Схема тектоники и перспективы нефтегазоносности северо-восточной Туркмении и прилегающих районов Узбекистана и Казахстана
И.В СКВОРЦОВ
Рассматриваемый район охватывает территорию, включающую юго-восточную часть плато Устюрт, южное Приаралье, район, ограниченный широтой г. Чарджоу и меридианом г. Кизыл-Арват.
Вопросу тектоники Туркмении посвящен ряд работ и статей, в которых излагаются различные взгляды на историю геологического развития данной территории и делаются попытки тектонического районирования ее на основе имеющихся геологических и геофизических данных [1, 2, 3, 4, 5].
Существенный вклад в изучение геологического строения северо-восточной части Туркмении внесли О.С. Вялов, А.И. Смолко, И. В. Солун, А.А. Яншин и другие.
В настоящей статье предлагается новый вариант тектоники северовосточной Туркмении, в основу которого положены данные гравиметрических исследований с учетом всех новейших геологических материалов.
В пределах рассматриваемого района выделяются две крупные гравиметрические зоны: зона положительных аномалий силы тяжести, соответствующая приподнятой части палеозойского основания, и зона отрицательных аномалий силы тяжести, охватывающая участки с более глубоким залеганием палеозоя.
К каждой из этих зон приурочен ряд тектонических элементов (см. рис. 1).
Под прогибом мы понимаем участок территории, характеризующийся сравнительно глубоким залеганием палеозойского основания и как следствие большой мощностью осадочного комплекса слагающих его пород. Зоны поднятий в гравиметрическом отношении характеризуются относительно высоким залеганием поверхности палеозойских пород.
Под наименованием «свод» понимается обширная территория сравнительно приподнятого залегания палеозойского основания, характеризующаяся малыми колебаниями значений изоаномал силы тяжести и представляющая собой по существу древнее плато, со всех сторон ограниченное глубокими прогибами.
Зона положительных значений аномалий силы тяжести охватывает северо-западную, юго-западную и восточную части описываемой территории.
Северо-западная часть зоны в западном направлении идет на соединение с Мангышлакско-Бузачинской зоной поднятий, а на востоке через Айбугирскую зону поднятий она соединяется с восточной частью зоны.
Значения изоаномал силы тяжести в пределах этой зоны колеблются от +14 до +32 мгл.
В южной половине северо-западной части положительных аномалий силы тяжести выделяется так называемая Центрально-Устюртская зона поднятий, характеризующаяся сравнительно повышенными значениями изоаномал силы тяжести. Территориально эта зона поднятий расположена в пределах плато Устюрт и на поверхности сложена отложениями верхнего миоцена. В геоморфологическом отношении она соответствует увалу Карабаур, по гипсометрическому положению (абсолютные отметки поверхности до 291) резко выделяется на фоне ровного плато.
Юго-западная часть зоны положительных аномалий силы тяжести к западу, по-видимому, охватывает район Прикарабогазья. К восточной части ее приурочена Казахлинско-Куртышская зона поднятий, характеризующаяся изоаномалами от +8 до + 20 мгл. На поверхности эта зона сложена отложениями нижнего (альб) и верхнего мела, эоцена, среднего миоцена и сармата, а также современными озерными, пролювиальными и аллювиальными образованиями. В геоморфологическом отношении она приурочена к гипсометрически повышенному участку. В центральной части зоны поднятий вдоль ее оси расположена глубокая так называемая Гокленкуюсинская впадина.
Айбугирская зона поднятий, являющаяся связующим звеном между северо-западной и восточной частями зоны положительных аномалий силы тяжести, в территориальном отношении охватывает юго-восточную часть плато Устюрт, сложенную на поверхности отложениями неогена, палеогена и верхнего мела, и прилегающий с запада участок левобережья р. Аму-Дарья, сложенный современными аллювиальными образованиями. Максимальное значение изоаномал силы тяжести в пределах Айбугирской зоны поднятий достигает +20 мгл.
