ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ СОЛЯНЫХ КУПОЛОВ
Б.Р. Кусов, А.Б. Дзайнуков (СКО ИГЕМ РАН и ВНЦ РАН)
Формированию соляных куполов в осадочном чехле посвящено множество работ, в которых механизм их образования связывается с перемещением солей из мест нормального первичного пластового залегания. Перемещение пластических масс происходит под действием массы вышележащих пород в условиях дифференциации тектонической напряженности. Из участков большей напряженности соляные массы устремляются к области пониженных давлений. Согласно этим представлениям, все соляные купола являются постседиментационными (вторичными) и формируются в процессе галокинеза и сопряженного с ним диапиризма.
Анализ накопленной геологогеофизической информации по соляно-купольным областям приводит к выводу, что, наряду с постседиментационными соляными куполами, здесь широко распространены конседиментационные (первичные) купола. Под конседиментационными соляными куполами, в отличие от [2], подразумеваются структурные сооружения солей, которые изначально, еще в процессе автономного синхронного осадконакопления соляных масс и вмещающих осадочных пород, формируются в виде куполов (столбов, штоков), а не приобретают эти формы в результате последующего галокинеза. Во время формирования конседиментационных соляных куполов одновременно в бассейне седиментации накапливаются осадки другого фациального состава, чаще всего терригенные. Конседиментационные купола, равно как и подавляющее большинство соляных масс (пласты, купола и др.) в осадочном чехле, образуются в результате гидротермальной деятельности из высоконасыщенных рассолов, поступающих в бассейн седиментации по глубинным разломам и узлам их пересечений. Этим и объясняется наблюдаемая синхронность накопления солей и максимумов тектонической активности в истории формирования осадочных бассейнов и приуроченность соляных куполов, особенно конседиментационных, к глубинным разломам.
Наличие конседиментационных соляных куполов подтверждается фактическими материалами по целому ряду хорошо изученных нефтегазоносных районов. В Припятском прогибе, например, широко распространены две верхнедевонские (франская и фаменская) соленосные толщи, разделенные межсолевыми задонско-елецкими карбонатными отложениями на севере и терригенными - на юге. Высокая степень геолого-геофизической изученности прогиба позволила выявить особенности строения и время формирования куполов. На опорно-параметрическом сейсмическом профиле (рис. 1) [4], в интервале пикетов 410-690 (северная часть прогиба), хорошо видны постседиментационные соляные купола в фаменской соленосной толще. Мощные (> 1500 м) осадочные отложения, перекрывающие галитовую толщу, смяты в конформные складки, повторяющие общую конфигурацию соляных куполов, возникшую в процессе галокинеза. Мезо-кайнозойские отложения, сформировавшиеся после галокинеза, на формы соляных куполов не реагируют.
В центральной части прогиба, в интервале пикетов 30-150, закартированы также два купола, постседиментационный (пикеты 30-90) и конседиментационный (пикеты 90-150). Несмотря на то, что первый имеет меньшую высоту, перекрывающие его осадочные отложения вблизи контакта и в надкупольной части соляного штока обнаруживают четко выраженную инъективную складчатость. Причем признаки диапиризма прослеживаются вверх по разрезу намного выше, чем высота соседнего конседиментационного соляного купола. Над последним перекрывающие осадочные отложения залегают спокойно, несмотря на наличие под ними более высокого и масштабного соляного купола (пикеты 90-150). Вмещающие породы, слагающие с перекрывающими отложениями единую непрерывную осадочную толщу, в интервалах соприкосновения с поверхностью соляного столба не обнаруживают каких-либо следов деформации, обязательно проявляющихся в виде складок и разрывов вблизи диапиров пластичных солей. Описанные особенности соотношения соляных куполов и вмещающих отложений установлены не только по материалам сейсморазведки, но и по данным глубокого и структурного бурения. Так, фаменский конседиментационный соляный купол высотой > 2 км не влияет на характер залегания вмещающих и перекрывающих отложений, повторяющих морфологические черты осадков подсолевого ложа (рис. 2).
Формирование франского постседиментационного соляного купола высотой > 1 км привело к образованию бескорневой антиклинали и трещинного коллектора, с которым связана промышленная залежь нефти, в вышележащих задонско-елецких карбонатных отложениях (рис. 3). В более молодой фаменской соленосной толще также сформировался постконседиментационный соляной купол, однако его влияние на вышележащие отложения снивелировано предпермской эрозией.
