К оглавлению

УДК 551.762.33:551.76(477.75)

Рифовые ловушки верхней юры-берриаса Юго-Восточного Крыма - новый объект поисков залежей углеводородов

А.Д. САМАРСКИЙ, Б.М. ПОЛУХТОВИЧ, И.В. ПОПАДЮК, Е.В. САМАРСКАЯ (УкрНИГРИ)

В последние годы в Юго-Восточном Крыму с целью изучения возможных погребенных зон рифогенных известняков в отложениях верхней юры проведен комплекс геолого-геофизических работ и пробурены две параметрические скважины - 1 Мошкаревская и 1 Видненская. Полученные данные позволили уточнить историю развития территории и, таким образом, наметить возрастную и пространственную локализацию органогенных построек верхней юры - берриаса, а также обосновать их возможное распространение в пределах Керченского полуострова.

Формирование Восточно-Крымского прогиба как единой крупной структурной единицы началось в Оксфорде [1]. В начальную стадию развития его приосевая зона, по всей видимости, располагалась вблизи Туакского поднятия, служившего основным поставщиком терригенного, в том числе грубообломочного, материала, который концентрировался главным образом вдоль южного борта прогиба. Зона максимального прогибания (район пос. Планерское - г. Феодосия) заполнялась песчано-глинистыми образованиями и являлась отрицательным барьером для распространения туакских конгломератов в северную прибортовую зону.

На территории, прилегающей к прогибу с севера, накапливалась пестроцветная существенно грубообломочная толща прибрежно-континентальных образований, вскрытая бурением на Гончаровской (скв. 5, интервал 1650-2015 м) и Тамбовской (скв. 3, интервал 4374-4600 м) площадях и залегающая на породах таврической серии ( рис. 1 ). Источником сноса обломочного материала служили южные участки суши Скифской плиты [2].

По нашему мнению, пестроцветная толща асинхронна: она омолаживается к северу, отражая трансгрессивный характер перемещения береговой линии бассейна Восточно-Крымского прогиба ( рис. 2).

Последующее воздымание Туакского поднятия в кимеридже - титоне [1] сопровождалось смещением оси прогибания к северу и миграцией в этом же направлении береговой линии, что привело к снижению активности платформенных источников сноса и превращению прибрежных участков оксфордского бассейна в мелководный шельф с карбонатно-терригенной седиментацией. Разрезы, характеризующие этот этап, вскрыты скв. 5 Гончаровской и 3 Тамбовской.

В то же время южнее, в зоне интенсивного прогибания, в умеренно глубоком морском бассейне в условиях компенсационного режима седиментации формируется мощная (1500-2000 м) толща карбонатно-терригенных флишоидов с прослоями конгломератов [1].

Дальнейшее расширение трансгрессии в верхнем титоне-берриасе, удаленное положение северных источников сноса при сохранившихся, по-видимому, темпах прогибания, пенепленизация южного Туакского источника сноса - все это обусловило усиление роли карбонатных отложений в выполнении Восточно-Крымского прогиба. Однако нестабильный тектонический режим, близость к источникам терригенного материала, флишевый характер осадконакопления не способствовали рифообразованию в южной и центральной частях прогиба, и рост органогенных построек не продвинулся дальше образования отдельных биостромов, биогермов и сравнительно мелких массивов [1, 3].

Несколько иная картина наблюдается на северном борту прогиба. Удаленность платформенного источника сноса и наличие отрицательного барьера в виде зоны интенсивного прогибания, перехватывающего терригенный материал, поступавший с юга, наличие крутого флексурного перегиба по краю шельфа при прочих благоприятных предпосылках обеспечили формирование в этом районе значительных рифогенных построек титон-берриасского возраста ( рис. 3 ). Региональным структурным контролем зоны рифообразования здесь является выражавшаяся палеогеоморфологически полоса сближенных сбросов, разделяющая структуры мегантиклинория Горного Крыма и Скифской плиты. Рифы вдоль нее наблюдаются спорадически на современной дневной поверхности от Караби-Яйлы до Агармыша. В изученном районе они погребены под более молодыми отложениями и с различной степенью уверенности следятся комплексом геолого-геофизических методов.

