К оглавлению

Новые данные о строении соленосной толщи верхнего девона в Припятском прогибе

Г.X. ДИКЕНШТЕЙН, И.Н. ШЕБУЕВА

Для верхнего девона Припятского прогиба характерно широкое развитие соленосных отложений, мощность которых (включая межсолевые терригенно-карбонатные образования) достигает 3400 м [1]. С этой толщей осадков связаны все известные нефтепроявления в Припятском прогибе, а также промышленная нефть, полученная в 1953 г. в одной из скважин на южном крыле Ельского поднятия. Между тем изученность разреза соленосной толщи недостаточна.

По данным ряда исследователей [2, 3, 4] возраст рассматриваемой толщи охватывает значительную часть франского и фаменского ярусов. Толща залегает на фаунистически охарактеризованных евлановских слоях. Последние относятся к так называемой подсолевой части разреза. Надсолевые отложения представлены глинисто-карбонатными образованиями данково-лебедянского возраста.

Внутри соленосной толщи выделяются межсолевые задоно-елецкие отложения мощностью около 500 м, представленные чередующимися карбонатными и глинистыми породами, богатыми органическими остатками. Граница между франским и фаменским ярусами проводится по подошве указанной межсолевой толщи.

Возраст верхней соли (заключенной между задоно-елецкими и данково-лебедянскими слоями) принимается как елецкий - данково-лебедянский. Нижняя соль (заключенная между евлановскими и задоно-елецкими слоями) датирована как ливенская.

В связи с ничтожным выходом керна о строении соленосной части разреза известно очень мало. Слагается толща каменной солью с многочисленными прослоями глинисто-карбонатных пород (доломитов, ангидритов, карбонатных глин, иногда песчаников). Мощность верхней толщи соли колеблется от 800 до 1900 м. Нижняя соленосная толща пройдена полностью только в скв. 15 Ельской площади, где мощность ее превышает 1000 м. Причины изменения мощности соли не ясны, и объяснить указанное явление течением соли при формировании соляных куполов не всегда возможно.

Кровля и подошва как верхней, так и нижней соли хорошо отбивается на кривых электрического каротажа по резкому увеличению сопротивления в соленосных отложениях. Однако внутри последних до настоящего времени выделить какие-либо надежные опорные горизонты не удавалось, в связи с чем верхняя и нижняя соленосные толщи не расчленены.

Для разреза соленосной толщи и надсолевых отложений, т. е. для длительного периода от евлановского времени до конца верхнего девона, перерывов в осадконакоплении не зафиксировано.

При решении различных тектонических вопросов возникла необходимость детального расчленения разреза верхнего девона, что удалось в ряде случаев осуществить, используя результаты геофизических исследований скважин.

Для изучения строения и сопоставления соленосных отложений использованы данные гамма-каротажа и нейтронного гамма-каротажа. Комбинация этих двух методов исследования скважин позволяет в ряде случаев выделить отдельные пласты соли и достаточно уверенно прослеживать их от скважины к скважине.

Межсолевые отложения характеризуются достаточно хорошо дифференцированной кривой кажущегося электрического сопротивления, что позволило выделить в них характерные пачки и сопоставить между собой почти все разрезы.

Верхняя соленосная толща на диаграммах гамма-каротажа и нейтронного гамма-каротажа (ГК и НГК) наиболее отчетливо расчленяется по скважинам Заозерного поднятия (рис. 1). В пределах последнего пробурены четыре скважины глубиной от 3000 м (скв. 1, 2, 3) до 3200 м (скв. 4). Глубина залегания кровли соли в скв. 1 1260 м, в скв. 2 1478 м, в скв. 3 1570 м и в скв. 4 1650 м.

Рассмотрение диаграмм ГК и НГК (рис. 2) показывает, что соленосная толща содержит многочисленные прослои пород, обладающих по сравнению с солью повышенной гамма-активностью, причем пласты соли резко выделяются по характерному сочетанию минимума кривой ГК с максимумом НГК.

При сопоставлении диаграмм легко заметить сходство в конфигурации кривых, отображающих однородные части разреза во всех четырех скважинах. При детальном изучении диаграмм удается проследить каждый пласт соли, причем мощность отдельных пластов почти не меняется. Всего по разрезу насчитывается до 70 пластов соли, разделенных прослоями терригенных пород.

