В.А. БЕМБЕЕВ (Калмнефтегазразведка), А.В. ЛОБУСЕВ, Г.В. МАРТОВСКИЙ, С.Г. РЯБУХИНА (МИНГ), Н.И. НЕМЦОВ (ВНИГНИ)

Главное внимание в изучении геотектоники подсолевых отложений юго-западной части Прикаспийской впадины уделено информационной обеспеченности геотектонического моделирования глубокопогруженных толщ допермского палеозоя. Составной частью этой проблемы является пространственно-статистическая увязка прямых (по бурению) и косвенных (по геофизике) данных о толщине, глубинах залегания, структурных соотношениях, литолого-фациальном составе, возрасте изучаемых отложений. Основным методическим приемом палеоструктурных построений послужил предложенный и опробованный в разных частях региона метод сейсмоизохор [2, 3]. Для его адаптации к условиям изучаемых районов используется аппарат частотного анализа стационарных случайных функций, применение которого опирается на выделение инвариантных (сохраняющихся неизменными в разных геологических условиях) свойств отложений, слагающих нефтегазоносные осадочные бассейны.

Инвариантность карбонатной толщи выражается не только сходством литолого-фациального состава, но и ее соотношением с выше- и нижележащими отложениями. Общеизвестным фактом является смена терригенных толщ девона на карбонатные по всей территории Волго-Уральского региона. К такой смене литологического состава пород приурочен отражающий горизонт Д, прослеживаемый в Прикаспийской впадине как горизонт П₃, т. е. предполагается продолжение карбонатной толщи верхнего палеозоя во внутренние районы впадины. Что касается верхней границы этой толщи, то с ней связан горизонт П₂, относящийся к терригенной толще верейского яруса. В юго-западной части впадины горизонт IП так же, как и П₂, связан с кровлей карбонатной толщи, завершаемой башкирскими и сменяемой терригенными отложениями; только на Астраханском своде – это не верейские, а нижнепермские образования, тогда как для других площадей характерна смена преимущественно карбонатных пород башкирского возраста на терригенные московского яруса.

Присутствие фаменско-башкирской карбонатной толщи в разрезе подсолевых отложений послужило основой для корреляционного прослеживания ее кровли и подошвы по данным бурения и по связываемым с этими границами сейсмическим горизонтам (рис. 1). Карбонатная толща на всех названных площадях прослеживается в виде устойчивой зависимости глубин залегания кровли и подошвы, т. е. почти с неизменной толщиной. Заметим, что на Астраханском своде с подошвой палеозойских известняков отождествлен горизонт IIП. В соответствии с корреляционной зависимостью средняя толщина этих отложений составила 2,9 км при среднеквадратическом разбросе ее значений, равном 1,8 км. Это значит, что средняя толщина может уменьшиться почти на 2/3 либо возрасти в 1,6 раза. Априори такое соотношение статистических характеристик карбонатной толщи может привести к выпадению из разрезов сейсмических горизонтов, видимо П₂, особенно если иметь в виду размыв надбашкирской толщи, когда кровля карбонатов палеозоя приближается к подошве кунгурских эвапоритов.

В условиях интенсивного поля помех, возникающего при прохождении сейсмических волн через солянокупольную часть разреза, вероятен переход с горизонтов кровли карбонатной толщи на горизонты ее подошвы. Практически это возможно, когда на сравнительно небольшом расстоянии наблюдаются резкие, соизмеримые со среднеквадратическим разбросом толщины карбонатных отложений палеозоя колебания глубин залегания прослеживаемого горизонта. В рассматриваемом районе – это горизонт П₂ (IП на Астраханском своде).