Восточная часть зоны положительных аномалий силы тяжести расположена в пределах Узбекистана. В западной части ее выделяется так называемая Аральско-Султануиздагская зона поднятий, на поверхности сложенная отложениями от современных аллювиальных до палеозойских включительно. Южная половина этой зоны поднятий имеет западно-северо-западное простирание, которое в северной части резко меняется на северо-северо-западное. Значения изоаномал силы тяжести в пределах этой зоны колеблются от +4 до + 44 мгл. В центральной части зоны расположен палеозойский хребет Султануиздаг.
В целом зона положительных аномалий силы тяжести представляет собой территорию, в пределах которой имело место интенсивное проявление мезозойской и третичной складчатости. Характерным для этой зоны является сравнительно неглубокое залегание палеозойского основания.
Зона отрицательных аномалий силы тяжести делится на две части - северную и южную.
Северная часть зоны охватывает территорию восточной половины плато Устюрт. Значения изоаномал силы тяжести в пределах ее колеблются от 0 до -24 мгл, а за пределами северной границы описываемой площади достигают -32 мгл. В пределах северной части зоны отрицательных аномалий силы тяжести выделяются следующие тектонические элементы: Северо-Устюртский прогиб, Актумсукская зона поднятий и Барса-Кельмесский прогиб.
Северо-Устюртский прогиб приурочен к северной части описываемой территории и в площадном отношении охватывает, по-видимому, довольно большой участок, расположенный к северу и северо-западу от изученного района. Простирание его близко к широтному. Наименьшее значение изоаномал силы тяжести в пределах его достигает - 32 мгл, а наибольшее (-4 и -8 мгл) фиксируется у северо-западной границы описываемой территории. Причем повышенные значения изоаномал силы тяжести, по-видимому, соответствуют местной зоне поднятий в пределах крыльевой части прогиба. На поверхности прогиб сложен сарматскими отложениями верхнего миоцена.
Актумсукская зона поднятий занимает очень малую площадь по сравнению с окружающими ее прогибами и характеризуется наличием небольшого участка с положительными значениями изоаномал силы тяжести (+4 мгл). Восточная часть этой зоны поднятий простирается в Аральское море, где отсутствие гравиметрических данных лишает возможности проследить направление ее далее к востоку (или юго-востоку) и установить истинные размеры всей зоны в целом. На поверхности эта зона сложена отложениями верхнего мела, палеогена и неогена.
Барса-Кельмесский прогиб расположен к югу от Актумсукской зоны поднятий и представляет широкую котловину, имеющую северо-западное простирание. Значения изоаномал силы тяжести здесь колеблются от -4 до -16 мгл. На поверхности он сложен в основном сарматскими отложениями верхнего миоцена и лишь в юго-западной части современными озерными песчано-глинистыми образованиями. По отложениям верхнего миоцена наиболее погруженная часть Барса-Кельмесского прогиба фиксируется в районе оз. Судачье.
Южная часть зоны отрицательных аномалий силы тяжести занимает почти всю южную половину описываемой территории и включает следующие тектонические элементы: Южно-Устюртский прогиб, Бухаро-Гаждинскую зону поднятий, Каракульский прогиб, Чарджоу-Питнякскую зону поднятий(Наименования даны Л.Г. Жуковским и В.Д. Ильиным [6].), Хорезмско-Измаильский прогиб и Каракумский свод.
Южно-Устюртский прогиб расположен между Айбугирской зоной поднятий и Каракумским сводом. К западу он простирается до Каспийского моря, ограничивая с юга зону Мангышлакских поднятий. Значения изоаномал силы тяжести в пределах этого прогиба колеблются от -16 до -24 мгл. На поверхности он сложен преимущественно неогеновыми и современными аллювиальными отложениями и частично (в западной части) озерными образованиями. В геоморфологическом отношении этот прогиб приурочивается к пониженным участкам рельефа, охватывая северную часть Сарыкамышской впадины и большую полосу пойменной части левобережья р. Аму-Дарья-Бухаро-Гаждинская зона поднятий представляет собой узкую полосу гравиметрических максимумов, простирающуюся в направлении с юго-востока на северо-запад. Для этой зоны, имеющей диапазон колебания значений изоаномал силы тяжести от -16 до 0 мгл, характерно наличие в северо-западной и юго-восточной частях небольших участков с положительными значениями изоаномал силы тяжести (+ 4 мгл). На геологической карте эта зона поднятий представлена почти сплошным полем континентальных отложений неогена и аллювиальных образований.
