|
УДК 551.24:553.98:551.736.1(438) |
Тектоническое районирование нижнепермского комплекса ПНР в связи с вопросами газоносности
П.В. АНЦУПОВ, Г.X. ДИКЕНШТЕЙН, Л.П. ПОЛКАНОВА, Б.С. ЧЕРНОБРОВ (ВНИГНИ), З. КОРАБ, М. НОВИЦКИЙ, З. СЛИВИНСКИЙ (ПНР)
Нижнепермский комплекс (отложения красного лежня) Польской низменности наиболее перспективен в газоносном отношении. Месторождения газа приурочены преимущественно к песчаникам, залегающим в верхней части разреза, а иногда и к перекрывающим их известнякам основания цехштейна. Газоматеринскими являются угленосные отложения карбона. Региональная покрышка представлена соленосными осадками поздней перми (цехштейна).
Отложения красного лежня образуют верхнюю часть подсолевого структурного этажа осадочного чехла палеозойской платформы. Их строение изучено крайне неравномерно и в целом недостаточно. В последнее время на бортах Пермского региона ПНР бурением установлены палеоподнятия, лишенные осадков красного лежня, а также депрессии, выполненные мощными терригенными, а в западной части и вулканогенными нижнепермскими образованиями, описанными в ряде публикаций [3, 6, 8]. Глубина залегания поверхности красного лежня на бортах Пермского региона ПНР всюду превышает 1000 м, а в центральных частях она достигает 6000-7000 м и более. Источником информации о строении поверхности отложений красного лежня служат данные бурения и сейсмических исследований. Достаточно надежные отражения получены от опорного сейсмического горизонта Z1, связанного с известняком основания или перекрывающим его нижним ангидритом циклотемы верра цехштейна, отделенными от кровли пород красного лежня слоем меденосного сланца мощностью несколько метров.
Поверхность красного лежня образует довольно широкую и протяженную впадину северо-западного простирания, являющуюся юго-восточным окончанием Среднеевропейского пермского бассейна. Борта впадины на территории ПНР имеют сложное моноклинальное строение. Они сочленяются с линейными зонами прогибов, разделенных, в свою очередь, Среднепольской областью поднятий. Структура поверхности красного лежня в самых общих чертах отражается в строении надсолевого комплекса, а подошва изучена только в пределах юго-западного борта впадины.
В настоящее время с учетом строения поверхности и подошвы в нижнепермском подсолевом комплексе в пределах палеозойской платформы Пермского региона ПНР [2, 7, 9] можно выделить следующие крупные тектонические элементы северо-западного простирания (с севера на юг): шовная зона Тейссейре-Торнквиста, Полчинско-Ловичская зона прогибов, Среднепольская зона поднятий, Щецинско-Лодзинская зона прогибов, моноклиналь Варта, Вольштынский палеовал, Зеленогурский прогиб, периклиналь Жар (см. рисунок).
Шовная зона Тейссейре-Торнквиста протягивается узкой полосой вдоль края Восточно-Европейской платформы и, по-видимому, отвечает области крупного глубинного разлома, ограничивающего древнюю платформу. Образования красного лежня здесь распространены спорадически в виде протяженных полос и имеют небольшую мощность. В западной поморской части вкрест простирания отмечается погружение подошвы верхнепермских отложений от -2000 до -4000 м на расстоянии 15-20 км. Породы подсолевого комплекса здесь перемяты и раздроблены.
В целом строение рассматриваемой зоны изучено слабо. По поверхности Z1 известно несколько рядов локальных поднятий. На одном из них в отложениях карбона, находящихся непосредственно под породами цехштейна, выявлено небольшое газовое месторождение (Вежхово).
Обилие продольных и наличие поперечных разломов могло способствовать как улучшению коллекторских свойств пород продуктивных горизонтов нижнепермских и более древних отложений осадочного чехла, так и улучшению условий миграции УВ из нижних горизонтов. Здесь возможны не только антиклинальные, но и тектонически и стратиграфически экранированные залежи.