В меридиональном сечении через Видненскую параметрическую скважину прослеживается сложно построенный рифогенный комплекс, состоящий из двух массивов. Южный, выделяемый по данным работ Н.Н. Приемышева и др., имеет, вероятнее всего, титонский возраст. Элементы его строения, размеры по горизонтали и мощность предполагаются весьма условно.

Одновозрастные этому рифу образования в скв. 5 Гончаровской и 3 Тамбовской, 1 Видненской представлены карбонатными породами (известняками и реже мергелями) с прослоями известковистых алевритистых аргиллитов, песчаников и алевролитов. Вещественный состав, характер флоры и фауны, в том числе очень крупных фораминифер анхиспироциклин, свидетельствуют о крайне мелководных условиях осадконакопления. Это образования шельфовой зоны титонского бассейна с ограниченным привносом терригенного материала, расположенной в тыльной части указанной выше органогенной постройки.

Рифовый массив титон-берриасского возраста смещен по отношению к титонскому не только вверх по разрезу, но и по латерали к северу. По имеющимся данным, риф протягивается от Гончаровской до Видненской площади на расстояние свыше 10 км при ширине 3-4 км и мощности 250- 630 м (см. рис. 3 ).

Наиболее полно рифогенные образования изучены по материалам Видненской параметрической скв. 1. В однородной по каротажной характеристике толще здесь выделяются две части, довольно хорошо представленные керном - нижняя и верхняя.

В нижней части вскрыты известняки микрозернистые, нечетко комковатые, неравномерно перекристаллизованные; в верхней - известняки микрозернистые, узорчато и неравномерно перекристаллизованные, комковатые, комковато-органогенно-водорослевые, органогенно-сгустково-комковато - перекристаллизованые, брекчиевидного облика и др.

При достаточном разнообразии пород в целом данная толща характеризуется рядом признаков, присущих образованиям органогенных (рифовых) построек:

На сейсмических профилях описанные известняки фиксируются раздувом мощностей между горизонтами IVб и IVa в виде отдельного тела крутым южным склоном и нечетко выраженным северным.

Вкрест простирания к северу от органогенной постройки развиты тыльно-рифовые образования, представленные в разрезах Тамбовских скв. 1 и 3 терригенно-карбонатной толщей, сложенной микрозернистыми и псевдоолитовыми известняками, “мусорными” полимиктовыми песчаниками, мергелями, смешанными глинисто-алеврито-карбонатными породами с обрывками растительной органики. Известняки обогащены обломками фауны, раковинами крупных фораминифер, обрывками водорослей и мшанок. Литология, видовой состав и внешний облик микрофауны свидетельствуют о весьма мелководном характере шельфовой зоны, в пределах которой формировались эти породы. По всей вероятности, она временами отчленялась от остального морского бассейна растущим рифом, с которого сюда приносились продукты его разрушения.

Предрифовые фации или образования предрифового шельфа [5] вскрыты в Мошкаревской параметрической скважине, где отложения титона-берриаса представлены органогенно-обломочными известняками и известняковыми брекчиями, с обломками кораллов, мшанок, иглокожих, брахиопод, иноцерамов, фораминиферами и обрывками водорослей. Эти породы местами перемежаются с прослоями аргиллитов и песчаников, число которых возрастает к верху разреза.

Характер соотношения рифогенного комплекса и флиша, выполняющего, как уже было сказано выше, приосевую зону прогиба, нам представляется следующим образом. Вероятнее всего, непосредственно к югу от рифов были развиты депрессионные глинистые образования небольшой мощности. По-видимому, это они улавливаются по каротажу в виде прослоев (мощностью 10- 30 м) аргиллитов среди массивных однородных известняков на Гончаровской площади.

