К оглавлению	УДК 553.98.041
	©А.Ф. Сафронов, В.Ф. Горбачев, 1991

Строение зоны сочленения Предверхоянского прогиба со складчатой областью

А. Ф. САФРОНОВ (Якутский ин-т геол. наук СО АН СССР), В.Ф. ГОРБАЧЕВ (ВНИИгаз)

Предверхоянский прогиб, расположенный в зоне сочленения Сибирской платформы с Верхояно-Колымской складчатой областью, остается одной из наиболее слабоизученных территорий Западной Якутии. К настоящему времени в пределах этой крупной структуры (200 тыс. км²), протягивающейся от Сетте-Дабана на юге до низовьев р. Лены на севере на расстояние около 1200 км (рис. 1), открыто три месторождения газа и газоконденсата, получены непромышленные притоки нефти из нижнемеловых отложений на Олойской и Бергеинской площадях, а в некоторых скважинах - притоки пластовых вод с растворенным газом из пермских, триасовых, юрских и нижнемеловых пород.

Разрез Предверхоянского прогиба представлен в основном терригенными полифациальными отложениями преимущественно континентального генезиса. В целом это толща неравномерного переслаивания песчаников, алевролитов и аргиллитов, отдельные части которой характеризуются преобладанием одной из литологических разностей. В региональном плане установлены возрастание толщины всех стратиграфических подразделений от платформы к складчатой области и уменьшение по прогибу с юга на север. В этом же направлении возрастает в разрезе доля отложений прибрежно-морского генезиса. Так, в южной части прогиба (южнее широты пос. Жиганска) она не превышает 40, а в северной достигает 90 %.

В 80-х годах бурение параметрических скважин (Дьяппальской, Говоровской, Приленской, Ивановской и Алысардахской), расположенных, за исключением последней, в приплатформенной зоне прогиба, показало отсутствие в этих структурах пород- коллекторов в наиболее перспективной с общегеологических позиций пермо-триасовой части разреза. Породы-коллекторы с удовлетворительными ФЕС отсутствуют из-за существенной глинизации или значительной постседиментационной преобразованности пород.

На значительной части Предверхоянского прогиба (до 75 % площади) современные глубины залегания пород меньше их максимального палеопогружения из-за размыва более молодых отложений или в связи с широким развитием чешуйчато-надвиговых структур в зоне сочленения прогиба со складчатой областью. Так, в приплатформенной зоне северной части прогиба величина эрозионного среза с юга на север возрастает с 1 (Бахтынайская скважина) до 2 км (Говоровская и Дьяппальская скважины). Эти величины определяются сопоставлением современных глубин залегания углей разной степени преобразованности (по данным В.И. Фролова) с глубинной зональностью метаморфизма ОВ в условиях регионального метаморфизма, установленной для мезозойских отложений востока Сибирской платформы [1], а также анализом степени катагенетической преобразованности пород. Меньшие глубины залегания отложений в зоне развития чешуйчато-надвиговых структур по сравнению с их максимальными палеопогружениями можно продемонстрировать на примере Алысардахской скважины, пробуренной в Соболох-Майанском аллохтоне (к сожалению, по техническим причинам скважина не вскрыла автохтонную часть разреза). Структурно-вещественные характеристики песчаников на глубине 2000-2100 м и их физические свойства (открытая пористость не более 5 %) позволяют предположить, что даже с учетом возможного влияния напряжений на эти характеристики современная глубина залегания песчаников меньше их максимального палеопогружения примерно на 2 км.

При современной степени изученности Предверхоянского прогиба основными направлениями работ являются поиски месторождений нефти и газа в ловушках неантиклинального типа приплатформенной части прогиба и в ловушках чешуйчато-надвиговых структур зоны сочленения прогиба со складчатой областью. Остановимся подробнее на втором направлении. Широкое развитие чешуйчато-надвиговых структур, тектонических пластин (чешуи), ограниченных во фронтальной части надвигами, на исследуемой территории подтверждено глубоким бурением в центральной части прогиба (Китчанская, Усть-Вилюйская и Собо-Хаинская площади), а также сейсморазведочными данными. На проявление горизонтальных движений и обусловленных ими надвиговых дислокаций указывали А.А. Межвилк, А.Н. Наумов, Л.П. Зоненшайн, Л.М. Натапов, В.Ф. Горбачев, Б.А. Соколов, В.Е. Хаин и др.

