|
УДК 55:551.781.5/(262.54) |
Строение майкопского осадочного бассейна Азовского моря
В. В. Щербаков, М. С. Кравчук, В. И. Ефимов (ВМНПО Союзморгео)
Учение о нефтегазоносных бассейнах - одно из основных направлений нефтяной геологии, на которых базируется современная теория органического образования нефти и газа.
Согласно представлениям большинства геологов, основной поставщик УВ - рассеянное органическое вещество (РОВ) [1, 2], которое накапливалось в процессе осадконакопления в пределах тех участков земной коры, которые испытывали длительное устойчивое прогибание (осадочные бассейны).
Таким бассейном можно считать майкопский осадочный бассейн Азовского моря, где более 20 млн. лет формировались мощные толщи терригенных осадков.
Геолого-геофизическая информация, полученная за последние два десятилетия, позволила ряду исследователей (И.О. Брод, 1964 г., И.В. Высоцкий, 1971 г., М.С. Бурштар, 1973 г., А.И. Дьяконов, 1973 г.) в пределах Азово-Черноморского региона уточнить контуры выделенных ранее Азово-Кубанского, Северо-, Западно- и Восточно- Черноморского бассейнов. Отмечается [3], что в одном НГБ могут присутствовать тектонически неоднородные элементы, которые являлись или являются крупными областями прогибания, где осуществлялись или осуществляются процессы генерации и аккумуляции УВ и консервации их скоплений.
Майкопский осадочный бассейн Азовского моря - составная часть Азово-Кубанского НГБ и имеет черты сходства с другими, сочленяющимися с ним осадочными элементами суши.
Современное представление о строении, мощностях, истории формирования и литолого-фациальных особенностях майкопского комплекса в акватории Азовского моря получено в основном по материалам сейсморазведки МОГТ, а также по данным морских разведочных скважин, пробуренных за последние годы. На временных разрезах МОГТ регистрируются отражения, соответствующие кровле и подошве майкопских отложений и границам различного происхождения (изменение литологии, плотности и т. д.) внутри майкопской толщи. Неодинаковые глубины залегания, крутизна углов наклона и различная литология майкопских горизонтов влияют на кинематические и динамические параметры отражений, которые обусловливают особенности волнового поля. Корреляция отражений, стратифицированных по данным пробуренных скважин, позволила изучить строение кровли и подошвы майкопского комплекса, а также выявить некоторые характерные особенности его внутренней структуры.
Майкопский осадочный бассейн сформировался на рубеже орогенной стадии развития Кавказской геосинклинали. На многих участках Скифской плиты майкопские отложения обособлены от подстилающих длительными тектоно-денудационными перерывами. Начало олигоцен-нижнемиоценового этапа в пределах Азовского моря характеризовалось перестройкой структурного плана, поэтому майкопская серия залегает несогласно на породах различного возраста -от эоценовых до юрско-триасовых. Наиболее резко несогласие выражено в центральной части Азовского вала, где майкопские глины перекрывают триасовые, юрские и нижнемеловые отложения. Другим районом резкого несогласия являются палеоподнятия вдоль Новотитаровского глубинного разлома - Западно- и Центрально-Азовский выступы и Ачуевский вал, где майкопская толща подстилается породами верхнего мела, палеоцена и эоцена.
Таким образом, майкопский комплекс практически повсеместно залегает на эрозионной разновозрастной поверхности. Контакту этих пород соответствует отражение различной интенсивности, динамическая выразительность которого зависит от соотношения акустических жесткостей майкопских и подстилающих их отложений. Анализ коэффициентов отражения, варьирующих в широких пределах (0,03-0,5), позволил выявить отчетливую зависимость их от возраста и литологии подстилающих пород. Большие коэффициенты отражений и соответственно более интенсивные отражения характерны для контактов рыхлых, несцементированных, слабоизмененных осадков Майкопа и плотных, высокоскоростных пород юры - триаса и верхнего мела (джегутинская свита). Меньшие коэффициенты отражений зафиксированы на участках, где майкопские глины залегают на эоценовых, палеоценовых и нижнемеловых образованиях, сходных по физическим свойствам (пористость, плотность, скорость упругих волн) с майкопскими отложениями.
