В Куйбышевском Поволжье все чаще открываются залежи нефти, приуроченные к погребенным структурам (К погребенным относятся структуры, не имеющие отражения в верхних горизонтах осадочного чехла (пермских отложениях).) и другим труднокартируемым объектам. Особенности их строения и закономерности распространения изучены слабо, что затрудняет поиски и подготовку структур.

Исследования по прогнозированию зон возможного распространения погребенных структур на территории Волго-Уральской провинции впервые были проведены в Волгоградском и Саратовском Поволжье. Методические приемы их прогноза и поисков рассмотрены ранее [1].

Детальный анализ строения осадочного чехла, изменения мощностей, литологического состава, стратиграфической полноты разреза, истории геологического развития Куйбышевского Поволжья показывает, что здесь были благоприятные условия для формирования погребенных структур. Основные геологические предпосылки этого следующие:

а) цикличность тектонических движений, различная их интенсивность ивеличина;

б) недокомпенсированность осадконакоплением тектонического прогибания в отдельные эпохи геологического развития;

в) облекание выступов кристаллического фундамента, биогермов и других неровностей рельефа бассейна седиментации отлагавшимися осадками и их уплотнение по мере перемещения на глубину;

г) перерывы в осадконакоплении, которые часто сопровождались размывом и карстованием ранее образовавшихся пород;

д) накопление разнофациальных осадочных толщ и неодинаковое сокращение их мощности при уплотнении.

Погребенные структуры образуются в результате проявления тектонических, седиментационных, эрозионных и гравитационных процессов, непосредственно влиявших на изгиб слоев осадочного чехла.

Структуры тектонического происхождения образуются при перемещении блоков фундамента по разломам на участках, где тектонические движения затухали в девонское или каменноугольное время или вновь возродились, но еще не затронули верхний структурный план.

Формирование седиментационных структур обусловлено существованием специфической обстановки осадконакопления, которая приводила к формированию некомпенсированных прогибов, неравномерному накоплению осадков различного литологического состава, развитию органогенных построек, постепенному захоронению эрозионно-тектонических выступов фундамента, эрозионных останцовых форм пород осадочного чехла и других неровностей дна бассейна седиментации.

Эрозионные структуры образуются вследствие размывов пород фундамента и осадочного чехла, на поверхности размыва выделяются как положительные, так и отрицательные элементы рельефа. Многие структуры характеризуются сложными условиями образования, испытали несколько структуроформирующих процессов, что отразилось на соотношении структурных планов.

Погребенные локальные поднятия седиментационного и эрозионного типов обычно имеют различную ориентировку, иногда располагаются по площади без видимой закономерности.

Особый интерес представляют структуры облекания и уплотнения, зафиксированные в терригенных отложениях девона над выступами фундамента. Ко времени отложения девонских пород процесс пенепленизации поверхности фундамента еще не был завершен. На фоне общего наклона поверхности фундамента на юг, восток и юго-восток выделялись гряды и отдельные выступы фундамента, разделенные узкими прогибами, которые затем нивелировались осадками. Многие останцы фундамента послужили ядрами локальных поднятий, представляющих собой типичные структуры облекания и уплотнения.

О существовании приподнятых участков в рельефе морского дна можно судить по изменению мощностей, фаций и продолжительности стратиграфических перерывов в разрезах бийских, афонинских и воробьевских отложений.

При прогнозировании открытия промышленных залежей нефти часто возникает необходимость количественной оценки амплитуды структур облекания и уплотнения, сформировавшихся в терригенных породах девона над эрозионно-тектоническими останцами фундамента. Для этой цели можно воспользоваться уравнением [2, 3].

где А_у - амплитуда поднятия по кровле изучаемой структурной поверхности, образовавшаяся за счет уплотнения нижележащих отложений, м; h_кр.к и h_св.к - первичные палеомощности терригенных осадочных пород, залегающих под изучаемой структурной поверхностью, в конце их накопления на крыльях и в своде поднятия, м; h_кр.с и h_св.с - мощности изучаемой терригенной толщи пород на современной глубине залегания на крыльях и в своде поднятия.

