|
УДК 553.89:550.812(470.67) |
Поднадвиговые зоны нефтегазонакопления - новый объект поисков нефти и газа в Предгорном К.О. СОБОРНОВ (МГУ)
Дагестане
Предгорный Дагестан - один из старейших нефтегазодобывающих районов нашей страны. В тектоническом отношении этот регион принадлежит складчатому борту Терско-Каспийского прогиба. В виде выпуклой к северо-востоку дуги, широкой (до 40 км) и длинной (около 250 км), он огибает мегантиклинорий Большого Кавказа (рис. 1). За почти вековую историю поисковых работ на этой территории открыто 15 небольших месторождений нефти и газа. Продуктивны главным образом верхнемеловые трещиноватые известняки и среднемиоценовые песчаники. Почти все залежи заключены в антиклинальных ловушках. В настоящее время фонд неразбуренных антиклиналей практически исчерпан. В этой связи интересы нефтяной промышленности Дагестанской АССР требуют выявления новых перспективных объектов. Такую возможность дают новые представления о строении этого региона, заключающиеся в признании существования системы погребенных покровно-надвиговых пластин, сложенных мезозойско-эоценовыми отложениями.
Надвиги в Предгорном Дагестане были известны давно. Этими нарушениями толща олигоцен-неогеновых отложений разбита на чешуи и пластины, надвинутые к югу. Они образуют три протяженные зоны дислокаций, в промежутках которых олигоцен-неогеновые отложения залегают моноклинально. Однако в последние 10-15 лет появились новые данные, согласно которым мезозойско-эоценовые отложения также имеют надвиговую структуру, но тектонические пластины этого комплекса перемещены в противоположную сторону - на север. Эти нарушения не обнажаются на поверхности. Об их существовании свидетельствуют главным образом данные бурения и сейсморазведки. Косвенно их наличие подтверждают материалы сейсмологии и морфоструктурного анализа.
В скважинах надвиги устанавливаются по стратиграфическим повторениям в разрезе мезозойско-эоценовых отложений или по присутствию под ними майкопских глин. Эти явления обнаруживаются на основе сопоставления каротажных данных, литологических и фаунистических анализов образцов керна, по наличию в них признаков тектонических нарушений (дробление, зеркала скольжения). Примеры такого рода были известны на площадях Дузлак, Восточные Миатлы, Димитровская, Шамхал-Булак, Элистанжи. Проведенные специальные исследования позволили впервые выявить аналогичные явления в скв. 2, 3 Талги, 2 Балхас-Хунук и предположить их наличие в скв. 21 Шамхал-Булак, 6 Шавдаy, 1 Гиляны, 1 Айри-Тюбе. Глубинные надвиги обнаруживаются на ряде временных разрезов МОГТ (058424, 048513, 058517 и др.), выполненных трестом Грознефтегеофизика. В морфологии складчато-разрывных дислокаций отмечаются признаки, свойственные зонам надвигов: дугообразный изгиб осей складок и всей зоны в целом, ступенчатость мезозойской поверхности, азимутальные несогласия в простирании складчатых структур соседних ступеней. Особенно ярко эти признаки выражены на западе региона, где глубоко-погруженные складки восточного продолжения Терской антиклинальной зоны, простирающиеся на юго-восток, «упираются» в субширотно ориентированные структуры Сулакского выступа, расположенные на 2-4 км выше. Существование глубинных покровно-надвиговых нарушений согласуется также с данными о сейсмичности региона, согласно которым очаги землетрясений рассеяны на большой площади и располагаются главным образом на глубинах 3-7 км [1]. Наблюдаемую мелкофокусную сейсмичность можно расценивать как проявление современных движений покровов и надвигов.
Факт сосуществования надвигов с северным падением сместителей в олигоцен-неогеновых слоях и с южным в мезозойско-эоценовой толще не имеет аргументированного объяснения и порождает противоречивые суждения о глубинном строении региона. Это явление предлагается объяснять клиновидной морфологией пластин, сложенных главным образом компетентными мезозойско-эоценовыми отложениями, перемещенными на север в направлении передового прогиба. Такая интерпретация позволяет рассматривать встречные надвиги как единую систему нарушений, ограничивающую тектонические пластины. Разнонаправленные разломы сливаются друг с другом перед фронтами «клиньев» в майкопских глинах (олигоцен - нижний миоцен), которыми облекаются перемещенные части пластин. Исходя из этой структурной модели, которая согласуется с фактическими данными и доказана в других районах мира [5], предлагается рассматривать поверхностные надвиги в качестве критерия существования генетически связанных с ними встречных глубинных нарушений.
