско-Восходовской шовной зоны, разделяющей Скифскую плиту и мегантиклинорий Горного Крыма.
2. Локальные геолого-геофизические: преимущественное развитие рифогенных комплексов в пределах участков осложнения северного борта синклинория поперечными положительными структурами (валообразными поднятиями, ступенями, структурными носами, террасами и пр.); сокращение мощности компенсационной толщи меловых отложений над телом рифогенной постройки (минимумы мощностей между отражающими горизонтами IV нижнего мела и II палеогена).
3. Локальные геофизические:
структурные линзообразные раздувы мощностей в разрезе титона - берриаса с выпуклым верхним и почти плоским нижним контактами, с крутым южным склоном и т. д.;
выделение “рифовых массивов”, с которыми связаны структуры облекания, “слепые” зоны, ложные (?) структуры и др., при анализе динамических и кинематических особенностей волнового поля;
зоны увеличения мощности высокоомного (карбонатного) пласта по данным электроразведочных работ методом становления поля в ближней зоне (ЗСТ);
локальные проявления на профилях КМПВ участков больших граничных скоростей (5400-5700 м/с) преломляющего горизонта по кровле домеловых образований, связываемых с карбонатами рифовой и околорифовых фаций, на фоне их пониженных значений (4700-5200 м/с), характеризующих терригенный комплекс.
Эти признаки, совместно с данными глубокого бурения, положены нами в основу выделения и прогнозирования рифогенных построек в верхнеюрско-берриасской толще пород Юго-Восточного Крыма (см. рис. 3).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Поступила 20/VIII 1981 г.
Рис. 1. Корреляционная схема верхнеюрских - нижнемеловых отложений предгорий Восточного Крыма и Керченского полуострова.
1 - глины, аргиллиты; 2 - глинистые сланцы; 3 - мергели; 4 - песчаники; 5 - рифовые известняки; 7 - конгломераты; 8 - интервалы отбора керна, 9 - места нахождения микрофауны фораминифер
Рис. 2. Схема строения зоны северного борта Восточно-Крымского синклинория (фациально-палеогеоморфологическая реконструкция).
Фациальные комплексы отложений: 1 - пестроцветных грубообломочных прибрежно-континентальных, 2 - флишевых, 3 - субфлишевых, 4 - сероцветных грубообломочных, 5 - терригенных мелководного шельфа, 6 - терригенно-карбонатных мелководного шельфа, 7 - относительно глубоководных, 8 - рифогенных, 9 - глинистых морских; 10 - изохроны начала: а - Оксфорда, б - кимериджа, в - титона, г - берриаса, д - валанжина, е - баррема, ж – альба
Рис. 3. Структурно-палеогеографическая схема развития основных комплексов пород титона-берриаса Юго-Восточного Крыма.
1 - суша Скифской плиты; 2 - образования мелководного шельфа (тыльно-рифовые фации); 3 - зона карбонатного осадконакопления; органогенные массивы барьерного рифа титонско-берриасского возраста; 4 - установленные (I - Агармыш, II - Гончаровско-Видненский), 5 - предполагаемые (III - Южно-Видненский, IV - Владиславовский, V - Береговой, VI - Чернышевский, VII - Северо-Мошкаревский, VIII - Слюсаревский, IX - Фонтановский); 6 - зона флишевого и субфлишевого осадконакопления; 7 - островная суша Туакского архипелага и его восточного продолжения; одиночные биогермные массивы келловейско-оксфордского возраста: 8 - установленные, выходящие на дневную поверхность в районе Горного Крыма: А - Караул-Оба, Б - Сокол, В - Алчак-Кая, Г - Перчем, Д - Вигля, Беш-Пармак, Ай-Серез, E -Чатал-Кая, Ж - Измаил-Кая, 3 - Кизил-Таш, Курбан-Кая, Сандык-Кая, И - Ечки-Даг, Деламет-Кая, Кара-Оба (восточный), К - Балалы-Кая, Легенер, 9 - предполагаемые, погребенные в пределах Юго-Западной равнины; 10 - участки погребенных поперечных поднятий и структурных носов (по данным гравиразведки): а - Шубинско-Тамбовский, б - Владиславовский, в - Чернышевский, г - Слюсаревский; 11 - поле развития эффузивов (Кировская аномалия) и предполагаемый вулканический аппарат (по данным магнитометрии); 12 - осевая зона флишевого прогиба, 13 - обнажения (в числителе - порядковый номер, в знаменателе - мощность рифовой толщи), 14 - пробуренные глубокие скважины (в числителе - номер, в знаменателе - мощность рифовой толщи), 15 - проектные скважины. Площади: Нг - Нижнегородская, Шб - Шубинская, Тб - Тамбовская, Гч - Гончаровская, Вид - Видненская, Аг - Агармышская, Пл - Планерская, ЮВ - Южно-Видненская, Бер - Береговая, Ю-Вл - Южно-Владиславовская, Чер - Чернышевская, С-М - Северо-Мошкаревская, М - Мошкаревская, Кп - Краснопольская, Уз - Узунларская, 3-Ф - Западно-Фонтановская