В последние годы проблема нефтегазоносности гранитов, слагающих фундамент платформенных областей, стала особенно актуальна, чему в значительной степени способствовали следующие обстоятельства.

Во-первых, был открыт ряд крупных нефтяных месторождений в гранитоидах фундамента, из которых в первую очередь привлекли внимание Ла-Пас в Венесуэле, Белый Тигр, Дракон и др. на шельфе юга Вьетнама. В последнем случае дебит скважин достигал 2 тыс. т/сут, а сами скважины вскрывали продуктивные объекты в гранитах на глубине более 1,5 км.

Во-вторых, бурение сверхглубоких скважин (Кольская СГ-3 и Гравбер-1) показало, что даже на глубине 7-10 км в "гранитном" слое земной коры имеются зоны разуплотнения, т.е. коллекторов, насыщенных флюидом.

В-третьих, появление и развитие геодинамических (плитотектонических) воззрений позволили по-иному представить себе механизм и закономерности формирования "гранитного" слоя коры, служащего фундаментом платформенных областей. Автор считает, что слабометаморфизованные и дислоцированные комплексы, которые зачастую относят к фундаменту, таковыми в генетическом смысле не являются.

По нашему мнению, ключом к решению проблемы нефтегазоносности фундамента будет ответ на вопрос о генезисе самих гранитов.

Как известно, существуют три основные точки зрения на эту проблему: 1) образование гранитов как результат кристаллизации кислых магм, берущих свое начало в мантии; 2) появление гранитов при застывании кислых магм, образующихся путем плавления ранее существовавших пород; 3) метасоматическое происхождение гранитов, т.е. путем замещения минералов исходной породы вновь образованными минералами при метасоматическом метаморфизме [3].

Нам представляется, что при всей спорности вопроса третья точка зрения наиболее универсальна. По-видимому, граниты могут образовываться различным путем, однако как основная часть континентальной земной коры они, скорее всего, имеют метасоматическую природу. В большой мере это относится к "гранитному" слою молодых платформ.

Главным механизмом "производства" гранитных масс является, вероятно, процесс субдукции, сопровождающийся погружением океанической коры в мантию. При этом "базальтовая" кора океана вместе с пелагическими осадками попадает на значительные глубины со все возрастающими температурой и давлением. Под действием этих факторов породы коры и осадочного покрова постепенно теряют связанную воду, избыточный кремнезем, щелочи и другие литофильные элементы. Происходит процесс дегидратации океанической коры по сложной многоступенчатой реакции. Высвобождающаяся вода представляет собой водяной пар, насыщенный кремнеземом, щелочами и другими летучими компонентами, который и является легким, подвижным и химически агрессивным флюидом.

В зоне субдукции за счет сил трения происходит также избыточный разогрев вещества коры. По оценке О.Г. Сорохтина, на каждый 1 г погружающейся литосферы выделяется от 2000 до 3000 Дж теплоты. Если бы не существовало механизма ее отвода, то кора прогревалась бы до 3400 °С [1]. Избыточный разогрев за счет диссипации энергии вязкого трения приводит к перегреву водяного пара и появлению в нем сверхгидростатического давления. Под влиянием последнего минерализованные флюиды выжимаются из зоны контакта литосферных плит, поднимаются вверх, пропитывают и метасоматически изменяют горные породы во фронтальной части наползающей литосферной плиты. Итак, с одной стороны, горячий водоминеральный поток выносит избыточное тепло из зон субдукции, а с другой - пропитывает и насыщает породы литосферы богатыми кремнеземом и щелочами флюидами. Таким путем происходит обогащение коры оксидами калия, натрия, алюминия, кремния и другими соединениями, типичными для "гранитного" слоя. В конце концов, это и приводит к процессам гранитизации и появлению андезитового магматизма [1].