В изучаемой зоне сочленения прогиба со складчатой областью можно выделить два типа структур: линейный и чешуйчатый. Линейный тип развит в северной части и алданской ветви прогиба. В северной части, в междуречье Соболох – Майан - пос. Джарджан, прослеживается узкая зона (до 4 км) крутопадающих (70-80°) на запад пород триаса, юры и нижнего мела ненарушенной стратиграфической последовательности. На наш взгляд, она представляет собой фрагмент западного крыла линейной складки верхоянского простирания длиной около 130 км, надвинутого на структуру прогиба. С востока на нее надвинута тектоническая пластина шириной до 2 км, сложенная породами триаса и юры, с падением на восток до 70°. В отдельных пересечениях (р. Сынча) фиксируется третья пластина шириной 4 км, также сложенная нижнемезозойскими породами и имеющая синклинальное строение. Следующая с востока тектоническая пластина образована характерной для складчатой области крупной пологой складкой, осложненной более мелкими остроугольными.

В алданской ветви прогиба Л.П. Зоненшайн с соавторами (1966 г.) выделяли так называемую «краевую» флексуру. Эти флексуры сложены породами триаса, юры и нижнего мела и представляют собой крыло антиклинали с крутыми (до вертикального и опрокинутого залегания) углами падения слоев на юг. В междуречье Тумара - Илинь-Делинья ими выделяются три кулисообразно расположенные структуры.

Имеющиеся данные не позволяют однозначно судить о характере сочленения «краевой» флексуры с прогибом. Нам представляется, что она развивалась в тектоническом контакте с отложениями прогиба, т.е. является надвинутой на структуру прогиба тектонической пластиной. Косвенным образом на это указывает развитие в пределах прогиба разрывных нарушений надвигового типа. Так, в междуречье Тукулан - Восточная Градыга, по сейсморазведочным данным М.Ф. Черных, выделяются надвиги. Плоскости сместителей на временных разрезах имеют северное падение под углом до 40°. По этим разрывным нарушениям в тектонический контакт на глубине 1-2 км приведены породы средней - верхней юры и нижнего мела. Восточнее, в бассейне р. Уяна, разрывное нарушение надвигового типа четко фиксируется непосредственно в структуре зоны сочленения: «краевая» флексура срезается тектонической пластиной северозападного простирания под углом около 40°, сложенной породами триаса и юры.

Чешуйчатый тип сочленения представлен Туорасисской, Ундюлюнгской и Китчанской зонами чешуйчато-надвиговых дислокаций. Туорасисская зона расположена в нижнем течении р. Лены и представляет собой систему кулисообразно расположенных тектонических пластин. Протяженность ее около 150 км, а максимальная ширина достигает 40 км. Здесь развиты крупные линейные асимметричные, наклоненные в сторону платформы кулисообразно расположенные складки, ограниченные разрывными нарушениями надвигового типа. Наибольшая деформация, вплоть до опрокидывания западного крыла, наблюдается в наиболее приподнятой части Чекуровской антиклинали (рис. 2, а). Плоскость срыва с углом падения на восток 30-35°, вероятно, приурочена к кровле карбонатных отложений кембрия. Севернее Чекуровской антиклинали расположена Булкурская антиклиналь, по ненарушенной северной периклинали которой можно судить о характере первичных пликативных дислокаций в этом районе.

Ундюлюнгская зона расположена в междуречье Соболох - Майан - Ундюлюнг и представляет собой также систему кулисообразно расположенных тектонических пластин. Протяженность ее около 70 км, а максимальная ширина до 15 км. Самая западная пластина, сложенная породами триаса, юры и нижнего мела с углами падения на запад до 80°, представляет собой, по-видимому, фрагмент западного крыла крупной линейной складки. Последняя по своему строению и генезису, вероятно, была аналогична той, фрагмент которой в настоящее время наблюдается в междуречье Соболох - Майан - Джарджан. Восточное крыло складки срезано надвинутой с востока пластиной, включающей фрагмент структуры синклинального строения. Во фронтальной части пластины слои триаса и нижней юры имеют восточное падение с углами до 70°. На незначительном расстоянии углы падения при движении на восток быстро выполаживаются. Следующая с востока пластина сложена характерной для складчатой области крупной пологой складкой, осложненной многочисленными складками более мелкого порядка.