В соответствии с выявленными инвариантными свойствами карбонатной толщи и особенностями ее прослеживания по сейсмическим горизонтам был проведен частотный анализ горизонта П₂, глубинные разрезы которого рассматривались в качестве конкретных реализаций стационарной случайной функции. Шаг дискретизации разрезов составил 10 км, максимальное разрешение по профильным размерам структур – 60 км. На полученном спектре дисперсий (среднеквадратических отклонений) максимальная составляющая соответствует 60 км (рис. 2). Остальные составляющие, намного меньшие максимальной и в 2–3 раза ниже уровня помех, можно отнести к фоновым, т. е. наблюдаемые колебания горизонта П₂ с размерами структурных элементов (положительных и отрицательных) 10–30 км независимо от их амплитуд рассматриваются с альтернативной вероятностью и как реальные, и как фантомные, возникшие в результате перехода с одних сейсмических горизонтов на другие. Пространственно такие переходы наиболее вероятны, когда наблюдаются амплитуды структур указанных размеров, соизмеримые со среднеквадратическим разбросом толщины – 1,8 км. Именно такими амплитудами характеризуются элементы рельефа по горизонту П₂ в районе, прилегающем с юго-запада к Волго-Ахтубинской пойме между Карасальской моноклиналью и Астраханским сводом. Они колеблются в пределах 1,5–1,8 км при изменении глубин залегания от 6,8 до 8,8 км.

Статистический анализ с учетом всех особенностей поведения отражающих границ послужил основой для построения карты сейсмоизохор по разности двух гипсометрических карт: подошвы соленой толщи кунгурских эвапоритов и горизонта П₂. Густота точек интерполирования (точки пересечения изогипс) соответствовала максимальной составляющей спектра – 30 км (см. рис. 2), что позволило выделить палеоструктурные элементы размером 60 км и более (рис. 3).

Определяемая разность дает представление о положении кровли фаменско-башкирской карбонатной толщи относительно допермской поверхности. Толщина пермских подсолевых отложений, очевидно, невелика, и их структура отображена в региональной гипсометрии подошвы соленосной толщи. Эта карта сейсмоизохор с палеоструктурами, выделенными ранее [3] как локальные элементы подошвы кунгура, позволяет проследить формирование современного структурного плана юго-западной части Прикаспийской впадины по до-пермским образованиям палеозоя. К концу карбона по кровле башкирского яруса выделились две крупные структуры: Астраханский и Соленозаймищенский палеосводы. Последний в своей западной части был осложнен Северо-Сарпинским палеосводом. Возможно, такой же план имел место и по подошве палеозойской карбонатной толщи, хотя строение добашкирских отложений может заметно отличаться от структуры по кровле башкира. Однако большое превышение отметок разностей над региональным фоном (на 1 км) указывает на более высокое положение в разрезе отложений газонефтеносной карбонатной толщи, чем предполагалось ранее (4,5–6 км). По-видимому, допермская палеоструктура унаследовала более древний (рифейско-вендский) план строения, когда в результате образования Рязано-Саратовской и Днепровско-Донецкой рифтовых систем сформировался Юго-Восточный палеомегавал как периферийное осложнение Воронежской антеклизы. Относительная устойчивость палеомегавала на протяжении палеозоя вплоть до ранней перми была нарушена проявлением активного орогенеза в зонах герцин-ских геосинклиналей, где возникли на границе ранней и поздней перми Донецкий и Карпинский кряжи. Несомненно, часть Юго-Восточного мегавала, примыкавшая к Карпинскому кряжу, испытала тектоническое влияние палеозойской геосинклинали, выразившееся в разрушении допермского структурного плана, который, судя по расположению палеовалов (см. рис. 3), более всего сохранился в зоне Астраханского палеосвода, хотя его современная структура составляет менее половины древней.