В результате воздымания мегантиклинория Горного Крыма в начале неокома рифогенные образования на значительной части территории были выведены на дневную поверхность и частично, а местами полностью размыты. Об этом свидетельствуют слабоокатанные обломки конгломератов и глыбы из готеривских - барремских отложений восточных предгорий. Часть рифовых массивов была перекрыта песчано-алевритовыми и глинистыми образованиями толщи выполнения (компенсации) вследствие новой крупной позднебарремской - альбской трансгрессии [1, 4]. На профилях четко выделяются структуры облекания, являющиеся важным диагностическим признаком погребенного рифового тела. Органогенные массивы Караби-Яйла, Агармыш выходят на современную дневную поверхность. Зона Гончаровско-Видненского рифа, приподнятая в эоцене-раннем олигоцене, была окончательно погребена олигоценовой трансгрессией.

Линейный характер расположения рифогенных построек и установленные закономерности латеральных и вертикальных взаимоотношений фациальных типов пород (обстановок) позволяют говорить об образованиях барьерного рифа, сформировавшегося в трансгрессивную стадию развития Восточно-Крымского прогиба (трансгрессивные рифы, по Т. Линку). Сходный характер пространственно-временной миграции рифовых известняков к северо-востоку установлен Е.А. Успенской [1] на Караби-Яйле, что указывает на региональное развитие этого явления.

Осадконакопление происходило в относительно узком (до 20-25 км) заливе, отделенном от основной акватории позднеюрского моря цепочкой островов Туакского архипелага. Очевидно, это был сравнительно неглубоководный с отдельными котловинами шельфовый бассейн, в котором быстрое прогибание в значительной мере компенсировалось привносом терригенного материала в основном с островной южной суши, а при отсутствии кластитов - карбонатообразованием [1]. Обнаружение здесь хемогенных сульфатных отложений [6] позволяет говорить даже о временами возникавших условиях резкого обмеления, по-видимому, вследствие перекомпенсации. В таком бассейне невозможно выделять континентальный склон и подножие [4], так как отсутствуют доказательства существования в позднеюрское время абиссальной зоны. Связь бассейна с основным водоемом, свободная на западе и востоке, а на юге через межостровные проливы, вполне обеспечивала циркуляцию водных масс, поставлявших питательный материал для развивавшихся в титоне - берриасе рифов.

Аналогичные органогенные постройки предполагаются и восточнее. Они, очевидно, локализуются в пределах северного борта Восточно-Крымского прогиба и генетически связаны с системой субширотных нарушений Владиславовско-Восходовской шовной зоны [5]. Пока нет убедительных данных, что барьерный риф протягивался в виде сплошной полосы. Большинство фактов говорит о том, что это была цепочка относительно изолированных массивов, разделенных межрифовыми образованиями. При этом отмечается приуроченность крупных органогенных построек к поперечным положительным структурным осложнениям, проявляющимся в пределах как платформы, так и Горнокрымской геосинклинали. Наиболее крупной из них является система Симферопольского и Качинского поднятий, на юго-восточном крыле которой развиты мощные рифы Караби-Яйлы [1]. Агармышский и Гончаровско-Видненский рифовые массивы расположены на южном окончании Шубинско-Южно-Азовского валообразного поднятия [2], фиксируемого сокращением разреза в районе Шубино и сравнительно неглубоким залеганием таврической серии в скв. 5 Гончаровской, а в промежутке трассируемого по материалам гравиметрической съемки. На меридиане Владиславовки также выделяется субмеридиональная валообразная приподнятая зона. Восточнее, в пределах Керченского полуострова, по глубокопогруженным горизонтам намечается ряд поперечных элементов в виде структурных носов, террас, ступеней (см. рис.3 ).

В титоне - берриасе эти дискордантные структуры проявлялись в рельефе дна бассейна шельфовыми выступами и были геоморфологически наиболее благоприятными участками для развития биогермов. Пониженные промежутки между ними могли служить местами разгрузки речной сети северной платформенной суши, т. е. местами поступления песчано-глинистого материала.