Акватория Азовского моря по горизонтам I мп и I мк (рис. 1) четко подразделяется на несколько зон. В северной части поверхность, подстилающая майкопский комплекс, моноклинально погружается в южном направлении. На этом фоне выделяется несколько структур приразломного генезиса, унаследованно развивавшихся с мезозойского времени. Южнее, в зоне Азовского вала, по подошве майкопской толщи фиксируются локальные поднятия, являющиеся структурами облекания выступов юрско-триасового комплекса. Еще южнее поверхность домайкопских отложений погружается в Индоло-Кубанский прогиб, причем к югу углы наклона значительно увеличиваются. Моноклинальное погружение осложнено отдельными выступами и ложбинами, являющимися останцовыми формами эоценовых пород. Глубина залегания подошвы майкопской толщи в изученной части акватории изменяется от 250 м до 7,5 км (см. рис. 1, а). Поверхность майкопских отложений - сейсмический горизонт I мк (см. рис. 1, б) также имеет тенденцию пологого погружения с севера на юг, с перепадом глубин от 50-100 м до 3,5-4 км. Однако наклон ее значительно меньше, чем у подошвы майкопских глин, а структурный план несколько проще. В северной половине моря от большей части поднятий по кровле майкопского комплекса остаются только структурные осложнения. По-прежнему рельефно выделяются морские продолжения Каневского вала и Копайской синклинали. В южной половине моря, в Индоло-Кубанском прогибе, структурный план усложняется. Здесь зафиксированы многочисленные локальные поднятия криптодиапирового типа.
В результате тщательного анализа и переинтерпретации материалов МОГТ внутри майкопской толщи удалось выделить ряд сейсмических горизонтов, приуроченных к кровле и подошве пачек в северной половине моря, к эрозионной поверхности среднемайкопских отложений в его центральной и южной частях, к литологическим границам в низах майкопской толщи на юге акватории, соответствующим, по-видимому, песчаным пачкам хадумского горизонта, и к границам в среднемайкопском комплексе, для которых характерно их «аномальное» залегание, несогласное с кровлей и подошвой. В северной части моря отмечено схождение сейсмических горизонтов, соответствующих кровле средне-верхнемайкопской толщи. По-видимому, здесь последняя либо не накапливалась, либо была размыта в послемайкопское время.
Поверхность среднемайкопских отложений в северной части моря имеет сходное строение с кровлей верхнемайкопских пород (см. рис. 1, б, 2). Морское продолжение Каневского вала здесь также выражено в виде обширного выступа, который на северо-востоке сочленяется с Копайской синклиналью. Моноклинальное погружение поверхности среднемайкопских отложений продолжается до зоны Новотатаровского глубинного разлома, фиксирующего границу между Тимашевской ступенью и Индоло-Кубанским прогибом. В зоне разлома морфология эрозионной среднемайкопской поверхности усложняется. Здесь выделен ряд мелких локальных поднятий, впадин и других структурных осложнений, являющихся, вероятно, эрозионными формами предверхнемайкопского рельефа. Этот район соответствует Кировско-Ачуевской зоне внутриформационного выклинивания горизонтов «аномального» залегания в среднем Майкопе.
Южнее моноклинальное погружение поверхности среднемайкопских отложений осложнено рядом структурных выступов, с которыми связано формирование поднятий криптодиапирового типа.
В приосевой зоне Индоло-Кубанского прогиба по ряду характерных признаков было протрассировано Южно-Азовское тектоническое нарушение, к которому приурочены зоны крупных структурных осложнений в породах среднего Майкопа. Их образование обусловлено проявлением диапиризма.
Мощности майкопской толщи в пределах акватории Азовского моря тесно связаны с тектоническими процессами и историей развития майкопского бассейна и изменяются от 0 м на севере до 4-4,5 км на юге (см. рис. 3). В северной и центральной частях акватории изопахитами до 200 м оконтуривается Азовский вал, от 200 до 400 м - Северо-Азовский прогиб. На Тимашевской ступени мощности майкопских пород достигают 1500 м. В этой зоне широко развиты песчано-алевролитовые горизонты. В южной части акватории, испытывавшей интенсивное погружение, отлагались глубоководные, преимущественно глинистые осадки, мощность которых в приосевой части Индоло-Кубанского прогиба достигает 4,5 км.
