|
УДК 55.553.98(510-11) |
Строение, развитие и нефтегазоносность бассейна Бохай(КНР)
А.Ф. ЛИМОНОВ, Ю.К. БУРЛИН (МГУ)
Бассейны востока КНР - Сунляо, Бохай, Северный Цзянсу, юг Желтого и Восточно-Китайского морей, а также ряд более мелких, приурочены к Тихоокеанскому подвижному поясу и их формирование происходило на фоне событий в этом поясе. Не случайно основной этап образования этих бассейнов совпадает с тектонической активизацией Тихоокеанского кольца. Осадочные бассейны закладывались на раздробленном основании платформ Сино-Корейской и Янцзы. Если общий ход развития этих бассейнов определялся эволюцией Тихоокеанского пояса, то отдельные фазы или этапы в каждом бассейне были связаны и с другими причинами. Характерным примером в этом отношении является бассейн Бохай.
Нефтегазоносный бассейн Бохай занимает акваторию залива Желтого моря и прилегающие районы суши - провинции Ляонин, Хэбэй и Шаньдун. Общая площадь бассейна составляет около 200 тыс. км2, его морской части - приблизительно 73 тыс. км2.
Море Бохай по существу представляет собой мелководный залив Желтого моря со средней глубиной 17 м (максимальная - 75 м в прол. Лаотешаньшуйдао). Дно его покрыто мощным слоем (более 10 м) современных осадков, образованных интенсивным выносом взвеси впадающих в него рек.
Бассейн Бохай целиком расположен в пределах древней Сино-Корейской платформы, фундамент которой был консолидирован около 1750 млн. лет назад. На архейско-нижнепротерозойском фундаменте, состоящем из гранулитов, гнейсов и кристаллических сланцев, залегают морские магнезиальные карбонаты и обломочные средне-протерозойско-синийские породы. С раннего кембрия по средний ордовик в эпиконтинентальном море накапливались преимущественно карбонатные осадки. Отложения с верхнего ордовика по нижний карбон отсутствуют из-за регионального воздымания платформы. В среднем карбоне - перми на территории Сино-Корейской платформы доминировало паралическое образование угленосных серий. В течение мезозоя континентальное осадконакопление происходило в отдельных изолированных грабенах.
Собственно осадочное выполнение бассейна Бохай начинается с эоценовых отложений, которые перекрывают породы различного возраста: от среднепротерозойских до мезозойских.
Палеогеновые отложения этого бассейна делятся на три формации: кундьень (средний-верхний эоцен), шахэцзе (верхний эоцен-средний олигоцен) и дунъин (верхний олигоцен) [2]. Мощность этих формаций соответственно 800-1200 м, 1200-2800 м и 1400-1600 м. В свою очередь в каждой из них выделяются 3-4 пачки близкого, но несколько отличного диалогического состава, отражающего колебания уровня озер. Формации сложены конгломератами, песчаниками, алевролитами и глинами, среди которых присутствуют известковистые и битуминозные разности. В верхней части формации кундьень имеются угленосные отложения.
В неогеновое время обстановка седиментации остается прежней. Миоценовые отложения, имеющие мощность 300-500 м, известны под названием формации гуаньтао. В ней преобладают песчаники с включениями гальки и глины. Над ними лежит плиоценовая формация минхуачжень мощностью 600-800 м, образованная песчаниками, глинами и алевролитами. Завершает разрез четвертичная формация пинъюань мощностью до 300 м, которая сложена алевритистыми глинами с прослоями песчаников. Практически во всех перечисленных формациях, вплоть до четвертичной, встречены тела щелочных базальтов.
В структурном отношении бассейн Бохай представляет собой сложно построенный прогиб, ограниченный по периметру сбросами с амплитудой до 4-6 км. Эти сбросы отделяют бассейн от соседних горноскладчатых сооружений, где на поверхности обнажаются древние архейско-протерозойские комплексы.
