К оглавлению	УДК 528.77:551.762/.8:552.5(470.41)
	© Коллектив авторов, 1991

Использование результатов дешифрирования аэрокосмических снимков при изучении особенностей распространения литофаций

P. X. МУСЛИМОВ, С. Ю. НЕНАРОКОВ (Татнефть), Н. С. ИСХАКОВА, В.Б . ЛИБЕРМАН, В. В. ВОЙТАНИС (ТатНИПИнефть)

Территория Татарии характеризуется широким развитием в ее пределах дизъюнктивных нарушений различных ранга, простирания и возраста заложения: архейского, протерозойского, палеозойского [1-4]. Многие из них испытывали активизацию в разные эпохи геологического времени, что способствовало заложению элементов региональной тектоники [2, 4, 5]. Так, по системе дизъюнктивных нарушений происходило формирование в дорифейское время Казанско-Кировского прогиба, впоследствии они же предопределили возникновение Вятской зоны поднятий, что свидетельствует о «перманентности» активизации разломов и проявлении ее вплоть до настоящего времени. Камская система разломов, разделяющая Южно-Татарский, Северо-Татарский своды, Мелекесскую впадину, заложенная в верхнем архее - нижнем протерозое (что подтверждается прорывом интрузий габбро-норитов архейского кристаллического комплекса), испытывала подвижки в рифее, пострифее, девоне (интрузии габбро-диабазов) [2], а также перми (в виде флексур).

Эффузивные породы и пирокласты кыновских образований, установленные бурением в пределах развития Дигитлинско-Можгинского разлома, свидетельствуют о его активности в позднефранское время (P.X. Муслимов и др., 1987 г.). Разломами определяются также границы между резко различными структурно-информационными зонами. Примером унаследованного отражения в новейшей тектонике древних разломов являются выраженные в рельефе протяженностью до 100 км холмы. Они сложены рифовыми средне-верхнемиоценовыми известняками и маркируют поднятия по разлому фундамента, имея то же простирание [4]. Длительность развития многих глубинных разломов подчеркивается в работах Э.3. Бадамшина и И.Н. Николаева.

В начале альпийского тектогенеза Волжско-Камский регион испытывал крупный этап перестройки структурного плана, при этом активизировались древние разломы, которые вновь «просвечивали» сквозь толщу осадочного чехла в верхнем структурном этаже [2]. По древним (рифейским, девонским) глубинным разломам унаследованно развиваются крутые крылья и флексуры валов Вятской, Грахано-Бондюжской и Удмуртской зон, которые полностью сформировались лишь в верхне-франско-мезозойский период.

Это позволяет говорить об унаследованном развитии тектонических движений, которые, развиваясь в соответствии с ранее созданными неоднородностями литосферы, используют определенные линейные элементы древних структур и те направления, которые способствуют реализации молодых напряжений [4], что крайне важно для использования дистанционных методов в изучении тектоники и палеотектонического строения территории. Так, по материалам дистанционных исследований отчетливо трассируются границы тектонических элементов I ранга: Южно-Татарского, Северо-Татарского сводов, Мелекесской впадины, зоны Прикамского разлома, а также ряда прогибов и грабенообразных впадин в осадочном чехле (И.Ш. Усманов и др., 1987 г.). В целом на обзорных изображениях платформенных территорий выделяется значительное число линеаметнов разного ранга, их густота соизмерима с густотой линеаментов складчатых областей. По-видимому, среди них и те, которые не сопровождаются сколько-нибудь существенными перемещениями блоков, отражаемыми на структурных картах или картах мощностей, но к которым приурочены ничтожные по суммарной амплитуде и, вероятно, систематические разнонаправленные смещения (П.В. Флоренский, 1987 г.).

