В последние годы возросла роль карбонатных отложений как объектов поисков в них залежей нефти и газа. На первый план выдвигаются породы рифового генезиса, характеризующиеся наибольшими емкостными свойствами, что обусловливает при наличии ловушки формирование в них крупных, высокодебитных залежей нефти и газа. В связи с этим поиски и разведка погребенных рифов - важнейшее направление поисково-разведочных работ, на которые расходуются значительные объемы глубокого бурения. В большинстве случаев рифовые массивы перекрыты эвапоритовыми отложениями, слагающими мощные ангидритосоляные толщи. Такая последовательность отложений в разрезе, наблюдающаяся в ряде осадочных бассейнов Амударьинской синеклизы, Предуральского прогиба, Прикаспийской впадины, Восточной Сибири, отражает ход их естественной эволюции в определенных климатических и геодинамических обстановках. Наличие в разрезе мощных галогенных толщ, перекрывающих карбонатные отложения, с одной стороны, создает благоприятную обстановку для формирования и сохранения скоплений углеводородов, но, с другой стороны, в силу сложности их строения крайне затрудняет изучение подсолевых карбонатных отложений, в том числе и методами сейсморазведки. Вследствие этого значительная часть поисковых и разведочных скважин попадает в нерифовые участки и оказывается непродуктивной из-за отсутствия в разрезе коллекторов. Практика геолого-поисковых и разведочных работ показывает, что доля скважин, вскрывающих карбонатные морфоструктуры, содержащие продуктивные отложения, как правило, не превышает 40-50 %, что приводит к удорожанию поисковых работ и снижению их эффективности. В связи с этим вопросы пространственных соотношений карбонатного и эвапоритового комплексов приобретают большое теоретическое и практическое значение.

Широкое развитие рифовых комплексов в верхнеюрской карбонатной формации в пределах Амударьинской синеклизы установлено многими авторами. Исследования, проведенные в последние десятилетия Н. В. Безносовым, В.И.Вето, В.Д.Ильиным, А.Г.Ибрагимовым, И.Г.Михеевым, Н.К.Фортунатовой, позволили обосновать наличие в пределах бассейна единой барьерной рифовой системы среднепозднеоксфордского возраста, имеющей распространение как в узбекской, так и в туркменской части бассейна [З].

В бассейнах с развитыми рифовыми комплексами наблюдается обособление палеогеографических областей, резко различающихся батиметрическими условиями осадконакопления - относительно мелководной шельфовой и относительно глубоководной депрессионной. Разделом между этими областями являются, как правило, барьерные рифовые системы. Подобные обособления отмечаются в Прикаспийском, Волго-Уральском. Амударьинском и других бассейнах. Разница палеоглубин этих областей может превышать 1 км (северный борт Прикаспийской впадины) [1].

Проведенная реконструкция палеорельефа северного борта Амударьинского бассейна показала, что разница палеоглубин в мелководной и глубоководной частях бассейна составляла от 75-150 м на северо-западе изучаемой территории (разведочная площадь Крук) до 350 м на юго-востоке (площади Алан, Кокдумалак). Зона барьерной рифовой системы, разделяющая эти области, характеризуется резкими перепадами палеоглубин и крайне расчлененным палеорельефом. Такие же перепады палеоглубин встречаются в местах развития одиночных рифов. Приведем значения превышений рифового плато над рифовым подножием (в м) для некоторых рифов:

Принципиальная возможность глубоководного соленакопления обоснована в работах А.Л.Яншина (1961). О.И.Петриченко (1988) на базе термобарогеохимических данных о давлениях, существовавших в придонных условиях в древних солеродных бассейнах, также пришел к выводу, что на первых этапах развития некоторые солеродные бассейны были глубоководными, но по мере накопления хемогенных осадков их глубина уменьшалась и уже при завершении галитовой стадии бассейны постепенно приобретали черты мелководности. На глубоководный характер соленакопления в Амударьинским бассейне указывает А.Х.Нугманов (1976).

