|
УДК 55:553.98.041(575.4) |
История формирования региональной структуры Мургабской впадины и ее влияние на процессы М.С. ПАШАЕВ (ТуркменНИГРИ)
нефтегазонакопления
В Мургабской впадине, в пределах которой сосредоточены крупные газовые ресурсы, пробурено более 300 скважин, проведен большой объем геофизических исследований. Лучше изучены бурением западная и южная ее части (рис. 1). Большинство скважин вскрывают осадочный чехол до нижнемеловых отложений, единичные - соленосную формацию кимериджа-титона и верхи карбонатной формации келловея-оксфорда. О древних отложениях сведения имеются лишь на Бадхыз-Карабильской ступени, где мощность осадочного чехла сокращена за счет выпадения из разреза юрских и частично нижнемеловых отложений.
Вопросы геологического строения и истории развития юго-восточной части Туранской плиты рассматривались, во многих работах. В общих чертах в них освещена история развития основных структурных элементов, выявлены крупные, унаследованно развивающиеся участки, благоприятные для нефтегазонакопления и нефтегазообразования [1, 4, 5]. В настоящей статье анализируется история формирования регионального структурного плана шатлыкского (готерив) продуктивного горизонта с целью установления вероятного времени образования как крупных зон нефтегазонакопления, так и локальных ловушек в нижнемеловом нефтегазоносном комплексе.
Отложения шатлыкского горизонта широко развиты в Мургабской впадине, его аналоги простираются за ее пределы, где также установлена их промышленная газоносность (площади Малай, Чартак, Алат) [6].
В конце юрского этапа территория испытала региональное воздымание, в результате чего нижнемеловые отложения со стратиграфическим и часто угловым несогласием залегают на разновозрастных образованиях. В самой глубокой части впадины возможен постепенный переход от юрских отложений к нижнемеловым [3].
С началом мелового этапа связано региональное опускание территории, вызвавшее изменения в характере осадконакопления. На юге продолжает развиваться крупная Бадхыз-Карабильская ступень широтного простирания с крутым северным и пологим южным бортами (рис. 2, а). В ее пределах происходит резкое сокращение нижнемеловых отложений, на большей части ее территории из разреза платформенного чехла выпадает юрский комплекс. Породы нижнего мела залегают на разновозрастных отложениях: на поверхности юрских (Дуалетабад), пермо-триасовых (Ташкепри, Сарыязы, Карабиль и др.), а местами, возможно, и на фундаменте.
Вторым крупным элементом, развивавшимся унаследованно, является Марыйское блоковое поднятие. Прогибом субмеридионального простирания с востока оно отделялось от Учаджинского поднятия. По всей вероятности, эти поднятия на юрском, меловом и палеогеновом этапах развивались совместно, имели общие очертания и простирание. На ранних этапах (в палеозое) и в неоген-четвертичное время они, возможно, были разобщены Мургабским глубинным разломом. Марыйское поднятие на западе погружается в Бахордокскую моноклиналь и Предкопетдагский прогиб. В его пределах мощности барремских отложений изменяются незначительно, перепад их составляет 50 м. В южной части поднятия обособляется валообразная зона широтного простирания, охватывающая районы современных структур - Шатлыкской, Южно-Иолотанской, Майской и Яшларской.
Сандыкачинская система прогибов разделяет Бадхыз-Карабильскую ступень и Марыйское поднятие, имеет крутой южный и относительно пологий северный борта, ширина ее около 100 км. В центральной части системы прогибов увеличение мощности отложений относительно свода Бадхыз-Карабильской ступени составляет 250 м, а Марыйского поднятия - около 100 м. Отдельные участки этой системы располагаются кулисообразно относительно друг друга и разделены пологими седловинами, что связано, по-видимому, с влиянием глубинных разломов (Мургабского, Серахс-Питнякского, Андхойского) на структуру осадочного чехла на различных этапах его развития. На западе Сандыкачинская система прогибов через пологую седловину сочленяется с Предкопетдагским прогибом.
