Некоторые вопросы геологии юго-востока Куйбышевского Заволжья
Л.Н. ЕЛАНСКИЙ, М.И. ТОЛКАЧЕВ
К юго-восточной части Куйбышевского Заволжья относится территория, расположенная к югу от Кинель-Черкасского нефтегазоносного района. Южной границей этой территории является прибортовая зона Прикаспийской впадины, входящая в Саратовское Заволжье.
Юго-восток Куйбышевского Заволжья является районом, высокоперспективным на нефть и газ. Перспективы его в значительной мере связаны с возможным распространением здесь мощных терригенных отложений карбона и девона.
В настоящей статье рассматривается лишь один вопрос этой весьма актуальной проблемы, касающийся выделения в разрезе терригенной толщи нижнего карбона.
На Мухановском месторождении нефти эта толща представлена осадками тульского и угленосного горизонтов, а также верхней части турнейского яруса; общая мощность толщи превышает здесь 400 м.
По мнению В.М. Познера, В.А. Лобова и некоторых других геологов, наиболее мощные терригенные образования нижнего карбона приурочены к так называемой Волго-Камской внутриформационной впадине. Эта впадина по редкой сети скважин прослежена далеко на север, где несколько южнее Перми она сливается с Предуральским прогибом. Ширина впадины на ряде участков достигает нескольких десятков километров.
В свете тех ответственных задач, которые поставлены перед нефтяниками Куйбышевской области, исключительно важное значение приобретает проблема трассирования зоны максимальных мощностей терригенного комплекса в пределах юго-восточного склона Русской платформы. Имеющиеся на этой обширной территории (15 тыс. км2) несколько глубоких скважин сконцентрированы на одной площади (Дергуновка), к тому же расположенной на борту Волго-Камской впадины.
Естественно, что в таких исключительно неблагоприятных условиях любые попытки прогнозов, основывающихся на известной лишь в общих чертах тектонике кровли палеозоя, не могут считаться достаточно обоснованными. Тщетность таких попыток еще более очевидна, если учесть вполне возможное несоответствие структурных планов по выше- и нижезалегающим пластам. Все это вынуждает нас использовать для решения задачи широкий комплекс геофизических методов исследований.
Геологическая интерпретация материалов региональных геофизических исследований
В основу количественной интерпретации геофизических материалов были положены следующие критерии, намечающие связь аномальных полей с доживетской тектоникой фундамента.
1. Региональные отрицательные или может быть точнее минимальные магнитные аномалии отвечают древним выступам фундамента, сложенным практически немагнитными гранитами и плагиоклазовыми гранито-гнейсами. Ослабление на выступах магнитных свойств пород явилось следствием воздействия на них процессов эрозии и гранитизации [1].
2. Региональные минимальные интенсивности «остаточных» гравитационных аномалий также соответствуют выступам фундамента, а максимальные интенсивности - его впадинам.
Эти положения были проверены на достаточно изученных бурением площадях, расположенных в пределах Жигулевско-Пугачевского и склонов Токмовского и Татарского оводов. Учитывая в общем положительные результаты этой проверки, предложенные критерии были распространены нами на совершенно не изученную юго-восточную часть Куйбышевского Заволжья.
Итогом качественной интерпретации материалов магниторазведки и гравиразведки явилась схема доживетской структуры фундамента (рис. 1).
Так как предлагаемая схема не может существенно детализировать строение ранее разбуренных площадей на территории Жигулевско-Пугачевского, Татарского и Токмовского сводов, остановимся лишь на кратком описании основных структурно-морфологических элементов, осложняющих юго-восточный склон Русской платформы.
На северо-востоке склона выделяется обширный погребенный свод фундамента (Бузулукско-Пилюгинский). Впервые указание на существование этого свода дано в работе Э.Э. Фотиади.
На основании проведенных геофизических исследований впервые в описываемом районе выделен Южнокуйбышевский выступ фундамента, расположенный несколько южнее Бузулукско-Пилюгинского. Также впервые выделена группа Чагано-Камеликских локальных выступов фундамента.
Имеются основания полагать, что в пределах указанных поднятий фундамента полностью отсутствуют доживетские осадки, а вышележащие терригенные образования имеют относительно сокращенные мощности.
Несомненно, что древний структурный план докембрия под влиянием различных тектонических движений претерпел к нашему времени существенные изменения.
Для построения современного рельефа поверхности докембрия нами были выполнены количественные расчеты глубин залегания магнитных масс, приуроченных в основном к кровле кристаллических пород. Расчеты производились различными способами, известными из практики как отечественной, так и зарубежной аэромагнитной съемки.