Полчинско-Ловичская зона прогибов изучена очень слабо. В настоящее время на северо-западе уверенно намечается Полчинский прогиб, а на юго-востоке - Ловичский. Глубины залегания кровли красного лежня составляют от 4500 до 7500 м. Прогибы разделены северным окончанием Забартовского поднятия. Внутри зоны прогибов выделяется Колобжегское поднятие, ограничивающее с запада Полчинский прогиб. Это сильно нарушенный тектонический элемент с глубинами залегания кровли отложений нижней перми менее 3000 м. Здесь выделены локальные структуры по пермским перспективным горизонтам, антиклинали имеют небольшую площадь (до 20 км2) и амплитуду (до 50 м). К западу от Колобжегского поднятия выявлены нефтегазовые месторождения Гожислав и Тшебуж с продуктивными горизонтами в отложениях Главного доломита цехштейна и верхней части карбона, а также газовое месторождение Петрикозы в верхах красного лежня. К северо-востоку от Колобжегского поднятия в Главном доломите изучен ряд антиклинальных структур, на одной из которых (Дашево) уже открыто нефтяное месторождение.
На территории юго-восточного участка Ловичского прогиба сейсмическими исследованиями по Z1 установлены три локальных поднятия: Миховице, Рава-Мазовецкая и Бялынин. Последнее отличается крупными размерами (18X3 км с амплитудой более 200м).
Среднепольская зона поднятий состоит из трех валов (с запада на восток): Поморского, Куявского и Гельневского. Первые два целиком находятся в пределах Пермского региона, а Гельневский - только своей северо-западной периклиналью. До недавнего времени эта зона выделялась лишь в структуре надсолевого комплекса.
Наиболее крупный и самый изученный - Поморский вал. Кровля отложений красного лежня на сводовых участках вала залегает на глубинах 3,2-3,6 км, тогда как в Полчинском прогибе (на севере) - на 4-4,5 км, а в Щецинском (на юге) еще глубже.
Приподнятое залегание кровли отложений красного лежня подтверждено скважинами Реско и Чаплинек. Юго-западный склон вала по кровле красного лежня имеет крутое падение. На валу сейсмическими исследованиями выявлены следующие поднятия: Камень-Поморское, Реско, Щецинское, Пильское и Забартово. Амплитуды поднятий Поморского вала варьируют в пределах первых сотен метров. Каждое из них осложнено локальными структурами, хорошо изученными на Камень-Поморском поднятии и в пределах цепи структур Мендзиздрое-Блотно. К ним приурочены нефтяные месторождения Камень-Поморское, Свежно, Реково, связанные с Главным доломитом; газонефтяное Мендзиздрое, нефтяные - Высока Каменска, Блотно (Главный доломит), газовые - Вжосово (карбон) и Мендзиздрое (красный лежень). Размеры локальных поднятий в среднем колеблются от 5 до 20 км2, амплитуды от 20 до 50 м, лишь единичные поднятия (Камень-Поморское, Забартово и др.) имеют площади свыше 20 км2 и амплитуды 100 м и более.
Северо-западная периклиналь Гельневского вала имеет ограниченные разломами склоны с амплитудами смещения по кровле красного лежня более 500 м. Сводовая ее часть по сейсмическому горизонту Z1 осложнена тремя узкими продольными и параллельными рядами локальных поднятий, оконтуривающихся на глубинах примерно 4,5-5 км. К ним относятся антиклинали Свинокеж, Будзишевице, Невядув, структурный нос Томашув Мазовецкий, антиклинали Букув и Букув Северный. Локальные структуры отличаются значительными площадью и амплитудой, наиболее крупной является антиклиналь Букув (площадь 40 км2, амплитуда 200 м).
В центральной части Среднепольской зоны поднятий выделяется Куявский вал. По его склонам протягиваются крупные линейные соляные валы, прослеженные по сейсмическим горизонтам в триасе и в кровле юрских отложений. В их пределах находятся соляные антиклинали и штоки. Наличие протяженных соляных валов, очевидно, следует связывать с проявлением крупных разломов, ограничивающих вал в подсолевых отложениях.
