К оглавлению	УДК 551.24:553.98(470.551)
	© К. О. Соборнов, П. П. Тарасов, А. С. Бушуев, 1991

Тектоническая расслоенность складчатого борта Верхнепечорской впадины и ее нефтегазоносность

К.О. СОБОРНОВ (ВНИГНИ), П.П. ТАРАСОВ, А.С. БУШУЕВ (Печорагеофизика)

В последние годы появляется все больше фактов, свидетельствующих о широком распространении покровно-надвиговых дислокаций в пределах складчатого борта Верхнепечорской впадины [1, 3, 4]. Эти нарушения расслаивают осадочный чехол на тектонические пластины, которые последовательно перекрывают друг друга и все в совокупности надвинуты на перикратонное погружение Печорской плиты (рис. 1). Новые геолого-геофизические данные показывают, что тектоническая расслоенность чехла свойственна не только поясу Предуральских складок, она отмечается и западнее под молассовым покровом Верхнепечорской впадины. Здесь развиты вдвиговые аллохтонные структуры, не имеющие прямого отражения в вышележащих слоях [2, 3].

Преобладающая приуроченность покровно-надвиговых нарушений к горизонтам относительно пластичных глинистых пород турнейского и артинского ярусов, доманиковым битуминозным мергелям и некоторым предполагаемым более древним [3, 4 и др.], разделяющим пачки компетентных пород, свидетельствует о том, что тектоническое расслоение осадочного чехла Верхнепечорской впадины было обусловлено его реологической стратифицированностью. В обстановке горизонтального сжатия, связанного с закрытием Уральского океана, этот фактор способствовал обособлению и смещению на значительные расстояния крупных тектонических пластин. При этом из-за различия слагающих их отложений они деформировались существенно различно. В результате образовалась многоярусная покровно-надвиговая структура палеозойской осадочной толщи.

Новые представления о строении складчатого борта Верхнепечорской впадины позволяют лучше понять условия формирования и закономерности размещения месторождений нефти и газа, а также наметить перспективные объекты дальнейших нефтегазопоисковых работ.

Строение складчатого борта Верхнепечорской впадины может быть рассмотрено на примере наиболее изученной ее части - района Вуктыльского газоконденсатного месторождения. На широтном профиле, пересекающем эту структурную зону, выделяются две тектонические пластины, залегающие одна над другой (рис. 2).

В состав верхней пластины входят пермская молассовая толща Гердьельской синклинали и сложнодислоцированные девонско-нижнеиермские терригенно-карбонатные комплексы аллохтонного этажа Югид-Вуктыльской антиклинали. На западе, в пределах Вуктыльской складки, эта пластина ограничена веерообразной системой малоамплитудных надвигов, часть из которых затухает, не достигнув эрозионной поверхности. Вероятно, восточнее эта пластина продолжается в поднадвиге покровных пластин более внутренних зон Урала. В целом эта пластина имеет синклинорную структуру. Ее видимая мощнось достигает 4,5 км. Амплитуда горизонтального перемещения 3-5 км. Нижняя тектоническая пластина сложена главным образом отложениями силура - нижней перми. К ее фронту приурочена Вуктыльская антиклиналь, с которой связано одноименное газоконденсатное месторождение. Восточная часть этой пластины изучена слабо. Данные сейсморазведки последних лет дают основание прогнозировать существование крупного антиклинального перегиба этой пластины в поднадвиге Югид-Вуктыльской складки. Бурением на площади Вуктыл доказано, что амплитуда горизонтального перемещения фронта этой пластины достигает 2,5 км.

Покровно-надвиговый стиль деформаций рассматриваемой территории подтвержден данными геологического картирования, бурения и сейсморазведки, которые фиксируют многочисленные нарушения нормальной стратиграфической последовательности залегания осадочных толщ, обусловленные тектоническими перекрытиями. Сами зоны разрывов, как правило, выражены в виде участков дробления и рассланцевания пород. Подобные явления описаны во многих естественных обнажениях и установлены в ряде скважин на площадях Вуктыл, Югид-Вуктыл, Андроновской, Еджид-Кырта и др. [1, 3, 4].