Китчанская зона чешуйчато-надвиговых структур наиболее крупная: длина ее превышает 300 км, а ширина достигает 130 км. Тектонические пластины включают, как правило, структуры синклинального строения. К востоку размеры пластин уменьшаются. Характерной особенностью строения некоторых пластин является довольно резкое выполаживание падения слоев от лобовой части пластины, где они имеют восточное падение с углами до 70-80°. Падение плоскостей сместителей во многом определяется литологическим составом разреза. Надвиги в Китчанской зоне, рассекающие антиклинали с ядрами, сложенными песчаными породами, более круты (до 50-80°), чем в сложенных алеврито-глинистыми [3]. Углы падения Китчанского надвига на одноименной структуре 10-20° (см. рис. 2, В). В работе [4] эта структура рассматривается как вероятный аналог надвинутого поднятия Каратау в Предуральском прогибе.

В зоне сочленения прогиба со складчатой областью развита также покровная структура - Джарджанский шарьяж, выделенный в 1962 г. А.Н. Наумовым. Размеры этой структуры 45-50Х12 км, сложена она отложениями верхнего палеозоя. Плоскость смещения, по-видимому, приурочена к эвапоритам среднего девона. Джарджанский шарьяж перекрывает нижнемеловые отложения прогиба.

Чешуйчато-надвиговые структуры широко развиты в самом прогибе. В плане это довольно далеко выдвинутые вглубь прогиба (до 40-50 км) чешуи, фронтальная часть которых имеет преимущественно выпуклую форму. Плоскости сместителей на поверхности имеют, как правило, крутые углы падения на восток, которые с глубиной выполаживаются.

Наблюдается следующая закономерность развития этих структур в прогибе. Чешуи, как правило, сопряжены с чешуйчато-надвиговыми структурами зоны сочленения прогиба со складчатой областью. Так, с Туорасисской зоной сопряжена Сетасская пластина (по одноименной антиклинальной структуре, осложненной надвигом), южный фланг которой, возможно, осложняет ядро Кюсюрской антиклинали (левый берег р. Лены). С Ундюлюнгской зоной сопряжена Соболох-Майанская пластина (одноименный надвиг в междуречье Бегиджан - Менгкере), с Китчанской - Усть-Вилюйская пластина (см. рис. 2, В).

Большая часть территории Булунской впадины занята Ыарысахской чешуйчато-надвиговой пластиной (см. рис. 2, Б). Широкое развитие субмеридионально ориентированных разрывных нарушений надвигового типа позволяет сделать вывод о том, что большая часть антиклиналей представляет собой отдельные пластины, ограниченные плоскостями этих разрывных нарушений.

В целом из-за слабой изученности морфоструктуры зоны сочленения Предверхоянского прогиба с Верхоянской горно-складчатой областью в настоящее время трудно судить о глубинном строении и масштабах горизонтальных перемещений. Безусловно одно: в зоне сочленения прогиба со складчатой областью развиты чешуйчато-надвиговые структуры, обусловленные проявлением горизонтальных напряжений в процессе формирования горно-складчатого сооружения.

С чешуйчато-надвиговыми структурами связаны газовые и газоконденсатные месторождения: Усть-Вилюйское и Собо-Хаинское. Промышленные залежи приурочены к нижнеюрским песчаникам, которые по емкостным и фильтрационным свойствам относятся ко II и III классам коллекторов (по А.А. Ханину).

Реальная геологическая обстановка в районах большинства чешуйчато-надвиговых структур такова, что ожидать развития гранулярных коллекторов с удовлетворительными свойствами в наиболее перспективной пермской - юрской части разреза трудно. Поэтому в рассматриваемых зонах следует ориентироваться на порово-трещинные и трещинные коллекторы. На возможность существования зон трещиноватости с высокой емкостью указывают результаты бурения скв. 2 Сангарской. Здесь при проходке нижне-среднелейасовых отложений наблюдалось разгазирование бурового раствора, а при опробовании испытателем пластов из интервалов 2115-1915, 1915-1785 и 1915-1670 м получены притоки пластовых вод с растворенным газом, дебиты которых, по ориентировочным подсчетам, составили 200-300 м³/сут. Фактические материалы о коллекторских свойствах пород этих интервалов отсутствуют, но косвенные данные позволяют предположить их низкие гранулярные свойства: коэффициент открытой пористости вышезалегающих среднеюрских песчаников в интервале глубин 1416-1423 м колеблется в пределах 3-10 %, преобладают значения 4-6 (72 % от всей выборки в 50 образцах). Степень катагенетической преобразованности пород этой части разреза соответствует градации МК₃. Следовательно, можно предположить, что притоки пластовых вод с растворенным газом получены из трещиноватых коллекторов либо из коллекторов со «вторичной» пористостью. Однако последняя может формироваться только в проницаемых для агрессивных флюидов зонах.