Теоретический "геодинамический" взгляд на механизм образования гранитов может быть подкреплен некоторыми конкретными примерами из геологии Переходной зоны, расположенной на стыке Азиатского континента и Тихого океана. В пределах Переходной зоны, по крайней мере последние 200-250 млн. лет, идут процессы наращивания континентальных масс за счет аккреции и гранитизации осадков в зонах субдукций.

Наши исследования по Зондскому шельфу показывают, что фундамент Переходной зоны сложен отдельными пакетами осадочно-метаморфических комплексов, образование и гранитизация которых проходили в различное время. Процессы созидания субконтинентальной коры Зондского шельфа начались в самом конце палеозоя и получили наиболее широкое развитие в мезозойскую (юра - мел) эру. Поэтому в структуре фундамента Зондского шельфа преобладают пакеты гранитизированных осадков юрского и мелового возраста. Учитывая, что при их образовании превалировали аккреционные процессы, логично допустить присутствие и более древних фрагментов коры, как бы впечатанных в тело более молодых пакетов осадочно-метаморфических комплексов. В качестве иллюстрации приведем концептуальный геологический профиль, который начинается на Индокитайском п-ове (Индосинийский блок литосферы) и через южный шельф Вьетнама уходит в Южно-Китайское море ( рис. 1 ).

На профиле видна фрагментарность строения фундамента Зондского шельфа, древние зоны субдукций и аккреционные комплексы приближены к материку. По мере удаления от него появляются новые, более молодые осадочно-метаморфические комплексы, которые в совокупности и образуют гранитный фундамент Зондского шельфа. По окраинам шельфа функционируют современные зоны субдукций, где формирование аккреционных призм происходит и в наше время (Арешев Е. Г., Гаврилов В. П., Донг Ч. Л., 1997).

Таким образом, мы склоняемся к представлениям о том, что гранитоиды Зондского шельфа, слагающие основную массу "гранитного" слоя коры, могли образовываться не только в результате кристаллизации кислых магм с формированием типичных интрузивных гранитоидных тел, но также и за счет глубоких метасоматических преобразований осадочных и осадочно-вулка-ногенных толщ перегретыми и минерализованными водными флюидами, в конечном итоге и приведших к их гранитизации. В дополнение к приведенным соображениям в пользу сделанного предположения добавим следующее.

Во-первых, в гранитах фундамента шельфа юга Вьетнама присутствуют минералы группы гиалофана, что характерно для контактово-метасоматических пород. Во-вторых, цирконы гранитов не содержат радиогенного свинца, их края оплавлены, что также присуще минералам метаморфического генезиса. Наконец, в-третьих, наряду с гранитами в рассматриваемом регионе обнаружены и парагнейсы - породы метаморфического происхождения, исходным материалом для которых служили осадочные (преимущественно песчано-глинистые) образования.

С геодинамическим механизмом генезиса гранитоидов тесно увязывается и механизм насыщения гранитов нефтяным флюидом (Гаврилов В. П., 1988). Эту проблему можно рассмотреть опять-таки на примере нефтяных месторождений южного шельфа Вьетнама, входящего в состав Зондского шельфа.

Гранитоиды южного шельфа Вьетнама регионально-нефтегазоносны, что доказано бурением на ряде структур Кыулонгской впадины, но поистине "черной жемчужиной" этого региона является нефтяное месторождение Белый Тигр, на котором годовая добыча уже превысила 13 млн. т нефти.

По мнению вьетнамских специалистов нефти гранитоидов фундамента Кыулонгской впадины имеют биоорганическое происхождение. Залежи образовались за счет миграции нефти из нижнеолигоценовых осадочных пород, прилегающих к выступам гранитного фундамента [4, 5]. Однако, исходя из геодинамического подхода к проблеме происхождения гранитов и геологической эволюции литосферы в целом, можно высказать иную точку зрения на нефтегазоносность фундамента этого региона.

