|
УДК 553.98:041(571-12) |
Прогноз нефтегазоносности юго-восточных районов Западно-Сибирской плиты
В.У. ПЕТРАКОВ, Н.В. КОПТЯЕВ, В.М. ТИЩЕНКО, А.С. МИНДИГАЛЕЕВ, К.Я. ЧЕРКАШИНА, Э.В. КРИВОШЕЕВ, А.В. КРЫЛОВ (Томскнефтегазгеология)
Выполненные в последние годы значительные объемы региональных геолого-геофизических работ и космоаэрогеологических исследований в пределах Западно-Сибирской плиты показали, что исключительно большая роль в формировании структурных особенностей фундамента и платформенного чехла принадлежит глубинным разломам. Главное определяющее значение в процессах возникновения и образования пликативно-блоковых структур имели дизъюнктивные дислокации в палеозойских отложениях, так как к началу последнего пермо-триасового этапа складчатости, сопровождаемого вулканической деятельностью, осадочные толщи палеозоя были в значительной степени литифицированы, уплотнены и потеряли пластичность. Поэтому в процессе деформаций слои не столько изгибались и собирались в пликативные складки, сколько растрескивались и дробились как в замках-сводах, так и на крыльях, в результате чего формировались различного рода коробчато-сундучные и гребневидные структуры, осложненные разрывными нарушениями и флексурными подворотами. Морфологию структур существенно усложняли секущие и пластовые тела магматических образований базитового ряда, которые при внедрении в меньшей степени ассимилировали вмещающие осадочные породы, а больше механически раздвигали их, отрывая отдельные блоки - ксенолиты на десятки и даже сотни метров, интенсивно деформировали, ставили «на голову» и даже опрокидывали.
На территории Западно-Сибирской плиты наиболее крупные зоны разломов по направлениям и генетической сущности, истории развития, возрасту и глубине проникновения, протяженности и морфологическому проявлению на поверхности и, наконец, по степени их влияния на перспективы нефтегазоносности подразделяются на две доминирующие системы: наиболее древние геосинклинальные северо-западного простирания и более молодые платформенные, имеющие преимущественно северо-восточное направление.
Начало формирования древних поясов разломов связано с эпохами активного геосинклинального режима развития плиты. Размах вертикальных движений в них большой, нередко они интрудированы магматическими телами гранитоидного ряда и разграничивают разновозрастные антиклинорные и синклинорные зоны фундамента. Эти разломы структурообразующие, по простиранию они согласуются с внутренними структурами фундамента и осями пликативно-блоковых структур в палеозойских толщах промежуточного тектонического комплекса.
Зоны платформенных разломов являются поперечными секущими по отношению к более древним блоково-складчатым сооружениям фундамента и по генетической природе относятся в основном к грабен-рифтовому типу [1-3]. Наиболее интенсивный этап формирования этих рифтогенных зон происходил в верхнем палеозое - триасе, так как они выполнены вулканогенно-осадочными образованиями указанного возраста и перекрываются осадками нижней - средней юры. Наиболее крупные дизъюнктивные зоны этого типа являются магмопроводящими, к ним приурочены интрузивно-эффузивные тела преимущественно базитового типа, указывающие на процессы тангенциальных растяжений. Однако в пределах зон этих разломов нередко фиксируются признаки сдвиговых деформаций, что свидетельствует о тангенциальных процессах сжатия. Грабен-рифтовые зоны активно проявлялись также в неотектонический этап, в их пределах довольно четко прослеживаются древние долины стока, они более контрастно подчеркиваются геоморфологическими элементами рельефа земной поверхности и спрямленными участками долин современных рек.
Геосинклинальные и платформенные разломы в процессе развития нередко проявлялись как конседиментационные, т. е. оказали существенное влияние на распределение фаций, изменение мощностей и обусловили обособление различных литолого-формационных зон. По палеозойскому срезу наиболее контрастно выражены в литолого-фациальном, палеотектоническом и современном структурном плане зоны Большеюганского и Восточно-Нюрольского разломов, ограничивающих с запада и востока Нюрольский осадочный бассейн. По Восточно-Нюрольскому разлому нюрольская карбонатная формация среднего палеозоя литологически замещается мергелями и аргиллитами, выполняющими Колпашево-Нарымский бассейн. Юго-восточная граница Нюрольского седиментационного бассейна проходит по зонам Шудельских и Кентского разломов, ограничивающих с севера Парбигско-Бакчарский бассейн, выполненный преимущественно глинистыми унифицированными сланцами. По зонам Большеюганского и Верхневасюганского разломов происходит смена карбонатно-терригенных фаций Каймысовского бассейна на нюрольские карбонаты. В мезозойско-кайнозойский этап по рифтогенным северо-восточного направления разломам, как правило, происходит увеличение песчанистости в направлении с юга на север в пределах юго-восточной части Западно-Сибирской плиты.