По мнению К.Н. Кравченко и др. [5], Мары-Шатлыкскую зону следует продолжить к югу до Бадхыз-Карабильского глубинного разлома и выделить в качестве самостоятельного элемента Мары-Серахской зоны дислокаций. Возможно, на ранних этапах (до начала мела) эта зона имела меридиональное простирание и подчинялась Серахс-Питнякскому глубинному разлому, а затем стала широтной депрессионной зоной, находящейся на продолжении Предкопетдагского прогиба и разобщенной на два самостоятельных блока - Мары-Шатлыкский на севере и Бадхызский на юге (рис. 2, B). В целом эта зона на отдельных этапах платформенного развития занимала относительно высокое положение и отделяла две главные области прогибания - Копетдагскую на западе и Восточно-Туркменскую на востоке [2].
В конце мелового периода Бадхыз-Карабильское поднятие становится шире, а Бадхыз-Карабильский разлом более четко выражается в виде флексуры (рис. 2, Б). К северу флексурная зона выполаживается, вовлекает Сандыкачинскую зону прогибания и переходит в пологую моноклиналь с общим наклоном в сторону Шатлык-Байрамалийского района. Таким образом, территория превращается в единую моноклинальную область с наименьшими мощностями верхнемеловых отложений в центральной части Карабильской возвышенности (Курукбелийский вал) и небольшими в Байрамалийском районе. Перепад мощности между южной и северной частями моноклинали составляет 1500 м. На фоне обширной моноклинали намечаются отдельные локальные складки. Наиболее отчетливо фиксируется Шатлыкская структура с амплитудой 60-100 м. В центральной части Карабильской возвышенности формируется протяженный вал. Погружаясь на запад, вал меняет направление с широтного на юго-западное, что, видимо, связано с активизацией Мургабского разлома. Осевая часть Бадхыз-Карабильского поднятия значительно перемещается к северу, а наклон крыльев становится симметричным.
К концу палеогенового периода структурный план рассматриваемой территории претерпел значительные изменения (рис. 2, B). Основные структурные элементы, заложенные на ранних этапах, продолжают развиваться, но интенсивность их роста различна.
На юге четко выделяется Бадхыз-Карабильская ступень. Высокое положение ступени отмечается в районе Курукбелийского вала, низкое - в районе Даулетабадской структуры. Сравнительно приподнятое положение занимает приразломный Иолотань-Байрамалийский вал.
В пределах Марыйского блокового поднятия выделяется также Мары-Еланское вилообразное поднятие, осложненное двумя малоамплитудными локальными структурами.
Интенсивное погружение испытала осевая зона Мургабской впадины, где мощности палеогеновых отложений в депрессионных зонах достигают 1000 м и более. Восточнее Иолотань-Байрамалийского вала формируется крупная депрессия.
Таким образом, в пределах Мургабской впадины четко выражаются на всех этапах развития следующие крупные геоструктурные элементы: на юге - Бадхыз-Карабильская ступень, на севере - Марыйское и Учаджинское блоковые поднятия, разделенные широтной Сандыкачинской системой прогибов. Основные тектонические злементы, развивавшиеся на предыдущих этапах от рельефа палеозойского фундамента, нашли отражение и в современном структурном плане кровли продуктивного горизонта (рис. 2, Г). Последовательное сопоставление описанных выше карт, показывающих развитие во времени крупных структурных элементов, позволяет видеть, что в результате неоднократных перестроек тектонического плана и изменения региональных наклонов ранее образовавшиеся структуры претерпели значительную перестройку. Широко развиты были также явления инверсии тектонических движений.
Палеоструктурные и современный структурный планы показывают, что региональные положительные элементы по возрасту и истории развития можно разделить на три основные группы.
Первая группа включает структурные элементы, практически развивавшиеся унаследование от рельефа фундамента и имеющие на всем протяжении платформенного развития гипсометрически высокое положение. Сюда можно отнести Бадхыз-Майманинскую ступень.
Ко второй группе относятся положительные элементы неунаследованного развития. Они четко отражались по поверхности фундамента и, возможно, по нижним горизонтам юрского комплекса. Вверх по разрезу эти элементы развивались прерывисто, окончательно стабилизировались как поднятия в неоген-четвертичное время. Примерами могут служить Марыйское и Учаджинское блоковые поднятия.
Третья группа структур характеризуется инверсионным развитием. Они возникли на месте разломных зон фундамента или на фоне моноклинальных погружений. Окончательное формирование таких структурных элементов относится к неоген-четвертичному времени. К ним можно причислить Иолотань-Байрамалийский и Донгузсырт-Чешминский валы.