Перекрывающая карбонатные отложения эвапоритовая формация в региональном плане играет роль толщи компенсации, выполняя и нивелируя сложный рельеф карбонатной кровли. В полных разрезах формация сложена двумя крупными седиментационными циклами - нижним и верхним. В основании каждого из циклов развиты горизонты ангидритов, вверх по разрезу сменяемые солями. Каждый из крупных циклов, в свою очередь, состоит из циклов более мелкого порядка. В геологоразведочной практике элементы крупных циклов получили наименования (снизу вверх): нижний ангидрит, нижняя соль, средний ангидрит, верхняя соль. Венчает эвапоритовый разрез горизонт, состоящий из ангидритов со значительной примесью терригенного глинисто-алевролитового материала.

Мощность толщи изменяется от первых метров на северном борту бассейна до 1 км в центральной части, причем отмечаются как региональные, так и локальные изменения мощности. Региональные заключаются в закономерном тренде мощностей с северо-запада на юг и юго-восток и связаны с трендом интенсивности тектонического прогибания дна бассейна. Региональные трендовые изменения мощностей отражаются в первую очередь в изменении мощностей отложений верхнего цикла. Локальные (в пределах разведочной площади) изменения мощностей характерны для отложений нижнего цикла и вызваны, прежде всего, неровностями рельефа поверхности подстилающей карбонатной формации.

Палеобатиметрические условия эвапоритонакопления нашли отражение в строении конкретных ремезов эвапоритовой толщи. В качестве примера приведены разрезы трех близко расположенных разведочных скважин, вскрывших эвапоритовую и карбонатную толщи на площади Кокдумалак - скв, 3, 1-Пр (Подрифовая), 1 (рис.1). Скважина 3 расположена в пределах рифового плато, две другие находятся вне контура рифового массива в депрессионной области. Как видно из приведенных разрезов, в строении вскрытых скважинами карбонатных и эвапоритовых разрезов наблюдаются существенные различия. Так, карбонатная часть разреза в скв.З сложена в нижней части биогермными светло-серыми, толстоплитчатыми известняками с отдельными пластами грубообломочных шлейфовых известняков, в верхней - переслаиванием водорослево-обломочных, детритовых, оолитовых и оолитообломочных известняков. В скв. 1, 1-Пр карбонатная часть разреза представлена переслаиванием серых и темно-серых, тонкоплитчатых, глинистых, пелитоморфных и шламовых известняков и доломитов, содержащих спикулы губок и спонголиты. Венчает карбонатный разрез горизонт так называемых "черных сланцев", состоящий из темно-серых и черных глинистых тонколистоватых, пелитоморфных и шламовых известняков, содержащих большое количество органического вещества. Строение эвапоритовой части разреза также имеет значительные отличия, в первую очередь в нижней части разреза. Так, в основании эвапоритовых депрессионных разрезов наблюдаются мощные (до 142 м) горизонты серых и темно-серых ангидритов (так называемый "нижний" ангидрит), с отдельными прослоями пелитоморфных, глинистых известняков. Залегающая выше толща "нижних" солей также характеризуется повышенной (до 259 м) мощностью. В разрезе скв. 3 горизонт "нижних" ангидритов представлен плотными серыми и светло-серыми, слабоизвестковистыми, микрозернистыми ангидритами общей мощностью 37 м. В верхней части горизонта в составе ангидритов встречается некоторое количество включений кристаллов галита. Залегающая выше толща "нижних" солей состоит из светло-серых и белых средне-, крупнозернистых чистых солей общей мощностью 114 м. Разрезы отложений верхнего эвапоритового цикла во всех трех скважинах сложены горизонтами белых чистых солей, переслаивающихся с прослоями галопелитов. В верхней части разрезов присутствуют три-четыре горизонта калийных солей общей мощностью 10-15 м. В целом верхние секции эвапоритового разреза в этих скважинах различаются в меньшей степени.

Аналогичные соотношения между разрезами, развитыми в пределах различных палеогеоморфологических элементов рифов, наблюдаются на рифах Алан, Зеварды, Памук, Денгизкуль, Уртабулак и многих других (табл.1).

Анализ данных позволил выделить два типа эвапоритовых разрезов - относительно глубоководный, формировавшийся в депрессионной области бассейна, и относительно мелководный, сформированный над рифовым плато и в тыловой части барьерной рифовой системы. Приведем основные черты строения эвапоритовых разрезов каждого из этих типов.

