|
© И.В. Истратов, 1998 |
|
|
|
УДК [551.4 + 551.248.2]:553.98(470.66) |
ГЕОМОРФОЛОГО-ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЧЕРНОГОРСКОЙ ЗОНЫ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА
И.В. Истратов (ВНИИгаз)
Черногорская тектоническая зона, имеющая ширину до 30 км и протягивающаяся на 250 км от Коринского выступа на западе до Дагестанского структурного выступа на востоке, сложена юрскими, меловыми и палеоген-неогеновыми отложениями. Она охватывает складчатый борт Терско-Каспийского передового прогиба. Рассматриваемая тектоническая зона с юга ограничена Черногорским глубинным разломом мантийного заложения, с севера - Бесланской и Ассинско-Шалинской синклиналями (разделенными так называемым Бродовским валом, маркирующим Датыхско-Ахловский глубинный разлом).
Развитая система глубинных разломов обусловила складчато-блоковое строение Черногорской тектонической зоны. Тектонические блоки, вытянутые в широтном направлении, ступенчато погружаются на север, отражая "клавишную модель" доюрского основания, опускающегося в указанном направлении по результатам геофизических исследований до глубины 10 км.
Территория данной тектонической зоны покрыта геологической съемкой масштабов 1 : 200 000, 1 : 100 000, 1 : 50 000 (отдельные участки - 1 : 25 000). На основе проведенного комплекса геолого-геофизических исследований - аэромагнитной съемки, грави-, сейсморазведки в модификациях MOB, МРНП, МОГТ (по долинам рек Аргун, Асса, Басс, Вашиндорой, Хулхулау и др.), включая аэрокосмические и геодинамические работы последних лет, установлено моноклинальное залегание пластов кайнозойского стратиграфического разреза; мезозойские отложения отличаются ступенчато-блоковым строением, в ряде мест в них выявлены залежи нефти и газа, а также перспективные поднятия для поисков УВ-скоплений (Аргуданская, Аргунская, Ассинская, Бассовская, Бенойская, Варандийская, Датыхская, Сюретская и другие складки).
Естественные выходы нефти зафиксированы на Варандийской антиклинали; в результате бурения поисковых и разведочных скважин получены притоки нефти и газоконденсата на Бенойской площади (средний миоцен, верхний мел), нефти и газа на Датыхской площади (олигоцен, палеоцен-эоцен, нижний мел, верхняя юра). Газопроявления отмечены в скважинах из нижнего мела-верхней юры на Первомайской и Сюретской площадях.
В целях уточнения перспектив газонефтеносности Черногорской тектонической зоны на основе комплексного графоаналитического анализа результатов геолого-геофизических, геоморфологических (Сианисян С.С., Минин А.И., Дадашев С.Г., 1991) и геодинамических (Сидоров В.А., Скарятин В.Д., Багдасарова М.В., 1985) исследований детализированы ее тектонические особенности. Так, структурно-геоморфологический метод прогноза перспективных объектов геологоразведочных работ на нефть и газ реализован путем обработки топографических карт на ЭВМ ЕС-1066 и визуализации результатов на расчетно-графических моделях с использованием СМ-2М и Фотодота. Главное внимание было уделено анализу локальных аномалий снятия регионального фона рельефа и тренд-поля земной поверхности, сопоставлению результатов геоморфологических и геодинамических исследований. Результаты выполненного анализа привели к выводу о необходимости расширения фронта геологоразведочных работ на нефть и газ за счет фонда новых перспективных структур, выявленных в сложных горных условиях южных районов Северного Кавказа, где возможности проведения детальной сейсморазведки ограничены рельефом местности.
На основе региональных сейсморазведочных работ по поверхности подсолевых верхнеюрских отложений прогнозируются структурные выступы, антиклинальные складки субширотной ориентировки, осложненные серией разрывных нарушений меридиональной направленности. Так, выделен сложнопостроенный Бенойский структурный выступ с сопутствующими складками: Бенойской, Северо- и Южно-Саясановскими, Ножай-Юртовской; Датыхский структурный выступ; крупная Варандийская антиклиналь и ряд других тектонических элементов.
Можно считать, что в формировании современного структурного плана решающую роль сыграли процессы тангенциального сжатия, имевшие место в допозднеплиоценовое время. Однако некоторые исследователи (Коновалов В.И., Кононов Н.И., 1988; Соборнов К.О., 1991) считают, что Черногорская тектоническая зона (совместно с примыкающим к ней с востока Дагестанским структурным выступом) осложнена серией крупных надвигов листрического типа; по ним перемещались отдельные пластины палеозойских (?) и мезозойских горных пород с юга на север по пластичным толщам верхней юры и Майкопа. По мнению упомянутых исследователей, формирование аллохтонных комплексов предполагается в олигоцен-четвертичное время. Они отмечают отличительную особенность развития надвиговых структур, выражающуюся в увеличении амплитуды горизонтального перемещения пластин (блоков, выполненных юрскими и меловыми образованиями) с запада на восток от первых километров до 30 км и более.