Соленосная толща Заозерного поднятия подразделена на десять условных пачек, отличающихся главным образом частотой или мощностью прослоев терригенных пород. Исключением является пачка IV, характеризующаяся равномерным относительным максимумом на кривой ГК и противоположным эффектом на кривой НГК. Указанная пачка (судя по характеру диаграммы) сложена глинами, что подтверждается также керновым материалом.

Особый интерес представляет контакт соленосной толщи с надсолевыми девонскими отложениями (см. рис. 2). Верхняя пачка X присутствует полностью только в скв. 4, где мощность ее равна 164 м. В скв. 3 и 1 наблюдается нижняя ее часть мощностью соответственно 50 и 30 м. В скв. 2 пачка X отсутствует и пачка IX также представлена не полностью. Таким образом отмечается трансгрессивное залегание надсолевых осадков на различных горизонтах соленосной толщи с резким угловым несогласием между ними.

В пределах Заозерного поднятия на соленосной толще залегают одновозрастные (по аналогии с Ельской площадью данково-лебедянские) глинисто-карбонатные образования, хорошо сопоставляемые между собой на диаграммах ГК и НГК. Поэтому наблюдаемая картина не может быть объяснена фациальными изменениями пород. Приведенные данные свидетельствуют о наличии перерыва, связанного с тектоническими движениями, в период, предшествовавший отложению данково-лебедянских надсолевых осадков.

Глинистую пачку IV в некоторых случаях принимали за аналог межсолевых задоно-елецких слоев. Однако совокупность данных электрического, гамма-каротажа и нейтронного гамма-каротажа полностью исключает такую возможность. Задоно-елецкие слои вскрыты в нижней части разреза скв. 1, 2 и 3, где наблюдается резкое повышение значений на кривой ГК, связанное со сменой пород. Нижележащая толща хорошо сопоставляется по всем видам каротажных исследований (электрических, ГК и НГК) с верхней частью межсолевых задоно-елецких отложений Ельского поднятия и является аналогом последних. В скв. 4 эти слои не вскрыты.

Мощность пачки I, залегающей в основании верхней соленосной толщи, значительно изменяется. В скв. 1 мощность ее равна 150 м, в скв. 2 172 м и в cкв. 3 70 м.

Указанные факты заставляют предполагать, что соленакопление в различных участках Заозерного поднятия началось не одновременно и происходило на неровной поверхности дна бассейна. Подстилающие соленосную толщу межсолевые отложения в районе Заозерного поднятия вскрыты не полностью, в связи с чем трудно сделать вывод о том, на какие именно горизонты ложится соль. В то же время интересно отметить, что в пределах Ельского поднятия, где межсолевые отложения достаточно хорошо сопоставляются по кривым сопротивления, выявлена их неравнозначность в зоне контакта с покрывающей солью. Установлено, что увеличение мощности межсолевых отложений на 70-100 м в скв. 1 и 5 по сравнению с более восточными скв. 12 и 13 (см. рис. 1) происходит за счет верхней части толщи, а возможно и вследствие появления новых горизонтов, в то время как нижележащие слои сохраняют одинаковую мощность во всех разрезах. Аналогичное явление наблюдается также на Копаткевичском поднятии.

Приведенные данные дают основание предполагать значительные изменения в режиме осадконакопления на границе межсолевых и соленосных отложений, обусловленные, видимо, тектоническими причинами.

В пределах Ельского поднятия верхняя соленосная толща вскрыта почти всеми скважинами. Однако гамма-каротаж проведен здесь не везде и качество диаграмм не всегда удовлетворительно. В частности, в скв. 2, вскрывшей нефтяную залежь, гамма- каротаж не проводился, в связи с чем сопоставить вскрытые ею отложения с разрезами других скважин, к сожалению, не представляется возможным.

Сопоставление разрезов верхней соленосной толщи Ельского поднятия связано с большими трудностями. Здесь в большинстве случаев кривые ГК и НГК дифференцированы очень слабо. Соленосная толща Ельского поднятия представляется более монолитной и содержит значительно меньшее количество прослоев терригенных пород. В ней отсутствует также глинистая пачка, наблюдаемая в разрезах Заозерного поднятия. Только в скв. 10 и 11, где происходит значительное увеличение мощности соленосной толщи по сравнению со скв. 1, 5 и 15, отмечаются частые прослои терригенных пород, приуроченных к средней части разреза.

На приводимом сопоставлении (рис. 3) отчетливо прослеживается одна небольшая пачка R1γ, состоящая из четырех пластов соли, разделенных небольшими прослоями пород с повышенной гамма-активностью.