Каракульский прогиб ограничивает с запада Бухаро-Гаждинскую зону поднятий. Имеет, так же как и последняя, северо-западное простирание. Южная часть его по сравнению с северной значительно более погружена и характеризуется значениями изоаномал от -20 до -32 мгл. На поверхности этот прогиб сложен преимущественно континентальными отложениями нижнего и среднего плиоцена и аллювиальными образованиями. В северной части в виде отдельных пятен встречаются отложения верхнего мела и палеогена.
Чарджоу-Питнякская зона поднятий территориально расположена вдоль русла р. Аму-Дарья. Как и Гаждинская зона поднятий, характеризуется наличием в северной и южной частях участков положительных значений изоаномал силы тяжести ( + 4 мгл).
Простирание этой зоны поднятий северо-западное. На поверхности она сложена в северной части сеноманскими, туронскими и сенонскими отложениями верхнего мела, палеоценовыми и эоценовыми осадками палеогена и континентальными образованиями нижнего и среднего плиоцена, а в южной части эоценом, континентальным нижним и средним плиоценом, а также древним и современным аллювием.
Хорезмско-Измаильский прогиб отделяет Чарджоу-Питнякскую зону поднятий от Каракумского свода. Этот прогиб по существу является юго-восточным продолжением Южно- Устюртского прогиба. В территориальном отношении он охватывает узкую полосу левобережья р. Аму-Дарья.
В наиболее погруженной части прогиба значения изоаномал силы тяжести достигают - 28 мгл. На поверхности Хорезмско-Измаильский прогиб сложен преимущественно континентальными отложениями верхнего неогена и лишь в северной части современными аллювиальными образованиями.
Каракумский свод расположен в южной части описываемой территории и по площади занимает почти половину ее. В гравиметрическом отношении он характеризуется сравнительно малым колебанием значений изоаномал силы тяжести (от -8 до -20 мгл), чем довольно резко отличается от прилегающих к нему с запада, севера и востока описанных выше площадей. На поверхности Каракумский свод сложен преимущественно континентальными осадками нижнего и среднего плиоцена и на отдельных сравнительно небольших участках отложениями палеогена и сармата, а также аллювиальными и озерными образованиями. В геоморфологическом отношении он представляет собой плато, средняя гипсометрическая высота которого колеблется от 140 до 180 м. Характерно широкое развитие в пределах его барханных грядовых песков.
На территории Каракумского свода выделены четыре зоны поднятий: Западно-Каракумская, Центрально-Каракумская, Южно-Каракумская и Восточно-Каракумская.
Западно-Каракумская зона поднятий простирается почти в меридиональном направлении, параллельно Казахлинско-Куртышской зоне поднятий. Значения изоаномал силы тяжести в пределах ее колеблются от -8 до -12 мгл. На поверхности она сложена неогеновыми и современными озерными отложениями.
Центрально-Каракумская зона поднятий в гравиметрическом отношении, так же как и Западно-Каракумская зона, слабо выражена на общем фоне Каракумского свода. На юге эта зона начинается районом Серных бугров и протягивается на север до поднятия Акчакая. Амплитуда колебания значений изоаномал силы тяжести не превышает 4 мгл (от -8 до -12 мгл). Простирание Центрально-Каракумской зоны поднятий почти меридиональное. На поверхности она сложена в основном континентальными отложениями неогена и лишь местами палеогеновыми, сарматскими и аллювиальными образованиями.
Южно-Каракумская зона поднятий по существу является южным продолжением Западно-Каракумской зоны и отделена от нее лишь небольшим прогибом. В гравиметрическом отношении она аналогична двум описанным выше зонам и занимает так называемую Ербентскую группу поднятий, большинство которых имеет северозападное простирание.