Один из таких участков располагался в районе Белогорского залива, который, соединяясь с Восточно-Крымским бассейном, разрывал полосу накопления рифогенных образований, протягивающуюся от Караби-Яйлы на Агармыш, Гончаровскую и Видненскую площади. Вероятно, второй участок разгрузки палеореки или системы непостоянных потоков располагался между Шубинско-Гончаровским и Владиславовским поперечными поднятиями. Развитие древних погребенных поперечных структур на основании геофизических материалов предполагается и восточнее в пределах Керченского полуострова.

Приведенные данные позволяют локализовать расположение рифогенных построек на участках осложнения северного борта Восточно-Крымского прогиба поперечными структурами (см. рис. 2 ) и рассматривать эту особенность как один из геолого-геофизических признаков при поисках залежей УВ.

На основании анализа имеющихся материалов в рассматриваемом регионе предлагаются следующие поисковые критерии выделения погребенных рифогенных образований.

1. Региональные геолого-геофизические: приуроченность титон-берриасских рифогенных комплексов к бортовой зоне верхнеюрского Восточно-Крымского синклинория, контролируемой системой продольных нарушений Владиславовско-Восходовской шовной зоны, разделяющей Скифскую плиту и мегантиклинорий Горного Крыма.

2. Локальные геолого-геофизические: преимущественное развитие рифогенных комплексов в пределах участков осложнения северного борта синклинория поперечными положительными структурами (валообразными поднятиями, ступенями, структурными носами, террасами и пр.); сокращение мощности компенсационной толщи меловых отложений над телом рифогенной постройки (минимумы мощностей между отражающими горизонтами IV нижнего мела и II палеогена).

3. Локальные геофизические:

структурные линзообразные раздувы мощностей в разрезе титона - берриаса с выпуклым верхним и почти плоским нижним контактами, с крутым южным склоном и т. д.;

выделение “рифовых массивов”, с которыми связаны структуры облекания, “слепые” зоны, ложные (?) структуры и др., при анализе динамических и кинематических особенностей волнового поля;

зоны увеличения мощности высокоомного (карбонатного) пласта по данным электроразведочных работ методом становления поля в ближней зоне (ЗСТ);

локальные проявления на профилях КМПВ участков больших граничных скоростей (5400-5700 м/с) преломляющего горизонта по кровле домеловых образований, связываемых с карбонатами рифовой и околорифовых фаций, на фоне их пониженных значений (4700-5200 м/с), характеризующих терригенный комплекс.

Эти признаки, совместно с данными глубокого бурения, положены нами в основу выделения и прогнозирования рифогенных построек в верхнеюрско-берриасской толще пород Юго-Восточного Крыма (см. рис. 3).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Геология СССР, т. VIII. Крым. Ч. 1.Геологическое описание. М., Недра, 1969.
  2. Денега Б.И., Самарский А.Д., Хныкин В.И. Об условиях залегания меловых отложений на складчатом основании в Восточном Крыму и на акватории Азовского моря. - В кн.: Вопросы геологии и нефтегазоносности УССР. Львов, 1978, с. 29-38.
  3. Ископаемые органогенные постройки, рифы, методы их изучения и нефтегазоносность / И.К. Королюк, И.В. Михайлова, А.И. Равикович и др. М., Наука, 1975.
  4. Новое направление поисковых работ на нефть и газ в Восточном Крыму / Р.В. Палинский, Л.Г. Плахотный, Г.Б. Сальмани др. - РНТС ВНИИОЭНГ. Нефтегаз. геол. и геофиз., 1980, вып. 6, с. 2-5.
  5. Особенности геологического строения и перспективы нефтегазоносности верхнеюрских - неокомских отложений Керченского полуострова / Б.М. Полухтович, А.Д. Самарский, И.В. Попадюк и др. – Геология нефти и газа, 1980, № 10 , с. 26-32.
  6. Первая находка верхнеюрских галогенных отложений в Горном Крыму /Л.С. Борисенко, С.К. Кропачева, С.В. Пивоваров и др. - ДАН СССР. Сер. геология, 1974, т. 219, № 4, с. 933-935.

