К оглавлению журнала

 

УДК 550.834.05:551.242

© В.П. Кан, 1996

ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ АКТЮБИНСКОГО ПРИУРАЛЬЯ И СОПРЕДЕЛЬНОЙ ЗОНЫ УРАЛА ПО СЕЙСМИЧЕСКИМ ДАННЫМ МОГТ

В.П. Кан (АО КазНИГРИ)

Геологическое строение и нефтегазоносность палеозойских отложений Актюбинского Приуралья издавна привлекали внимание исследователей. Результаты глубокого бурения указывают на региональную нефтегазоносность докунгурских образований. Однако многолетние поиски так и не привели к открытию месторождений УВ, что следует связывать с весьма слабой изученностью глубинного строения этого региона.

Сейсмическими исследованиями MOB, МРНП, КМПВ и в небольшом объеме МОГТ на отдельных площадях в толще подсолевых отложений по опорному отражающему горизонту а (кровля артинских отложений) были выявлены антиклинальные складки (Александровская, Жилянская, Бестамакская, Каратогайская, Западно-Актюбинская и др.), группирующиеся в линейные зоны субмеридионального простирания, а по преломляющему горизонту с граничной скоростью 6,0-6,2 км/с на региональных профилях КМПВ – поверхность фундамента. Установлено, что строение территории определяется региональным погружением верхнепалеозойских пород с востока на запад и с севера на юг.

Вскрытый скважинами палеозойский разрез представлен преимущественно флишеподобным переслаиванием песчано-глинистых пород верхнего карбона и нижней перми.

В строении складок Актюбинского Приуралья отмечены следующие характерные особенности: 1) асимметричность складок – наличие крутых западных крыльев антиклиналей и более пологих восточных; 2) смещение сводов антиклиналей по кунгурским отложениям к западу по отношению к сводам по артинским отложениям; 3) затухание амплитуды складок к западу по мере удаления от Сакмарско-Кокпектинского разлома.

Разобщенные пологими синклиналями, крутые и узкие антиклинали, по мнению одних исследователей (П.Я. Авров, А.К. Замаренов и др.), осложнены разрывными нарушениями типа надвигов, по которым восточные крылья надвинуты на западные. По мнению других (Б.М. Келлер, В.Е. Руженцев, Н.В. Неволин, Я.С. Эвентов, К.Х. Бакиров и др.), разрывные нарушения развиты ограниченно.

Нет единства взглядов и по вопросу тектоники Актюбинского Приуралья. В настоящее время существуют две точки зрения, согласно которым одни ученые (Н.С. Шатский, В.Е. Руженцев, А.А. Богданов, Н.В. Неволин, М.П. Казаков, М.С. Арабаджи, Ю.М. Васильев, А.К. Замаренов, А.А. Абдулин, Е.Л. Меламуд и др.) рассматривают эту территорию как составную часть Предуральского краевого прогиба, другие (А.Л. Яншин, Н.П. Херасков, А.С. Перфильев, П.Я. Авров, В.С. Журавлев, Р.Г. Гарецкий, И.Б. Дальян, К.Х. Бакиров и др.) – как составную часть южного периклинального прогиба Урала, в котором осадки верхнего палеозоя залегают на геосинклинальном основании.

Что же касается строения Урала, то наиболее широко распространено мнение о покровной тектонике (А.А. Заварицкий, М.М. Тетяев, М.А. Камалетдинов, Т.Т. Казанцева, В.А. Романов, С.В. Руженцев и др.). При этом структура Урала в общем виде представляется как серия крупных, надвинутых одна на другую тектонических пластин, полого погружающихся к востоку.

Таким образом, разрозненные данные сейсморазведки прошлых лет и бурения не позволяют прийти к однозначной трактовке глубинного строения рассматриваемого региона.

Существование в пределах Актюбинского Приуралья южного периклинального прогиба Уральской складчатой системы не подтверждается. Не подтверждается также представление о покровной тектонике Южного Урала, о чем свидетельствует сравнительно спокойное погружение древних образований западного склона Уралтауского антиклинория под более молодые.

Эти и другие принципиально важные выводы о геологическом строении региона сделаны автором данной статьи на основании анализа и пересмотра регионально-поисковых сейсмических материалов МОГТ, полученных в последние годы в различных геофизических организациях (Актюбинская геофизическая экспедиция, НПГП "Нефтегеофизика", геофизическая экспедиция "Крымгеология") по профильным пересечениям, равномерно охватывающим всю территорию Актюбинского Приуралья и сопредельную зону западного склона Урала.