Наглядным примером существования разных генетических типов соляных куполов может служить Днепровско-Донецкая впадина, где широко проявились процессы девонского галокинеза. Здесь установлены соляные структуры, состоящие из центрального купола (штока), прикупольных и надкупольных сбросов, а также задранных блоков и вздернутых слоев пород рамы. Наряду с ними выявлены соляные купола, вблизи которых вмещающие и перекрывающие осадочные породы по мере приближения к колонне соли постепенно погружаются, спокойно ее обтекают, не испытывая какого-либо структурообразующего влияния развитой в районе соляной тектоники [1].
В пределах Прикаспийской впадины также установлено наличие двух разных групп соляных куполов. Первая прорывает триасовые отложения и способствует образованию в них интенсивных соляных дислокаций. Вторая круто пересекает слои прилегающих осадочных пород, не деформирует их, а спокойно перекрывается ими в кровле (Воронин Н.И., Осинский Г.Д., Круглов Ю.И., 1979). Описанные отличительные особенности днепровско-донецких и прикаспийских соляных куполов свидетельствуют об их принадлежности к выделенным двум генетическим типам - постседиментационному и конседиментационному.
Конседиментационные соляные купола высотой в несколько километров зафиксированы сейсмическими исследованиями и в пределах Нордкапского прогиба Западно-Арктической платформы (рис. 4). В присводовой части одного из них в относительно недавнее время проявились признаки наложенного галокинеза, обусловившего воздымание только самых молодых осадочных отложений и выход соляного купола на современное морское дно.
Из этих данных вытекает, что конседиментационные соляные купола образуются одновременно с вмещающими осадочными отложениями в результате поступления в бассейн седиментации высоконасыщенных термальных хлоридных растворов. В зависимости от темпов поступления, условий и места разгрузки таких растворов в бассейне осадконакопления образуются либо соляные пласты, либо сингенетичные соляные купола (часто с опережением темпов седиментации вмещающих пород). После прекращения поступления раствора в осадочный бассейн выступающая над морским дном верхняя часть соляного купола в условиях относительно пресноводного морского осадконакопления растворяется. Нерастворимые минералы (вещества) соляного купола с выпадающим в осадок материалом образуют над куполом кепрок. Поэтому в кепроках соляных куполов содержание различных полезных ископаемых доходит до промышленных значений (Корытов Ф.Я., Прокофьев В.Ю., Дзайнуков А.Б. и др., 2004). Конседиментационные соляные купола обычно размещаются над глубинными разломами, по которым поступают хлоридные растворы. За пределами участков интенсивного соленакопления и обусловленного этим автономного роста столбовидных соляных тел синхронно отлагаются фациально-контрастные песчано-глинистые, карбонатные и другие осадки, которые образуют непрерывные толщи и при формировании внутренней слоистой текстуры не испытывают деформирующего влияния прилегающих синхронно растущих столбов солей, а подчиняются общим локальным геоморфологическим особенностям морского ложа в моменты карбонатно-терригенного осадконакопления.
Следует отметить, что структуру рассматриваемого типа куполов чаще всего связывают с заполнением солью значительных объемов (до десятков кубических километров) прорванных, частично замещенных или выжатых вмещающих пород. Однако при этом не учитывается отсутствие следов интрудирования, замещения или вытеснения таких крупных масс пород рамы и покрышки.
Перечисленные особенности конседиментационных соляных куполов подтверждают их индивидуальность и правомерность отнесения к самостоятельному генетическому типу.
Генетическим аналогом конседиментационных соляных куполов и валов являются карбонатные рифы и рифовые массивы, одно возрастные с вмещающими терригенными отложениями, а также “черные курильщики” на дне современных морей и океанов. Разница между карбонатными рифами и конседиментационными соляными куполами заключается только в химическом составе исходных растворов, поступающих в бассейн седиментации по глубинным разломам. Весьма показательным в этом отношении является разрез Соликамской впадины (рис. 5), где области распространения верхнедевонских рифовых построек выше по разрезу соответствует зона развития нижнепермских солей [3].
Конседиментационные и постседиментационные соляные купола имеют принципиальные отличительные признаки.
1. Один и тот же возраст перекрывающих соляную толщу пород как в пределах куполов, так и за их пределами для постседиментационных куполов (за исключением тех случаев, когда свод купола был обнажен в результате размыва с последующим перекрытием его отложениями другого возраста) и разный возраст этих пород для конседиментационных.