Именно здесь, в зонах литолого-фациальных замещений карбонатных пород на глинистые карбонаты и терригенные разности, а также аргиллитов на песчаники, создавались благоприятные условия для формирования литологически и тектонически экранированных залежей типа линз, рукавов и различного рода ловушек, ограниченных притертыми сместителями дизъюнктивов и трапповыми диапирами.
Безусловно, весьма благоприятными для образования в карбонатных толщах хороших резервуаров органогенно-кавернозного типа являются рифогенные системы, приуроченные как к геосинклинальным, так и к платформенным разломам. Широко известна генетическая пространственная связь рифовых построек с зонами глубинных разломов-рифтов (поступления из глубин Земли тепла и стимулирующих химических элементов способствовали бурному росту организмов-рифообразователей). На подобную связь указывают прежде всего линейный характер рифовых зон, сопровождающие их многочисленные дизъюнктивы, трещинные зоны с обильными битумно-сульфидными проявлениями, сероводородные источники, интенсивное развитие процессов магнезиального метасоматоза и т. д. В юго-восточной части Западно-Сибирской плиты намечается несколько дизъюнктивно-рифогенных систем (Верхневасюганская, Восточно-Нюрольская, Северо-Чижапская и др.), сопровождаемых фораминиферовыми, кораллово-строматопоровыми, водорослевыми и другими органогенными постройками (подтверждено глубокими скважинами на Малоичской, Лугинецкой, Останинских, Еллей-Игайской и других площадях).
В южной части Центрально-Западносибирской складчатой области к зонам разломов платформенного типа относятся Колтогорский, Усть-Тымский и Чузикский грабен-рифты, характеризующиеся в наблюденных гравитационных и магнитных полях узкими линейными положительными аномалиями большой протяженности [3]. Между Усть-Тымским и Чузикским грабен-рифтами, а также южнее последнего по данным сейсморазведки, глубокого бурения и аэрокосмогеологии нами выделяются Чижапская, Шудельская и Барабинско-Кенгская дизъюнктивные зоны, формирование которых связано также с процессами рифтогенеза. Грабен-рифты прерывистым полем выполняют пермо-триасовые осадочные и пирокластические отложения кремнистого и глинисто-углистого состава, прорванные интрузивно-эффузивными образованиями. По сейсморазведочным данным мощности осадочно-вулканогенных толщ, выполняющих Колтогорский и Усть-Тымский грабен-рифты, достигают 2-2,5 км; по результатам бурения максимальные глубины вскрытия этих образований достигают 1374 (Омско-Никольская скважина) и 1950 м (Вартовская скв. 1). В пределах указанных рифтогенных зон осадки пермо-триасового возраста распространены лишь в отдельных грабенообразных впадинах и мульдах, с региональным несогласием наложенных на герциниды и байкалиды.
Распространение каолинизированных латеритных образований коры выветривания генетически связано также с зонами глубинных разломов. Разумеется, по зонам повышенной трещиноватости процессы выветривания заходили глубже. Следовательно, здесь отложения коры выветривания мощнее. Давно известно, что процессы выветривания значительно улучшают фильтрационные свойства в коренных породах любого состава. В глинистых отложениях пористость и проницаемость увеличиваются за счет каолинизации, в кремнисто-глинистых и карбонатных породах - вследствие процессов гипергенеза, перекристаллизации, выщелачивания, вторичной доломитизации и т. д.
Выше речь шла о раскрытых дизъюнктивных зонах. Но если разломы магмоподводящие, то в их пределах интенсивно проявились процессы контактового метаморфизма (карбонатно-глинистые и глинисто-кремнистые породы здесь уплотнены, окремнены и перекристаллизованы до роговиков, кварцитов и мраморов). Хорошо проницаемые трещиноватые зоны сохраняются над разломами лишь в вышезалегающих юрско-меловых аргиллитах и песчаниках (Западно-Останинское месторождение).