В первичных осадочных комплексах (вероятно, юрского и мелового возраста), участвовавших в процессах аккреции, гранитизации и в конечном итоге в образовании "гранитной" коры Зондского шельфа, содержалось и рассеянное ОВ, которое вместе с материнскими породами испытывало влияние температурного фактора и метасоматоза. Термальный водоминеральный поток оказывал температурное и метасоматическое воздействие на вышерасположенные осадочные толщи. Частично ОВ переплавлялось в магматических очагах, но его большая масса вполне могла сохраниться и стать основой для преобразования в УВ нефтяного ряда.

Кроме этого, важным источником УВ-флюидов в зонах субдукций могли служить органические остатки, которые вместе с морскими отложениями затягиваются под островные дуги или активные окраины континентов. В зонах поддвига литосферных плит всегда существует такой участок, в котором устанавливается оптимальный температурный режим (100-400 °С), благоприятный для термолиза и возгонки ОВ, содержащегося в осадках поддвигаемой плиты. Вследствие недостатка свободного кислорода в донных отложениях происходит не окисление биогенных веществ в процессе термолиза, а образование УВ состава C_nH_2n±k. По расчетам О.Г. Сорохтина потенциальная производительность биогенных веществ из океанских осадков может достигать 30 % общей массы ОВ, участвующего в процессах субдукции [1].

Прежде чем попасть в зону поддвига плит, океанские осадки еще в условиях первичного залегания на дне проходят длительную стадию диагенеза (примерно в течение 100-150 млн. лет). В зоне поддвига, на участке перед "горячей" частью литосферной плиты, происходит дальнейшее ускоренное преобразование осадков вместе с ОВ за время ~1-2 млн. лет при постепенно меняющейся температуре от нескольких десятков градусов до 400-500 °С. Сравнительно малое время главной фазы нефтеобразования компенсируется повышенной температурой, господствующей в зоне субдукции. По своим следствиям эти условия адекватны тем, которые наблюдаются в осадочных бассейнах континентальных платформ, где время развития диагенеза насчитывает сотни миллионов лет, зато температура не превышает 80-100 °С.

Таким образом, практически одновременно с формированием "гранитного" слоя коры Зондского шельфа возникают и УВ-флюиды, включающиеся в общий водоминеральный поток, вместе с которым они и попадают в осадочные породы островной дуги.

Важным аргументом в пользу выдвигаемой идеи является обнаружение УВ-газов в пузырьках, капсулированных в гранитах этого региона. Специальными исследованиями, проведенными во ВНИИгеоинформсистем под руководством В.Д. Нартикоева, были выделены и проанализированы газово-жидкие флюиды, образующие включения в образцах фундамента месторождений Белый Тигр и Дракон. Выделялись и анализировались лишь флюиды закрытых пустот, которые можно было получить только при механическом разрушении образца в условиях глубокого вакуума. Эти флюиды капсулированы в капиллярах, каналах роста минералов, пустотах специфических минеральных структур, в виде обособленных включений (вакуолей).

Суммарное содержание флюидов во включениях колеблется в весьма широких пределах - от 8 до 180 см³/кг породы, их среднее содержание составляет около 30 см³/кг породы. В их составе преобладают водород и метан. Подсчеты по всем типам пород показывают, что в среднем содержание метана в одном образце составляет 14,66 см³/кг породы, а водорода - 9,87 см³/кг породы.

Во включениях наблюдается сравнительно высокое содержание УВ-газов состава С₂-С₆ и выше. Так, в граните, поднятом с глубины 4584,1 м (скв. 442 Белый Тигр), содержание С₄Н₁₀ достигало 11,6, С₅Н₁₂ - 11,2, С₆Н₁₄ - 11,9 см³/кг породы. Все это указывает, по нашему мнению, на то, что первоисточником УВ могли быть осадочные породы, как участвовавшие в перекристаллизации и гранитизации, так и затягивавшиеся в зоны субдукции. Возникал своеобразный водоминеральный поток, насыщенный и УВ-газами. Последние могли быть захвачены и капсулированы в вакуолях гранитизировавшихся пород.

