К оглавлению	УДК 550.834.05:551.243.4(574.13)
	© М. Е. Герасимов, 1991

Надвиговый характер тектоники и диапировые структуры Актюбинского Приуралья по геофизическим данным

М.Е. ГЕРАСИМОВ (Крымгеология)

Актюбинское Приуралье, расположенное на северо-восточном окончании Астраханско-Актюбинской системы поднятий Прикаспийской впадины, давно привлекает пристальное внимание геологов как высокоперспективный район на нефть и газ. В многочисленных скважинах встречены нефтегазопроявления иногда по всему вскрытому разрезу (Жилянская, Жусинская площади), однако в 60-е годы бурение, вскрывшее в основном мезозойский чехол, частично верхнепермские и кунгурские отложения, велось на относительно малых глубинах. Результативность сейсморазведочных исследований была невысокой из-за регистрации сложной волновой картины как следствия развития в разрезе соляных куполов и протяженных зон тектонических нарушений. По данным геолого-геофизических исследований установлено развитие в верхней части осадочного чехла надвиговых дислокаций с восточным падением плоскостей надвигания как отображения надвигания Уральской геосинклинали на Восточно-Европейскую платформу. Общепринятым считалось, что надвигообразование в основном развито в посторогенном комплексе перми, а нижележащие отложения имеют более простое строение и не затронуты надвиговыми дислокациями [1].

Открытие месторождений УВ в пределах Астраханско-Актюбинской системы поднятий, в том числе Астраханского газоконденсатного и Тенгизского нефтяного, дает основание считать, что данная тектоническая зона на всем протяжении высокоперспективна по различным комплексам пород. Однако изучение глубинного строения по подсолевым отложениям сопряжено с трудностями, особенно в Актюбинском Приуралье.

Выполненные в 1989-1990 г. сейсморазведочные работы МОГТ позволяют утверждать, что получены принципиально новые представления о глубинном строении Актюбинского Приуралья. Для стратификации отражающих горизонтов использованы данные сейсмокаротажа скв. Г-1 Каратусайской и графики анализа скоростей ОГТ в мульдах. Обобщение результатов анализа скоростей ОГТ доказывает, что отложения кунгурского яруса подстилаются толщей с интервальной скоростью 4200 м/с и толщиной до 2,5-3 км. Такие значения интервальных скоростей свидетельствуют, что эти отложения имеют терригенный состав и, по-видимому, являются аналогом верхнекаменноугольно-артинской терригенной толщи, изученной по многим скважинам на других площадях. Эта терригенная толща подстилается высокоскоростной толщей (интервальная скорость более 5500 м/с), которой на участках спокойного залегания в мульдах на сейсмической записи соответствует группа интенсивных отражений с характерной динамической выразительностью (рис. 1, 2). Поскольку карбонатные толщи карбона и девона во всех регионах характеризуются интервальными скоростями 5000-6500 м/с, можно считать эту толщу аналогом верхней карбонатной толщи (KT-I), изученной на соседних площадях Жаркамысско-Темирской зоны поднятий. Прослеживаемая ниже вторая пачка подобных отражений, по-видимому, является аналогом нижней карбонатной толщи (KT-II) [1, 2, 4]. Эти пачки отражений хорошо проявляются не только на временных разрезах, но и на разрезах различных параметров сейсмической записи (мгновенные амплитуды, частоты, ПАК и др.). На временных сейсмических разрезах карбонатные толщи вместе с разделяющей их терригенной пачкой занимают интервал до 0,8 с, что соответствует толщине до 2,5 км. Возможно, что ниже залегает третья карбонатная пачка, занимающая интервал до 0,2 с. В этом случае общая толщина терригенно-карбонатной толщи может достигать 1,2 с, или до 3,5 км. Таким образом, решена очень важная геологическая проблема - показано развитие на северо-западе Актюбинского Приуралья карбонатных пачек девона и карбона, которые являются одним из главных нефтегазоносных комплексов восточного обрамления Прикаспийской впадины. Поэтому выделение в разрезе и картирование карбонатных толщ является важнейшей задачей сейсморазведки в комплексе со скважинными геофизическими исследованиями (ГИС, ВСП и т. д.).