• относительно глубоководный характер подстилающих карбонатных отложений, представленных шламовыми (с различной размерностью шламового материала) известняками, доломитистыми известняками, спонголитами, пелитоморфными известняками со спикулами кремневых губок, глинистыми тонкоплитчатыми, листоватыми известняками с радиоляриями, кальцисферами;
• наличие в кровле карбонатного разреза пачки черных сланцев;
• сокращенная (до 260-270 м) мощность карбонатной формации;
• увеличенная (до 200 м) мощность горизонта нижнего ангидрита и изменение его мощности на относительно небольших расстояниях;
• увеличенная (до 400 м) мощность толщи нижних солей и широкая вариация ее значений;
• линзовидный характер залегания отложений нижнего цикла эвапоритового разреза;
• наличие в нижней части верхнего цикла мощных (до 40-50 м) слабодифференцированных по разрезу пластов солей.

• мелководный характер подстилающих карбонатных отложений, представленных либо биогермными отложениями барьерной системы или одиночных рифов, либо сульфатно-карбонатной толщей тыловой области барьерной системы;
• отсутствие в кровле карбонатов "черных сланцев";
• сокращенная (до 10-30 м) мощность пачки нижнего ангидрита и нижних солей (до 50-100 м);
• слоистый, пластовый характер залегания как верхних, так и нижних частей эвапоритового разреза.

Существенно иной подход к типизации эвапоритовых разрезов предложен А.Г.Бабаевым, Л.Г.Гаврильчевой (1986). В основу типизации был положен петрографический состав пород, слагающих разрез. Для полных разрезов, характерных для внутренней части солеродного бассейна, этими авторами выделены три подтипа.

I. Сульфатно-хлоридный - максимально обогащенный каменной солью. К этому типу отнесены разрезы, вскрытые на разведочных площадях Кирпичли, Гагарина, Багаджа, Алат, Самантепе, Метеджан, Денгизкуль, Уртабулак, Камаши, Памук, Култак, Сундукли, Байрам-Али, Майская и др.

II. Хлоридно-сульфатный, обогащенный каменной солью в меньшей степени. К нему отнесены разрезы Гаурдак, Шатлык.

III. Карбонатно-сульфатный, не содержащий каменной соли, но обогащенный карбонатными породами. В этих разрезах почти вся формация выражена ангидритами, содержащими горизонты известняков, доломитов, реже глин и песчаников. Разрезы этого типа развиты в полосе, располагающейся южнее площади Шатлык - разрезы Северного Афганистана, Донмез.

Очевидно, что принцип, положенный указанными авторами в основу типизации разрезов, в большей степени отражает гидрохимическую зональность бассейна в период накопления галогенных отложений верхнего эвапоритового цикла, практически не учитывая начальных батиметрических условий осадконакопления. Такой подход может приводить к существенным ошибкам при палеореконструкциях. Так, авторами к одному сульфатно-хлоридному типу отнесены разрезы, вскрытые на площадях Самантепе, Алат, Сакар, Метеджан, расположенных в тыловой области барьерной системы, и находящиеся в депрессионной области бассейна на площадях Камаши, Сундукли, Бешкент, Култак. В строении разрезов обнаруживаются принципиальные различия. На первых четырех площадях галогенная толща подстилается пачкой переслаивания известняков и ангидритов. В составе известняков преобладают светло-серые и светлые пелитоморфные, пелитоморфные "глазковые", комковато-сгустковые, порфировидные, мелкооолитовые разности, сформированные в обстановках мелководного закрытого шельфа и прибрежных лагун. Отложения "черных сланцев" отсутствуют. "Нижний" ангидрит относительно маломощен (до 20 м) и представлен белыми, светло-серыми, иногда розоватыми плотными разностями. Залегающая выше пачка "нижних" солей также имеет относительно сокращенную мощность.