Вычисленные глубины в совокупности с данными бурения позволили построить структурную схему современного рельефа поверхности фундамента (рис. 2). В пределах юго-востока области относительно приподнятые участки остались неизменными и приурочены к Бузулукско-Пилюгинскому своду, а также к группе Чагано-Камеликских выступов фундамента.
Южнокуйбышевский выступ в результате интенсивных тектонических подвижек оказался несколько погруженным и расположенным на обширной структурной террасе к югу от с. Утевка. Отчетливо намечен на схеме весьма протяженный структурный мыс фундамента, протягивающийся от района г. Чапаевск в юго-восточном направлении.
Максимальные глубины докембрия прослеживаются к востоку от с. Большая Глушица и в меридиональной полосе несколько западнее г. Бузулук.
Таковы общие черты тектоники докембрия, позволившие нам с некоторой уверенностью в успехе приступить к решению поставленной проблемы, основываясь далее на материалах сейсмической разведки.
Очевидно, что включение в комплекс исследований третьего независимого геофизического метода создает одновременно и предпосылки для объективной проверки ранее сделанных выводов, касающихся глубинной тектоники района.
В настоящее время сейсморазведкой методом отраженных волн на многих площадях Куйбышевского Заволжья с различной степенью достоверности прослеживаются отражения от следующих стратиграфических границ: от кровли терригенных отложений девона (Д), от кровли и подошвы терригенных отложений нижнего карбона (У и Т), от кровли тарусского горизонта нижнего карбона (С), от кровли верейского горизонта (В), от кровли кунгурского яруса (К) и от кровли терригенном пачки Калиновской свиты верхней перми. Отражающий горизонт, приуроченный к кровле терригенных осадков нижнего карбона, прослеживается наиболее уверенно и принимается за опорный отражающий горизонт. На отдельных площадях (например, Кинель-Черкасский нефтегазоносный район), где терригенные отложения нижнего карбона имеют большую мощность, спорадически прослеживается отражающий горизонт, сопоставляющийся с подошвой глинистой пачки угленосного горизонта (горизонт У'). Таким образом, имеющиеся в настоящее время материалы сейсмической разведки Куйбышевского Заволжья содержат данные, необходимые для оценки на отдельных площадях мощностей терригенной толщи нижнего карбона (горизонты У и Т).
Пример выделения указанных отражений на сейсморазрезах приведен на рис. 3.
Следует напомнить, что качество отражений в отношении надежности их корреляции и количественных построений зависит от следующих причин: 1) сейсмогеологических условий верхней части разреза; 2) литологической характеристики отражающих горизонтов стратиграфического разреза; 3) совершенства методики сейсмических наблюдений.
Вследствие этих причин характер проявления на сейсмограммах каждого отражающего горизонта по площади различен.
Важные для нас отражения от подошвы терригенного комплекса нижнего карбона наблюдаются лишь на тех площадях, где мощность этого комплекса достаточно велика (более 75-100 м). При меньшей его мощности на сейсмограммах наблюдается наложение отражений, препятствующее выделению подошвы терригенных образований.
В общем качество отражений, или степень достоверности построений отражающих горизонтов, лучше всего на площадях Кинель-Черкасского нефтегазоносного района. Далее к югу первичный сейсморазведочный материал становится менее надежным.
Для оценки мощности искомого терригенного комплекса нами использованы сейсмические разрезы по профилям, расположенным к югу, юго-западу и востоку от Мухановского месторождения. Всего по сейсморазрезам получено 112 значений мощности.
При сопоставлении этих мощностей с мощностями терригенного комплекса по литологическим колонкам ближайших скважин получились значительные расхождения. Причина таких расхождений заключается в следующем: физические границы терригенного комплекса, определенные по данным сейсмокаротажа, оказались более широкими, чем установленные по литологическим признакам на основе керна. Однако в изменении этих значений имеется легко уловимая закономерность: с ростом мощностей всего терригенного комплекса в его физических границах увеличивается и мощность осадков угленосной свиты.
На основании намеченной закономерности мы можем полагать, что зоны максимальных мощностей всего терригенного комплекса в целом одновременно являются и зонами максимальных глубин искомой внутриформационной впадины, заполненной осадками угленосного возраста.
Используя значения, снятые с сейсморазрезов, а также данные бурения на смежных площадях, нами построена схема распространения максимальных мощностей терригенного комплекса нижнего карбона (рис. 4).