Первичная палеомощность вычисляется по уравнению

где и - средневзвешенные по мощности абсолютные пористости терригенных пород на современной глубине залегания и в конце их накопления, доли единицы.

Средневзвешенная величина пористости терригенных пород, залегающих в настоящее время на некоторой глубине, вычисляется по лабораторным анализам керна или по данным промысловой геофизики. Если эти материалы отсутствуют, то она определяется по графикам изменения пористости с глубиной, построенным для аналогичных пород рассматриваемого региона.

Средневзвешенная величина первичной пористости определяется по аналогии с нормально уплотненными породами, залегающими в настоящее время вблизи дневной поверхности.

Для условий Куйбышевского Поволжья по уравнению (1) составлены номограммы, позволяющие установить амплитуды структур, образующихся в терригенных отложениях девона над локальными выступами фундамента за счет неодинакового уплотнения нижележащих отложений. При их составлении предполагалось, что исходные облекаемые выступы кристаллического фундамента имели различную высоту (амплитуду) и были снивелированы глинистыми, алевритовыми и песчаными осадками, после того как на вершине их мощность составляла 10, 200 и 400 м. В настоящее время исходные облекаемые выступы и перекрывающие их терригенные породы залегают на глубинах до 4000 м и более.

Номограммы показывают, что амплитуды структур уплотнения по кровле терригенных пород девона возрастают с увеличением глубины залегания и высоты (амплитуды) исходного облекаемого выступа. При росте же мощности терригенных отложений над вершиной выступа они снижаются. Так, если исходный облекаемый выступ имел амплитуду 100 м и был снивелирован терригенными образованиями после того, как их мощность над вершиной равнялась 10 и 400 м, то на глубине 4000 м амплитуда структур уплотнения по кровле этих отложений соответственно равна 35 и 31,6 м.

На рис. 1 приведена номограмма, составленная для условий, когда исходные облекаемые выступы фундамента были снивелированы терригенными породами девона после того, как в своде их мощность равнялась 200 м. На оси ординат номограммы нанесена шкала глубины залегания кровли девонских отложений, а на оси абцисс - амплитуда структуры, образовавшейся в результате уплотнения нижележащих толщ.

Для примера вычислим амплитуду Гайдаровского поднятия по кровле кыновского горизонта между скв. 30 (сводовой) и скв. 33 (крыльевой), которая могла образоваться за счет уплотнения нижележащих девонских пород. Кристаллический фундамент здесь вскрыт на абсолютной отметке -2926 (скв. 30) и -3082 м (скв. 33), а кровля кыновского горизонта соответственно -2868 и -2922 м. Амплитуда поднятия по поверхности фундамента 156 м, по кровле кыновского горизонта 54 м.

Если предположить, что во время накопления терригенных отложений девона в пределах Гайдаровского поднятия существовал выступ фундамента амплитудой 156 м и к концу кыновского времени он был полностью снивелирован, то, как видно на номограмме, его амплитуда по кровле кыновского горизонта, образованная за счет уплотнения нижележащих девонских пород, составляла 51 м, т.е. близка к современной (ход определения показан на номограмме пунктирной линией). Следовательно, современная амплитуда Гайдаровского поднятия на участке скв. 30 и 33 сформировалась за счет атектонических процессов.

Погребенные структуры типа облекания и уплотнения, ядрами которых являются выступы кристаллического фундамента, широко развиты на склонах крупных тектонических элементов Куйбышевского Поволжья, где рельеф поверхности фундамента сложно расчленен, изобилует выступами, впадинами и другими формами. Эти формы рельефа определяют строение перекрывающих его девонских отложений. Такие структуры уже выявлены на юго-восточном склоне Жигулевско-Пугачевского свода. К ним относятся Гайдаровское, Дзержинское, Софинское, Карагайское, Новолесное, Кулагинское и другие погребенные локальные поднятия. Их ядрами служат эрозионно-тектонические останцы кристаллического фундамента. Аналогичные поднятия могут быть выявлены на бортах Сергиевско-Абдулинского грабен-прогиба. Ядра этих структур сложены породами как кристаллического фундамента, так и рифейско-вендскими. Особый интерес представляет северный борт грабен-прогиба, характеризующийся несовпадением девонского структурного плана с каменноугольным и пермским.