С конца 60-х - начала 70-х годов Нюрольскому осадочному бассейну, выполненному преимущественно среднепалеозойской карбонатной формацией, уделяется значительное внимание как наиболее перспективному в нефтегазоносном отношении. Этот бассейн со всех сторон ограничен зонами конседиментационных разломов, внутри его по материалам глубокого бурения, а также по сейсморазведочным и гравитационным данным выделяется ряд довольно крупных блоков или литолого-формационных зон, вытянутых в северо-западном направлении и ограниченных такого же простирания разломами. Необходимо отметить, что внутри этих блоков, в свою очередь, прослеживаются более мелкие, раскрытые, неинтрудированные дизъюнктивы, которые в основном и обеспечили подток УВ из подстилающих палеозойских глинисто-карбонатных толщ и, вероятно, из вышележащих юрских доманиковых горизонтов.
В направлении с запада на восток внутри Нюрольского бассейна в составе среднепалеозойской карбонатной формации происходит увеличение глинистости в этом же направлении отмечается повышение концентраций ОВ. Установлено [4], что формирование залежей УВ находится в прямой зависимости от систем разломов разного возраста, степени активности и проникновения в осадочный чехол. Наиболее благоприятные условия для накопления УВ создают разломы структурообразующие, конседиментационные и неотектонические активные. Эти разломы глубинные, долгоживущие, сквозные, неоднократно активизирующиеся на протяжении истории развития платформы и весьма активные в настоящее время. Разломы северо-западного простирания обеспечивают формирование ловушек структурно-антиклинального типа и вследствие активной подновляемости на позднемезозойско-кайнозойских стадиях развития увеличивают проницаемость осадочных толщ. Наиболее молодые северо-восточные и субширотные разломы реже создают благоприятные брахиантиклинальные структуры, но их наибольшая активность в новейший тектонический этап расширяет диапазон трещинной проницаемости и нефтегазоносности платформенного чехла до неокома.
Весьма благоприятные условия для формирования крупных месторождений создавались в зонах пересечения геосинклинальных и платформенных разломов. Эти зоны были мобильными и динамически активными на протяжении длительного времени - с рифея до современной эпохи. Здесь были наибольший прогрев нефтематеринских толщ и высокая степень реализации нефтегазогенерационного потенциала. В более поздние этапы в поясах пересечений разломов возникали зоны повышенной трещиноватости, что способствовало вертикальным перетокам флюидов в основном из палеозойских нефтегазопроизводящих депрессионных зон, генерирующих УВ. Надежно экранировали нефтегазовые залежи верхненеокомские киялинско-вартовские и покурские глины (но не аргиллиты), которые при тектонических подвижках (землетрясениях) не дробились, а флексурно деформировались и гофрировались, не нарушая своих экранирующих свойств.
На прилагаемой схеме размещения основных зон разломов показаны лишь центрально-осевые их части, без боковых оперяющих дизъюнктивов, которые, как правило, открыты, не интрудированы и к которым приурочены месторождения нефти и газа (на схеме эти месторождения расположены между разломами и за пределами узлов их пересечений). Таким образом, наша трактовка о приуроченности нефтегазовых залежей к зонам пересечений глубинных разломов распространяется на более широкий латерально-площадный диапазон.
Известная часть залежей нефти и газа (Останинские, Нижнетабаганская, Урманская, Медведевская и др.) приурочена к эрозионно-тектоническим выступам. Наиболее оптимальные структурно-тектонические условия для формирования таких выступов как раз и возникали в зонах пересечений рифтогенных северо-восточных и структурообразующих северо-западных разломов.
Формирование ловушек-залежей неантиклинального типа генетически связано также с зонами глубинных разломов. Именно здесь, в длительно и активно живущих разломных поясах, создавались условия для литолого-фациальных замещений песков на глины, известняков на доломиты и т. д.; здесь также вероятнее встретить залежи, экранированные дизъюнктивными сместителями и интрузивно-эффузивными телами.