В настоящей работе впервые для рассматриваемого региона оценены возможность и целесообразность использования материалов дистанционных исследований в комплексе с данными глубокого бурения и магниторазведки. Известные способы построения литофациальных карт базируются на результатах анализа осадочных пород, обнажений, кернового материала и шлама. К существующим недостаткам применяемого способа относится значительная условность трассирования границ литофациальных зон, для повышения достоверности которых, а также расширения информативности и детальности литофациальных карт в методику их построения мы включили анализ результатов дешифрирования космогеологических зондирований и данных магниторазведки. Новое и то, что прогнозируется время максимальной активности разломов (их наибольшего влияния на литолого-фациальные особенности осадочного чехла), т. е. их возраст.

Построение литофациальных карт осуществляется в следующей последовательности: определяют их масштаб, учитывающий разрешающую способность дистанционных исследований; затем по материалам глубокого бурения составляют серию прогнозных схематических литофациальных карт; сопоставляют литофациальные карты с картами космогеологических исследований и аэромагниторазведки путем сведения их на единую основу; среди значительного числа выделяемых на картах разломов и линеаментов оставляют лишь те, которые, подтверждаясь на отдельных участках данными глубокого бурения, контролируют зоны различной тектонической активности в период определенных (анализируемых) этапов развития региона, т. е. отвечают границам фациальных зон. В дальнейшем дизъюнктивные нарушения различного ранга используются для трассирования границ литофациальных зон на площадях, не изученных глубоким бурением.

Живетско-раннефранский (воробьевско-саргаевский) этап. Литофациально-формационный комплекс пород представлен ритмично-построенной терригенной толщей [5], характеризующейся своеобразием состава слагающих пород.

Учитывая, что облик комплекса определяется зонами распространения отдельных горизонтов девона, нами в пределах изучаемого региона выделено семь основных областей, границы которых уточнены с использованием результатов дистанционных исследований (рис. 1).

Для оценки перспектив нефтегазоносности наибольший интерес может представлять область терригенного стратиграфически полного разреза субмеридионального направления (северо-западного), ограниченная линеаментными зонами и подтверждающаяся разрезами скважин. С запада и востока к этой обширной области стратиграфически полного разреза терригенных отложений девона примыкают зоны, характеризующиеся сокращенными мощностями толщи и отсутствием в ее объеме тех или иных стратиграфических горизонтов.

По размерам областей развития различных литолого-фациальных зон, их простиранию и количеству западная и восточная площади региона существенно отличаются друг от друга, что свидетельствует о различных палеотектонической, палеогеографической обстановках осадконакопления в их пределах. Границы литолого-фациальных зон на этих площадях также в большинстве случаев контролируются дизъюнктивными нарушениями различного ранга, «разбившими» изучаемую территорию на серию блоков, движения которых происходили в определенные этапы геологического времени. На Западной площади выделены три субмеридиональные зоны (см. рис. 1): первая при отсутствии воробьевских отложений непосредственно примыкает к зоне стратиграфически полного разреза протяженностью около 50, шириной 10-25 км; вторая характеризуется отсутствием пашийских отложений шириной до 10 км; третья при отсутствии воробьевских, муллинских и пашийских отложений занимает незначительную часть изучаемой территории.

Восточная площадь более обширна и объединяет пять зон, на которых отсутствуют пашийские отложения. С востока и юго-востока она ограничена зонами терригенного девона стратиграфически полного разреза и охватывает большую часть земель северо-восточного борта Мелекесской впадины. В литературе эта площадь получила название древнего погребенного Юхмачинского структурного моста (ЮСМ). Его границы, внутреннее строение детализированы и уточнены нами с учетом исследований дизъюнктивной тектоники. Западная граница ЮСМ контролируется Юхмачи-Казанским разломом, а остальные ограничения - зонами линеаментов (см. рис. 1). Особенности строения ЮСМ определяются возрастом и направленностью тектонических движений, обусловивших различную гипсометрию блоков фундамента, а следовательно, и различную стратиграфическую полноту разреза терригенной толщи девона. Так, в северо-западной и юго-восточной частях описываемой (восточной) площади отсутствуют (наряду с пашийскими) воробьевские отложения, а в пределах северозападной части есть тоже зоны (блоки), где отсутствуют и муллинские. Несмотря на различную стратиграфическую полноту разреза, в целом северо-восточный борт Мелекесской впадины характеризуется значительными мощностями терригенной толщи девона (70-150 м общая и 20-80 м продуктивная), а литофациальный состав слагающих толщу пород создает благоприятные условия для формирования здесь как коллекторов, так и покрышек.