Черногорский нефтегазоносный район Терско-Сунженской нефтегазоносной области показателен широким стратиграфическим диапазоном продуктивных горизонтов - от миоцена до верхней юры включительно.
Еще в прошлом веке была выявлена нефтегазоносность чокракского горизонта среднего миоцена, в 50-х гг. 20-го столетия - миатлинских песчаников, а в последующем - эоцен-верхнемеловых отложений (в которых установлена газоконденсатная залежь с нефтяной оторочкой) на Бенойском поднятии. Варандийская антиклиналь, кроме естественных выходов нефти, отличается многочисленными нефтепроявлениями при бурении скважин из нижнего Майкопа, фораминиферовой свиты, мела и верхней юры. Датыхское поднятие также характеризуется газонефтеносностью указанных стратиграфических подразделений. Так, в скв.12 из интервала 4270-4300 м (оксфордский ярус) получен фонтан газа дебитом 250 тыс. м3/сут (H2S - 6,4 %); из интервала 4309-4365 м - дебитом 770 тыс. м3/сут. В скв.15 интервал 3079-3112 м (нижняя часть соленосной толщи титона) характеризовался притоком нефти дебитом 315 м3/сут, газа - 112 тыс. м3/сут при 5-мм штуцере (H2S - 7,5 %). В скв. 14 Первомайской площади при бурении интервала 4480-4521 м (ки-мериджский ярус?) отмечалось газирование промывочного раствора с СН4 до 65 %. В скв. 3 Сюретской площади пластоиспытателем получен незначительный приток газа (интервал 3293-3338 м, берриас-титон); с глубины 3857 м наблюдались газоводопроявления с H2S. Пластовая вода с сероводородом из юрского разреза была получена также в скв. 40, 41, 42 Элистанжи.
Бурение структурных, параметрических, поисковых и разведочных скважин на кайнозойские и мезозойские отложения проводилось на Аргуданской, Аргунской, Ассинской, Бассовской, Бенойской, Варандийской, Датыхской, Первомайской, Предгорненской, Рошнинской, Сюретской, Шаро-Аргунской площадях рассматриваемой тектонической зоны. Установлено, что для терригенных нижне-среднеюрских и карбонатных верхнеюрских коллекторов надежной покрышкой является сульфатно-галогенная толща верхней юры, а для коллекторов меловых образований - мощная глинистая толща олигоцена и нижнего миоцена.
Перспективы газонефтеносности Черногорской зоны связываются в первую очередь с поисками скоплений УВ в карбонатных подсолевых верхнеюрских отложениях (титонский ярус) с трещинно-кавернозными коллекторами, кимеридж-оксфордских рифогенных образованиях, отличающихся также хорошими коллекторскими свойствами, и меловых - палеоцен-эоценовых отложениях (перспективных в основном в восточной части района - Бенойском выступе и сопутствующих ему складках). Определенные перспективы здесь связываются также с терригенными келловейскими, нижне-среднеюрскими и карбонатными пермскими образованиями. Прогнозные ресурсы категории Д1 составляют до 175 млн. т условного топлива.
Изложенная информация может служить обоснованием для продолжения дальнейших работ по определению газонефтеперспективных объектов, проведения комплексных геофизических (грави-, магнито-, сейсморазведка), аэрокосмических и геодинамических исследований, постановки параметрического, поискового и разведочного бурения с целью уточнения перспектив газонефтеносности, выявления ловушек и залежей нефти и газа, подсчета запасов УВ-сырья Черногорской тектонической зоны. В указанном комплексе приводимые здесь результаты морфоструктурных исследований, выполненных на основе принципов и методов статической геоморфологии, представляются полезными при решении практических задач газонефтепоисковых работ.
Рельеф территории анализировался по топографическим картам Т-37-30, Т-37-31, Т-38-31 (масштаб 1 : 100 000) с использованием машинной обработки математическими методами числовой модели значений гипсометрических отметок точек рельефа, снятых с шагом 1 см. Числовая модель включала 2025 значений таких точек с превышением над уровнем моря от 150 до 2200 м. Морфоструктурные исследования проводились на территории площадью 1936 км2.
Сюретско-Предгорненский участок структурно-геоморфологических исследований включал центральную часть рассматриваемой тектонической зоны (междуречье Мартанка (Фортанга) - Аргун), выраженной в рельефе Шалинской впадиной, Черными горами, Пастбищным и Скалистым хребтами северного склона Большого Кавказа.