Нижнемайкопские осадки отлагались в условиях значительной расчлененности рельефа дна раннемайкопского бассейна. По данным бурения и сейсморазведки, установлена зона выклинивания нижнемайкопской толщи, протягивающаяся через Чебургольскую, Гривенскую, Петровскую и Ачуевскую площади на суше и восточную часть Азовского моря.
Далее на запад, по мнению одних исследователей, эта зона проходит вдоль северного борта Индоло-Кубанского прогиба, а по мнению других, - через Электроразведочную площадь в Северо-Западное Приазовье (Б.А. Онищенко, 1974 г.). Геологические границы в нижнемайкопском комплексе отражаются на временных разрезах МОГТ в виде сейсмических горизонтов, примыкающих к его подошве.
Песчано-алевролитовые пачки широко развиты в среднем Майкопе. Они регионально выдержаны в пределах северной и центральной частей Азовского моря и на прилегающей с востока суше. Судя по вещественному составу, терригенный материал сносился с Украинского щита.
В западной части Азовского моря и на прилегающих участках Крыма по своему фациальному облику отложения Майкопа существенно отличаются от таковых в восточных районах и тяготеют, по-видимому, к другому источнику сноса - Крымско-Кавказскому.
В этой области наряду с увеличением общей мощности майкопских отложений до 800-1000 м возрастает доля песчано-алевролитовых разностей, достигая 35-40 % общего объема пород (Стрелковая площадь). Пласты-коллекторы представлены в основном алевролитами, реже тонкозернистыми песчаниками, с большим содержанием глинистого материала (25-38 %).
В южной части акватории выявлены специфические фациальные зоны «аномального» залегания границ в среднемайкопской толще, о которых упоминалось выше. «Аномальный» характер сейсмической записи объясняется, видимо, наличием песчано-алевролитовых горизонтов, формировавшихся в условиях резкого перехода от прибрежно-морских участков к глубоководным, что способствовало широкому развитию литолого-фациальных замещений в зоне активного воздействия волн и вдольбереговых течений.
Ачуевско-Кировская зона «аномального» залегания горизонтов в среднемайкопских отложениях прослежена в виде полосы шириной 15-20 км на расстоянии около 200 км (см. рис. 2) и приурочена к Новотитаровскому глубинному разлому. Общая мощность среднемайкопских осадков в этой полосе возрастает до 1000-1500 м.
На временных разрезах МОГТ эта толща характеризуется появлением крутонаклоненных осей синфазности, резко выделяющихся на фоне других реальных отражений как по динамике, так и по своему «аномальному» положению (рис. 4). Они объединяются в несколько групп, которые отличаются друг от друга числом осей и их средним наклоном. Динамическая выразительность снижается в сторону регионального погружения горизонтов, т. е. разрез становится более однородным, преимущественно глинистым. Эти отражения имеют ограниченное распространение и по падению, и по простиранию. Вверх по восстанию они сливаются, фиксируя уменьшение мощности среднемайкопской толщи как в целом, так и отдельных ее пачек, возможно, до полного их выклинивания либо стратиграфического срезания.
Южнее Ачуевско-Кировской зоны обнаружены сейсмические горизонты с «аномальным» наклоном другого направления - воздымающиеся в сторону регионального погружения подошвы майкопских отложений.
Анализ этих аномальных границ позволил выявить крупные антиклинальные поднятия, происхождение которых пока не выяснено. Верхнемайкопские породы имеют преимущественно глинистый состав на всей описываемой площади, поэтому являются хорошим региональным флюидоупором. Они несогласно залегают на среднемайкопской эрозионной поверхности.