При рассмотрении схемы в первую очередь обращает на себя внимание расширение исследуемой зоны примерно на широте 53º00'. Кроме основных двух ветвей, уходящих в южном направлении, здесь намечаются также заливообразные ответвления к северо- западу и востоку.
Более подробно остановимся на характеристике внутриформационных впадин, простирающихся в южном направлении. Западная ветвь, проходящая через с. Большая Глушица, была построена на основе значительного числа определений мощности, так как эта территория покрыта довольно густой сетью сейсморазведочных профилей.
Уверенность в конфигурации западной ветви, а также в построениях и для северной части схемы дала возможность уяснить место внутриформационной впадины нижнего карбона на схеме современного рельефа фундамента (см. рис. 2). Выявилась вполне отчетливая и, по-видимому, естественная закономерность: зона максимальных мощностей терригенного комплекса приурочена к участкам максимальных прогибов кровли докембрия. Намеченная закономерность позволила нам протрассировать и восточную ветвь искомой впадины.
В основу ориентации при этом был положен обширный меридиональный прогиб фундамента, проходящий на рис. 2 несколько западнее г. Бузулук. Такой подход дал возможность полностью восстановить картину древнего, наиболее интенсивного внутриформационного размыва.
Выводы
1. В настоящее время в отдельных районах Волго-Уральской области на основе использования широкого комплекса геофизических исследований возможны выделение в геологическом разрезе и трассирование по площади зон увеличенных мощностей терригенной толщи нижнего карбона.
2. Более детальному изучению этого вопроса, сопровождаемому построениями карт изопахит, должно предшествовать дальнейшее повышение точности исходных геофизических данных.
3. Установленное по материалам сейсморазведки сокращение мощностей терригенной толщи на отдельных площадях исследуемого района является объективным подтверждением существования здесь неизвестных ранее доживетских выступов фундамента (Южнокуйбышевского и группы Чагано-Камеликских), намеченных по данным магниторазведки и гравиразведки.
4. Схема распространения максимальных мощностей терригенных осадков нижнего карбона должна представлять несомненный практический интерес при оценке перспектив нефтегазоносности юго-востока Куйбышевского Заволжья.
ЛИТЕРАТУРА
1. Еланский Л.Н. О связи гравитационных и магнитных аномалий с процессом гранитизации. Геология нефти, 1958, № 2.
2. Жук И.Я. Ближайшие задачи сейсморазведки в Куйбышевском Заволжье. Научно- техн. информ. бюллетень 1-го управл. Куйбыш. совнархоза и НТО нефтяников. «Куйбышевская нефть», № 1-2. Куйбышевское книжное изд-во, 1957.
3. Фотиади Э.Э. К методике геологической интерпретации гравитационных аномалий Русской платформы. Сб. «Разведочная и промысловая геофизика», вып. 3, Гостоптехиздат, 1951.
4. Фотиади Э.Э. К проблеме геологической интерпретации аномалий силы тяжести на Русской платформе. Сб. «Прикладная геофизика», вып. 12, Гостоптехиздат, 1955.
Куйбышев, НИИ НП
Рис. 1. Схема тектонического районирования доживетской структуры фундамента Куйбышевского Заволжья по материалам бурения и геофизики (сост. Л.Н. Еланский).
Поднятия: I-Жигулевско-Пугачевский свод, II - склоны Токмовского свода. III - склоны Татарского свода, IV - Бузулукско-Пилюгинский свод, V - Южнокуйбышевский свод. Впадины: VI - Сокско-Кинельская, VII - Южнокуйбышевская.
1 - Надеждинский локальный выступ; 2 - Нурлатский локальный выступ; 3, 4 и 5 - группа Чагано-Камеликских локальных выступов.
Пунктиром показаны возможные глубинные разломы фундамента.
Рис. 2. Структурная схема поверхности докембрийского фундамента Куйбышевского Заволжья по данным бурения и аэромагнитной съемки (сост. Л.Н. Еланский).
1 - выступы фундамента; 2 - склоны выступов; 3-точки расчета глубин немагнитным аномалиям; 4 - скважины со значениями глубины залегания фундамента.
Рис. 3. Пример сейсмического разреза (Георгиевско-Пустоваловская площадь).
Д, Т, У', У, С, В, К - индексы отражающих горизонтов
Рис. 4. Схема распределения максимальных мощностей терригенной толщи нижнего карбона по данным бурения и геофизики (сост. Л. Н. Еланский и М. И. Толкачев).