Особый интерес представляют результаты бурения скв. 1 Верхнесочьинской, расположенной на своде Сочьинской антиклинали Северного Урала, в 60 км к югу от рассматриваемого профиля (см. рис. 1). В этой скважине на глубине около 4573 м после мощной толщи смятых в складки и разбитых надвигами силурийско-каменноугольных отложений вскрыты нижнепермские известняки (данные объединения Севгазпром, 1991 г.). Этот факт доказывает крупный размах горизонтальных тектонических перемещений надвиговых пластин.

На сейсмических разрезах МОГТ надвиговые нарушения проявляются в виде удвоений отражающих горизонтов, отождествляемых с одновозрастными отложениями, в несоответствиях углов падения пакетов отражающих горизонтов в надвиговом и поднадвиговом блоках (рис. 3). Самим зонам надвигов соответствуют наклонные зоны разрывов корреляции осей синфазности. Следует отметить, что эти признаки разрывов характерны для тех случаев, когда они косо секут слоистые осадочные комплексы. На тех участках, где разрывы представлены субпластовыми подвижками, например в районе Гердьельской синклинали (см. рис. 2), их выявление значительно затруднено, так как осадочные комплексы выше и ниже разрыва залегают согласно. В подобных условиях требуется изучение протяженных разрезов, включающих зоны, где субгоризонтальные пластовые срывы переходят в наклонные разрывы.

Своеобразным выражением тектонической расслоенности осадочного чехла Верхнепечорской впадины является существование вдвиговых аллохтонных пластин [2, 3]. Примером этих структур может служить нижняя тектоническая пластина, осложненная Вуктыльской антиклиналью (см. рис. 2). Ее вдвиговая морфология отражена в виде «расщепления» сейсмоволнового поля, характерного для осевой зоны Верхнепечорской впадины, на три пакета отражающих горизонтов в пределах западного крыла Вуктыльской антиклинали. Нижний пакет отражающих горизонтов, отождествляемый с карбонатным ложем прогиба, залегает субгоризонтально. Верхний пакет, соответствующий толще пермских моласс, образует моноклиналь, воздымающуюся к востоку. Пространство между ними заполняет средний пакет. Он имеет клиновидную форму, обращенную острием к западу. В его пределах прослеживается система отражающих площадок и горизонтов, преимущественно изогнутых и обращенных выпуклостью вверх. Данные бурения свидетельствуют о том, что этот сейсмический комплекс связан с аллохтонным турнейско-нижнепермским карбонатным ядром Вуктыльской складки и клином дислоцированных артинских глинистых отложений, залегающих перед его фронтом.

В структурном отношении фронт средней пластины представляет собой остроугольный клиновидный аллохтон, сложенный компетентными отложениями, который расщепляет осадочный чехол впадины и внедряется в него на уровне пластичных глинистых отложений артинского яруса вдвиганием [2]. Снизу и сверху он ограничен разрывами встречного падения, сливающимися друг с другом к западу от складки и образующими единую систему дислокаций. Обособленность этой пластины от выше- и нижележащих отложений обусловливает несоответствие их структурных планов. В результате пододвигания под пермскую молассовую толщу деформации вдвиговой пластины не имеют прямого отражения в вышележащих слоях. Следует отметить, что в последнее десятилетие вдвиговые структуры были описаны во многих районах мира [5, 6 и др.], что косвенно свидетельствует в пользу реальности новой интерпретации строения рассматриваемого региона.

Предлагаемая модель строения дает логическое объяснение тому факту, что высота моноклинального подъема пермских моласс под Вуктыльской антиклиналью примерно равна высоте этой складки по поверхности карбонатных отложений нижней перми. Это обстоятельство закономерно обусловлено тем, что нижняя пластина пододвигалась под уже существовавший молассовый комплекс, взбрасывая его над собой. При этом толщина пермских моласс в данной зоне оставалась примерно постоянной (это подчеркнуто субпараллельным простиранием отражающих горизонтов внутри верхнего пакета).

