|
УДК 553.98.041:551.242.31 |
Специфика оценки перспектив нефтегазоносности Карпатско-Большекавказского сектора альпийского геосинклинального пояса
В.М. ПЕРЕРВА (КОИГ иРГИ)
В пределах СССР перспективными осадочными комплексами альпийского геосинклинального пояса являются преимущественно мезозойский и палеогеновый в Карпатах, на Северо-Западном и Юго-Восточном Кавказе. К этой же группе по характеру новейшей и современной геодинамики, проявлению разрывной тектоники и вертикальной миграции глубинных и пластовых флюидов следует отнести мезозойско-кайнозойские отложения ряда регионов Закавказья (Аджаро-Триалетская складчатая система, Грузинская глыба и др.). Объединение указанных регионов в одну группу базируется также на близости характера процессов флюидопроводимости земной коры, активности этих процессов на различных этапах развития регионов и степени вовлечения в них жидких и газообразных УВ, влиянии упомянутых процессов на формирование, переформирование и разрушение скоплений УВ как в прошлом, так и в настоящее время.
В последние годы в связи с широким исследованием разрывной тектоники аэрокосмогеологическими методами, инструментальным и геолого-геоморфологическим изучением современных движений земной коры более полно раскрывается роль вертикальной миграции глубинных и пластовых флюидов в процессах формирования, переформирования и разрушения скоплений УВ, а также использования этой информации для повышения достоверности оценки перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов горноскладчатых сооружений. При этом изучение флюидопроводимости земной коры - один из основополагающих критериев. Из указанных регионов оценка этого показателя выполнена для краевой зоны Северо-Западного Кавказа [4]. Как горно-складчатое сооружение он сформировался в неотектонический этап [2,5]. Характерной особенностью его развития в настоящее время является унаследование основных черт тектонического режима новейшего этапа. Последний обусловлен блоково-глыбовыми движениями земной коры, следовательно, современная структура региона классифицируется как блоково-глыбовая, что определяет специфику современного ландшафта Северо-Западного Кавказа. Неоднородность скоростей вертикальных движений тектонических блоков контролирует развитие современного рельефа региона, его контрастность и дифференцированность гипсометрических уровней водораздельных поверхностей [3]. Блоково-глыбовая структура Северо-Западного Кавказа обусловлена развитием системы продольных и поперечных разрывных нарушений, большая часть которых относится к глубинным разломам. Как показал опыт изучения процессов вертикальной миграции флюидов, в пределах Северо-Западного Кавказа они зависят от скорости современных вертикальных движений земной коры, подчеркивая генетическую связь процессов флюидопроводимости с тектонической активностью региона [4]. На основании установленных геолого-геоморфологических критериев современных вертикальных движений и закономерностей унаследованного характера развития дана качественная оценка их скоростей (рисунок).
Наиболее информативными геоиндикаторами новейших и современных вертикальных движений в рассматриваемом регионе являются: рисунок гидросети, тип долин водотоков, гипсометрия водораздельных поверхностей в зонах развития литологически однотипных комплексов и др.
Наиболее информативным является гранулометрический состав русловых осадков. Так, на участке верхнего течения рек Псебепс, Москаго и Котлома зафиксированы крупнообломочная фракция с незначительной толщиной донных осадков (р. Псебепс) и мелкообломочная и пелитовая фракции с значительно большей толщиной осадков (реки Котлома и Москаго).
Это свидетельствует о расположении указанных рек в пределах блоков, имеющих различный режим современных вертикальных движений.
Очень высокие скорости современных вертикальных движений отмечаются в осевой зоне Семигорского антиклинория (южное крыло мегантиклинория Большого Кавказа), где они проявляются в пределах трех блоков. Здесь, как и на территории всего Северо-Западного Кавказа, четко прослеживается связь полей скоростей движений с блоковыми полями, что обусловлено блоковым характером вертикальных движений.