Карбонатный разрез на четырех других площадях состоит из преимущественно темных и темно-серых шламовых, шламово-детритовых, пелитоморфных, глинистых известняков, флишеподобных известняков с мелкоритмичным переслаиванием известняков с глинами или мергелями, реже листоватыми известковыми глинами и мергелями, спонголитами, формировавшимися в относительно глубоководных условиях. В кровле карбонатов повсеместно залегают горизонт "черных сланцев", сложенный черными, темно-серыми листоватыми глинистыми известняками, обогащенными органическим веществом. Перекрывающий карбонаты горизонт "нижних" ангидритов характеризуются увеличенной (до 200 м) мощностью. Ангидриты представлены плотными, серыми и темно-серыми разностями. В основании горизонта в ряде случаев отмечаются прослои варвитов. Залегающий выше горизонт "нижних" солей состоит из массивных (мощность до 40-50 м) пластов серых и светло-серых крупнокристаллических солей и нескольких (от 2 до 6) ангидритовых пластов. Общая мощность "нижних" солей достигает 300-350 м.

Также не вполне корректным представляется вывод о глубоководном характере соленакопления в центральной части бассейна, основанный на увеличенной здесь суммарной мощности эвапоритовой толщи. Исследования показали, что батиметрические палеоусловия в первую очередь предопределяли особенности осадконакопления и строение нижнего эвапоритового цикла, тогда как мощность отложений верхнего цикла, слагающих значительную часть полных эвапоритовых разрезов, сильно варьирует в зависимости от положения разведочной площади в региональной тектонической структуре и отражает интенсивность конседиментационных изостатических прогибаний дна бассейна.

Это хорошо видно на примере разрезов, вскрытых в пределах рифовых плато и тыловых зон барьерной рифовой системы, палеоглубины формирования которых были достаточно постоянны и не превышали 30 м. Так, общая толщина эвапоритов, перекрывающих рифовые плато рифовых массивов, расположенных в южной части Бухарской ступени (площади Крук, Западный Крук, Кемачи, Умид), составляет 250 м, в северной части Чарджоуской ступени (площади Северный Уртабулак, Пирназар, Марковская) - 420 м, средней части Чарджоуской ступени (площади Алан, Южный Памук, Кокдумалак) средняя толщина составляет 550-600 м.

Такая же тенденция наблюдается в разрезах, перекрывающих терригенно-сульфатно-карбонатные отложения, формировавшиеся в прибрежных мелководных условиях сабх и прибрежных лагун в тыловой части барьерной системы. Например, в пределах северной части Бухарской ступени (площади Мубарек, Кокчи, Кокчи Западный) общая мощность колеблется от 30 до 110 м, в среднем составляя 80 м. В южной части Бухарской ступени на площадях Алат, Шады, Шады Западные общая мощность 200-400 м, в центральной части бассейна на площадях Малай, Байрам-Али - до 900 м (табл.2). Причем наращивание мощности происходит в основном за счет отложений верхнего цикла.

В пределах депрессионной области бассейна в строении ангидритосоляной толщи наблюдается ряд специфических образований. Одними из них являются широко известные и подробно описанные в литературе [2, 4] ангидритовые валы, развитые вдоль склонов рифовых массивов. К другим, вешенным в значительно меньшей степени, относятся ангидритосоляные линзы, широко распространенные в изучаемом районе. Речь идет о фиксируемых над склонами рифов аномальных увеличениях мощности нижней ангидритосоляной пачки. Аномальность заключается в избыточной компенсации погружений кровли карбонатов, выраженной в формировании положительных соляных структур по кровле "нижних" солей. Сказанное может быть проиллюстрировано на примере одиночного рифа Кокдумалак (рис.2).

На приведенном геологическом разрезе видно, что в районе скв. 7 мощность пачки нижней соляной толщи аномально увеличена до 210 м, при этом ее кровля образует антиклинальную структуру, вертикальная амплитуда которой составляет около 70 м. Подобная, но более пологая структура развита вблизи южного склона рифа в районе скв. 17. Аналогичные аномальные раздутия нижних солей отмечаются на площадях Денгизкуль Восточный, Денгизкуль Северный, Джарчи, Зекры Южные, Истмок, Кемачи Южные, Кенджа, Кокдумалак, Крук, Майманак Северный, Марковская, Пирназар, Умид, Уртабулак, Шакарбулак и Шуртан. Следует подчеркнуть, что превышения сводов, вызванные аномальными раздугиями мощностей, для разных площадей не одинаковы. Так, минимальные значения (20-40 М) установлены на площадях Крук, Кокдумалак, Кемачи, Джарчи, максимальные (100-110 м) - Денгизкуль и Денгизкуль Восточный (табл.3).