Наибольшей переработке подверглась структура Соленозаймищенского палеосвода: она была рассечена крупным поперечным разломом северо-восточного простирания, вдоль которого происходило погружение палеомегавала, что привело в начале кунгурского века к формированию Карасальской моноклинали и Сарпинского прогиба. Последний располагается вблизи юго-западного борта Прикаспийской впадины и имеет сложную конфигурацию. На юге он, скорее всего, срезан надвигом палеозойских отложений, сформировавшим борт впадины. С развитием Карасальской моноклинали общее региональное падение допермской палеоструктуры карбонатной толщи палеозоя на запад сменилось на противоположное, восточное. В итоге вдоль западной периферии палеосвода возникли валообразные поднятия, западные склоны которых являются реликтовыми, допермскими, а восточные сформированы в результате погружения пород в сторону разлома, пересекающего палеомегавал вкрест его простирания. Очевидно, к таким структурам относится Плодовитенское поднятие. Не исключено, что в районе Волго-Ахтубинской поймы находится еще одно валообразное поднятие, подобное Плодовитенскому, тем более, что далее к северу на Новоникольской площади скв. 276 под нижнепермскими эвапоритами вскрыты башкирские карбонатные отложения, сходные по составу с отложениями этого возраста, пройденными на Северо-Сарпинской площади. К востоку от Плодовитенской структуры, примерно в 70 км от нее, предполагается развитие Соленозаймищенского поднятия размером 50X100 км и амплитудой около 0,5 км, сводовые части которого находятся на глубинах 4,5–5 км. На всех предполагаемых поднятиях продуктивные комплексы, как и на Астраханском своде, представлены башкирскими отложениями. Сложный процесс их формирования с кардинальной перестройкой палеоструктуры карбонатной толщи привел к широкому развитию зон трещино-ватости, что имеет место и на Астраханском своде. Учитывая, что тектонические преобразования Соленозаймищенского палеосвода были более интенсивными, чем Астраханского, карбонатные отложения в его пределах могут характеризоваться большим распространением зон трещиноватости и на большую толщину, что делает поиски на этой структуре новых скоплений УВ перспективными.

1. Корреляционное прослеживание палеозойской карбонатной толщи позволило построить ее палеоструктурный план по кровле башкирских отложений – сейсмическому горизонту П₂ (IП на Астраханском своде).

1. Дмитриевская Т.В., Лобусев А.В., Мартовский Г.В. Нефтегазогеологическое прогнозирование в солянокупольных бассейнах Восточно-Европейской платформы // Обзор. Сер. Геол и разведка газ. и газоконденсатных м-ний.– М.: ВНИИЭгазпром.– 1987.– Вып. 11.
2. Методика нефтегазопоискового прогнозирования в юго-западной части Прикаспийской впадины / Л.В. Каламкаров, М.Е. Левитон, Г.В. Мартовский, С.Г. Рябухина // Нефтегазовая геология, геофизика и бурение.– 1984.– Вып. 12.
3. Методика нефтегазопоискового прогнозирования по комплексу геолого-геофизических данных (на примере Прикаспийской впадины) / Т.В. Дмитриевская, М.Е. Левитон, Г.В. Мартовский, С.Г. Рябухина // Обзор. Сер. Геол., геофиз. и разработка нефт. м-ний.– М.: ВНИИОЭНГ.– 1988.– Вып. 8.

The effectiveness of techniques developed by the authors for predicting promising exploration targets in subsalt deposits of the Precaspian depression is shown. Several structures have been identified in the immediate vicinity of the Orenburg gascondensate field to be investigated by geophysical methods and prepared for deep exploratory drilling. A distinguishing feature of the geotectonic modeling method proposed here is the combined use of geological-geophysical information on the basis of statistical data processing and subsequent interpretation. New ideas concerning the development history and recent structure of the subsalt complex in the southwestern part of the Precaspian depression are presented.

Рис. 1. Корреляция глубин между кровлей (горизонт П₂ или 1П₂) и подошвой (горизонт IIП) карбонатной толщи допермского палеозоя:

1 – внешняя прибортовая зона, 2 – Астраханский свод

Рис. 2. Спектр дисперсий (среднеквадратических отклонений) кровли карбонатной толщи допермского палеозоя юго-запада Прикаспийской впадины

1 – изогипсы подошвы соленосной толщи, км; 2 – сейсмоизохоры допермской толщи по кровле отложений башкирского яруса; 3 – палеосводы (I – Астраханский, II – Соленозаймищенский) и палеовалы (III – Владимировский, IV – Шаджинский, V – Красносельский, VI – Калмыцкий); 4 – бортовой уступ, 5 – скважины; 6 – Астраханское газоконденсатное месторождение; 7 – Сарпинский прогиб