В поле скоростей современных вертикальных движений прослеживается типичная для Большого Кавказа продольная и поперечная тектоническая зональность. Наиболее ярко выражена поперечная, протянувшаяся от южной оконечности п-ова Абрау к северо-востоку до границы с Западно-Кубанским прогибом. Вероятным ее продолжением в пределах прогиба является зона, расположенная на меридиане антиклиналей Славянской и Фрунзенской. Юго-Западным, «морским» продолжением рассматриваемой поперечной зоны, видимо, служит серия положительных структур, обнаруженных сейсморазведочными работами (Анапский выступ, Барьерная антиклинальная зона и, возможно, Северо-Черноморское поднятие). Поэтому трудно согласиться с утверждением В.Е. Захарова, Д.Ф. Исмагилова, А.А. Терехова и др. (1985 г.) о морском продолжении мегантиклинория Северо-Западного Кавказа в зоне указанных структур. Поперечная зона, прослеживаемая в смежных областях, как видно, имеет черты трансорогенной структуры.
Генетическая связь процессов флюидопроводимости земной коры с тектонической активностью региона подчеркивается приуроченностью аномалий (гидротермальных минералов, газов и вод глубинного происхождения, углеводородных, гидрохимических) и пунктов палео- и современной грязевулканической деятельности к зонам разрывных нарушений [4]. Существенно, что большинство аномалий связано с разломами, характеризующимися наиболее интенсивными и контрастными новейшими и современными вертикальными движениями.
Комплексное изучение флюидопроводимости земной коры Северо-Западного Кавказа показало, что зарождение процессов разрушения скоплений УВ относится к доинверсионному этапу развития региона.
Они имели ограниченное распространение и локализовались в зоне Псебепско-Гойтхского антиклинория (осевой зоне мегантиклинория Северо-Западного Кавказа), о чем свидетельствует обнаружение верхнемеловой сопочной палеобрекчии. На орогенном этапе, характеризующемся широким развитием разрывных нарушений, обусловивших резкое увеличение флюидопроводимости земной коры, процессы разрушения скоплений УВ практически повсеместно отмечаются в пределах региона за исключением его периферийной северо-западной и северо-восточной окраин. Здесь роль флюидоупора играют плиоценовые отложения, отсутствующие на остальной части региона. По этой причине основные перспективы нефтегазоносности его связываются с зоной развития флюидоупора - плиоценового комплекса отложений (см. рисунок). Критерий флюидопроводимости земной коры, как показали исследования, выступает в качестве основного при оценке перспектив нефтегазоносности региона.
В зоне отсутствия флюидоупора известны небольшие газовые залежи непромышленного назначения - Прасковеевская, Дообская. Последняя характеризуется наличием редких включений тяжелой вязкой нефти, что можно рассматривать как факт палеомиграции жидких УВ. Наличие скоплений газообразных УВ на этих площадях обусловлено процессами дегазации пластовых вод на этапе постинверсионного (новейшего и современного) общего воздымания региона, что привело к снижению пластовых давлений вследствие уменьшения глубины залегания флюидных систем и выделению растворенного газа в свободную фазу.
Рассматривая формирование Северо-Западного Кавказа с позиции НГБ, исходя из оценки развития процессов вертикальной миграции флюидов (пластовых и глубинных) следует отметить, что он находится на современном этапе в стадии разрушения, причем в заключительной фазе.
Высокоинформативными в отношении флюидопроводимости земной коры являются данные о гидротермальной деятельности, процессах вертикальной миграции вод и газов глубинного происхождения. Гидротермальные рудопроявления (преимущественно киновари) приурочены к разрывным зонам в бассейнах рек Псебепс, Москаго и др. Здесь же зафиксированы аномалии гелия в глубинных водах. Сведения о присутствии в миграционном потоке пластового флюида не позволяют однозначно судить о глубине источника его поступления. Более того, по содержанию в последнем жидких и газообразных УВ невозможно судить о степени разрушения НГБ на постинверсионном этапе, так как они могут быть как в начальной, так и в конечной фазе развития процессов разрушения НГБ. Например, отсутствие в интенсивном миграционном потоке УВ и наличие компонентов глубинного генезиса свидетельствуют о высокой степени разрушения НГБ.