В некоторых случаях наблюдается серия из двух-трех сопряженных линз с постепенно, по мере удаления от склона поднятия, затухающей амплитудой. Высота сводовой части антиклинальных структур, образованных ангидритосоляными линзами, достигает (по данным бурения) 100-150 м, ширина варьирует от 1 до 3-4 км, средняя ширина около 1,5-2 км.

Анализ многочисленных сейсмических материалов показал, что отмеченные по результатам бурения ангидритосоляные линзы находят отражение на сейсмических разрезах, где они выглядят как отчетливо выраженные по горизонту средних ангидритов положительные структуры со сложным, линзовидным внутренним строением. В нижней части линз фиксируются субпараллельные, достаточно выдержанные оси синфазности, в верхней - сейсмическая картина, как правило, сложнее. Здесь преобладают наклонные, плохо выдержанные отражающие площадки, образующие в совокупности косые и сигмоидные формы отражений. В целом сейсмическая картина ангидритосоляных линз весьма схожа с сейсмической записью в рифогенных комплексах. Это обстоятельство в ряде случаев являлось причиной некорректной геологической интерпретации и ошибок при планированнии точек заложения поисковых и разведочных скважин.

В качестве примера (рис.3) приведены фрагмент временного разреза ОГТ по линии 66 А (площадь Кокдумалак) и два варианта его геологической интерпретации. В первоначальном варианте аномалия в структуре сейсмической записи, характеризующаяся отчетливо выраженным сложным, линзовидным внутренним строением, в районе пикетов 72-92 интерпретировалась как тело рифогенной природы. Это послужило основанием для постановки на ее своде поискового бурения. В общей сложности были пробурены две поисковые скважины, оказавшиеся за пределами контура нефтегазоносности. Как видно на приводимых литологических колонках (см.рис. 1), в разрезах, вскрытых скв.1 и 1-Пр, рифогенные отложения отсутствуют. Второй вариант интерпретации составлен уже с учетом результатов бурения, и, как выявили разведочные работы, реально отражает конфигурацию рифового тела. На приведенной карте (см.рис,2) схематически показано площадное положение ангидритосоляных линз относительно рифового массива Кокдумалак.

Природа ангидритосоляных линз трактуется неоднозначно. С одной стороны, отмечается их влияние на внутреннее строение перекрывающего горизонта "среднего" ангидрита, выражающееся сокращением его мощности и выпадением из его разреза соляных пластов над сводами линз. Такие взаимоотношения носят конседиментационный характер и свидетельствуют о седиментационной природе линз. С другой стороны, весьма часто наблюдаются признаки постседиментационных деформаций, которые выражаются в конформности всей вышележащей мел-палеоген-неогеновой толщи с антиклинальными структурами, образующимися над сводами ангидритосоляных линз. В качестве примера можно указать на южную часть профиля 66 А (площадь Кокдумалак), где между пикетами 5 - 25 по отражающему горизонту, приуроченному к пачке среднего ангидрита, отмечается свод пологой антиклинали. Все вышележащие горизонты, включая и самые верхние - неогеновые, конформны с ним. Подстилающие карбонатные и залегающие ниже отложения нижне-среднеюрского терригенного комплекса образуют пологую моноклиналь,дисконформную по отношению к надсолевым структурам.

Противоречие разрешимо, если признать, что формирование ангидритосоляных линз протекало в две стадии. На первой стадии - глубоководного эвапоритонакопления - на склонах поднятий формировались седиментационные линзы ангидритов и, в последующем - солей. По-видимому, имели место различные седиментационные механизмы формирования линз - либо за счет волнового сноса с рифового плато гипсовых и соляных осадков на склоны и проградационного наращивания последних гипсовыми и соляными линзами, либо за счет усиленного выпадения на склонах эвапоритовых осадков из придонной перенасыщенной рапы при ее апвеллинговом подъеме по склонам к дневной поверхности и интенсивного испарения [5]. На второй стадии - галокинеза - в пределах соляных седиментационных линз происходило перераспределение соляных масс. Этому способствовала тектоническая активизация региона в неоген-четвертичное время. Амплитуда и морфологическая выраженность линз при этом значительно возрастают.