В разрезе палеозойских отложений Актюбинского Приуралья, так же как и на обширной территории восточной части Прикаспийской впадины, опорные отражения приурочены к поверхностям: кунгурских соленосных отложений (VI), артинских терригенных отложений (П1), визей-башкирских карбонатных осадков палеошельфа (П2), визей-башкирских депрессионных (глинисто-кремнисто-карбонатных) образований (П221), верхнедевонских депрессионных отложений (П2223), нижнедевонского карбонатного комплекса (П3). В основании осадочного чехла выделяется горизонт Ф – денудированная поверхность дорифейского фундамента. В волновых полях эти реперные отражения характеризуются сравнительно контрастно выраженной записью, что позволило в условиях сложной тектоники достаточно уверенно их протрассировать и получить кондиционные данные по морфологии структур.

Характерными особенностями строения палеозойского комплекса и поверхности фундамента являются: 1) резкое нарастание мощности докунгурских отложений к востоку; 2) наличие в верхнепалеозойском комплексе крутой флексуры, примыкающей к Сакмарско-Кок-пектинскому разлому и переходящей далее к западу в высокоамплитудные антиклинальные складки, резко затухающие за пределами Актюбинского прогиба, внешняя граница которого отчетливо фиксируется по поверхности фундамента; 3) отсутствие на антиклинальных складках надвигов; 4) ступенчатый характер погружения поверхности фундамента в направлении глубинного разлома, приуроченного к центральной части прогиба; 5) спокойный моноклинальный характер залегания нижнего структурного этажа во внутренней зоне Актюбинского Приуралья, где многие исследователи выделяют передовые складки Урала; 6) широкое развитие субвертикальных разрывных нарушений в Уралтауской зоне (рис. 1).

Учитывая спокойный характер залегания доуралид, можно заключить, что последние представлены субплатформенными образованиями. Предположение, что в рифейское время Уральской геосинклинали еще не существовало, а вся занимаемая ею площадь характеризовалась субплатформенными тектоническими условиями и представляла широкую перикратонную зону опускания дорифейского фундамента Русской платформы, высказывал ранее А.А. Пронин [2].

По мнению Е.Е. Милановского [1], широко распространенные в западных зонах Южного Урала (Башкирский анти-клинорий) терригенно-карбонатные отложения рифея и венда не типичны для геосинклинальных отложений, а сходны с платформенными, а П.Е. Оффман и Э.А. Буш [3] считают, что Башкирский, Уралтауский, Каратауский и другие выступы докембрийских пород являются реликтами рифейской синеклизы и приурочены к границе между крупными проседаниями земной коры разного возраста.

Представления многих исследователей о проявлении в рифее и венде интенсивной линейной складчатости на Урале, сопровождавшейся развитием в пределах Башкирского антиклинория тектонических покровов, как показали результаты бурения Кулгунинской скважины, не подтвердились: вскрытые слоистые ранне-позднерифейские отложения залегают здесь в нормальной стратиграфической последовательности и, что примечательно, весьма полого (наклоны слоев до 15°).

В верхнем структурном этаже передовых складок Урала отчетливо выделяются две границы несогласия, нижняя из которых, как и во всей остальной части Актюбинского Приуралья, приурочена к поверхности визей-башкирских глинисто-карбонатных образований, а верхняя – к поверхности терригенных отложений сакмарского яруса.

Верхнепалеозойская толща характеризуется моноклинальным погружением пород к западу, и лишь в приразломной зоне передовых складок моноклиналь переходит в антиклиналь.

Наиболее дислоцирована в Актюбинском Приуралье молассовая толща нижней перми. Морфологические особенности складок свидетельствуют, что последние, скорее всего, сформировались в результате свободного гравитационного течения пород по наклонной поверхности визей-башкирских отложений и представляют собой дефррмации подводно-оползневого типа.

По сейсмическим данным орогенный комплекс выделяется в виде морфоструктуры, состоящей из серии крупных клиноформных образований, последовательно перемещающихся к западу с уменьшением возраста пород, что влечет за собой изменение углов наклона горизонтов с глубиной и мощности разновозрастных отложений по латерали. Обращает на себя внимание не постепенное, а резкое затухание антиклинальных складок к западу.