Фазы гидротермальной деятельности связаны с периодами усиления тектонической активности и максимального раскрытия глубинных разломов - каналов миграции. Поэтому определение времени активизации гидротермальных процессов в комплексе с другими данными позволяет определить периоды максимального развития процессов разрушения НГБ. Так, для НГБ Северо-Западного Кавказа этот период датируется как раннеплиоценовый.
Важную роль в оценке перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов горноскладчатых систем играет уверенное выделение комплекса-флюидоупора. Для Северо-Западного Кавказа таким комплексом является плиоценовый литолого-стратиграфический, характеризующийся отсутствием в нем аномалий УВ-компонентов как миграционного потока, так и глубинного происхождения, а также весьма слабым развитием разрывных нарушений. В различных структурно-тектонических зонах НГБ горноскладчатых систем роль флюидоупора могут выполнять различные литолого-стратиграфические комплексы.
Выявление разрывных структур в пределах горно-складчатых систем, как показал опыт их изучения в зоне Северо-Западного Кавказа, наиболее эффективно по данным структурно-геоморфологических, аэрокосмогеологических исследований и геологической съемки. Бурение же и сейсморазведочные работы имеют подчиненное значение, так как картирование крутопадающих и малоамплитудных разрывов этими методами малоэффективно.
Изучение разрывной тектоники наряду с задачами оценки флюидопроводимости земной коры имеет также важное практическое значение при выявлении тектонически-экранированных ловушек и зон развития коллекторов порово-трещинного типа. Так, на месторождении Самгори Аджаро-Триалетской складчатой системы коллекторские свойства среднеэоценовых отложений в основном определяются трещиноватостью пород. Поэтому важной практической задачей здесь является установление закономерностей развития разрывных нарушений, контролирующих образование тектонически-экранированных ловушек и трещинных зон, определение роли разрывной тектоники для нефтегазонакопления. Тут велика вероятность обнаружения промышленных скоплений УВ в тектонически-экранированных ловушках не только в пределах антиклинальных зон, но и моноклиналей, далеких периклинальных окончаний антиклинальных зон. Интересными в этом отношении являются периферийные северо- и юго-восточная зоны рассматриваемого региона. Их перспективность в значительной мере определяется наиболее высоким гипсометрическим уровнем меловых и палеогеновых отложений по сравнению с обрамляющими их впадинами, что благоприятствовало миграции УВ в ловушки, занимающие наивысший гипсометрический уровень.
Большая роль в развитии процессов вертикальной миграции флюидов в НГБ горно-складчатых систем и оценке перспектив их нефтегазоносности принадлежит АВПД. Для краевой зоны Северо-Западного Кавказа установлена закономерность повышения степени флюидопроводимости земной коры на участках АВПД. Поэтому они рассматриваются как неблагоприятный фактор для консервации скоплений УВ. Процессы разрушения последних протекают наиболее интенсивно. Например, по большинству газонефтяных месторождений Скибовой зоны Карпат и Внутренней зоны Предкарпатского прогиба коэффициент аномальности пластовых давлений (Ка) равен 1,3-1,4. На этих месторождениях не зафиксировано интенсивного развития процессов разрушения. На таких же месторождениях, как Гвиздецкое, антиклинали Старуня, где Ка=2, установлено интенсивное разрушение скоплений УВ. Аналогичная закономерность прослеживается по большинству месторождений Терско-Сунженской нефтегазоносной области, где Ка=1,3...1,4. На месторождении Самгори он в среднем равен 1. Это обстоятельство является одним из определяющих условия сохранности промышленных скоплений УВ. Поэтому по рассматриваемому критерию наибольший практический интерес в пределах горно-складчатых систем альпийского геосинклинального пояса представляют зоны, характеризующиеся минимальными значениями пластовых давлений.
