|
УДК 553.98:550.834 |
Палеодельтовые формации на севере Южно-Каспийской впадины
П.З. МАМЕДОВ (АзИНЕФТЕХИМ)
В разрезе третичных отложений юго-восточной части Кавказа, Южно-Каспийской впадины (ЮКВ), межгорных прогибов Восточного Азербайджана и Юго-Западного Туркменистана особый интерес представляет мощная (до 4,5-5 км), песчано-алеврито-глинистая формация продуктивной (красноцветной) толщи (ПТ) среднего плиоцена, с которой связаны промышленные скопления нефти и газа.
Важной чертой ПТ является ее седиментационная ритмичность. Повторение в разрезе ПТ сходных песчано-глинистых серий служит отражением одного из бурных периодов тектонической жизни региона, когда происходило интенсивное воздымание горных сооружений и резкие, периодически повторяющиеся опускания изолированной среднеплиоценовой тектонической депрессии [1,2].
В результате литофациального анализа [4] в пределах Апшеронской НГО установлены разные условия накопления осадков ПТ. К преимущественно дельтовым осадкам относятся отложения подкирмакинской свиты (ПК) и надкирмакинской песчаной (НКП) свиты, свиты «перерыва» и низов балаханской свиты, к типично лагунным или прибрежно-морским - осадки кирмакинской свиты (КС). Осадки подошвенной калинской свиты (КаС) занимают промежуточное положение.
Учитывая нефтематеринские свойства ПТ, наличие пластов-коллекторов и покрышек, региональную нефтегазоносность ряда свит в работах [1,4] высказано мнение о высоких перспективах поисков УВ в дельтовых и прибрежно-морских отложениях ЮКВ.
В связи с этим большое значение приобретает выявление и картирование благоприятных зон развития дельтовых и русловых отложений ПТ, контролируемых палеоВолгой, в акваториях Южного и Среднего Каспия. Большую роль в прогнозе обстановок седиментации, фациальных особенностей и морфоструктуры осадков ПТ могут играть материалы сейсморазведки МОГТ, обеспечивающие непрерывность и плотность информации по площади и разрезу.
Нами рассмотрены проблемы дельтового генезиса отложений ПТ и выявлений палеодельтовых осадочных комплексов на основе сейсмостратиграфического анализа материалов морской сейсморазведки МОВ-МОГТ с привлечением имеющейся геологической и скважинной информации.
На временных разрезах сейсмопрофилей, субширотно пересекающих Средний Каспий, четко фиксируется поверхность размыва и среза разновозрастных отложений и выделяются глубокие врезы (до 600 м), обусловленные руслом палеоВолги (рис. 1, I), достигавшей северного борта Северо-Апшеронского прогиба (САП).
Формирование миоцен-раннеплиоценовых отложений в пределах САП обязано быстрому выдвижению на юг дельты палеоВолги. Этот прогиб, к началу века ПТ представлял собой систему неглубоких лагун и озер [1,2]. Активный рост антиклиналей на Апшеронском пороге привел к образованию естественного барьера для водных потоков с севера и САП сыграл роль ловушки для осадочного материала, уменьшая его проникновение в ЮКВ. Сейсмофации заполнения (см. рис. 1, I) в виде параллельных и прерывистых отражений с незначительными вариациями амплитуд свидетельствуют о формировании отложений в гидродинамически спокойных условиях.
Крупная регрессия понтического бассейна вызвала заметные палеогеографические перестройки. Испытавшая общий подъем, вся территория вокруг позднепонтического реликта в Южном Каспии оказалась осушенной, что доказывается значительным стратиграфическим и угловым несогласием.