На месторождении Белый Тигр отмечается вертикальная зональность в распределении нефтей: легкие нефти в фундаменте и нижнеолигоценовых отложениях, средние - в верхнеолигоценовых и нижнемиоценовых породах. По нашему мнению, такая зональность объясняется тем, что процесс образования нефтей происходит в фундаменте и в настоящее время. Приход новых, свежих порций "разбавляет" нефти, делает их относительно легкими, тогда как расположенные выше по разрезу нефти верхнего олигоцена - нижнего миоцена, не связанные с этим источником, утратили часть своих легких фракций.

По данным специалистов СП "Вьетсовпетро" нефти фундамента характеризуются низкими значениями коэффициента светового поглощения (Ксп), равными ~14-16. Причем наиболее низкие значения присущи сводовой части месторождения Белый Тигр, а по направлению к периферии они увеличиваются. Осветление нефтей наблюдается также вдоль сетки разломов. В период эксплуатации месторождения было установлено осветление нефтей и в нижнеолигоценовых отложениях, на основании чего Вьетнамские специалисты делают вывод о подтоке нефтей из фундамента Северного свода в породы нижнего олигоцена.

Таким образом, обобщая приведенные доводы и используя общую генеральную идею о геодинамической модели нефтегазообразования, можно высказать предположение о том, что в период формирования "гранитного" слоя за счет гранитизации первично-осадочных толщ происходил процесс трансформации рассеянного ОВ в УВ нефтяного ряда. В условиях жесткого термобарического режима генерировались легкие УВ-фракции, которые и составили основу нефтяной залежи в фундаменте месторождений Белый Тигр и Дракон. Кроме того, УВ-флюиды, возгонявшиеся вверх из зон поддвига вместе с водоминеральными потоками, при изменении термобарических условий "оседали" в магматических и осадочных породах. По трещинам и другим каналам жидкие УВ фундамента могли проникать в нижнеолигоценовые отложения, где смешивались с "родной" нефтью этого комплекса.

Процесс формирования залежей нефти в фундаменте южного шельфа Вьетнама по времени можно разделить на два основных этапа. Первый, охватывающий юрский, меловой и первую половину палеогенового периода, следует рассматривать как накопительный, когда нефтяные флюиды различными путями проникали и насыщали породы фундамента. Второй, продолжавшийся с олигоценового времени и, вероятно, не закончившийся до сих пор, можно трактовать как миграционный - этап формирования залежей. Он тесно связан с оживлением тектоники в пределах южного шельфа Вьетнама, да и всего Зондского шельфа.

Активизация тектонических движений была вызвана интенсивным рифтогенезом, "поразившим" рассматриваемый регион в олигоценовое время. Это сопровождалось возобновлением подвижек блоков фундамента, его растрескиванием, образованием дополнительных систем трещин. Все это привело к тому, что нефтяные флюиды, рассеянные до того по "телу" гранитоидов и капсулированные макро- и микропустотами, пришли в движение. Под действием перепадов давления капельножидкая нефть начала мигрировать и скапливаться в залежи. Миграционные процессы протекали, вероятно, в течение всего олигоценового времени, а также миоценового. Можно предположить, что они продолжаются и в настоящее время, в особенности в тех местах, где идет разработка залежей нефти в фундаменте. Мы допускаем возможность, что по мере отбора нефти ее дополнительные порции могут "подтягиваться" из недр фундамента к забоям скважин. Такая искусственная миграция нефти в породах фундамента, которая наблюдается, в частности, на месторождении Белый Тигр, свидетельствует о возможности реальных миграционных процессов в плотных, кристаллических породах фундамента.