2. Конформность (параллельность) границ пластов перекрывающих отложений поверхности соленосной толщи для постседиментационных куполов и отсутствие такого соотношения форм для конседиментационных.
3. Наличие кепроков у конседиментационных куполов и отсутствие их у постседиментационных (за исключением тех случаев, когда своды последних вместе с перекрывающими отложениями были размыты с последующим перекрытием породами другого возраста).
В общем следует заметить, что соляно-тектонические сооружения широко распространены в мире и на территории России. Особое место среди них занимают конседи- ментационные соляные купола. Как известно, последние, в отличие от сопряженных с ними пластовых солей, размещаются на значительно меньших глубинах или же обнажаются на поверхности, где нередко слагают огромные холмы (Корытов Ф.Я., Прокофьев В.Ю., Дзайнуков А.Б. и др., 2004).
В заключение следует подчеркнуть следующее.
1. Конседиментационные соляные купола представляют широко распространенный генетический тип соляных структур.
2. Конседиментационные соляные купола образуются в результате поступления по глубинным разломам эндогенных термальных хлоридных рассолов и накопления столбовидных построек солей. Солеотложение в их контурах синхронно с седиментацией прилегающих терригенных осадков, формирующих породы рамы. Последние не обнаруживают никакого деформирующего воздействия со стороны конседиментационных соляных куполов.
3. Конседиментационные соляные купола и сопровождающие их кепроки имеют значительный потенциал различных полезных ископаемых, что заслуживает более детального и комплексного изучения.
Литература
1. Истомин А.И. Методика разведки ловушек в приштоковых зонах ДДВ / А.И. Истомин, И.Ф. Брынза, Т.С. Ципуло и др. // Геология нефти и газа. - 1987. - № 3.
2. Конищев В.С. Соляная тектоника Припятского прогиба. - Минск: Наука и техника, 1975.
3. Кудряшов А.И. Верхнекамское месторождение солей. - Пермь: ГИ УрО РАН, 2001.
4. Позднякевич З.Л. Геология и нефтегазоносность запада Восточно-Европейской платформы. К 70-летию БелНИГРИ / З.Л. Позднякевич, А.М. Синичка, Ф.С. Азаренко и др. - Минск: Беларуская навука, 1997.
© Б.Р. Кусов, А.Б. Дзайнуков, 2008
The peculiarities of consedimentation salt domes (CSD) confirm their individuality and a proper referral to separate genetic type. Genetic analog of CSD and swells are carbonate reefs and reef massifs, which are of the same age with enclosing terrigene deposits, as well as “black smokers” on the bottom of present day seas and oceans. Difference between carbonate reefs and CSD is only in chemical composition of original solutions entering the sedimentation basin through deep faults . Very demonstrative in this regard is the section of Solikamsk trough where areas of Upper Devonian reef buildups distribution above the section correspond with zone of Lower Permian salts development. CSD and postCSD have principal different features. CSD present a widely distributed genetic type of salt structures. Consedimentation salt domes are formed as result of endogene thermal chloride brines inflow through deep faults and columnar salt structures accumulation. Salt deposition within their contours is synchronous with sedimentation of adjacent terrigene sediments forming the frame rocks. The last don’t show any deformation effect from CSD. CSD and their caprocks possess a significant potential of different mineral resources and require for more detailed and complex study.
Рис. 1. СЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ПО ОПОРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОМУ ПРОФИЛЮ V-V ПРИПЯТСКОГО ПРОГИБА (Клушин С.В., 1997)
Рис. 2. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ ЧЕРЕЗ ОСТАШКОВИЧСКОЕ И ЮЖНО-ОСТАШКОВИЧСКОЕ НЕФТЯНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ПРИПЯТСКИЙ ПРОГИБ) (Грибик Я.Г., Микуикий С.П., Свидерский Э.И., 1997)
Рис. 3. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ ЧЕРЕЗ ЗОЛОТУХИНСКОЕ НЕФТЯНОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ (ПРИПЯТСКИЙ ПРОГИБ) (Пахольчук А.А., 1997)
Рис. 4. СЕЙСМИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ЧЕРЕЗ НОРДКАПСКИЙ ПРОГИБ (ЗАПАДНО-АРКТИЧЕСКАЯ ПЛАТФОРМА) (Шкарубо С.И., Шипилов Э.В., 2007)
Рис. 5. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ СОЛИКАМСКОЙ ВПАДИНЫ (Кудряшов А.И., 2001)