Анализ взаимосвязи глубинных и поверхностных надвигов свидетельствует о том, что амплитуда перемещения у глубинных надвигов значительно больше. Например, надвиг в основании Дузлакской складки (Южный Дагестан) имеет горизонтальную амплитуду 2,5-3 км, а у связанного с ним поверхностного разрыва она не более 300 м (рис. 2). В какой-то мере это обстоятельство связано с «поглощением» и рассеиванием амплитуды перемещения майкопскими глинами, в которых широко развиты пластовые подвижки, мелкие складки и другие осложнения. Исходя из этого, следует предположить, что в центральной части Предгорного Дагестана, глубинная структура которого слабо изучена бурением, надвиговое перемещение пластин гораздо значительнее, так как количество и амплитуда встречных надвигов в этой зоне намного больше. Поэтому суммарное горизонтальное перемещение пластин в Предгорном Дагестане, возможно, достигает первых десятков километров.
Формирование подобных тектонических пластин может быть объяснено механизмом «вклинивания», согласно которому их перемещение осуществлялось путем внедрения в тело пластичных майкопских глин (рис. 3). Зарождение надвигов, вероятно, произошло в олигоцене, когда на Кавказе возникла обстановка сжатия [2]. Однако свою современную структуру Предгорный Дагестан обрел лишь в плиоцен-четвертичное время, когда вклинивание происходило под покровом мощных неогеновых толщ, пассивно реагировавших на глубинные подвижки. Затрагивающие их многочисленные, но мало-амплитудные разломы северного падения представляют собой своеобразную «стружку» от проникающих к северу клиньев. Процесс вклинивания, по-видимому, протекает и в настоящее время, на что указывает современная мелкофокусная сейсмичность Предгорного Дагестана.
Зарождение надвиговых пластин, возможно, связано с преобразованием листрических сбросов, определявших структуру бассейна в мезозое-эоцене (см. рис. 3,А), в надвиги путем изменения направления движения по разломным плоскостям на противоположное. На это указывают «перескок» осей прогибания из зон, прилегающих к разломам с юга, к северу от них на рубеже эоцена - олигоцена и закономерная приуроченность присбросовых зон сокращенных мощностей верхнеюрско-палеогеновых отложений, к фронтам надвиговых пластин. Причиной этого, по-видимому, была смена геодинамической обстановки растяжения Кавказской континентальной окраины Восточно-Европейской платформы на ее сжатие. Если эти представления справедливы, то можно ожидать, что в поднадвиговых зонах могут находиться полугорсты, возникшие в мезозое на внешних окраинах блоков, разделенных листрическими сбросами. Следует отметить, что с этими структурами связаны многочисленные месторождения нефти и газа деструктивных бассейнов (Северного моря и др.).
Комплексный анализ геолого-геофизических данных с использованием представлений о клиновидной структуре покровно-надвиговых пластин позволил нам совместно с Б. А. Соколовым рассматривать исследуемый регион в качестве Дагестанского пояса надвигов. В его пределах выделяются три аллохтонные пластины, сложенные мезозойско-эоценовыми отложениями, надвинутые на Терско-Каспийский прогиб (с юга на север Хадум-Эльдамская, Талгинская и Махачкала-Дербентская). Их внешние фронтальные части осложнены линейными антиклинальными зонами, складки которых нередко имеют чешуйчато-надвиговую внутреннюю структуру (Шамхал-Булак, Талги и др.). Внутренние части пластин смяты в крупные брахиформные складки. По простиранию Дагестанский пояс надвигов разбит на пять сегментов. С запада на юго-восток выделяются Черногорский, Сулакский, Губденский, Избербашский и Дербентский сегменты. Между собой они различаются напряженностью складчато-разрывных дислокаций. Наибольшей амплитудой горизонтального перемещения обладают, по-видимому, центральные Сулакский и Губденский сегменты, сопряженные с осевой зоной прогиба - Сулакской впадиной.