В пределах Куявского вала выявлены крупные линейные антиклинали северо-западного простирания. Северный ряд поднятий - Клобиа (23x3 км) и Кутно (35x7-8 км) -приурочен к нижней части юго-западного крыла соляного вала Любень - Ланента - Войшице. Их амплитуда более 100 м, юго-западные крылья осложнены разломами. Сводовая часть узкая, глубины залегания поверхности Z1 около 5,2-6,2 км. В настоящее время бурится параметрическая скважина Кутно, имеющая важное значение для познания строения вала. Южное поднятие располагается в пределах нижней части северо-восточного крыла соляного гребня Клодавы и имеет вид узкого структурного носа, на котором поверхность Z1 воздымается с глубин ниже 6,5 км на юго-восток, в сторону намечающегося крупного блока Рогожно, осложненного солями антиклиналью. Блок Рогожно условно оконтуривается по поверхности Z1 изогипсой - 5500 м, имеет размеры 28X5 км. Морфология этого структурного элемента современными сейсмическими методами не изучена.
В крайней северо-западной части Куявского вала, где под кайнозойскими образованиями залегают меловые отложения, по данным сейсморазведки намечаются поднятия Кшивосёндз (10x3 км), ограничивающееся изогипсой -4800 м, и Пловце (7x4 км) -4900 м. При изучении современными сейсмическими методами строения Куявского вала, очевидно, будут выявлены и другие локальные поднятия.
Щецинско-Лодзинская зона прогибов - самый значительный по площади, наиболее глубокопогруженный и в то же время в целом наименее изученный структурный элемент Пермского региона. Состоит он из двух прогибов (Щецинский и Могиленско-Лодзинский), построен асимметрично. Максимальные глубины по кровле красного лежня, превышающие 5-7 км, сопряжены с разломом, ограничивающим с юго-запада Среднепольскую зону поднятий. Оба прогиба, в свою очередь, по поверхности подсолевого комплекса распадаются на ряд узких синклиналей и более изометричных мульд, по-видимому разделенных продольными и иногда диагональными поднятиями с глубинами поверхности Z1 примерно 4,6-6 км. Обилие солянокупольных структур указывает на большие первичные мощности соленосных толщ цехштейна и, по-видимому, на значительно большую структурную дифференцированность поверхности подсолевого комплекса, чем это отражено на последних структурных картах по кровле красного лежня. Сейсмическими методами на юго-западном борту Могиленско-Лодзинского прогиба по поверхности Z1 выявлено девять локальных поднятий, небольших и малоамплитудных, из них Закжинь и Здуньска Воля на глубинах менее 5 км.
По комплексу геолого-геофизических данных в зоне прогибов прогнозируются структуры, скорее всего представляющие собой унаследованно и конседиментационно развивавшиеся на платформенном этапе варисцийские горст-антиклинальные системы [4]. Не исключено, что эти поднятия в раннесаксонское время сами служили источниками обломочного материала и на их склонах можно ожидать развития терригенных пород-коллекторов, перекрытых позднесаксонскими, преимущественно глинистыми образованиями [1]. Поэтому в отношении перспектив газоносности они представляют практический интерес.
Моноклиналь Варта (северный склон Волыптынского вала и часть Краковско-Силезской моноклинали) отделена от Вольштынского палеовала разломом северо-западного простирания, проходящим через Дольск. Этот разлом зафиксирован на сейсмопрофилях КМПВ и ГСЗ. Граница моноклинали Варта со Щецинско-Лодзинской зоной прогибов проводится достаточно условно по глубинам залегания кровли красного лежня 4000-4500 м с учетом структуры его поверхности. Кровля красного лежня здесь погружается к северо-востоку от 2000 до 4000-4500 м на расстоянии 40-50км, региональный наклон составляет 2-4°.
