|
УДК 553.98:551.24 |
|
|
|
©В.М. Мурадян, Г.И. Ледовская, 1995 |
ВЗАИМОСВЯЗЬ СКОПЛЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ С РАЗЛОМНЫМИ ЗОНАМИ (на примере акватории Среднего Каспия)
В.М. Мурадян, Г.И Ледовская (ВНИИгаз)
Анализ геологического строения нефтегазоносных бассейнов (НГБ) мира, обладающих крупными скоплениями углеводородов, показал, что сходства между ними практически нет.
Они различаются по характеру геоисторического развития, типу фундамента, мощности, составу и возрасту осадочного чехла, составу коллекторов и покрышек, генотипу зон нефтегазонакопления. Но вместе с тем прослеживается одна общая для всех НГБ закономерность - приуроченность основных скоплений углеводородов к пересечениям различных тектонических элементов: разломов различной ориентации, сбросовых уступов рифтов с поперечными разломами, антиклинальных зон с разломами и т.д. Подобные узлы пересечения разломов и разломов с тектоническими структурами различной ориентации обусловливают наличие зон разрядки региональных или локальных полей напряжения. Положение и особенности строения таких тектонических узлов разрядки полей напряжения определяют формирование и направленность миграционных процессов.
Исходя из закономерностей размещения крупных скоплений углеводородов, можно предложить геодепрессионную модель их образования, согласно которой разломы определяют степень дренирования недр и особенности миграции. При этом очаги интенсивной разгрузки подземных флюидов обычно приурочены к участкам тектонических пересечений, характеризующихся пьезоминимумами, способствующими активизации миграционных процессов. Разгрузка глубокопогруженных флюидальных систем по разломам зачастую носит весьма интенсивный характер (например, грязевые вулканы).
Согласно закону Бернулли увеличение скорости движения флюидных струй в открытых и полузакрытых системах приводит к снижению давления в зоне активного перемещения флюидов. Поскольку энергия имеет тенденцию к уменьшению в направлении наибольших скоростей, то миграционные потоки устремляются к этим зонам, формирование которых связано с изменением давления в системе. В этом заключаются природа геодепрессионных воронок, их "всасывающий" эффект.
В свете изложенной гипотезы рассмотрим вопрос выделения зон дегазации в Среднем Каспии, положение которых в плане совпадает с линиями пересечения разломов. Для этой цели была составлена карта разломов по материалам магнитных, гравитационных, электро- и сейсморазведочных работ.
В пределах Среднего Каспия выделяются три основных типа разломов, определяющих формирование и простирание крупных геоструктурных элементов, - северо-западной, субширотной и северо-восточной ориентации. В геофизических полях разломы отражены в виде региональных гравитационных ступеней, непрерывных полос сгущения изодинам магнитного поля, сопровождаемых местами сменой знака поля, наличием зон полосовых аномалий определенной ориентации, хаотичностью расположения отражающих площадок на сейсмических профилях, зонами поглощения сейсмических волн.
Так, система разломов, отображенная на картах магнитного поля, характеризует время их заложения, а возраст разломов соответствует периоду консолидации фундамента. Мозаичность магнитного поля ряда сегментов, отвечающих этим разломам, свидетельствует об их значительной "переработке" в более поздние этапы геологического развития и активизации процессов. Например, наиболее ярко выраженная в геофизических полях Центрально-Каспийская шовная зона в меньшей степени отражается в чехле, чем разломы северо-восточного простирания.
К числу наиболее крупных разломов глубокого залегания в акватории Среднего Каспия относятся: Центрально-Каспийский, Караудан-Туаркырский, Карабогазский, Восточно-Каспийский, Апшероно-Прибалханский, Южно-Мангышлакский. Центрально-Каспийский разлом, относящийся к категории краевых швов I порядка, отделяющий эпигерцинскую платформу от альпийского пояса, отражается в геофизическом поле в виде широкой полосы интенсивного градиента силы тяжести и цепочки аномалий магнитного поля.
В осадочном чехле эта зона разломов практически не проявляется, за исключением отдельных участков (рисунок).
В целом Центрально-Каспийскому краевому шву соответствует зона разлома шириной более 30 км, которая состоит из нескольких сегментов различной ориентации: Аграханского - субширотного, Дербентского - субмеридионального и Красноводского - северо-западного простираний. Сочленения этих сегментов образуют своеобразные тектонические узлы; наиболее интересный из них приурочен к Ялама-Самурскому выступу. Выделенные сегменты в магнитном поле отвечают крупным положительным аномалиям, имевшим повышенную активность в палеозойское время. С этой шовной зоной связано 80 % эпицентров современных землетрясений, что, несомненно, свидетельствует о новейшей регенерации древней разломной зоны.