Майкопский осадочный бассейн Азовского моря отвечает основным требованиям, определяющим высокий потенциал нефтегазоносности. Здесь зафиксированы мощные толщи терригенных образований с большим содержанием РОВ, хорошие коллекторы, глинистые флюидоупоры, ловушки антиклинального и неантиклинального типов. Эволюционное развитие майкопского бассейна привело к образованию залежей нефти и газа в различных геологических условиях.
Майкопская толща обладает наибольшим среди мезозойско-кайнозойских отложений потенциалом (до 1500 г/см3) и максимальным объемом генерирующих УВ [4]. По мнению многих исследователей, майкопские отложения в целом высокоперспективные [3-6].
Известны газопроявления и газовые залежи в нижнемайкопских отложениях на Керченском полуострове, на Западно-Бейсугской площади. Промышленная газоносность среднемайкопских пород доказана на Стрелковой, Морской и Бейсугской площадях.
Считается [2, 3, 5], что в настоящее время майкопские образования в центральной и южной частях акватории находятся на глубинах, соответствующих главной фазе нефтеобразования. Основной областью генерации УВ является Индоло-Кубанский прогиб, где низы майкопской толщи находились на глубинах свыше 4 км при температурах более 100 °С в течение всего миоцен-плиоценового времени.
В северной части моря глубины погружения майкопских пород существенно меньше - не более 1-1,5 км. Поэтому в южной части акватории могут быть обнаружены как нефтяные, так и газовые месторождения, а в северной - только газовые.
Таким образом, анализ строения и формирования майкопского осадочного бассейна Азовского моря, где доказано наличие мощных пачек песков и алевролитов с хорошими коллекторскими свойствами в ловушках структурного, литологического и лито лого-стратиграфического типов, изолированных надежными глинистыми покрышками, позволяет отнести его к высокоперспективным в нефтегазоносном отношении.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Брод И.О. Основы учения о нефтегазоносных бассейнах. М., Недра, 1964.
2. Главная фаза нефтеобразования/Н.Б. Вассоевич, Ю.И. Корчагина, Н.В. Лопатин, В.В. Чернышов. - Вести. МГУ, 1969, № 6, с. 3-28.
3. Геология и нефтегазоносность шельфов Черного и Азовского морей. Под ред. Ю.Б. Казьмина, М., Недра, 1979.
4. Дьяконов А.И. Прогноз нефтегазоносности в связи с тектоническими условиями размещения месторождений нефти и газа в Западном Предкавказье. - Геология нефти и газа, 1976, № 12, с. 8-14.
5. Перспективы нефтегазоносности региональных зон выклинивания и стратиграфического несогласия в Предкавказье/А.Г. Алексин, Е.М. Борисенко, Г.Г. Гасангуссейнов и др., М, ВНИИОЭНГ, 1968, с. 1-98.
6. Строение и нефтегазоносность северной части Черного моря и сопредельных территорий/В. Б. Порфирьев, В.Б. Соллогуб, А.В. Чекунов и др. Киев, Наукова думка, 1978.
7. Щербаков В.В., Кирьяков В.Г. Районирование акватории Азовского моря по пред- майкопским отложениям. - РНТС ВНИИЭгазпрома. Сер. Геол. и разв. морских газ. и нефт. м-ний. 1980, № 2, с. 16-24.
Поступила 19/XI 1982 г.
Рис. 1. Структурные схемы по сейсмическим горизонтам I мп и I мк, приуроченным соответственно к подошве (а) и кровле (б) майкопских отложений.
1- изогипсы, км; 2 - тектонические нарушения; 3 - линия профиля; 4 - зона прекращения прослеживаемости горизонта
Рис. 2. Структурная схема по сейсмическому горизонту I мк2, приуроченному к кровле среднемайкопских отложений.
1- изогипсы, м; 2 - тектонические нарушения; 3 - граница зоны распространения верхнемайкопских отложений; 4 - Ачуевско-Кировская зона внутриформационных выклиниваний
Рис. 3. Схема распределения мощностей майкопских отложений.
1 - изопахиты, м; 2 - границы зоны распространения майкопских отложений
Рис. 4. Временной разрез МОГТ по профилю 4078372 через Кировско-Ачуевскую зону внутриформационных выклиниваний