Анализ истории развития показывает, что залежи УВ Мургабской впадины сосредоточены в основном в пределах унаследованно развивавшихся геоструктурных элементов. Зоны нефтегазонакопления связаны с крупными поднятиями, возникшими вдоль длительно развивавшихся разломов (Бадхыз-Карабильского, Мургабского, Андхой-Иолотанского и др.). Локальные поднятия распространены в зонах, где региональный наклон незначительный. С увеличением регионального наклона складки расформировываются, или превращаются в структурные носы, или же вообще исчезают. В зоне Бадхыз-Карабильского разлома на всем протяжении платформенного развития имели место относительно крутые региональные наклоны. Здесь не было условий для сохранения антиклинальных ловушек, могли формироваться литолого-стратиграфические ловушки нефти и газа. Наиболее перспективными являются юрские и нижнемеловые отложения, образовавшиеся одновременно с формированием регионального наклона пластов или позже. В этой части разреза наблюдаются значительные изменения мощности и фациального состава. Региональный наклон к северу способствовал миграции УВ из депрессионных участков в сторону Бадхыз-Карабильской ступени, при этом для аккумуляции и консервации УВ наиболее благоприятной была западная ее часть; на востоке она не замыкается и продолжает воздыматься в сторону Майманинского выступа.
Скопления газа в шатлыкском горизонте в пределах Марыйского блокового поднятия могли возникнуть к концу мелового периода, где в его южной части обособилась широтная валообразная зона, соответствующая современным локальным структурам - Шатлык, Майская, Южная Иолотань, Яшлар и др.
Учаджинское блоковое поднятие занимало гипсометрически низкое положение (на фоне моноклинального погружения к северу) и естественно находилось в неблагоприятных условиях для скопления УВ. К концу палеогена структурный план территории становится близким современному. По всей вероятности, начало миграции УВ в замкнутые ловушки относится к этому времени. Исключение составляют Шатлыкский район и Даулетабадская моноклинальная зона, которые в процессе геологического развития находились в более благоприятных условиях для аккумуляции УВ.
Таким образом, большое значение для нефтегазонакопления имеют крупные блоковые поднятия и обширные склоны, которые находились на пути миграции УВ длительное время. Эти структурные элементы Мургабской впадины выступают как зоны нефтегазонакопления. Размещение зон нефтегазонакопления показано на рис. 1. Наибольшее количество продуктивных ловушек и разведанных запасов приурочено к положительным структурным элементам (сводам, валам), «пустые» ловушки наблюдаются в прибортовых частях прогибов.
Анализ времени заложения локальных структур и распределения в них скоплений нефти и газа позволяет наметить некоторую зависимость продуктивности ловушек от времени их формирования. Видимо, большинство продуктивных структур развивалось унаследованно и устойчиво, в то время как «пустые» поднятия неоднократно расформировывались, что отрицательно сказывалось на сохранности скоплений нефти и газа. В Мургабской впадине (западная часть) на размещение залежей УВ, помимо времени заложения ловушек, значительное влияние оказывал темп их формирования. Так, в Шатлыкском и Мары-Байрамалийском газоносных районах наиболее крупные залежи газа в песчаниках нижнего мела приурочены к поднятиям, испытавшим активный рост в предпалеогеновое и преднеогеновое время. К ним относятся Шатлык, Майская, Карабиль и др. Структуры, претерпевшие неоднократно интенсивные воздымания, но полностью раскрывшиеся в донеогеновое время (Южная Иолотань, Мары, Северный Байрамали и др.) по нижнемеловым отложениям, оказались непродуктивными. Крупные скопления газа приурочены к поднятиям, испытавшим рост на последних этапах развития - в неоген-четвертичное время (Байрамали, Учаджинская и Тедженская группы структур и др.).