Срез подстилающих слоев и структур, четко фиксируемый на временных разрезах (см. рис. 1, IV), объективно указывает на восходящие движения в конце понтического века и последующий размыв пород трансгрессией бассейна ПТ. В рассматриваемый отрезок времени, когда лагуна и неглубокие озера на территории САП были уже почти доверху заполнены терригенным материалом палеоВолги, завершилось осушение Кавказско-Балханского перешейка, началось формирование субмеридиональной впадины. Мощные водотоки с севера прорывались на юг в ЮКВ через узкую долину в наиболее прогнутой ее части в приразломной зоне (см. рис. 1, VII). Палеотектонические реконструкции и выявленные на временных разрезах эрозионные врезы в низах ПТ свидетельствуют о том, что основная масса мощного речного стока поступала в ЮКВ в районе структур им. 40-летия Азербайджана, им. Абрамовича (рис. 2). Прорыв палеоволжских вод привел к формированию широкой дельты, резкому увеличению привноса обломочного материала в среднеплиоценовый бассейн и накоплению здесь мощных терригенных толщ.
При изучении генезиса и условий формирования ПТ весьма важно установить особенности палеорельефа, т. е. поверхность первичной седиментации. Согласно данным бурения, геологических и сейсмостратиграфических исследований она представляет собой поверхность размыва, углового и эрозионного несогласия [1,2,5].
Закартировать эту поверхность на огромной площади Северо-Апшеронской акватории и Апшеронского архипелага нам удалось благодаря применению принципов сейсмостратиграфии. На временных разрезах первичная поверхность седиментации отложений ПТ прослеживалась по рубежам волновых полей и по несогласным соотношениям осей синфазности [5]. Установлено, что она (поверхность несогласия Р) асинхронна, формирование ее протекало геологически продолжительно. По данным бурения на различных структурах Апшеронского архипелага она соответствует эрозионной поверхности размыва отложений от понтического до мелового возрастов. В северо-западном направлении перерыв в осадконакоплении увеличивается за счет выпадения из разреза нижних свит ПТ и более глубокого размыва древних подстилающих отложений по мере погружения бортов ЮКВ. Перерыв в осадконакоплении и вовлечение в денудацию новых участков прибортовых зон наблюдается и в Нижне-Куринской и Западно-Туркменской центриклиналях ЮКВ. Для изучения особенностей морфоструктуры палеорельефа, выявления и картирования литолого-стратиграфических ловушек нами составлены карты изопахит для подошвенных литофаций ПТ: собственно калинской свиты (КаС) и песчанистой нижней ритмопачки КаС На картах (рис 3) выделяются зоны аномальных мощностей (350-300 м) отложений, которые имеют раскидистую, древовидную форму, напоминающую систему стока и расширяющуюся в сторону бассейна. Выделяются островки и разрезанные отдельными протоками небольшие куполообразные возвышенности. Зоны аномальных мощностей изучаемых литофаций выделяются на временных разрезах субширотных профилей в форме отрицательных морфоструктур шириной 2-5 км. Рассматриваемые зоны, несомненно, фиксируют положение крупных распределительных протоков (русел) дельты.
На временных разрезах сейсмопрофилей, совпадающих с направлением привноса осадочного материала, фиксируются косослоистые толщи и выдвинутые клиноформные тела, с трансгрессивной стратификацией, которые последовательно выстилают поверхность несогласия Р (см. рис. 1, III). В поперечном сечении они имеют чечевицеобразную конфигурацию (см. рис. 1, VI). Такие тела уверенно выделяются вблизи линий выклинивания КаС и ПК свиты и могут быть отнесены к надводно-дельтовому фациальному поясу. Выклинивание аллювиально-дельтовых песчаников по восстанию бортов калинского и подкирмакинского морей создает предпосылки для формирования неантиклинальных ловушек [5].