Практически во всех пробуренных глубоких скважинах в зоне развития чешуйчато-надвиговых структур в широком стратиграфическом диапазоне (от мела до перми) зафиксированы газопроявления от промышленных (Усть-Вилюйское, Собохаинское месторождения) и незначительных (10 тыс. м³/сут на Китчанской площади) притоков газа до притоков пластовых вод с растворенным газом (Сангарская, Алысардахская площади). Алысардахская параметрическая скв. 2480 была пробурена в пределах Соболох-Майанского вала, осложненного одноименным надвигом. Из интервалов 98-449 и 796- 874 м были получены притоки разгазированных пластовых вод дебитом до 87,5 м³/сут. В составе водорастворенного газа содержание СН₄ составляет 60-80 %, содержание тяжелых УВ не превышает 0,27 % (данные ПГО Ленанефтегазгеология). Весьма интересно с позиций оценки перспектив нефтегазоносности, что в интервале 796-874 м (средне-верхнеюрско-меловой водоносный комплекс) пластовое давление на 1-1,2 МПа превышает условное гидростатическое. Повышенные пластовые давления в верхней части мезозойского разреза на востоке Сибирской платформы до этого были зафиксированы только в Усть-Вилюйской зоне развитая чешуйчато-надвиговых структур.

Для изучения глубинного строения зоны сочленения Предверхоянского прогиба со складчатой областью и оценки перспектив нефтегазоносности необходима отработка нескольких региональных профилей, ориентированных вкрест простирания зоны сочленения. Комплекс геофизических исследований должен при этом включать сейсморазведку МОГТ и КМПВ, электроразведку МТЗ и высокоточную гравиразведку. Такие профили могут быть проведены по долинам рек Соболох - Майан и Джарджан с максимально возможным захватом территории складчатой области.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Геохимия органического вещества нефтегазоносных отложений Западной Якутии / А.Н. Изосимова, А.Ф. Сафронов и др.- Новосибирск: Наука.- 1984.

2. Горбачев В.Ф., Богословская Г.Н. Верхоянская складчатая область - новый объект поисково-разведочных работ на нефть и газ в Якутии // ЭИ ВНИИЭгазпром. Сер. Геол. и разведка морских нефтяных и газовых месторождений.- 1980,- № 4,- С. 7-17.

3. Надвиги западной части Верхоянско-Чукотской складчатой области / Ю.В. Архипов, И.Г. Волкодав, В.А. Камалетдинов, В.А. Ян-Жиншин // Геотектоника.- 1981.- № 2.-С. 81 - 98.

4. Соколов Б.А., Хаин В.Е. Нефтегазоносность надвиговых окраин складчатых горных сооружений // Советская геология.- 1982,- № 12,- С. 53-58.

Abstract

Imbricate-thrust structures are widely developed in a zone of junction between the Pre-Verkhoyansk downwarp and the Verkhoyano-Kolyma folded area. Two distinct types of such structures can be identified: linear and lamellar. The linear structures represent the fragments of the Verkhoyansk-trending linear folds overriden upon the downwarp structure while the lamellar structures represent zones of echelon tectonic plates. Thus, for the study of the junction zone deep structures, investigations into several regional profiles oriented across the strike of this zone are recommended.

Рис. 1. Структурно-тектоническая схема Предверхоянского прогиба:

1 - внешняя граница прогиба; 2 - надвиги; 3 - линия выклинивания пермских отложений; 4 - изогипсы по кровле пермских отложений, км; 5 - профили; 6 - Сибирская платформа; 7 - Верхояно-Колымская складчатая область. Зоны чешуйчато-надвиговых дислокаций: I - Туорасисская, II - Ундюлюнгская, III – Китчанская

Рис. 2. Схематические профили (А, Б, В) через чешуйчато-надвиговые структуры:

ЧА - Чекуровская антиклиналь, ЫЗ - Ыарысахская зона, УВС - Усть-Вилюйская структура, КС - Китчанская структура