Перспективен для поисков погребенных структур также юго-западный склон Южно-Татарского свода, юго-восточный склон Жигулевско-Пугачевского свода, западный и северный борта Бузулукской впадины.

Наиболее перспективны в отношении поисков довольно крупных погребенных поднятий борта грабенообразных прогибов, намечаемых в пределах юго-восточного склона Жигулевско-Пугачевского свода и Мелекесской впадины ( рис. 2 ). Здесь С.И. Новожилова (1980 г.) выделила Гражданский, Медведевско-Тепловский, Карагайско-Никольский и Горбатовско-Аглосский прогибы. Сейсмическими работами Куйбышевнефтегеофизики обнаружен Мусоркский прогиб. Нами выделены Буяновский, Крыловский, Новокиевский, Покровский, Гараевско-Никулинский, Криволукско-Новозапрудненский и Атамановско-Репьевский прогибы. Глубины прогибов от 20-30 до 100 м и более. Они выполнены в основном терригенными отложениями девона, но особенно четко фиксируются по увеличенной мощности пашийского и кыновского горизонтов ( рис. 2 ).

На восточных бортах предполагаемых прогибов выделены 12 участков для постановки первоочередных геологопоисковых работ.

Грабенообразные прогибы развиты и на юго-западном склоне Южно-Татарского свода. На территории Татарии уже выявлены Нурлатский, Баганинский и другие прогибы, которые, как считает С.В. Санаров (1981 г.), продолжаются и в пределы северной части Куйбышевской области.

В карбонатных отложениях верхнего девона и нижнего карбона перспективы поисков погребенных структур связаны прежде всего с биогермными постройками, распространенными по бортам ККСП.

В турнейских, окских, башкирских образованиях могут быть обнаружены погребенные структуры, связанные с эрозионными останцами осадочных пород на поверхностях размывов, и так называемые врезы - своеобразные отрицательные эрозионные структуры, которые иногда распространяются от кровли турнейского яруса до подошвы заволжского горизонта и даже до кровли фаменского яруса (Татария).

Врезы представляют собой узкие (от 100 м до 1-4 км в поперечнике) извилистые, различной формы, часто протяженные до 50 км, эрозионные ложбины, морфологически выраженные на поверхностях размывов башкирских, окских и турнейских отложений. Встречаются врезы и в зонах развития погребенных позднефранских и ранневизейских рифогенных построек, они приурочены к различным частям, чаще к склонам турнейских локальных структур облекания этих построек. При интенсивном осадконакоплении пласты радаевско-бобриковских пород формировали ловушки (зоны выклинивания или замещения и др.), в которых нередко сосредоточены значительные скопления нефти.

1. Аксенов А.А. Методика прогноза и поисков погребенных нефтегазоносных структур. М., ВНИИОЭНГ, 1978.
2. Горелов А.А. К методике исследования локальных поднятий Западной Сибири. - Геотектоника, 1975, № 4, с. 45-53.
3. Методы изучения уплотнения терригенных пород при палеогеологических реконструкциях /Г.И. Алексеев, В.Н. Андреев, А.А. Горелов, Л.Л. Казьмин. М., Наука, 1982.

Рис. 1. Номограмма определения амплитуд структур, образовавшихся в терригенных отложениях девона за счет уплотнения нижележащих пород

Рис. 2. Схема расположения участков для постановки первоочередных геологопоисковых работ.

а - изопахиты пашийско-кыновских отложений, м; б - зоны отсутствия пашийско-кыновских пород; в - участки для постановки первоочередных геолого-поисковых работ, г - предполагаемые грабенообразные прогибы: 1 - Мусоркский, 2 - Буяновский, 3 - Крыловский, 4 - Новокиевский, 5 - Покровский, 6 - Гражданский, 7 - Медведевско-Тепловский, 8 - Гараевско-Никулинский, 9 - Горбатовско-Аглосский, 10 - Карагайско-Никольский, 11 - Криволукско-Новозапрудненский, 12 - Атамановско-Репьевский