Наличие пачки R1γ, позволяет подразделить рассматриваемую толщу на две неравные части.

Как видно из рис. 3, по кривым НГК можно выделить отдельные пачки соли, довольно хорошо сопоставляемые по скв. 1, 5 и 15. Разрез скв. 10 резко отличен от разрезов других скважин в связи с появлением мощной пачки, содержащей много прослоев терригенных пород. Вследствие этого и увеличивается мощность рассматриваемой толщи.

Верхняя часть разреза соленосной толщи, как видно из сопоставления, имеет черты сходства во всех скважинах. В то же время здесь отмечаются значительные колебания мощности и неоднородность состава отложений, подстилающих надсолевые данково-лебедянские слои. О причинах, обусловивших эти различия, судить трудно, так как детальное сопоставление разрезов по имеющимся материалам пока провести не удалось. Аналогичные замечания могут быть сделаны относительно нижней части соленосной толщи, залегающей на межсолевых задоно-елецких слоях.

Для сопоставления разрезов Ельского и Заозерного поднятий на рис. 3 помещены диаграммы ГК и НГК одной скважины Заозерного поднятия. Как видно, пачка R1γ, отмечаемая во всех Ельских разрезах, имеется и в Заозерной (на рис. 2 этой пачке присвоен номер III). Над ней в разрезе скв. 10 располагается 200-метровая пачка А, включающая много прослоев терригенных пород и являющаяся, видимо, аналогом глинистой пачки IV Заозерного поднятия.

Далее кверху отмечается относительное обеднение разреза терригенным материалом как в скв. 10, так и в скв. 1 Заозерной, что позволяет предполагать соответствие разрезов до кровли пачки Б. Таким образом удается частично сопоставить разрезы соленосной толщи, удаленные друг от друга на значительные расстояния (до 40 км) и характеризующие различные структурные зоны [1].

Проведенные исследования показали, что применение гамма-каротажа и нейтронного гамма-каротажа для изучения мощных соленосных отложений является весьма эффективным.

Рассмотренный материал по Ельскому и Заозерному поднятиям дал возможность при помощи кривых ГК и НГК не только расчленить и сопоставить разрезы верхней соленосной толщи, но также выявить размывы, угловые несогласия и зафиксировать фациальные изменения, происходящие в одновозрастных отложениях.

Наиболее важен вывод о несогласном залегании надсолевых данково-лебедянских слоев на размытой поверхности соли, установленном в пределах Заозерного поднятия и имеющем, вероятно, более широкое распространение.

Практическое значение при разведочных работах приобретает выделение репера R1γ, при помощи которого удалось сопоставить разрезы верхней соленосной толщи Ельского и Заозерного поднятий.

Полученные данные открывают широкие возможности для изучения тектоники и истории развития структурных форм в Припятском прогибе.

ЛИТЕРАТУРА

1.     Дикенштейн Г.X., Кирейчев В.Д., Смилга И.П., Шебуева И.Н. Тектоника Припятского прогиба. Журн. «Геология нефти», 1957, № 4.

2.     Махнач А.С., Пистрак Р.М., Стефаненко А.Я., Тихомиров С.В. К стратиграфии подсолевых девонских отложений Припятского прогиба. Изв. АН СССР, сер. геол., № 3, 1955.

3.     Тихомиров С.В., Пистрак Р.М. Развитие Припятского прогиба в конце франского и фаменского времени. ДАН СССР, т. 105, № 6, 1955.

4.     Фурсенко А.В. О верхнедевонских отложениях Припятского Полесья. ДАН СССР, т. 90, № 2, 1953.

ВНИГНИ

 

Рис. 1. Схема расположения скважин на Заозерном и Ельском поднятиях.

1-изогипсы по кровле соли; 2-скважины. I-Заозерное поднятие; II-Ельское поднятие.

 

Рис. 2. Сопоставление разрезов фаменской соленосной толщи Заозерного поднятия по данным гамма-каротажа и нейтронного гамма- каротажа.

Сплошные линии-кривые НГК; точечный пунктир - кривые ГК.

 

Рис. 3. Сопоставление разрезов фаменской соленосной толщи Ельского и Заозерного поднятий по данным гамма-каротажа и нейтронного гамма-каротажа.

Сплошные линии-кривые НГК, точечный пунктир - кривые ГК.