Южное продолжение этой зоны поднятий уходит за пределы описываемого района. На поверхности она сложена преимущественно древнеаллювиальными образованиями.
Восточно-Каракумская зона поднятий расположена в северо-восточной части Каракумского свода и занимает значительную часть так называемых Заунгузских Кара-Кумов. На геологической карте она приурочена к сплошному полю развития континентальных отложений нижнего и среднего плиоцена. Гравиметрическая характеристика этой зоны поднятий аналогична характеристике других зон, расположенных в пределах свода. Простирание ее северо-западное. В геологическом отношении она совершенно не изучена.
Таким образом, зона отрицательных аномалий силы тяжести охватывает собой прогибы и зоны поднятий, приуроченные к территории, характеризующейся сравнительно глубоким залеганием палеозойского основания.
Необходимо отметить, что в пределах рассматриваемой территории в результате геологических и геофизических исследований выявлено более 70 локальных поднятий.
Детальное изучение разрезов скважин и обнажений, расположенных в пределах северо-восточной части Туркмении, и анализ геофизических материалов позволяют сделать следующие выводы.
1. Вся исследованная площадь имеет общее герцинское основание, относительная глубина залегания которого фиксируется гравиметрическими исследованиями.
2. В тектоническом отношении описанная территория является сложной, включающей разновозрастные структурные элементы.
3. Локальные складки в пределах описываемой территории образовались в основном в период мезозойской и третичной складчатости.
4. Наиболее интенсивное проявление мезозойской и третичной складчатости было приурочено к зоне положительных аномалий силы тяжести. Исключением являются Чарджоу-Питнякская и Бухаро-Гаждинская зоны поднятий, которые приурочены к зоне отрицательных аномалий силы тяжести.
5. В районе Каракумского свода третичная складчатость проявлялась менее интенсивно.
6. Структурный план мезозоя совпадает с рельефом поверхности герцинского основания.
7. Осадки третичного возраста в; большинстве случаев отлагались на размытой поверхности меловых отложений, что обусловило несовпадение мезозойского и третичного структурных планов.
8. К окраинным участкам зоны положительных аномалий силы тяжести, как правило, приурочены глубокие прогибы, в пределах которых мощность осадочного комплекса пород в ряде мест будет превышать 3000 м.
Перспективы нефтегазоносности рассматриваемой территории связываются с отложениями юры и мела (рис. 2).
В пределах юго-восточной части изученной площади, в районе Гаждинского и Ташкудукского поднятий, из отложений верхнего и нижнего мела получены газовые фонтаны с большим дебитом.
В районе Питняка (левый берег р. Аму-Дарья) зафиксированы поверхностные выходы газа и газопроявления в скважинах. При испытании глубоких скважин, пробуренных на Тюя-Муюнской и Султан-Санджарской структурах, установлено наличие нескольких водоносных горизонтов с водой хлоркальциевого типа и высоким содержанием иода и брома. Большинство этих скважин газирует, а в скв. 3 Тюя-Муюна в отложениях верхней юры установлено наличие густой нефти.
Рядом с пос. Ходжейли (между г. Нукус и г. Куня-Ургенч) в скважине, пробуренной Приаральской экспедицией СГПК, на глубине 910 м из отложений юры отмечалось слабое газирование.
В скважинах, пробуренных в районе Серного Завода, установлено наличие хлоркальциевых вод и отмечены газопроявления.
Все эти факты в совокупности с благоприятным структурным планом рассматриваемой территории позволяют с уверенностью относить ее к числу перспективных.
На основании тектонического районирования с учетом имеющихся данных о литологии и мощностях мезозойских отложений вся рассматриваемая часть Восточной Туркмении в отношении перспектив нефтегазоносности делится на четыре категории площадей: площади бесперспективные, площади малоперспективные, площади, перспективные для юрских и нижнемеловых отложений, и площади, перспективные для юрских, нижнемеловых и верхнемеловых отложений.
К площадям бесперспективным отнесены участки, сложенные на поверхности метаморфизованными палеозойскими отложениями.