Залежи нефти и газа мезозойских отложений Предгорного Дагестана заключены во фронтальных антиклинальных зонах надвиговых пластин. Именно на эти объекты долгие годы были нацелены поисковые работы. Выявление покровно-надвиговой структуры рассматриваемого региона открывает большие возможности для обнаружения новых залежей нефти и газа, заключенных во внутренних поднадвиговых частях Талгинской и Махачкала-Дербентской пластин, а также в автохтонном основании Терско-Каспийского прогиба. Наиболее вероятными типами поднадвиговых ловушек могут быть антиклинальные складки и тектонически экранированные блоки. Ожидаемая глубина перспективных объектов - от 3 км в поднадвиговом продолжении Талгинской пластины до 6-7 км в автохтонной части Терско-Каспийского прогиба. Для обнаружения поднадвиговых ловушек в настоящее время нет необходимых данных. Однако уже имеющиеся геолого-геофизические материалы позволяют довольно уверенно прогнозировать ряд погребенных антиклиналей, частично перекрытых надвигами. К ним в первую очередь следует отнести поднятия Чирюрт, Агачаул, Карабудахкент и Усть-Самур. В плане эти складки «срезаны» фронтами перекрывающих их надвигов.
Рассматривая перспективы поднадвиговых зон Предгорного Дагестана, следует отметить и благоприятные историко-генетические предпосылки нефтегазонакопления в их пределах. На это обстоятельство указывает тесная пространственная связь данного региона с двумя крупными очагами нефтегазообразования - Восточно-Кавказским, развивавшимся в юре - палеогене, и Терско-Каспийским, возникшим в миоцене и функционирующим до настоящего времени [3, 4]. Расчетные масштабы генерации жидких и газообразных УВ этими очагами на несколько порядков превосходят объемы нефти и газа в известных залежах [3]. Это позволяет предполагать, что поднадвиговые ловушки будут продуктивны.
Таким образом, анализ строения и нефтегазоносности Предгорного Дагестана позволяет сделать вывод о высокой перспективности поднадвиговых зон нефтегазонакопления. Их опоискование, возможно, позволит открыть новые месторождения нефти и газа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Левкович Р.А., Асманов О.А. Сейсмоактивная область Дагестанский клин.- Труды ИГ Даг. фил. АН СССР. Махачкала, 1985, вып. 33, с. 5-17.
2. Лордкипанидзе М.Б., Адамия Ш.А., Асанидзе Б.З. Эволюция активных окраин океана Тетис. Труды XXVII сессии МГК. Т. 3. Палеоокеанлогия. М., 1984, с. 72-83.
3. Соколов Б.А., Корчагина Ю.И., Москалев Н.П. История нефтегазообразования и нефтегазонакопления в мезозойских отложениях Восточного Кавказа и Предкавказья.- Труды ИГ Даг. фил. АН СССР. Махачкала, 1986, вып. 34, с. 69-76.
4. Соколов Б.А., Соборнов К.О. Оценка перспектив нефтегазоносности Дагестана.- В кн.: Современные проблемы геологии и геохимии горючих ископаемых. М., 1986, с. 130- 136.
5. Janes P.В. Oil and Gas beneath east-dipping underthrust Faults in the Alberta Foothills. Rocky Mountain association of geologists, 1982, v. 1, p. 61-74.
Рис. 1. Схема строения и нефтегазоносности мезозойских отложений Дагестанского пояса надвигов:
1 - надвиги; 2 - сдвиги, пластины; 3 - Хадум-Эльдамская, 4 - Талгинская, 5 - Махачкала-Дербентская; 6 – выходы мезозойских отложений на поверхность; залежи: 7 - нефтяные, 8 - газоконденсатные и нефтегазоконденсатные, 9 - газовые; 10 - перспективные площади (пунктир - поднадвиговое продолжение)
Рис. 2. Геологические разрезы Дагестанского пояса надвигов.
Стратиграфические комплексы: 1 - плиоцен-четвертичный, 2 - средне-верхнемиоценовый, 3 - олигоцен-нижнемиоценовый (майкопская серия), 4 - верхнеюрско-эоценовый, 5 - нижне-среднеюрский; 6 - надвиги; 7 - поднадвиговые залежи нефти и газа; 8 - стратиграфические несогласия
Рис. 3. Схема формирования Дагестанского пояса надвигов. Модель вклинивания:
А - обстановка растяжения и погружения (поздняя юра - эоцен); Б-Г - сжатие и развитие надвигов (олигоцен - плиоцен); Д - современная структура. Показаны прогнозируемые поднадвиговые залежи. Усл. обозн. см. на рис. 2