На структурной карте по кровле артинских отложений (рис. 2), построенной для ранее не изученной сейсморазведкой северной части территории Актюбинского Приуралья, отчетливо выделяются три линии высокоамплитудных антиклинальных складок, крайняя из которых приурочена к внешней границе прогиба по поверхности фундамента (см. рис. 1). За пределами прогиба развиты в основном уже малоамплитудные поднятия Прикаспийской синеклизы.

Основанием орогенного комплекса служат депрессионные осадки визей-башкирского возраста, отличающиеся сравнительно спокойным залеганием. Мелководные карбонатные образования каменноугольного возраста во внутренней зоне Актюбинского прогиба отсутствуют.

В доорогенном палеозойском комплексе превалируют терригенные отложения и лишь нижняя часть этого комплекса включает, вероятно, карбонатные осадки ордовика – нижнего девона мощностью до 600 м. Основанием для такого утверждения являются данные по скв.Г-5. вскрывшей карбонатный разрез этого возраста на площади Восточный Акжар.

В Актюбинском прогибе предполагается присутствие карбонатно-терригенных осадков рифея и венда мощностью до 2000 м, седиментация которых осуществлялась в рифтоподобной зоне.

Вдоль западной границы Актюбинского прогиба от широты поднятия Мортук на юге до широты поднятия Нагорное на севере прослеживается Темирский карбонатный массив островного типа, сложенный породами девона – среднего карбона (рис. 3). Его краевые зоны осложнены рифогенными сооружениями барьерного типа, внешние склоны которых испытывают крутое погружение в палеобассейны, контролируемое разломами в фундаменте.

В свете изложенного Актюбинский прогиб, очевидно, следует рассматривать как составную часть Предуральского прогиба, заложенного на платформенном основании. Граница его сочленения с Уралтауской зоной проходит по Сакмарско-Кокпектинскому глубинному разлому, амплитуда вертикального смещения вдоль которого составляет около 3 км. В отличие от прежних представлений установлено, что поперечное сечение Актюбинского прогиба имеет существенно ограниченные размеры (40-50 км) и четко контролируется положением Сакмарско-Кокпектинского разлома на востоке и карбонатного уступа Темирского массива на западе. При этом западная бортовая зона прогиба, морфологически выраженная в подстилающей орогенный комплекс толще, никак не отражается в самом орогенном комплексе.

Таким образом, основополагающим выводом, имеющим важное значение для оценки перспектив нефтегазоносности рассматриваемого региона, является отсутствие складчатости в доверхнепалеозойских отложениях. Этот регион включает крупный бассейн нефтегазонакопления, где имеются все предпосылки открытия месторождений нефти и газа. Стратиграфический диапазон нефтегазоносности широк и охватывает отложения от нижнего девона до нижней перми.

Отсутствие промышленных скоплений УВ в верхнепалеозойских отложениях объяснялось низкими коллекторскими свойствами пород. Однако результаты специальных исследований, проведенных К.Х. Бакировым и др. [4], опровергают это мнение: установлено, что 40 % изученных образцов имеют открытую пористость выше 10 %. Также выявлено, что в разрезе широко развиты трещиноватые и кавернозные породы.

Высокоамплитудные валообразные поднятия образуют ловушки огромной емкости, а соленосная толща кунгура – региональные покрышки. Многочисленные проявления нефте- и газоносности указывают на то, что в регионе имеются все условия для формирования месторождений УВ, которые могут быть связаны с тремя комплексами: девонским карбонатным, нижне-среднекаменноугольным карбонатным, верхнекаменноугольно-нижнепермским терригенным. Поисковыми объектами в карбонатном комплексе девона – среднего карбона должны послужить прежде всего полициклические барьерные рифы Темирского массива, расположенного по внешней пограничной зоне Актюбинского прогиба.

Учитывая, что кровля карбонатных отложений девона и среднего карбона погружается к северу с 4200 до 7600 м, поисковые работы целесообразно сосредоточить в южной части Темирского массива.

Карбонатные отложения нижнего девона в Актюбинском прогибе залегают на большой глубине и поэтому поискового интереса пока не представляют.