Среднефранско-средневизейский этап (елховско-тульский подэтап). Литофациально-формационный комплекс обычно представлен ритмично-построенной глинисто-песчано-углисто-известняковой толщей. По преобладанию в разрезе того или иного комплекса литологических разностей можно выделить три основные литофациальные зоны (рис. 2): первая характеризуется преимущественным развитием в разрезе терригенной толщи алевролитов или песчаников, аргиллитов, углей (АПАУ); вторая - алевролитов, глин, аргиллитов (АГА); третья представлена переслаиванием алевролитов, песчаников, глин и аргиллитов (ПАПГА). Все три зоны включают в себя пласты-коллекторы и покрышки, но наилучшими перспективами с позиции ФЕС обладают первая и третья зоны, они же более развиты в пределах региона.

Сопоставление данных бурения и элементов дизъюнктивной тектоники района показало, что движение блоков фундамента в период осадконакопления терригенных отложений нижнего карбона нашло отражение в особенностях литологического состава этих пород, что позволило так же, как и для терригенной толщи девона, при трассировании границ литофациальных зон использовать результаты дистанционных исследований (см. рис. 2).

Породы первой зоны (АПАУ) занимают обширную территорию, тяготеющую в целом к внутренней прибортовой части Усть-Черемшанского прогиба, за исключением ее восточных и крайне юго-восточных участков, эта зона протягивается в субширотном направлении. Ответвление, возможно, связано с еще не изученным отрогом Усть-Черемшанского прогиба, о чем свидетельствует значительная мощность (104 м) вскрытых здесь терригенных (радаевских) отложений. Породы второй зоны (АГА) имеют подчиненное развитие и отмечаются на трех участках (см. рис. 2). Участки третьей зоны (ПАПГА) отличаются различными размерами и конфигурацией, и непосредственно на территории Татарии в пределах Мелекесской впадины выделено четыре участка развития земель этой зоны переслаивания пород.

Изложенное свидетельствует о значительной разнородности строения рассматриваемой территории в целом и внутриформационного прогиба в частности. Так, осевая и внешняя прибортовая зоны сложены породами всех трех литофациальных типов осадков, и лишь во внутренней прибортовой развиты преимущественно алевролиты (реже песчаники), аргиллиты с прослоями углей. Примечательно, что и по литофациальному составу пород, подстилающих рассматриваемый комплекс отложений, осевая зона прогиба также характеризуется гетерогенным строением, что находит отражение и в структурном плане территории. Вероятно, в пределах рассматриваемой площади осевая зона прогиба состоит из трех крупных блоков фундамента, активизация которых в отдельные этапы геологического времени была различной. Кроме того, сложность строения толщи обусловлена еще и тем, что в этот период наряду с завершающим этапом нивелировки ложа прогиба начинается формирование и самой Мелекесской впадины.