В пределах бассейна выделяются шесть депрессий, являющихся, как и весь бассейн в целом, грабенами. В свою очередь они распадаются на грабены и полуграбены более высокого порядка, которые заполнены палеогеновыми отложениями, а неогеновые - формируют наложенную на них пологую, но глубокую впадину (рис. 1).
На северо-востоке бассейна Бохай располагается депрессия Сяляо, подразделяющаяся на прогибы Западный и Восточный Ляохэ. Горст между ними отвечает зоне глубинного разлома сдвига Таньлу. В основании депрессии Сяляо на глубине 2-7 км залегают синийско-палеозойские породы. Среди кайнозойских отложений максимальную мощность имеют формации шахэцзе и дунъин.
Непосредственным продолжением депрессии Сяляо к юго-западу служит депрессия Бочжун. Она целиком располагается на акватории и является второй по величине в бассейне. Подстилают депрессию Бочжун протерозойско-мезозойские осадочные породы и граниты, залегающие на глубине более 9 км.
Далее к юго-западу находится депрессия Цзиян, в основании которой лежат преимущественно синийские и палеозойские породы. Мощность осадочного выполнения в ней составляет 4-6 км.
Крайней юго-западной депрессией бассейна Бохай является Линьчин. Ее сильно раздробленное протерозойско-мезозойское основание образует серию горстов и грабенов, разница в гипсометрическом положении которых достигает 3-3,5 км. Максимальная глубина залегания допалеогеновых пород превышает 6 км.
Западную часть акватории моря Бохай и прилегающие районы суши занимает узкая депрессия Хуанхуа, зажатая между горстами Цансянь на западе и Ченнин на востоке. Мощность кайнозойского осадочного выполнения в ней достигает 6-7 км.
Западнее горста Цансянь находится самая крупная депрессия бассейна Бохай - Цзичжун размером около 250x100 км. В ее основании лежат преимущественно синийско-палеозойские породы. Мощность палеоген-неогеновых отложений в депрессии колеблется в пределах 5-10 км.
В своем развитии бассейн Бохай прошел несколько фаз рифтогенеза, сопровождавшихся значительным растяжением и утонением коры. Первая из них фиксируется на востоке Сино-Корейской платформы на границе триасового и юрского периодов, и своего максимума она достигла в поздней юре. К концу мелового периода грабены этой фазы полностью замкнулись. Вторая фаза рифтогенеза началась в конце раннего эоцена и продолжалась до конца палеогена.
К западу от бассейна Бохай в Тетис-Гималайской области произошло несколько этапов конвергенции и столкновения континентальных блоков. Один из них - присоединение платформы Янцзы к Сино-Корейской платформе в позднем триасе - ранней юре. Зона столкновения отмечена внедрением гранитов и гранодиоритов, офиолитами, флишем и парными метаморфическими поясами, указывающими на субдукцию в северном направлении. Кроме того, в позднем же триасе к северным континентальным блокам присоединяются массив Чьянтан (плато Тибет) и Индокитайский массив [3].
Следующий этап континентальной конвергенции происходит в поздней юре, когда к массиву Чьянтан с юга присоединяется Гангский массив [5]. И, наконец, в конце мелового времени начинается столкновение Индийского материка с Евразией, которое завершилось перед средним эоценом [3].
Континентальные столкновения в Тетис-Гималайской области хорошо коррелируются по времени с фазами развития бассейна Бохай: началом первого рифтогенеза, его пиком, началом второго рифтогенеза.