Далеко на юге от линий выклинивания подошвенных свит ПТ, на шельфе палеобассейна выделяются проградационные тела бокового наращивания без ярковыраженной фондоформной части (см. рис. 1, V). Они отнесены нами к авандельтовому фациальному поясу. Клиноформные и проградационные геологические тела, как известно, формируются при высоком уровне энергетической обстановки - мощными временными потоками, вдольбереговыми течениями и активной деятельностью волн. В современных бассейнах Каспийского и Черного морей глубины взмучивания и деформации волн составляют соответственно 25-40 и 8-12 м (Н. М. Страхов, 1962 г.). В мелководном среднеплиоценовом палеобассейне величины этих параметров, вероятно, были такого же порядка. Приносимый палеоВолгой и другими водотоками (палеоКура, палеоУзбой и др.) терригенный материал периодически сбрасывался на шельф и транспортировался течениями и волнами в центральную его часть. Седиментация носила циклический характер и отличалась очень большой скоростью (1 -1,5 м/1000 лет).
Для однозначного определения генезиса терригенных отложений в подошвенных свитах ПТ нами использована также методика анализа каротажных фаций (В.С. Муромцев, 1979, 1981 гг.) и данные литофациального анализа пород [1, 4].
Нижней ритмопачке КаС в разрезе скв. I на структуре им. 28 Апреля на кривой ПС соответствует сильно зазубренная блоковая и цилиндрическая формы, разделенные положительной аномалией ПС (см. рис. 3). Согласно генетическому типу каротажной фации (В. С. Муромцев, 1981 г.) и данным литофациального анализа, эта пачка формировалась в сложной гидродинамической обстановке при совместном влиянии мощных речных потоков и вдольбереговых течений и характеризуется хорошими фильтрационно-емкостными свойствами. Нижняя грубозернистая часть этой пачки формировалась в условиях начальной регрессивной фазы (I микроритм) при интенсивном привносе терригенного материала. Косослоистые линзовидные пласты выделяются на временных разрезах и однозначно диагностируются по каротажным фациям. Трансгрессия бассейна обеспечивала продвижение береговой линии на север в глубь суши и грубозернистые отложения II микроритма в палеодельте несогласно перекрывались глинистыми покровами. В период следующей регрессии в результате вдольбереговых течений формировалась верхняя тонкозернистая часть рассматриваемой пачки (III микроритм).
В конце калинского времени, в связи с формированием мощных толщ в дельтовой системе и конседиментационным ростом антиклиналей, по-видимому, произошло смещение основных водотоков на северо-запад. На временных разрезах выделяются клиноформные проградационные тела бокового наращивания. На разрезах, полученных при сохранении истинных соотношений амплитуд, на фоне слабых отражений выделяются интенсивные косослоистые отражения, отвечающие высокоэнергетической обстановке осадконакопления. Область выделения указанной сейсмофации на плане имеет языкообразную форму. Наличие клиноформ с регрессивной стратификацией (см. рис. 1, IV) свидетельствует о том, что транспортируемый материал периодически сбрасывался на шельф. В период трансгрессии кирмакинского моря песчаные тела дельтового генезиса ПК свиты захоронялись под глинистыми покрышками, сейсмические изображения которых представлены прерывистыми субпараллельными осями синфазности весьма слабых отражений.
Имеющиеся данные по литофациальному анализу пород ПТ [1,4] свидетельствуют о том, что песчаные осадки с большим содержанием кварца (до 70-90 %) сформировались в регрессивные фазы, которые характеризовались сменой морских условий осадконакопления прибрежно-морскими и субконтинентальными. При этом происходило подстраивание-проградация осадков. По мере удаления от дельтовых систем к центру ЮКВ содержание кварца уменьшается (до20 %). Глинистые осадки накапливались в период трансгрессии моря. Расширение границ бассейна ПТ шло благодаря обильному стоку в крупных реках и интенсивному (сверхкомпенсационному) поступлению осадочного материала. Два главных фактора - обильный твердый сток и трансгрессия бассейна способствовали формированию ритмично сложенных песчано-глинистых образований дельтового генезиса ПТ. Ритмичность осадконакопления в век ПТ хорошо наблюдается на временных разрезах (см. рис. 1, II, III) повторением сходных сейсмофации. Интервалы разреза с плотнорасположенными осями синфазности чередуются с «полупрозрачными» интервалами, которые по данным бурения и ГИС соответствуют тонкослоистым песчано-алевритовым и глинистым толщам.