Системный анализ особенностей палеотектонического развития региона, зональность распространения и типизация основных продуктивных отложений (девонских и нижнекаменноугольных) палеозойского литолого-стратиграфического комплекса показали следующее: литофациальная зональность живетско-саргаевского комплекса выявляет унаследованность особенностей блокового строения фундамента в пределах рассматриваемой территории на стадии геологического развития Волжско- Камской антеклизы [5], когда не были обособлены отдельные структурно-тектонические элементы, в частности Мелекесская впадина. Это подтвердилось отсутствием связи зональности рассмотренных литофаций как со впадиной в целом, так и с отдельными ее элементами. Влияние же особенностей блокового строения фундамента нашло геоморфологическое выражение в своеобразии очертаний литофациальных областей девонского комплекса: прямолинейности, четкой ориентированности, резкой геометричности форм, приуроченности границ и смены литофаций к зонам разломов, линеаментов (см. рис. 1). А литофациальная зональность елховско-тульского комплекса несет в себе черты как блокового строения (прямолинейность очертания зон и т. д.), так и влияния отдельных тектонических зон Усть-Черемшанского прогиба (см. рис. 2).

Выводы

Привлечение материалов дистанционных исследований обеспечило более детальное картирование границ литофациальных зон, что особенно важно для районов с весьма слабой изученностью глубоким бурением (в данном случае одна скважина на 30-90 км²). Это позволило, во-первых, охарактеризовать (с привлечением элементов дизъюнктивной тектоники) основные стадии развития региона, выраженные в характере распределения литофаций, контролируемых линеаментами, во-вторых, районировать территорию с позиций выделения потенциально продуктивных комплексов пород и, в конечном счете, более обоснованно определить первоочередные направления геологопоисковых работ, связанных с подготовкой ресурсов нефти.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бадамшин Э. 3. Юхмачинский структурный мост / В кн.: Вопросы геологии и нефтеносности Среднего Поволжья.-Казань: Изд.-е КГУ.- 1965,- Вып. 1,- С. 3-20.

2. Валеев Р. Н. Тектоника Вятско-Камского междуречья.- М.: Недра,- 1968.

3. Косыгин Ю. А. Тектоника.- М.: Недра.- 1988.

4. Николаев Н. И. Новейшая тектоника и геодинамика литосферы.- М.: Недра.- 1988.

5. Хачатрян Р. О. Тектоническое развитие и нефтегазоносность Волжско-Камской антеклизы.- М.: Наука.- 1979.

Abstract

Features of the occurrence of lithofacies-formational types of sections of Devonian and Lower Carboniferous terrigenous rocks are considered in this study. Based on the prerequisite that dislocations marked on the basis of data obtained from geological and geophysical studies, particularly aerocosmic surveys (ACS), not only predeter- minate the features of the present structure, but also reflect the peculiarities of paleotectonic evolution and thus facies distribution. Examples of a distinct link between deep drilling data and ACS results are presented. Conclucions have been drawn regarding our ability to study facies distribution patters by remote sensing.

Рис. 1. Схематическая карта распространения литофациальных типов разреза и мощности терригенных отложений девона.

Границы: 1 - Мелекесской впадины, 2 - ее бортов, 3 - фациальных зон; зоны распространения отложений девона (в стратиграфических интервалах): 4 - саргаевских, 5 - старооскольских, кыновских, саргаевских, 6 - старооскольских, муллинских, кыновский, саргаевских, 7 - старо- оскольских, муллинских, пащийских, кыновских, саргаевских. 8 - воробьевских, старооскольских, кыновских, саргаевских, 9 - воробьевских, старооскольских, муллинских, кыновских, саргаевских, 10 - воробьевских, старооскольских, муллинских, пашийских, кыновских, саргаевских; 11 - зона отсутствия пашийских отложений; 12- глубокие скважины; 13- линеаменты и линеаментные зоны; 14 - тектонические нарушения по данным магниторазведки

Рис. 2. Схематическая карта распространения литофациальных типов разреза и мощности терригенных отложений нижнего карбона.

Границы зон Усть-Черемшанского прогиба: 1 - осевая, 2 - внутренняя и внешняя прибортовая, 3 - фациальные; зоны преимущественного развития пород: 4- алевролитов (реже песчаников), аргиллитов и углей, 5 - алевролитов, глин, аргиллитов, 6 - переслаивания алевролитов, песчаников, глин, аргиллитов; 7 - глубокие скважины; 8 - линеаменты