Если принять изложенную идею об образовании нефти в породах фундамента Зондского шельфа, то потенциальные ресурсы нефти месторождения Белый Тигр значительно возрастут. Кроме того, предлагаемый механизм нефтегазообразования может быть распространен и на соседние структуры, расположенные в ареале действия рифтов или зон поддвига и имеющие аналогичные Белому Тигру геологические условия. С учетом сказанного можно предложить иную модель залежи нефти в фундаменте Белого Тигра, принципиально отличающуюся от общепринятой ( рис. 2 ).

Предлагаемые геодинамические подходы к проблемам образования "гранитного" слоя коры и происхождения нефти и газа позволяют утверждать, что гранитный слой земной коры может быть регионально-нефтегазоносен. Он сам мог продуцировать УВ-соединения и "впрыскивать" их в перекрывающий его осадочный чехол. Таким образом, фундамент платформ представляет определенный интерес для поисков залежей нефти и газа. Однако современная теория нефтегазопоисковых работ предназначена исключительно для условий осадочных бассейнов. Что же касается "гранитного" слоя, то геологи-поисковики не располагают на сегодня ни методиками, ни методами поиска. Не исключено, что мы столкнемся с неизвестными для нас условиями накопления залежей нефти и газа. Предполагается, например, широкое развитие в фундаменте особых залежей жильного типа, которые контролируются зонами разуплотнения и повышенной трещиноватости, дробления, т.е. зонами региональных разломов.

Оценивая потенциальные перспективы нефтегазоносности фундамента, мы склонны отдавать предпочтение фундаменту молодых платформ, поскольку происхождение нефти, обнаруженной в кристаллических породах, увязываем с развитием органической жизни на Земле. Углерод и водород, образующие УВ-соединения, существовали на планете всегда, однако лишь с появлением и развитием органической жизни залежи нефти и газа стали появляться и накапливаться в промышленных масштабах.

В отложениях древних геологических эпох, когда органическая жизнь в видовом и количественном отношении была ограничена и на планете не существовало биосферы в ее современном понимании, углерод при своем обращении не образовывал УВ-соединений в промышленных количествах. Они стали появляться уже в те времена, когда на Земле возникла биосфера. Причем по мере расцвета органической жизни увеличивается и "производство" нефти. Так, если проследить изменение ее запасов в древних и более молодых толщах, то оно выглядит следующим образом (по А.А. Бакирову). В докембрийских образованиях залежей нефти обнаружено пока очень мало. На долю нижнепалеозойских отложений приходится 3,1 % общемировых запасов нефти, верхнепалеозойских - 3,7 %, мезозойских - 68 %, кайнозойских - 25,2 %. То же можно сказать и о УВ-газе (соответственно): 0,4; 26,3; 62,0; 11,3 %. Сравнивая с этими показателями изменение числа семейств органического мира по этим же отрезкам геологического времени, можно увидеть, что от древних эр к молодым "волны жизни" делаются все мощнее и значительнее ( рис. 3 ). Максимум показателей приходится на вторую половину мезозойской эры (юрский, меловой периоды). По нашему мнению, это указывает на то, что только с появлением биосферы создаются условия для образования нефти и газа.

По оценкам ряда ученых диоксид углерода атмосферы оборачивается через живое вещество за 6,3 года, а за последние 500-600 млн. лет весь УВ-резерв атмосферы Земли, вод Мирового океана и продукции живого вещества был обновлен 1850 раз. Следовательно, углерод, откуда бы он ни поступал на Землю, неоднократно "пропускался" через биосферу, причем при определенных благоприятных обстоятельствах происходили его "утечка" и консервация в залежах нефти, газа и каменного угля, а также в карбонатных горных породах. Таким образом, можно сделать очень интересный и важный вывод: появление биосферы на Земле приводит к появлению УВ-сферы (увосферы, по Б.А. Соколову и Ф.П. Мельникову). Эти две сферы органично и закономерно связаны между собой, причем наличие первой определяет появление второй.