Кроме того, эта модель раскрывает причины, по которым молассовая толща перед фронтом этой складки лишена крупных сквозных разрывов, сопоставимых по амплитуде с надвигом в основании нижней пластины. Дело в том, что в условиях вдвиговых деформаций пологий срыв в основании нижней пластины не достигал эрозионной поверхности, а замыкался на встречный надвиг, ограничивающий пластину сверху. При этом над фронтом вдвига не возникало крупных разрывов. Система нарушений, установленная в пермских отложениях под сводом складки, по-видимому, не имеет прямой связи с разрывами в нижележащих комплексах и относится к фронту деформаций верхней тектонической пластины. Пространственная близость Вуктыльской складки и этих разломов над ней, возможно, обусловлена тем, что складка явилась «трамплином» на пути движения верхней пластины. Вероятно, из-за этого препятствия разрыв в ее основании из субгоризонтального трансформировался в наклонный и «вырвался» на поверхность.

Крупные размеры залежи газоконденсата в пределах Вуктыльской антиклинали, по-видимому, в значительной мере были обусловлены нахождением этой складки во фронтальной части вдвиговой пластины. Она являлась флюидодинамически «закрытой», так как была лишена сквозных разрывов, способных служить путями восходящей миграции УВ к поверхности. Это способствовало консервации крупного газоконденсатного скопления. Во многих складках этого района, нарушенных сквозными разломами, скопления УВ либо невелики либо совсем не обнаружены. В этом кроется одна из причин отсутствия крупных залежей нефти и газа в Патраковской зоне складок на юге Верхнепечорской впадины.

Данные сейсморазведки, полученные за последние годы, свидетельствуют о широком распространении вдвиговых структур в центральной части Верхнепечорской впадины [3]. В районе Гудырвожской антиклинали вдвиговые пластины состоят из девонско-артинских отложений. Так же как и в пределах Вуктыльской складки, они расщепляют осадочный чехол впадины на уровне артинской глинистой пачки, залегающей в основании молассовой толщи (рис. 4). Здесь в составе вдвигового комплекса выделяются массивное «ядро», образованное пластинами преимущественно карбонатных отложений, и внешняя сложнодислоцированная «оболочка», сложенная артинскими породами. Артинско-верхнепермские молассы слагают взброшенную над вдвиговым аллохтоном моноклиналь, маскирующую глубинную структуру. Девонско-сакмарские толщи автохтонного ложа впадины полого погружаются под вдвиговые пластины.

Новая структурная интерпретация, предполагающая тектоническую расслоенность складчатого борта Верхнепечорской впадины, позволяет по-новому подойти к оценке нефтегазоносности данного региона. Так, в частности, становится очевидным, что во многих случаях поверхностный структурный план девонско-нижнепермского нефтегазоносного комплекса не имеет непосредственной связи с условиями залегания поднадвиговых этажей. В этих условиях традиционное размещение глубоких скважин в пределах сводов, закартированных на поверхности складок, во многих случаях представляется нецелесообразным, так как из-за несоответствия структурных планов они могут оказаться в неблагоприятных условиях.

Рассматривая складчатый борт Верхнепечорской впадины с точки зрения выявления новых объектов поисково-разведочных работ на нефть и газ, следует отметить, что наиболее перспективными представляются разнообразные ловушки зон тектонических перекрытий, а также складки, осложняющие вдвиговые аллохтонные пластины. К числу первых относятся складки поднадвиговых частей пластин, горстовые поднятия автохтонного структурного этажа, зоны тектонического экранирования. Один из таких объектов - крупная антиклинальная складка, вырисовывающаяся в поднадвиге Югид-Вуктыльской антиклинали (см. рис. 2). В ее строении принимают участие силурийско-верхнедевонские отложения. Ее свод находится на глубине 4-4,5 км. В плане он смещен к востоку от надвинутой на нее Югид-Вуктыльской антиклинали.

Основной перспективный комплекс поднадвиговой ловушки - по-видимому, среднедевонские терригенные отложения. Их промышленная продуктивность доказана получением притока газа дебитом до 250 тыс. м³/сут в скв. 1 Югид-Вуктыл. Крупные размеры этой складки и ее обособленность от сложнодислоцированной и глубокоэродированной верхней пластины позволяют рассчитывать на то, что она обладает удовлетворительными условиями консервации скоплений УВ.