Поступила 20/VIII 1981 г.

Рис. 1. Корреляционная схема верхнеюрских - нижнемеловых отложений предгорий Восточного Крыма и Керченского полуострова.

1 - глины, аргиллиты; 2 - глинистые сланцы; 3 - мергели; 4 - песчаники; 5 - рифовые известняки; 7 - конгломераты; 8 - интервалы отбора керна, 9 - места нахождения микрофауны фораминифер

Рис. 2. Схема строения зоны северного борта Восточно-Крымского синклинория (фациально-палеогеоморфологическая реконструкция).

Фациальные комплексы отложений: 1 - пестроцветных грубообломочных прибрежно-континентальных, 2 - флишевых, 3 - субфлишевых, 4 - сероцветных грубообломочных, 5 - терригенных мелководного шельфа, 6 - терригенно-карбонатных мелководного шельфа, 7 - относительно глубоководных, 8 - рифогенных, 9 - глинистых морских; 10 - изохроны начала: а - Оксфорда, б - кимериджа, в - титона, г - берриаса, д - валанжина, е - баррема, ж – альба

Рис. 3. Структурно-палеогеографическая схема развития основных комплексов пород титона-берриаса Юго-Восточного Крыма.

1 - суша Скифской плиты; 2 - образования мелководного шельфа (тыльно-рифовые фации); 3 - зона карбонатного осадконакопления; органогенные массивы барьерного рифа титонско-берриасского возраста; 4 - установленные (I - Агармыш, II - Гончаровско-Видненский), 5 - предполагаемые (III - Южно-Видненский, IV - Владиславовский, V - Береговой, VI - Чернышевский, VII - Северо-Мошкаревский, VIII - Слюсаревский, IX - Фонтановский); 6 - зона флишевого и субфлишевого осадконакопления; 7 - островная суша Туакского архипелага и его восточного продолжения; одиночные биогермные массивы келловейско-оксфордского возраста: 8 - установленные, выходящие на дневную поверхность в районе Горного Крыма: А - Караул-Оба, Б - Сокол, В - Алчак-Кая, Г - Перчем, Д - Вигля, Беш-Пармак, Ай-Серез, E -Чатал-Кая, Ж - Измаил-Кая, 3 - Кизил-Таш, Курбан-Кая, Сандык-Кая, И - Ечки-Даг, Деламет-Кая, Кара-Оба (восточный), К - Балалы-Кая, Легенер, 9 - предполагаемые, погребенные в пределах Юго-Западной равнины; 10 - участки погребенных поперечных поднятий и структурных носов (по данным гравиразведки): а - Шубинско-Тамбовский, б - Владиславовский, в - Чернышевский, г - Слюсаревский; 11 - поле развития эффузивов (Кировская аномалия) и предполагаемый вулканический аппарат (по данным магнитометрии); 12 - осевая зона флишевого прогиба, 13 - обнажения (в числителе - порядковый номер, в знаменателе - мощность рифовой толщи), 14 - пробуренные глубокие скважины (в числителе - номер, в знаменателе - мощность рифовой толщи), 15 - проектные скважины. Площади: Нг - Нижнегородская, Шб - Шубинская, Тб - Тамбовская, Гч - Гончаровская, Вид - Видненская, Аг - Агармышская, Пл - Планерская, ЮВ - Южно-Видненская, Бер - Береговая, Ю-Вл - Южно-Владиславовская, Чер - Чернышевская, С-М - Северо-Мошкаревская, М - Мошкаревская, Кп - Краснопольская, Уз - Узунларская, 3-Ф - Западно-Фонтановская