В свете вышеизложенного необходимо отметить, что в учении о НГБ горно-складчатых систем важное место должен занимать раздел о флюидопроводимости земной коры, новейшей и современной геодинамике. Предлагаемые некоторыми авторами [1] схемы эволюции НГБ геосинклинальных горно-складчатых систем без рассмотрения указанных процессов будут неполными.
Таким образом, в комплексе критериев оценки перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов горно-складчатых систем альпийского геосинклинального пояса критерий флюидопроводимости земной коры, позволяющий определить наличие и дать оценку степени развития процессов разрушения скоплений УВ в различных структурно-тектонических зонах изучаемых бассейнов, является общим. Поэтому для оценки перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов рассматриваемого типа необходимо выполнять следующие основные работы.
1. Комплексное изучение разрывной тектоники с помощью структурно-геоморфолоических и аэрокосмогеологических исследований, полевой геофизики, геохимической (преимущественно гелиевой) и геологической съемок, структурно-картировочного бурения; корреляция выявленных разрывных нарушений.
2. Расчленение разреза НГБ на комплексы по критерию интенсивности развития разрывных нарушений, выделение на этой основе с учетом литолого-фациальной характеристики отложений и флюидопроводимости разрывных нарушений литолого-стратиграфических комплексов-флюидоупоров.
3. Комплексное исследование современного миграционного потока: а) пластовых флюидов (их зональность по гидрохимическому и газохимическому критерию, фазовому состоянию УВ, типу проявления); б) глубинных флюидов (глубинные воды, газы, продукты гидротермальной деятельности и др.); определение зональности их распределения по химическому, минералогическому составу и плотности проявления и времени наибольшей активизации процессов, обусловивших их проявление).
4. Изучение палео- и современной грязевулканической деятельности.
5. Исследование новейшей и современной геодинамики НГБ, установление основных закономерностей в процессах ее развития (унаследованность, связь с современной структурой и др.) и ее связи с процессами флюидопроводимости и физическими полями (магнитным, гравитационным, тепловым, сейсмическим).
6. Районирование НГБ по критерию сохранности и степени разрушения скоплений УВ на основе комплексного анализа проведенных исследований.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Байдов Ф.К., Дьяконов А.И. Нефтегазоносные осадочные бассейны геосинклинальных горно-складчатых систем и их эволюция // Геология нефти и газа.- 1985.- № 11.- С. 39-44.
2. Милановский Е.Е. Новейшая тектоника Кавказа. М.: Недра.- 1968.
3. Перерва В.M. Соотношение рельефа и блоковой структуры краевой зоны северо-западного погружения Большого Кавказа // Геоморфология.- 1981.- № 3.- С. 72-77.
4. Перерва В.М. Оценка процессов вертикальной миграции углеводородов северо-западной части Большекавказского сектора альпийского геосинклинального пояса // Геология нефти и газа.- 1984.- № 1.- С. 57-60.
5. Сафронов И.Н. Геоморфология Северного Кавказа. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета.- 1969.
Рисунок Схема дифференциации блоков по скорости вертикальных движений и развития поверхностных аномалий в западной части Большого Кавказа.
Скорости вертикальных движений: 1 - низкие, 2 - средние, 3 - умеренно высокие, 4 - высокие; 5 - аномалии геохимические, гидрохимические, углеводородные, редких газов; 6 - Анапская гравитационная аномалия; 7 - разрывные нарушения; 8 - граница между антиклинорием Большого Кавказа и Западно-Кубанским прогибом; 9 - Витязевско-Геленджикская зона; 10 - зона, перспективная для проведения нефтегазопоисковых работ