В междуречье Аргун - Басс, расположенном восточнее отмеченного участка, по информативным геоморфологическим элементам (формам речных долин, морфоскульптурам, линеаментам, обусловленным блоковой тектоникой и выраженным рисунками гидрографической и эрозионной сети) ранее были выделены следующие геоморфологические аномалии: Дуба-Юртовская, Северо-Агиштинская, Чир-Юртовская, Шалинская, Южно-Агиштинская. На основе результатов комплексных геофизических, геоморфологических (дешифрирование топокарт), геодезических (повторное нивелирование) исследований были показаны возможности выявления новых разрывных нарушений и морфоструктур, отражающих в современном рельефе погребенные поднятия, представляющие интерес для поисков скоплений нефти и газа.
Графические модели локальных аномалий снятия регионального фона рельефа и тренд-поля параметра высотных отметок рельефа земной поверхности центральной части Черногорской тектонической зоны - Сюретско-Предгорненского участка - получены на основе обработки исходной числовой модели гипсометрических отметок значений точек рельефа. Отмечались геометрические характеристики синтезированных поверхностей (ориентировка и конфигурация зон положительных и отрицательных аномалий, линеаментов), связь их элементов с геолого-геофизическими особенностями строения района. При этом учитывалось совпадение в плане выявленных локальных аномалий с нефтегазовыми залежами и перспективными ловушками широкого стратиграфического интервала. Фиксировался диапазон амплитуд положительных локальных аномалий снятия регионального фона рельефа земной поверхности, характеризующий степень их геодинамической активности (при прочих равных условиях). По данным комплексных исследований (геоморфологических, геофизических, результатов бурения скважин на соседних площадях) выделенные перспективные площади и объекты рекомендовались для проведения детальной сейсморазведки по системе замкнутых профилей (кольцевое профилирование) и заложения поисковых скважин, возможно, наклонно направленных.
Графические модели были рассчитаны и выведены на СМ-2М и Фотодот с использованием комплекса программ автоматического построения карт (блок-диаграмм) на ЭВМ и оценки достоверности структурных построений (версия ОДПК-3) в СПЦИ на ЭВМ ЕС-1066. Среди них - карта исходного поля параметра высотных отметок рельефа земной поверхности в двух вариантах сечения изолиний, блок-диаграмма исходного поля параметра высотных отметок рельефа в правой и левой системах координат, карта тренд-поля параметра высотных отметок рельефа, карта локальных аномалий снятия регионального фона рельефа земной поверхности анализируемой территории.
Результатом проведенного исследования явилось построение карты сопоставления локальных аномалий снятия регионального фона рельефа земной поверхности с сейсмообъектами и активными геодинамическими блоками Сюретско-Предгорненского участка Черногорской тектонической зоны. Анализ данной карты дал возможность определить степень совпадения в плане выявленных ловушек с контурами геоморфологических элементов (информационных показателей) и аномалиями рельефа земной поверхности, что согласно положению о прямом соответствии складчатых форм осадочного чехла и рельефа позволило выделить новые объекты для детальной сейсморазведки и поискового бурения.
Карта локальных аномалий снятия регионального фона земной поверхности Сюретско-Предгорненского участка составлена в двух вариантах - с сечением изолиний через 50 и 200 м. Более детально выглядит карта с сечением изолиний через 50 м, наглядно отражающая сложное строение рельефа данной территории, по которой здесь и приводится его описание.
На рассматриваемой карте (рисунок) в южной половине планшета преобладают положительные локальные аномалии снятия регионального фона рельефа (со средними значениями 200-500), а в северной - аномалии изометрической формы на отрицательном фоне (-150...-50). Наиболее контрастно выраженные локальные аномалии совпадают в плане с положительными структурами, выявленными в осадочном чехле геофизическими методами и установленными бурением скважин различных категорий. Причем это совпадение наблюдается по всему участку анализируемой территории, что позволяет конкретизировать пространственное положение новых перспективных площадей детальной сейсморазведки и объектов геологоразведочных работ на нефть и газ.
На представленной карте сопоставления локальных аномалий снятия регионального фона рельефа земной поверхности с сейсмообъектами и активными геодинамическими блоками показаны локальные структурные формы, выделенные по геолого-геофизическому материалу, и нефтегазовые месторождения; активные локальные блоки (структуры) по данным геодинамических исследований (Сидоров В.А., Скарятин В.Д., Багдасарова М.В., 1985) и структурные линии, намеченные по результатам дешифрирования аэрокосмической информации (АКИ), собственно локальные аномалии снятия регионального фона рельефа, более четко выраженные и оцифрованные (см. цифры в квадратах на рисунке) в северной половине планшета.