1. Абрамов В.А., Подгорная Е.В. Палеогеографические условия соленакопления в северной прибортовой зоне Прикаспийской синеклизы // Проблемы морского и континентального галокинеза. - Новосибирск, 1991. - С. 138-146.

2. Вахабов А. Особенности геологического строения нижней части эвапоритов верхней юры в Западном Узбекистане (на примере Аланского рифа) // Узбек, геол. журнал. - 1986. - № 2. - С. 29-34.

3. Ильин В.Д., Фортунатова Н.К. Методы прогнозирования и поисков нефтегазоносных рифовых комплексов. - М.: Недра, 1988.

4. Фивег MM. О некоторых вопросах палеогеографии эпох соленакопления // Геология и условия образования месторождений калийных солей. - Л. - 1972. - С. 69-93.

5. Sloss L.L. Evaporite deposition from layered solutions // Bulletin American Association Petroleum Geologists. - 1969. - Vol.53. - № 4.

Reef structures forming barrier reef system and single reefs and containing prolific hydrocarbon reserves are of wide spread in the Upper Jurassic carbonate formation of the western Uzbekistan, Amu-Darya basin. Overlying Kimmerigian-Titonian evaporite formation compensates complex paleo-relief features formed as a result of reef formation in the Callovian-Oxfordian time. Barrier reef system presented a border between two vast paleo-basin regions: rear region (mostly shallow water) and fronta one (deep water). Previously formed relief which later transformed into evaporitic basin. Conditions of sediment-accumulation in rear region of barrier reef system had been constant over the entire period of salt-accumulation. In frontal region of barrier reef system deep-water conditions predominated at first stage of evaporite-accumulation. Later there was shallowing of the basin and changing of the conditions to shallow-water ones. Reconstruction of paleo-relief demonstrates that depth in the deep-water part of the basin was from 100-150 to 350-400 m. Bathimetric conditions determined considerable distinctions in the ways of salt-accumulation in the regions study; In shallow-water region uniform dipping of sediments from oversaturated sol tion predominated. It yielded in accumulation of well-stratified anhydrite-salt formation. In deep-water region processes of salt-accumulation were more complicated. Deposition of salt from of bottom brine at considerable depths seems to be the basic way of sediment-accumulation. According to the model suggested by Sloss (Sloss, 1969) the processes run most intensively at slopes of interbasin uplifts and lead to forming of anhydrite and salt lenses on the slopes. It is confirmed by the fact, that sedimentation of lower cycles of anhydrite-salt formation had lens-like structure and variable thickness.

Caracteristic features of the composition of the evaporitic unit in the zone of reef sloups in enable their usage for petroleum exploration e.g. prognosis of the underlying carbonate deposits an bassis of soil structure, and dispasition of deep wells in respect to exploration targets of reef type.

1-3 отложения: 1 - биогермные, 2 - шлейфовые, 3 - баровые; 4-6 - известняки: 4 - водорослево-обломочные, 5 -органогенно-обломочные и шламовые, 6 - глинистые; 7 -"черные сланцы"; 8 - мергели; 9 - ангидриты; 10 - соли;11 - прослои калийных солей; 12 - прослои галопелитов

1 - изогипсы кровли карбонатов (по Е.П.Соколову, А.А.Паку и др., 1989); 2 - границы рифа; 3 - границы ангидритосоляных линз; 4 - разведочные скважины; 5 - линия геологического разреза; 6 - сейсмический профиль; отложения: 7 -биогермные, 8 - шлейфовые; известняки: 9 - органогенно-обломочные и шламовые, 10 - глинистые; 11 - "черные сланцы"; 12 - лагунные отложения; 13 - ангидриты; 14 - соли; 15 - прослои калийных солей