Исходя из сказанного, можно предположить, что при формировании фундамента, да и всего "гранитного" слоя молодых платформ создавались более благоприятные условия для насыщения его УВ-флюидом, чем для древних. Именно в это время органическая жизнь достигла своего апогея. Кроме того, фундамент древних платформ с несоизмеримо более длительной историей своего развития претерпел гораздо более мощный метаморфизм, что не способствовало сохранению залежей нефти или газа, даже если они и были сформированы. Поэтому в образованиях фундамента древних платформ сравнительно широко распространены графиты, пылевидное сажистое вещество [2], что указывает на неблагоприятные условия для сохранения УВ-соединений в фундаменте древних платформ.

В заключение отметим два основных следствия, вытекающих из признания геодинамического подхода к оценке нефтегазоносности осадочных бассейнов вообще и их фундамента в частности.

Во-первых, в геологии нефти и газа мы стоим перед назревшей необходимостью коренного пересмотра устоявшихся и, казалось бы, незыблемых фундаментальных положений как в области теории происхождения нефти и газа, так и в области выбора объектов поисковых работ, методов и методик самого поиска.

Во-вторых, запасы УВ-сырья в литосфере далеки от своего истощения. Мы выявили и разрабатываем лишь малую толику этих запасов, представляющую собой своеобразную верхушку нефтяного айсберга, основное тело и корни которого кроются в глубоких недрах. Подобрать ключи и открыть дверь новой эры нефти и газа - задача нашего и последующего поколений геологов - нефтяников и газовиков.

1. Геофизика океана / Гл. ред. А.Ф.Межин. - М.: Наука, 1979. - Т. 2.
2. Кристаллический фундамент Татарстана и проблемы его нефтегазоносности / Р.Х. Муслимов, Н.Е. Галдин, С.М. Гвоздь и др. - Казань: Дента, 1996.
3. Менерт К. Магматиты и происхождение гранитов. - М.: Мир, 1971.
4. Поспелов В.В., Шнип О.А. Геологическое строение и нефтегазоносность Зондского шельфа // Геология нефти и газа. - 1997. - № 8. -С. 32-37.
5. Тьен Х.В. Условия нефтегазообразования и формирования углеводородных скоплений в кайнозойских осадочных бассейнах континентального шельфа СРВ: Автореф. дис... д-ра геол.-минер, наук. - М., 1999.

Consideration is being given to problem of oil and gas potential of granites against their genesis. It is shown that most of granites have metasomatic origin and are a product of original-sedimentary rocks transformed under the effect of thermal water-mineral flow being originated in the zone of lithosphere plates collision and underthrust faulting. The proposed mechanism of granite formation is supported by examples from geology of Transit zone and, in particular, Zondian shelf.

According to author, original sedimentary rocks could include dispersed organic matter which together with source rocks was subjected to the temperature factor effect resulted in organic matter transformation into drop-liquid oil. Therefore, granitic layer of the Earth's crust under certain conditions could itself produce hydrocarbon compounds and inject them into overlying sedimentary cover.

It is necessary radically to revise traditional ideas both in the field of oil and gas origin theory and in practical field of oil and gas prospecting activity.

1 - древний фундамент; 2 - осадочный чехол; 3 - молодой складчатый фундамент; 4 - океаническая литосфера; 5 - направление движения мантийного вещества; 6 - задуговая конвекция

1 - гранитоидный фундамент; 2 - осадочные комплексы; 3 - сбросы; 4 - залежи нефти в осадочном чехле; 5 - условная нижняя граница залежи нефти в фундаменте, принятая на глубине 4500 м; 6 - залежи нефти в фундаменте; 7 - возможные направления миграции нефтяного флюида

1 - кривая изменения числа семейств органического мира (по С.А. Ушакову, Н.А. Ясманову); 2 - диаграмма изменения доли запасов УВ в отложениях фанерозоя (по А.А. Бакирову)