К числу площадей малоперспективных отнесена вся зона положительных аномалий силы тяжести, на поверхности сложенная меловыми и третичными отложениями.
В пределах этой территории маловероятно встретить промышленные залежи нефти в связи со сравнительно малой мощностью осадочного комплекса.
Площади, перспективные в отношении нефтегазоносности, полностью охватывают всю зону отрицательных аномалий силы тяжести.
В пределах этой территории выделяются две категории площадей: площади, перспективные для юрских и нижнемеловых отложений, к которым относятся Каракумский свод и все зоны поднятий, и площади, перспективные для юрских, нижнемеловых и верхнемеловых отложений, охватывающие зоны прогибов (Южно-Устюртский, Хорезмско-Измаильский и Каракульский прогибы).
Таким образом, первоочередными объектами для поисков нефти и газа являются участки глубоких прогибов, а также зоны поднятий, приуроченные к зоне отрицательных аномалий силы тяжести.
В настоящее время в пределах рассматриваемой территории проводится большой объем сейсмических работ.
В площадном отношении эти работы приурочиваются преимущественно к зоне положительных аномалий силы тяжести и лишь только частично охватывают зоны прогибов (профиль Ташауз - Серный Завод).
Для быстрейшего освоения районов Восточной Туркмении необходимо в ближайшее время всю территорию, приуроченную к прогибам, изучить региональными сейсмическими профилями. Последние позволят форсированно изучить глубинное строение всей этой территории и выявить локальные структуры, которые явятся объектами для бурения на нефть и газ.
В первую очередь как наиболее перспективные следует разбуривать локальные поднятия, приуроченные к крыльевым частям Южно-Устюртского, Хорезмско-Измаильского и Каракульского прогибов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Архангельский А.Д. Введение в изучение геологии Европейской России, ч. I, 1923.
2. Архангельский А.Д., Федынский В.В. Геологические результаты гравиметрических исследований в Средней Азии и юго-западном Казахстане. Изв. АН СССР, сер. геол., № 1, 1936.
3. Годин Ю.Н. Платформы Туркменистана и прилегающих территорий. Фонды МНИ, 1957.
4. Карпинский А.П. К тектонике Европейской России. Изв. АН, VI сер., № 12-15, 1919.
5. Мушкетов Д.И. Геологический очерк Туркестана. Изд. АН СССР, 1928.
6. Жуковский Л.Г., Ильин В.Д. Основные черты тектоники и перспективы нефтегазоносности Бухаро-Хивинской депрессии. Геология нефти, 1957, № 7.
ВНИГНИ
Рис. 1. Схема тектоники северо-восточной Туркмении и прилегающих районов Узбекистана и Казахстана.
I- зона положительных значений аномалий силы тяжести, в пределах которой выделяются следующие зоны поднятий: I -Центрально-Устюртская; II -Айбугирская; III-Аральско-Султан-Уиздагская; IV-Казахлинско-Куртышская; 2-зона отрицательных значений аномалий; V- Северо-Устюртский прогиб; VI - Актумсукская зона поднятий; VII -Барса-Кельмесский прогиб; VIII - Южно-Устюртский прогиб; IX-Хорезмско-Измаильский прогиб; X - Чарджоу-Питнякская зона поднятий; XI - Каракульский прогиб; XII - Бухаро-Гаждинская зона поднятий; XIII - Каракумский свод, в пределах которого выделены четыре зоны поднятий: XIIIa - Западно-Каракумская; XIII6 - Центрально-Каракумская; XIIIв - Южно-Каракумская и XIIIг - Восточно-Каракумская; 3 - зоны поднятий; 4 – зоны прогибов; 5-граница Каракумского свода.
Рис. 2. Карта перспектив нефтегазоносности северо-восточной Туркмении и прилегающих районов Узбекистана и Казахстана.
1- бесперспективные площади; 2 - малоперспективные площади; 3-площади, перспективные для юрских и нижнемеловых отложений; 4-площади перспективные для юрских, нижнемеловых и верхнемеловых отложений.