Каков мог быть механизм раскрытия грабенов бассейна Бохай? Через весь бассейн с северо-востока на юго-запад протягивается уже упоминавшийся глубинный разлом Таньлу (см. рис. 1). Его общая длина достигает 2500 км. На протяжении мезозойско-кайнозойского времени этот разлом характеризовался преимущественно левосторонними смещениями, величина которых достигала 200-2000 км. В четвертичное время движения по разлому Таньлу сменились на правосторонние. Связь грабенов бассейна Бохай с движениями по разлому Таньлу неоднократно отмечалась китайскими геологами, она очевидна даже из закономерной ориентации сбросов этих грабенов относительно сдвига Таньлу. Мы предполагаем, что каждый этап континентальной конвергенции и столкновения в Тетис-Гималайской области сопровождались сильным давлением со стороны южных присоединяющихся блоков, что, в свою очередь, приводило к кратковременной смене левосторонних движений на правосторонние. О силе этого давления говорят деформации шовных зон. Например, в восточном Циньлине наблюдается интенсивный динамометаморфизм, крупномасштабные надвиги различной амплитуды и даже срыв нижних горизонтов коры. При этом степень деформации западнее сдвига Таньлу гораздо выше, чем восточнее. Аналогичные деформации отмечаются и в остальных шовных зонах. Смена направления смещения вдоль сдвига Таньлу вызывала появление растягивающих напряжений в хрупкой коре, развитие оперяющих сдвиг сбросов и опусканий по ним. Последующее восстановление левосторонних движений сопровождалось прекращением сбросообразования и замыканием грабенов.
С неогена бассейн Бохай вступает в фазу общего опускания. В результате предыдущих фаз рифтогенеза кора бассейна Бохай была сильно утонена. Вероятно, в неогене началась изостатическая компенсация этой утоненной коры, за которой последовали опускания из-за охлаждения и уплотнения коры и астеносферы.
Как уже говорилось, в четвертичное время направление движений по разлому Таньлу сменилось на правостороннее. Причина этого явления пока не ясна. Привело ли это к каким-либо событиям в бассейне Бохай? По данным Е. Хуна с соавторами [5] вдоль предгорий Яньшаня возникла серия кулиснорасположенных прогибов с общим запад-северо-западным простиранием. Мощность четвертичных осадков в них составляет 600-1000 м, причем центры четвертичной седиментации хорошо совпадают с участками повышенных значений теплового потока и сейсмичности, хотя сейсмическая активность не свойственна районам пострифтового опускания. Указанные авторы приходят к выводу, что бассейн Бохай в четвертичное время вступил в новую - третью фазу рифтогенеза.
Бассейн Бохай привлек к себе пристальное внимание китайских геологов-нефтяников в начале 60-х гг., после открытия крупных месторождений Шенли и Даган на побережье моря Бохай. С 1979 г. работы в бассейне, в частности, в его морской части, проводятся с участием японских компаний. В настоящее время бассейн Бохай - важный нефтегазоносный регион Китая, сравнимый по значимости с бассейном Сунляо, дающим более 40 % ежегодной добычи нефти в КНР. Поскольку нефтяные месторождения группы Дацин в бассейне Сунляо уже в значительной степени выработаны, бассейн Бохай в ближайшие годы может выйти на первое место в КНР по уровню добычи.
К наиболее крупным месторождениям этого бассейна относятся Шугуан, Даган, Ченбэй, Шенли, Цзичжун и Чжунъюань. Только в морской части бассейна к концу 1986 г. обнаружено 230 локальных структур, группирующихся в 14 структурных поясов; на 26 структурах получены промышленные притоки нефти. Здесь разрабатываются 5 нефтяных месторождений, нефть одного из них - Ченбэй - экспортируется в Японию. Общий потенциал морской части бассейна предварительно оценен в 93 млрд. т [2] (Авторы полагают, что эта цифра завышена.).
Породы бассейна Бохай имеют исключительно континентальное происхождение. К нефтематеринским относятся серые и темно-серые глубоководно-озерные глины второй пачки формации кундьень мощностью до 500-600 м, а также первой, третьей и четвертой пачек формации шахэцзе суммарной мощностью до 1750 м. Содержание Сорг в них варьирует в пределах 0,2-2 %, составляя в среднем 0,5-0,6 %. В целом эти породы можно рассматривать как нефтематеринские среднего качества. Относительно невысокий их нефтегенерирующий потенциал компенсируется большой мощностью и широким площадным распространением. Нефтематеринские породы обычно заполняют центральные части депрессий, выклиниваясь по бортам или замещаясь песчаниками.