Как видно из сказанного, время формирования и особенности развития локальных структур на рассматриваемой территории в значительной степени определяют размещение скоплений нефти и газа. Отсутствие залежей в некоторых ловушках Шатлыкской и Байрамалийской зон поднятий (площади Мары, Южная Иолотань и др.) и Мургабской перемычки (Каракель) связано с их полным раскрытием в преднеогеновое время, вследствие чего произошло разрушение образовавшихся ранее скоплений нефти и газа. Большое влияние оказывает палеоструктурный фактор на размещение УВ в «парных» (продуктивной и пустой) структурах, располагающихся в непосредственной близости друг от друга и характеризующихся аналогичным строением. Они различаются только по времени формирования. К указанным структурам по нижнемеловым отложениям относятся: Еланы (газ), Восточные Еланы (пустая); Байрамали (газ), Северный Байрамали. (пустая), Карабиль (газ), Западный Карабиль (пустая), Сандыкачи (газ), Каракель (пустая) и др. Размещение основных месторождений газа четко подчиняется выраженной линейной зональности (см. рис. 1). Это обусловлено закономерной связью большинства локальных поднятий и выступов, контролирующих залежи газа в терригенных отложениях берриас-барремского комплекса, с линейными дислокациями осадочного чехла (протяженными валами). В пределах валов преимущественное развитие получили структуры, где при благоприятных литолого-фациальных условиях стратиграфический диапазон нефтегазоносности может быть довольно значительным. Отмеченные особенности в размещении газовых залежей выдвигают указанные тектонические валы в число перспективных для поисков газовых месторождений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Амурский Г.И., Соловьев Н.И. Условия формирования Шатлыкской межбассейновой зоны газонакопления. // Геология нефти и газа, 1974, № 1, с. 14-18.
2. Гаврильчева Л.Г. Строение, состав и условия осадконакопления кимеридж-титонских отложений южной части солеродного бассейна Восточного Туркменистана.// Тезисы докл. II науч. конф. молодых ученых АН ТССР. Ашхабад,1977, с. 176-179.
3. Гаврильчева Л.Г. О закономерностях распределения мощностей и фациальной зональности кимеридж-титонских отложений Восточного Туркменистана и Западного Узбекистана. // Узбек, геол. журнал, 1977, № 6, с. 24-30.
4. Смирнов Л.И. Мургабская впадина - перспективный нефтегазоносный бассейн. //Геология нефти и газа, 1957, № 10, с. 27-35.
5. Тектоника нефтегазоносных областей юга СССР / К.Н. Кравченко, М.В. Муратов, Л.Б. Вонгаз и др. М., Недра, 1973.
6. Товбина С.З., Ташлиев М.Ш. Литолого-стратиграфическое расчленение и корреляция берриас-барремских отложений платформенных районов Туркменистана. // Изв. АН ТССР. Сер. физ.-техн., хим. и геол. наук, 1980, № 2, с. 102- 100.
Рис. 1. Структурные элементы поверхности берриас-барремского комплекса:
а - границы крупных структурных элементов; б - границы элементов меньшего порядка; в - газовые месторождения; г - структуры с выявленной нефтегазоносностью; д - локальные структуры. Крупные поднятия: I - Марыйское, II - Учаджинское; IV- Бадхыз-Карабильское; VI- Майманинское. Прогибы: III - Северо-Даулетабадский; V- Калаиморско-Кайсарский; VII - Северо-Карабильский; VIII - Обручевский; Поднятия, валы меньшего порядка: А - Тедженский; Б - Шатлыкский; В - Еланское; Г - Байрамалийский; Д - Учаджинский; Е - Иолотанский; Ж - Мургабский; З-Курукбелийский; И - Яшларский; К - Шахмоллинский; Л - Андхойский. Локальные структуры: 1 - Тедженская, 2 - Восточно-Тедженская, 3 - Моллакерская, 4 - Шоркельская, 5 - Шатлыкская, 6 - Еланская, 7 - Восточно-Еланская, 8 - Келийская, 9 - Шараплинская, 10 - Марыйская, 11 - Байрамалийская, 12 - Майская, 13 - Сейрабская, 14 - Учаджинская, 15 - Восточно-Учаджинская, 16-Елкуинская, 17-Бешкызылская, 13 - Кулачская, 19 - Нагаралинская, 20 - Пионерская, 21 - Яшларская, 22 - Южно-Иолотанская, 23 - Даулетабад-Донмезская, 24-Восточно-Курукбелийская, 25-Ку-рукбелийская, 26 - Карабильская, 27 - Сандыкачинская, 28 - Каракельская, 29 - Шахмоллинская
Рис. 2. Структурная и палеоструктурные карты кровли шатлыкского продуктивного горизонта Мургабской впадины.
Палеоструктурные карты к концу времени: А - барремского, Б - мелового, В - палеогенового, Г- современный структурный план, а - изолинии мощностей, м; б - изогипсы кровли шатлыкского горизонта, м; в - разрывные нарушения; г - глубокие скважины, вскрывшие шатлыкский горизонт