Так, локальные аномалии рельефа 1 и 2, расположенные в долине р. Сунжа, тяготеют к Серноводской и Южно-Серноводской структурам, 3 и 4- к блокам и узлам пересечения разрывных нарушений, выделяемых западнее Октябрьского и восточнее Старогрозненского месторождений. Локальная аномалия 5 в плане объединяет Предгорненскую структуру и Северо-Предгорненский блок. Локальная аномалия 6 овального очертания расположена в 10 км западнее Урус-Мартана и осложняет западное окончание Северо-Рошнянского блока. Локальная аномалия 7 выделяется между Ачхой-Мартановской и Северо-Датыхской структурами (к западу от Шалажинской) и хорошо подчеркивается структурными линиями по АКИ. Анализ степени соответствия позволил установить прямое совпадение большинства локальных аномалий (1-5) с выявленными структурными ловушками; исключением являются аномалии 6 и 7, по которым с высокой достоверностью можно прогнозировать наличие структурных осложнений с глубиной.
Группой небольших по размеру (в поперечнике 3-5 км), но контрастно проявляющихся локальных аномалий выделяются Сюретская и Северо-Сюретская структурные формы. На первой пробурены скв. 1 и 3, входящие в контур аномалии снятия регионального фона рельефа. Такие же аномалии (размером 2x3 км) приурочены к Алханзуровскому и Западно-Аргунскому блокам, они хорошо маркируют границу выходов верхнемеловых отложений на дневную поверхность и водораздельный хребет междуречья Чанты- и Шаро-Аргун. Перспективными для детальных геолого-геофизических исследований (в частности, сейсмических) являются площади, расположенные к северо-западу и юго-востоку от Сюретского поднятия, а также площадь, тяготеющая к месту слияния рек Чанты- и Шаро-Аргун. Размеры указанных площадей соответственно равны 12x6, 8x4 и 8x5 км.
Таким образом, на основе комплексного анализа геолого-геофизических материалов и результатов применения морфоструктурного метода исследования Черногорской тектонической зоны выделены новые площади для детальных геологоразведочных работ на нефть и газ. Перспективные газонефтепоисковые объекты здесь прогнозируются в меловых, верхнеюрских, пермских отложениях и связаны с ловушками структурного типа.
Abstract
On the the basis of analysis of the Chernogorsky monocline relief of the northern flank of the Greater Caucasus with regard to geo-dynamic and geologic-geophysical information and visualization of results obtained on the Photodoth (computer EC-1066) a structural plan of the Suretsko-Predgornensky area of the monocline is detalized. Under conditions of restricted possibility of seismic survey application, geomorphologo-geodynamic investigations are found to be most efficient that result in recognizing the promising for oil and gas targets being interpreted as structural anticlinal traps in Jurassic-Cretaceous complex.
КАРТА СОПОСТАВЛЕНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ АНОМАЛИЙ СНЯТИЯ РЕГИОНАЛЬНОГО ФОНА РЕЛЬЕФА ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ С СЕЙСМОБЪЕКТАМИ И АКТИВНЫМИ ГЕОДИНАМИЧЕСКИМИ БЛОКАМИ СЮРЕТСКО-ПРЕДГОРНЕНСКОГО УЧАСТКА ЧЕРНОГОРСКОЙ ЗОНЫ
1 - локальные структурные формы, выделенные по геолого-геофизическим материалам, и нефтегазовые месторождения (1 - Старогрозненское, 2 - Октябрьское, 3 - Серноводское, 4 - Южно-Серноводское, 5 - Северо-Датыхская, 6 - Сюретская, 7 - Северо-Сюретская, 8 - Предгорненская); 2 - активные локальные блоки (структуры), выделенные по данным геодинамических исследований(1 - Северо-Мартановский, 2 - Фортанговский, 3 - Ачхой-Мартановский, 4 - Шалажинский, 5 - Северо-Датыхский, б - Южно-Рошнянский, 7 - Рошнянский, 8 - Северо-Рошнянский, 9 - Чеченский, 10 - Алханюртовский, 11 - Урус-Мартановский, 12 - Северо-Предгорненский, 13 - Предгорненский, 14 - Южно-Предгорненский, 15 - Алханзуровский, 16 - Аргунский, 17 - Западно-Аргунский); 3 - локальные аномалии снятия регионального фона рельефа (цифры в квадратах); 4 - изогипсы отражающего горизонта, м; 5 - линеаменты; 6 - разрывные нарушения, выявленные по геологическим данным; 7 - зоны нарушений, установленные по сейсмическим данным;8 - структурные линии по результатам дешифрирования АКИ; 9 - сейсмические профили MOB ОГТ; 10 - пробуренные скважины; 11 - рекомендуемые площади детальной сейсморазведки