Караудан-Туаркырский разлом разграничивает Карабогазгольское поднятие и Жазгурлинскую впадину. В пределах Среднего Каспия он прослеживается в районе Кендерлинской косы (отделяет Песчаномысско-Ракушечное поднятие от расположенного южнее Казахского прогиба), в центральной части акватории трассируется по цепочке магнитных положительных аномалий и в общем является структурообразующим (с ним связаны крупные валообразные зоны поднятий).
На сейсмических разрезах разлом фиксируется в виде полосы ухудшения сейсмической информации, увеличивающейся вниз по разрезу.
Южнее расположен Карабогазский разлом, которому в поле силы тяжести соответствует гравитационная ступень, а в магнитном поле - сгущение изодинам и смена характера поля (в акватории залива Кара-Богаз-Гол - крупный магнитный максимум). В осадочном чехле разлом выражен сбросами и флексурами.
Крупная субширотная система разломов, связанная с Мангышлакским авлакогеном (Бекебашкудукский, Чакырганский и Каратауский разломы), характеризуется чередованием полосовых аномалий, отображающих магнитные и немагнитные комплексы пород.
В поле силы тяжести они проявляются в виде гравитационных ступеней либо линейных аномалий.
Разрывные нарушения субмеридионального и юго-западно-северо-восточного простираний прослеживаются довольно четко по цепочкам магнитных максимумов значительной интенсивности. Субмеридиональные дислокации в пределах Среднего Каспия предположительно связываются с уральскими дислокациями. Наиболее крупная - субмеридиональная дислокация простирается параллельно восточному берегу от Мангышлака до Казахского залива.
Разрывные дислокации юго-западно-северо-восточного направления являются, очевидно, наиболее древними элементами разломной системы, активизировавшимися в мезокайнозойский этап развития. В восточной части акватории Среднего Каспия выделяется Восточно-Каспийская флексура значительной протяженности при ширине 500 м. Поперечным Туаркырским разломом эта флексура как бы рассекается на два сегмента, сдвинутых относительно друг друга на 60 км. Флексура характеризуется на сейсмических профилях зоной сложной сейсмической информации и потерей корреляции.
На основе анализа разломной тектоники Среднего Каспия предварительно намечены ареалы дегазации (эпицентры дегазации) недр, приуроченные к зонам пересечения разломов различной ориентации.
Большинство выделяемых разломов глубинного заложения достаточно четко прослеживаются в палеозое и нижнем этаже мезозойского чехла. Ряд разломов представлен флексурными изгибами, выклиниванием осадочных комплексов или валообразными тектоническими элементами, но глубинному разлому может соответствовать в чехле зона растяжения и как следствие зона дробления.
Не все выделенные тектонические узлы однозначны по степени дренирования недр и потенциалу разгружающихся флюидов. Но на данном этапе изученности эти зоны дегазации, сконцентрированные в тектонических узлах, можно оценить только качественно - как зоны, наиболее благоприятные для нефтегазонакопления.
На карте выделяется ряд значительных зон дегазации, представляющих собой крупные тектонические узлы, сформировавшиеся на участках пересечения глубинных разломов различной ориентации (см. рисунок).
В северо-восточной части Среднего Каспия выявлена зона дегазации Мангыстау (А), которая связана с участком пересечения глубинных разломов Восточно-Каспийского, Турали-Сегендыкского и др. В эту зону попадает юго-восточная часть поднятий Мангыстау, где установлен ряд локальных структур. Сопряженность этой зоны с глубоким Сегендыкским прогибом позволяет предполагать активные миграционные потоки в сторону зоны пересечения разломов, характер которых свидетельствует о значительном дренировании пород фундамента и осадочного чехла. Вследствие этого не исключается возможность нефтенасыщенности карбонатных пород каменноугольного, терригенных пород пермотриасового и карбонатно-терригенных пород юрско-мелового интервалов разреза.
Наиболее крупной по протяженности является Центрально-Каспийская (Б) зона дегазации, формирование которой обусловлено региональным Караудан-Туаркырским разломом на участках его пересечения с целым рядом разломов северо-западного и северо-восточного простираний (Турали-Сегендыкским, Восточно-Каспийским, Шевченко-Берикейским и др.) и Центрально-Каспийской шовной зоной.
Все указанные разломы, зародившиеся в палеозойский этап развития, различаются по времени активизации в мезокайнозойский период. Большинство разломов северо-восточного простирания активно развивались в период накопления пермо-триасовых и юрских отложений. В связи с этим на участках пересечения с ними максимум дренирования недр связан с пермо-триасовыми и юрскими породами. На участке пересечения Караудан-Туаркырского разлома с Центрально-Каспийской шовной зоной, активизировавшейся в кайнозое, миграционные процессы могли протекать и в новейший геоисторический этап развития.
Итак, степень дренирования осадочного чехла в пределах Центрально-Каспийской зоны не однозначна и вследствие этого следует ожидать различную степень нефтегазонасыщения по разрезу осадочного чехла. Например, в западной части нефтегазонасыщенность предполагается в карбонатно-терригенном пермо-триасовом комплексе, карбонатных и терригенных породах юры и мела и терригенных отложениях кайнозоя.