По подошве пермских образований моноклиналь имеет блоково-ступенчатое строение с амплитудами в сотни метров. Горст-антиклинальные и грабен-синклинальные структуры допермской поверхности фиксируются в мощностях отложений красного лежня. Размеры этих структур различны. К относительно крупным поднятиям относятся Рокетницкое и Ивановицкое, меньшее по размерам - Львувекское. Их сводовые части характеризуются сокращенными мощностями красного лежня или его отсутствием. Со склонами (преимущественно северными) этих поднятий можно связывать развитие терригенных пород-коллекторов в нижнесаксонских отложениях. По кровле красного лежня поднятия имеют амплитуду менее 100 м, а по поверхности допермских образований их амплитуда в сравнении с осевыми зонами ограничивающих прогибов измеряется сотнями метров, в Курникской депрессии она даже превышает 1000 м.
Наиболее хорошо изучен по кровле красного лежня как детальными сейсмическими исследованиями, так и глубоким бурением участок моноклинали между Вольштынским палеовалом и Рокетницким поднятием, где сосредоточено 21 месторождение, в том числе 19 газовых, приуроченных к верхней части красного лежня. На этом участке по допермской поверхности намечается ряд структур северо-западного простирания. Они осложнены разломами, имеют ширину до 5 км и длину в несколько десятков километров, располагаясь кулисообразно группируются в протяженные ряды. В структуре поверхности красного лежня их борта (особенно северо-восточный) проявляются флексурно-разрывными перегибами поверхности, а своды - цепочками локальных поднятий северо- западной ориентировки. В настоящее время в Познанско-Яроцинском районе изучены следующие зоны локальных поднятий по кровле красного лежня: Львувекская, Бук-Стеншевская, Буковецкая, Рокетницкая, Калее-Яроцинская и Ивановицкая.
По кровле красного лежня положительные локальные структуры имеют амплитуды в пределах первых десятков метров - они чаще равны 20- 30 м, площади около 5 км2, средние углы наклона северных крыльев 2-4°.
Наличие подобных (унаследованно развивавшихся на фоне общего моноклинального погружения в послепермское время) плакантиклинальных цепей локальных поднятий по поверхности красного лежня следует ожидать также и в менее изученных районах моноклинали Варта.
Вольштынский палеовал - крупная структура, выделяемая по характеру распределения мощностей нижнепермских отложений. В площадь палеовала включены области отсутствия красного лежня или малых его толщ (в среднем до 100 м) и в первую очередь терригенных отложений саксона. По кровле красного лежня вдоль юго-западного склона вала прослеживается на всем его протяжении неглубокая и узкая синклиналь. Продольными и поперечными разломами он делится на ряд поднятий, унаследованно развивавшихся в течение ранней перми: Мыслибужское, Цихрское, Збоншин-Косцянское, Погожельское.
Наличие крупного палеовала имеет важное значение для нефтегазоносности рассматриваемого региона, так как со склонами подобных поднятий на западе пермского бассейна Средней Европы связана региональная газоносность красного лежня, в том числе и наличие крупных скоплений газа (Гронинген, Залцведель-Пеккензен и др.). К склонам Вольштынского палеовала, как уже говорилось выше, также приурочен ряд месторождений - залежи газа в Познанско-Яроцинском районе. На юго-восточной периклинали палеовала располагается Остжешувское поднятие, в пределах которого выявлено 11 месторождений газа в красном лежне, известняке основания и Главном доломите, в том числе самое крупное газовое месторождение Польской низменности Богдай-Уцехув.
На Збоншин-Косцянском и Цихрском блоках палеовала месторождения связаны с Главным доломитом (Суленцин, Бабимост, Збоншин, Жаково, Конколево) и красным лежнем (Косцян).