Таким образом, новая геолого-геофизическая информация свидетельствует о тектонической расслоенности складчатого борта Верхнепечорской впадины. В ее пределах выделяются как надвиговые, так и вдвиговые аллохтонные пластины. К фронту одной из вдвиговых пластин приурочена Вуктыльская антиклиналь, содержащая крупную газоконденсатную залежь. Перспективы нефтегазоносности этого региона в значительной мере связаны с поднадвиговыми ловушками. Одна из прогнозируемых ловушек этого типа - антиклинальная складка в поднадвиге Югид-Вуктыльской антиклинали.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Перспективы нефтегазоносности надвиго-складчатого пояса севера Урала / В.И. Тарбаев. Л.Н. Беляков, В.В. Юдин и др. // Обзор. Сер. Геология и разведка газовых и газоконденсантных месторождений.- Вып. 5.- М.: ВНИИЭгазпром.- 1985.

2. Соборнов К.О. Зоны клиновидных вдвигов: строение и перспективы нефтегазоносности / / Геология нефти и газа.- 1990.- № 8,- С. 2-6.

3. Соборнов К.О., Бушуев А.С. Структуры клиновидного вдвига зоны сочленения Северного Урала и Верхнепечорской впадины: строение и перспективы нефтегазоносности / В кн.: Геология и геодинамика нефтегазоносных бассейнов СССР.- М,- 1990,- С. 59-72.

4. Юдин В.В. Варисциды Северного Урала.- Л.: Наука.- 1983.

5. Jones Р.В. Oil and gas beneath east-dipping underthrust faults in the Alberta foothills // In: Geologic studies of Cordilleran Thrust Belt (Powers R. B. ed) // Rocky Mnt Association of Geol.- Denver.- 1982.- Vol. 1.- P. p. 61-74.

6. Price R.A. The southeastern Canadian Cordillera: thrust faulting, tectonic wedging, and delamination of the lit- hosphere // J. of Struct. Geol.,- 1986,- Vol. 8- P. p. 239-254.

Abstract

A structure of the folded flank of the Verkhne-Pechora depression is considered on the basis of new geologic and geophysical data. We show that the Preurals foredeep sedimentary cover is tectonically laminated and a system of nappe-thrust plates has been recognized within it. The tectonic plates are developed not only in the folded areas of the Preurals but also continue for tens of kilometres beneath the Permian molasses. Within this part of the basin, they form wedge-shaped allochthonous slabs splitting the sedimentary cover. The tectonic lamination of the region has been caused by the rheological stratification of the Paleozoic strata. In horizontal compression situation, this factor has contributed to displacement, for dozens of kilometres, of major tectonic plates along the plastic horizons. The new concepts concerning the structure of this region allow for a better understanding of regularities of occurence and formation of oil and gas deposits, as well as for an outline of prospective exploration targets.

Рис. 1. Схемы основных структурных элементов:

а - Северное Приуралье - Пай-Хой, б - центральная часть складчатого борта Верхнепечорской впадины. 1 - Печоро-Колвинский авлакоген; 2 - впадины Предуралья (в кружках): К - Коротаихинская, КР - Косью-Роговская, В - Верхнепечорская; 3 - граница горноскладчатого сооружения Урала; 4 - участок Верхнепечорской впадины, показанный на рис. 1, б; 5 - выходы надвигов на поверхность нижнепермских карбонатов, (штрихи обращены в сторону падения сместителей); 6 - антиклинальные складки: 1 - Вуктыльская, 2 - Еджид-Кыртинская, 3 - Югид-Вуктыльская, 4 - Сочьинская, 5 - Гудырвожская, 6 - Кырташорская, 7 - Тимаизская; 7 - линии разрезов

Рис. 2. Сейсмический (а) и геологический (б) разрезы по линии I-I'.

Отражающие горизонты;-в кровле-нижнепермских карбонатных пород,-в толще средневизейских терригенных отложений,- в подошве турнейских - кровле фаменских карбонатных пород, III - в кровле среднедевонских терригенных отложений. ВА - Вуктыльская антиклиналь, ГС - Гердъельская синклиналь, ЮВА - Югид-Вуктыльская антиклиналь. Стрелки - направления надвигов

Рис. 3. Сейсмический разрез по линии II-II'.

Усл. обозн. см. на рис. 2

Рис. 4. Сейсмический (а) и геологический (б) разрезы по линии III-III'.

Усл. обозн. см. на рис. 2