В восточной части зоны интенсивно дренированы нижние интервалы осадочного чехла. Поэтому основные перспективы нефтегазоносности связаны с пермотриасовыми, юрско-нижнемеловыми и в меньшей степени с верхнемеловыми и кайнозойскими отложениями.
Сопряженность Центрально-Каспийской зоны с крупными прогибами (Терско-Каспийским и Сегендыкским) позволяет предполагать значительные по масштабам миграционные потоки флюидов к тектоническим узлам, сформировавшимся на структурах Туралинского вала и в западной части Средне-Каспийского поднятия. Следует также отметить, что установленное русло палеореки на участке пересечения его с Центрально-Каспийской зоной дегазации может представлять определенный интерес в нефтегазоносном отношении.
Ялама-Дербентская зона дегазации (В) выделена на участках пересечения Центрально-Каспийской шовной зоны с Хачмас-Южно-Песчаномысским, Южно-Хачмасско-Кендерлинским, Кошобинским и другими разломами. В эту зону дегазации попадают южная часть Ялама-Самурского свода и большая часть Дербентской котловины, в пределах которой проходит русло палеореки. Этапы активизации указанных разломов приурочены к мезозою и кайнозою. Вероятна нефтегазонасыщенность благоприятных коллекторов всего осадочного чехла.
В Прикарабогазье выделена Западно-Предкарабогазгольская зона дегазации (Г), соответствующая участкам интенсивного пересечения региональных разломов Центрально-Каспийской шовной зоны, Южно-Апшеронско-Северо-Западно-Карабогазского, Коцюбинского, Карабогазской системы разломов и т.д. Эта зона отличается от предыдущих уменьшением мощности осадочного чехла (до 3,5 км) и преимущественно терригенным обликом осадочных пород. Но сопряженность этой зоны с Казахским и Северо-Апшеронским прогибами, интенсивное дренирование осадочного чехла позволяют предположить направленность миграционных потоков дегазации к периферии данной зоны и, следовательно, большую вероятность накопления залежей углеводородов в указанной части Предкарабогазгольской акватории.
Предложенная схема дегазации недр Среднего Каспия может быть использована для выделения зон нефтегазонакопления при выборе наиболее перспективных объектов для геолого-поисковых работ на нефть и газ, а также для обоснования раздельного прогноза углеводородов. Наиболее перспективными являются ловушки, приуроченные к выделенным зонам дегазации, с ними же связан и максимум нефтенакопления.
Указанная схема отражает нетрадиционный подход к оценке перспектив нефтегазонакопления. Если следовать этой схеме, то наиболее перспективны следующие зоны дегазации: Мангыстау, Центрально-Каспийская, Ялама- Дербентская и Западно-Предкарабогазгольская.
All oil/gas bearing basins have one common regularity, that is, major hydrocarbon accumulations are confined to intersections of faulted tectonic elements. Similar intersection units are responsible for the presence of geodynamic intensity discharge zones. Position and features of their structure control formation and orientation of migration processes.
The article deals with problem concerning distinguishing the degassing zones in the Mid-Caspian area, arrangement of which is coincident with fault intersection lines. For this purpose, on the basis of magnetic, gravity, electroprospecting and seismic prospecting activities data a map of fault structures has been compiled. The most probable discharge haloes of geofields intensity and zones of active subsurface degassing associated with them were recognized. The tectonic units by subsurface drainage extent and by discharging fluids potential can not be single-valued, however, they appear to be favourable as regards oil and gas accumulation. The Mangystau, Central-Caspian, Yalama-Derbentskaya and West-Predkarabogazgolskaya degassing zones are expected to be the most perspective ones.
Рисунок. СХЕМА РАЗВИТИЯ ЗОН ДЕГАЗАЦИИ СРЕДНЕГО КАСПИЯ
1 - шовная зона (глубинные разломы I порядка по материалам магнито- и гравиразведки); 2 - глубинные разломы: а - II порядка (по материалам магнито- и гравиразведки), б - III порядка (по данным сейсморазведки); 3 - время заложения разломов (в скобках основные этапы их активизации); 4 - палеорусло; 5 - зоны дегазации; А - Мангыстау, Б - Центрально-Каспийская, В - Ялама-Дербентская, Г - Западно-Предкарабогазгольская. Основные разломы и разломные зоны: а-а - Центрально-Каспийская; б-б - Кошобинский; в-в - Восточно-Каспийский; г-г - Северо-Карабогазский; д-д - Караудан-Туаркырский; е-е - Южно-Мангышлакский; ж-ж - Турали-Сегендыкский; з-з - Шевченко-Берикейский; и-и - Хачмас-Южно-Песчаномысский; к-к - Южно-Хачмасско-Кендерлинский; л-л - Южно-Апшеронско-Северо-Западно-Карабогазский; м-м, м1-м1, м2-м2 - Карабогазская; н-н, н1-н1 - Апшероно-Прибалханская