Зеленогурский прогиб по подошве пермских отложений погружен по отношению к Предсудетскому блоку и Вольштынскому валу на несколько сот метров в неглубокой восточной части и более 1500 м в западной. От ограничивающих крупных структур прогиб отделен глубинными разломами. По кровле допермских пород глубинный разлом Одера, возможно, на некоторых участках имеет характер надвига. Поверхность нижнепермских осадков на большей части Зеленогурского прогиба имеет неравномерный региональный наклон к северо-востоку и северу и осложнена пликативными и дизъюнктивными дислокациями, выраженными отчетливее, чем в Познанском районе. В прогибе выделяются Кособудзское, Кожуховское, Равичское поднятия и Ласковицкая мульда. Они выражены как в мощностях, так и в структуре поверхности нижнепермских отложений. Кроме них, по характеру деформации поверхности красного лежня и на основании структурно-геоморфологических данных в Зеленогурском прогибе намечается ряд протяженных поднятий северо-западного простирания.
Материалами бурения и детальной сейсморазведки достаточно полно освещено строение по кровле красного лежня Равичского поднятия. В структуре поверхности красного лежня оно оконтуривается изогипсой -1500 м и осложнено локальными поднятиями, содержащими залежи газа в красном лежне и известняке основания. Имеется также залежь в Главном доломите. Всего на поднятии известно более 12 месторождений. В его пределах широко развиты продольные и поперечные разломы по подошве пермских отложений.
Западная часть прогиба сейсмическими методами и бурением изучена слабо. Здесь на Кожуховском поднятии выявлены три небольших месторождения (газонефтяные и газовое) в ловушках структурного типа в Главном доломите. Средние размеры локальных поднятий по красному лежню в Зеленогурском прогибе 6-8 км, амплитуды 25-30 м. Выявлены также структуры с амплитудой более 100 м (Жухлув, Гура).
Рассматривая в целом строение Пермского региона ПНР, следует подчеркнуть некоторые закономерности, намечающиеся в структуре отложений красного лежня, важные для оценки как перспектив нефтегазоносности, так и направления поисков локальных структур.
1. В строении образований красного лежня установлены крупные структурные элементы: шовная зона Тейссейре - Торнквиста, две зоны прогибов (Полчинско-Ловичская и Щецинско-Лодзинская), разделенные Среднепольской зоной поднятий, моноклиналь Варта, Вольштынский палеовал и Зеленогурский прогиб. Среди этих элементов наиболее перспективны для поисков залежей газа Зеленогурский прогиб, примыкающая с севера к Вольштынскому палеовалу часть моноклинали Варта и наименее погруженные блоки Среднепольской зоны поднятий.
2. Крупные структурные элементы осложнены более мелкими, преимущественно продольными рядами локальных поднятий. Они характеризуются значительной протяженностью и в пределах моноклинали Варта сокращенными мощностями красного лежня.
3. Месторождения газа в красном лежне размещаются в антиклинальных ловушках в зоне развития песчаных коллекторов саксона.
4. Можно считать, что значительное число локальных поднятий, с которыми, вероятно, связаны месторождения газа в красном лежне, еще не выявлено как на сравнительно неглубокопогруженных (до 4,5 км) структурных элементах, так и в особенности на структурах с более глубоким залеганием пород красного лежня. С этими поднятиями в нижнепермских терригенных (саксонских) отложениях в зоне развития коллекторов могут быть связаны более крупные по запасам залежи газа, чем известные в настоящее время.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Литология и палеогеография отложений верхнего красного лежня (саксона) Польской низменности в связи с перспективами газоносности / О.В. Снегирева, 3. Кораб, П.В. Анцупов и др. - Литология и полезные ископаемые. 1980, № 5, с. 78-92.
2. Месторождения нефти и газа Северо-Западноевропейской нефтегазоносной провинции, Г.X. Дикенштейн, В.В. Глушко, Б.А. Соловьев и др. М., Недра, 1975.
3. Новые данные о перспективах газоносности нижнепермских терригенных отложений Польши / С.П. Максимов, П.В. Анцупов, Г.X. Дикенштейн и др. - Сов. геология, 1980, № 7, с. 32-40.
4. Раннепермский рельеф Польской низменности / Л.П. Полканова, М. Новицкий, Л. Антонович и др. - Труды ВНИГНИ, 1980, вып. 216, с. 155-166.