Резервуарами служат различные песчаные тела: конусы выноса и дельт по бортам прогибов, турбидиты в центральных частях депрессий, а также русловые, пойменные и пляжные отложения по периферии депрессий. Хорошими резервуарами являются тела серпулидных рифов и выветрелые участки выступов палеозойских известняков, доломитов и мезозойских гранитов.
Коллекторские свойства пород в некоторых резервуарах следующие: в баровых песках средняя пористость 28 %, проницаемость - 158*10-15 м2 (максимальная -2,23*10-12); в русловых песках – пористость 22-28 %, проницаемость 100-500*10-15 м2(максимальная 7,7*10-12 м2); в песках аллювиального конуса выноса содержание кварца - более 70 %, сортировка средняя, средняя пористость 16 %, максимальная проницаемость до 475*10-15 м2. Пористость серпулидных рифов достигает 36-46 %.
Возрастной диапазон продуктивных слоев очень широк: залежи встречены и в выветрелых архейских гнейсах и в миоценовых песчаниках. Наибольшее количество их открыто в формации шахэцзе.
Чрезвычайно разнообразны типы ловушек. В бассейне Бохай выявлены куполовидные антиклинали сжатия, антиклинали «обратного волочения» (антиклинальные складки на опущенных крыльях сбросов), складки облекания, пласты, выклинивающиеся вверх по восстанию, песчаные линзы, пласты, экранированные сбросами и поверхностями несогласия, а также песчаные пласты, запечатанные окисленной вязкой нефтью (рис. 2).
Время основной миграции УВ в ловушки определено как конец палеогена и неоген-плейстоцен. В силу большого разнообразия ловушек, имеющих различный генезис, время их формирования растягивается на весь палеоген-раннемиоценовый интервал.
Прихотливое сочетание относительно некрупных залежей в разрезе осадочного чехла бассейна Бохай создает большие трудности при их разведке и разработке. Особенно серьезные затруднения возникают при поисках антиклинальных ловушек - русловых, дельтовых и других песчаных тел. Практически единственным полезным методом здесь является тонкий сейсмофациальный анализ, успешно применяемый в настоящее время китайскими геологами.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Геология моря Бохай. Kexue chubanshe, 1985,-232 с. (на кит. яз.).
2. Cao Dean. Prospekt of oil and gas developmeht in Bohai region. «China oil», 1985; 7thissue, 3(4), p. 34-36.
3. Otsuki K. Plate tectonics of Eastern Eurasia in the light of fault sistems. «Tohoku Univ.»,Sci. Rep., 2nd. ser. (Geol.) 3, 1985, 55 (2), p. 141-251.
4. Wang Hongzhen. Geotectonic development. In; Geology of China. 1985, Cambridge Press, London, p. 265-275.
5. Ye Hong, K.M. Shedlock, S.J. Hellinger, J.G. Schlater. The North China Basin; An exampl of Genozoik rifted intraplate basin. 1985, 4 (2), p. 153-169.
Рис. 1. Схема бассейна Бохай (по [5] с дополнениями авторов) и геолого-геофизические разрезы (по [5])
1 - береговая линия, 2 - современная граница бассейна, 3 - впадины, 4 - сдвиг Таньлу, 5 - нефтяные месторождения (цифры в кружках): 1 - Шугуан, 2 - Даган, 3 - Ченбэй, 4 - Шенли, 5 - Цзичжун, 6 - линии разрезов отложений; 7 - досинийские, 8 - синийско-палеозойские, 9 - мезозойские, у - мезозойские граниты, формации: К - кундьень, S - шахэцзе, D - дунъин, G - гуаньтао, М - минхуачжень, Q - четвертичные породы; впадины: I - Сяоляо, II - Бочжун, III - Цзиян, IV - Линьчин, V - Хуанхуа, VI - Цзичжун, VII - Ланфангуан; горсты: а - Цансянь, б - Ченнин, в - Нэйхуан
Рис. 2. Схема различных типов залежей УВ в разрезе бассейна Бохай.
1 - нефтяные залежи, 2 - газовые залежи, 3 - синийские известняки и доломиты. Ост. усл. обозн. см. на рис. 1.