По мере увеличения темпа прогибания расширялись контуры бассейна ПТ, границы его все дальше отодвигались на север и запад, параллельно с этим отступали дельты палеоВолги и других палеорек (см. рис. 2).
Анализ фактического материала по Апшеронскому архипелагу показывает, что среди имеющегося разнообразия фаций скопления нефти и газа в подошвенных свитах ПТ, в основном, приурочены к песчано-алевролитовым осадкам дельтового генезиса. В этой связи к высокоперспективным с наибольшей концентрацией УВ могут быть отнесены еще не разбуренные поднятия северного антиклинального пояса (Севиндж, Арзу, им. Шапировского, им. 40-летия Азербайджана и др.), расположенные в зонах развития приустьевых и дельтовых систем в калинское и подкирмакинское времена среднего плиоцена. Нефтегазоносными могут оказаться и ловушки в лагунных (озерных) и аллювиально-русловых фациях кирмакинской свиты на Северо-Апшеронской акватории.
Итак, на основе сейсмостратиграфического анализа сейсмического материала и скважинной информации изучены условия формирования осадочных толщ и выявлены латеральные пояса развития аллювиальных, лагунных, дельтовых и прибрежно-морских отложений. Закартированы зоны развития косослоистых и проградационных клиноформных тел в краевой части и вблизи береговых линий бессейна осадконакопления ПТ. Сейсмостратиграфический анализ с использованием других данных (например, изучение морфоструктуры палеорельефа и мощностей пачек и свит) и ГИС позволил осветить генезис отложений в подошвенных свитах ПТ с существенно новых позиций и выявить благоприятные зоны формирования крупных литолого-стратиграфических ловушек для скопления нефти и газа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ализаде А.А., Салаев С.Г., Алиев А.И. Научная оценка перспектив нефтегазоносности Азербайджана и Южного Каспия. Баку.- Элм.-1985.-С. 248.
2. Алиханов А.И. Геология Каспийского моря. Баку.- Элм.- 1987.- С. 280.
3. Гаджиев А.И., Рагимханов Ф.Г. Перспективы поисков неантиклинальных ловушек в Каспийском море // АНХ,- 1984.- № 8.- С. 9- 14.
4. Керимов В.Ю. Геологические предпосылки поисков залежей нефти и газа в палеодельтах на территории Азербайджана // В кн.: Геология, разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений Азербайджана.- Баку: 1982.- С. 46-54.
5. Мамедов П.З., Салаев Н.С. Перспективы поисков неантиклинальных залежей нефти и газа в отложениях среднего плиоцена северо-западной части Апшеронского архипелага // Геология нефти и газа.- 1987.- № 4.- С. 16-21.
Рис. 1. Типы сейсмических временных разрезов с врезами, экзогенными срезами, палеодолинами, косослоистыми и клиноформными отражающими горизонтами
Рис. 2. Палеогеографическая схема подошвенных свит ПТ с расположением дельт палеорек:
1- высокогорная суша; 2 - суша; 3 - граница эпигерцинской платформы; 4-озера на территории Северо-Апшеронского прогиба; 5 - позднепонтический бассейн; линии выклинивания свит: 6 - КаС, 7 - ПК, 8 - КС; 9 - дельты палеорек; 10 - авандельтовые фации; 11- антиклинальные структуры; 12 - залежи нефти
Рис. 3. Карта равных мощностей выклинивающейся нижней ритмопачки КаС и электрокаротажные кривые скв. I им. 28 Апреля:
1 - граница выклинивания ритмопачки; 2 - изопахиты, м; 3 - зоны аномальных мощностей; 4 - зоны развития клиноформ; 5 - скважина разведочного бурения I, II и III - макроритмы КаС, Месторождения: а - Майское; б - им. 40-летия Азербайджана, в - Гянджлик, г - им. 28 Апреля