Верхнекаменноугольно-нижнепермский терригенный комплекс, перекрытый соленосной толщей кунгура, представлен отложениями сероцветной молассы мощностью до 5,2 км. В Актюбинском прогибе эти отложения слагают крупные поднятия амплитудой до 2000 м. Глубоким разведочным бурением могут быть охвачены Каратусайская (ранее пробуренная здесь скв. Г-1 оказалась вне структурных условий), Каратогайская, Красноярская, Южно-Джусинская и другие антиклинали.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Милановский Е.Е. Рифтогенез в истории Земли. - М : Недра, 1987.
  2. Пронин А.А. Основные черты истории тектонического развития Урала. - Л.: Наука, 1971.
  3. Оффман П.Е., Буш Э.А. Фундаментальный и сопутствующие процессы формирования земной коры. - М.: Недра, 1983.
  4. Тектоника и нефтегазоносность Актюбинского Приуралья /К.Х. Бакиров, М.А. Чимбулатов, А В Яковлев и др. - М.. Недра, 1972.

ABSTRACT

Based on analysis and revision of regional and prospecting CDP-method data the author rejects existing ideas of the presence of southern periclinal trough of the Urals folded system within the Aktubinsk Trans-Urals region and mantle tectonics development of South Urals. Aktubinsk trough should be regarded as a constituent of the Cis-Urals trough which was laid down on platform basement. The basic conclusion having an important significance for oil/gas potential estimation of region under discussion is thought to be the absence of folding in pre-Upper Paleozoic deposits. This region includes a large oil/gas accumulation basin having all the prerequisites to discover oil and gas fields. Stratigraphic range of oil and gas potential is wide and embraces Lower Devonian - Lower Permian deposits. Polycyclic barrier reefs of Temir massif located along exterior margin zone of Aktubinsk trough should be firstly serve as exploration plays in the Devonian-Middle Carboniferous carbonate complex. Considering that a top of Devonian and Middle Carboniferous deposits dips northward from 4200 up to 7600 m, it is recommended to concentrate exploration activity in the southern part of Temir massif.

Рис.1. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ПО МАТЕРИАЛАМ МОГТ (региональный сейсмический профиль 9104)

1 - отражающие границы: а - уверенные, б - предполагаемые; породы. 2 - соляные, 3 - терригенные, 4 - ультраосновные, 5 - кристаллические, 6 - карбонатные, 7 - глубоководные карбонатно-глинистые; 8 - тектонические нарушения; 9 - Сакмарско-Кокпектинский разлом

Рис.2. СТРУКТУРНАЯ КАРТА ПО КРОВЛЕ АРТИНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ АКТЮБИНСКОГО ПРИУРАЛЬЯ

1- сейсмический профиль; изогипсы, км: 2 - по кровле артинских отложений, 3 - по отражающему горизонту предположительно верхнедевонских отложений; 4 - Сакмарско-Кокпектинский разлом; 5 - скважина; антиклинали (цифры в кружках): 1- Джусинская, 2 - Андреевская, 3 - Синтасская, 4 - Каратогайская, 5 - Буртя, б - Бурлашинская, 7 - Рыбаковская

Рис.3. ТЕКТОНИЧЕСКАЯ СХЕМА ВОСТОЧНОЙ ОКРАИНЫ ПРИКАСПИЙСКОЙ ВПАДИНЫ И СОПРЕДЕЛЬНОЙ ЗОНЫ ЮЖНОГО УРАЛА (по докунгурскому структурному комплексу)

1 - складчатые образования Сакмарско-Уралтауской зоны на поверхности; 2 - Предуральский краевой прогиб, зоны: а - внешняя, б - внутренняя; 3 - граница развития карбонатных палеошельфов: а - визей-башкирского, б - московско-гжельского, в - ассельского; 4 - антиклинали: 1 - Рыбаковская, 2 - Буртя, 3 - Джусинская, 4 - Андреевская, 5 - Синтасская, 6 - Бурлашинско-Белогорская, 7 - Ленинско-Гавриловская, 8 - Нагорная, 9 - Каратогайская, 10 - Актюбинская, 11 - Остансукско-Кандагачская, 12 - Табантальская, 13 - Берлинская, 14 - Жилансаид-Карнакская, 15 - Джурунская, 16 - Алибекмолинская, 17 - Жанатан-Тускумская; 5 - разломы: а - Сакмарско-Кокпектинский, б - прочие; 6 - граница структурных зон; 7 - скважины; 8 - региональный сейсмический профиль МОГТ; 9 - ультрабазиты; 10 - граниты; 11 - габбро; 12 - гранодиориты; 13 - карбонаты