На основании изложенного для проведения первоочередных нефтегазопоисковых работ рекомендуются следующие локальные поднятия: 1) Западно-Лугинецкое, Амурское, Сельвейкинское, Средне- и Верхнеостанинское, приуроченные к зонам пересечения Западно-Останинского, Северо-Чижапского, Южно-Чижапского и Северо-Чузикского разломов; 2) Самлатское и Дорожное, тяготеющие к пересечениям Восточно-Нюрольского, Усть-Тымских и Чузикских разломов; 3) Грушевое и Тамбаевское, находящиеся в зонах пересечений Тамбаевско-Пионерского, Колтогорских, Чижапских и Чузикских дизъюнктивов; 4) Зырянское, Куланское, Елле-Кагальское, Угольное, Восточно-Фестивальное и Смоляное.
Из всего сказанного следует, что на региональном и поисковом этапах геологоразведочных работ в юго-восточных районах Западно-Сибирской плиты кроме установления благоприятного пликативно-структурного фона необходимо в качестве нефтегазоперспективных зон выделять также и различного рода системы разломов. Первостепенная задача дальнейших комплексных геолого-геофизических и космотектонических исследований - это региональное изучение дизъюнктивных зон (трассирование их по латерали и прослеживание на глубину). Прежде всего необходимо совершенствовать генетическую градацию (классификацию) этих зон, установить глубины и время их заложения, а также этапы наиболее активных проявлений, приуроченность к ним магмоподводящих каналов и рифтовых систем, влияние их на возникновение и развитие блоково-пликативных структур, на обособление различных фациально-палеогеографических зон, степень вертикальных и тангенциальных смещений по плоскости сместителей отдельных блоков и т. д.
Кроме того, необходимо решать вопросы происхождения и развития грабенообразных зон как нефтегазопроизводящих бассейнов, возникновения и формирования горстообразных поднятий и эрозионно-тектонических выступов как зон нефтегазонакопления, влияния разломов и зон повышенной трещиноватости на пути миграции флюидов и перераспределение залежей, формирование трещинно-кавернозных и рифогенных резервуаров, а также тектонически и литологически экранированных залежей и на образование диапировых структур магматогенного и мерзлотного происхождения и т. д.
Для продолжения региональных и нефтегазопоисковых комплексных работ рекомендуются Чузикская, Чижапская, Усть-Тымская, Колтогорская и расположенные между ними более мелкие рифтогенные зоны глубинных разломов с целью установления их влияния на распределение фаций и изменение мощностей как в средне-верхнепалеозойско-триасовом промежуточном комплексе, так и в юрско-неокомской части платформенного чехла. Необходимо выяснить приуроченность к указанным разломам рифовых построек; выявить в разломных зонах различного рода литологически и тектонически экранированные залежи и т. д.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Милановский Е.Е. Рифтогенез в истории Земли. М., Недра, 1983,
2. Петраков В.У., Назимков Г.Д. Новое направление нефтегазопоисковых работ на западе Сибирской платформы в связи с блоковым строением.- Геология нефти и газа, 1984, № 3, с. 6- 11.
3. Сурков В.С., Жеро О.Г. Фундамент и развитие платформенного чехла Западно-Сибирской плиты. М., Недра, 1981.
4. Шабалинская Н.В. Разломная тектоника Западно-Сибирской и Тимано-Печорской плит и вопросы нефтегазоносности палеозоя. Л., Недра, 1982.
Рисунок Схема размещения основных разломов и перспективных структур на юго-востоке Западно-Сибирской плиты.
а - глубинные разломы: I - Западно-Колтогорский, II - Восточно-Колтогорский, III - Северо-Усть-Тымский, IV - Центрально-Усть-Тымский, V - Южно-Усть-Тымский, VI - Северо-Чижапский, VII - Южно-Чижапский, VIII - Северо-Чузикский, IX - Центрально-Чузикский, X - Южно-Чузикский, XI - Северо-Шудельский, XII - Южно-Шудельский, XIII - Кенгский, XIV - Юганский, XV - Верхневасюганский (Малоичский), XVI - Фестивальный, XVII - Тамбаевско-Пионерский, XVIII - Западно-Останинский, XIX - Восточно-Нюрольский, XX - Западно-Парабельский, XXI - Западно-Пылькараминский; б - грабен-рифтовые зоны: А - Колтогорская, Б - Усть-Тымская, В - Чижапская, Г - Чузикская, Д - Шудельская; месторождения: в - газонефтяные, г -нефтяные; д - перспективные подготовленные к глубокому бурению и выявленные структуры (оконтурены изогипсами по подошве баженовской свиты)