5. Karnkowski Р., Krzysztofowicz Z., Solak М. Podcechsztynska budowa geologiczna basenu permskiego. - Kxvart Geol., 1978, t. 22, N 4, s. 735-751.
6. Pokorski I. Zarys rozwoju basenu czerwonego spagowca na obszarze Nizu Polskiego. - Prz. geof., 1978, N 12, s. 686-694.
7. Pozaryski W., Brochwicz-Lewinski W. О au- lakogene srodkowopolskim. - Kwart Geol, 1978, t. 22, N 1.
8. Sokolowski I. Role of Permo-Mesozoic and Kainozoic vertical movements in the development of the present-day geological structure of Poland. - Mat. i Prace Inst. Geofiz., 1975, vol. 82, s. 15-37.
9. Znosko I. Outline of the tectonics of Poland and the problems of the Vistulicum and Varisci- cum against the Tectonics of Europe. - Inst. Geol. Bull., 1974, t. 4, N 274, s. 7-47.
Поступила 20/XI 1981 г.
Рисунок Схема тектонического районирования нижнепермского комплекса ПНР.
Границы распространения: 1 - красного лежня (P1), 2 - цехштейна (Р2), 3 - линия Тейссейре - Торнквиста; тектонические элементы; 4 - крупнейшие структуры (зоны прогибов, поднятий, моноклинали), 5 - крупные поднятия и прогибы, 6 - поднятия, плакантиклинальные цепи и мульды, 7 - локальные структуры; 8 - месторождения нефти и газа (Д - Дашево, КП - Камень Поморское, ВК - Высока Каменска, Зб - Збоншин, Ж - Жухлув, Р-Равич, Зл - Заленче, БУ - Богдай-Уцехув); 9 - разломы. I - шовная зона Тейссейре - Торнквиста (структура В -Вежхово), II - Полчинско-Ловичская зона прогибов; IIа - Полчинский прогиб, II1 - Колобжегское поднятие; структуры (Т - Тшебуж, Г- Гожислав, П - Петрикозы), IIб - Ловичский прогиб (структуры: М - Миховице, РМ - Рава-Мазовецкая, Б - Бялынин); III - Среднепольская зона поднятий: IIIа - Поморский вал, III1 - Камень-Поморское (структуры: Вж - Вжосово, Св - Свежно, Р - Реково, Мн - Мендзиздрое, Бл - Блотно), III2 - Реско, III3 - Щецинское, III4 - Пильское, III5 - Забартово, III6 - Куявский вал (структуры: Кш - Кшивосёндз, Пл - Пловце, Кл - Клобиа, Рг - Рогожно), IIIв - Гельневский вал (структуры: Ск - Свинокеж, Бд - Будзишевице, H - Невядув, ТМ - Томашув Мазовецкий, БС - Букув Северный, Бк - Букув; IV - Щецинско-Лодзинская зона прогибов: IVa - Щецинский, IVб - Лодзинский (структуры: Зк - Закжинь, ЗВ - Здуньска Воля), IVв - Меховский, V - моноклиналь Варта (структура Ун-Уникув): V1- Рокетницкое поднятие, антиклинальные цепи: V2 - Львувекская, V3 - Бук-Стеншевская, V4 - Буковецкая, V5 - Калее-Яроцинская, V6 - Ивановицкая; VI - Вольштынский палеовал: поднятия: VI1 - Мыслибужское, VI2 - Цихр (структура Сл - Суленцин), VI3 - Збоншин-Косцянское (структуры: Бм - Бабимост, Кс - Коcцян, Жк - Жаково, Кн -Конколево), VI4 - Погожельское, VI5 - Остжешувское; VII - Зелоногурский прогиб; поднятия: VII1 - Коеобудзское, VII2 - Кожуховское, VII3 - Равичское (структура Гр - Гура), VII4 - Ласковицкая мульда; VIII - периклиналь Жар (Сн - структура Сеньковице)