Применение сложного графа обработки позволило получить временные сейсмические разрезы, пригодные для интерпретации с использованием принципов сейсмостратиграфии. Они позволяют надежно выделить структурно-литологические этажи, сейсмические комплексы различного иерархического уровня и сопоставить их с данными по соседним районам [1, 4]. Четко картируются поверхности несогласий различного ранга, внутренние неоднородности в верхнепермской толще и в отложениях кунгура (см. рис. 1). В пределах мульд более однородным и простым представляется строение подсолевых отложений как отображение стабильных условий осадконакопления. В зонах тектонических нарушений их строение имеет сложный и специфический характер.

Одним из наиболее важных результатов нового этапа сейсмических исследований является подтверждение существования зон надвиговых (взбросо-надвиговых) дислокаций. Они в отличие от прежних представлений затрагивают всю изученную часть осадочной толщи (до времени регистрации 4-5 с, или соответственно до глубин 8-12 км), являясь тектоническими зонами глубокого и древнего заложения. Их активность была особенно интенсивной начиная с кунгурского времени, что отразилось на характере осадконакопления верхнепермских отложений (см. рис. 1). Получение временных сейсмических разрезов с использованием программ миграционных преобразований повысило надежность корреляции отражений, позволило значительно сузить зоны хаотической сейсмической записи, приуроченные к выделенным разрывным нарушениям, особенно когда они имеют надвиговый характер (см. рис. 1, 2).

Благодаря достаточно высокой разрешенности сейсмической записи и динамической выразительности выделяемых отражений удалось обозначить контуры зон с хаотической сейсмической записью, можно их назвать также зонами аномальной сейсмической записи (АСЗ). Когда АСЗ выделяются на уровне кунгурских отложений и выше, их можно интерпретировать как зоны дробления, обусловленные тектоническими нарушениями и развитием соляных диапиров. Однако во многих случаях АСЗ наиболее выразительны ниже отложений кунгура, т. е. в подсолевых отложениях на уровне развития верхнекаменноугольно-артинской терригенной толщи, и контролируются надвиговыми дислокациями. Надвиги на уровне карбонатных толщ KT-I или KT-II картируются как достаточно узкие зоны дробления пород, резко конусообразно расширяясь в верхней части разреза вплоть до образования опрокинутых складок (см. рис. 2).

Достаточно надежно можно оконтурить на временных разрезах участки, в пределах которых практически нет даже коротких осей синфазности. Такая форма АСЗ в песчано-глинистых отложениях, представленных аргиллитами, глинами, алевролитами и осложненных взбросо-надвиговыми дислокациями, характерна для районов развития глиняного диапиризма (Индоло-Кубанский прогиб, юго-запад Сахалина). Для отложений с глиняным диапиризмом во всех регионах характерно развитие АВПоД с коэффициентом аномальности до 1,8-1,9, что имеет важное значение для формирования ловушек и сохранения залежей. На основании указанных особенностей строения зон АСЗ сделан вывод, что в Актюбинском Приуралье, возможно, широко развит глиняный диапиризм (или палеодиапиризм) в терригенных отложениях верхнего карбона - нижней перми в зонах надвиговых дислокаций (см. рис. 1, 2).

К началу кунгурского (солеродного) этапа развития Прикаспийской впадины ассельско-артинская терригенная толща нижней перми имела возраст до 30-40 млн. лет, что сопоставимо с возрастом олигоценовых (38-26 млн. лет) и миоценовых (моложе 26 млн. лет) отложений Индоло-Кубанского прогиба, Апшерона, Юго-Западной Туркмении и других районов. Поэтому при достаточной толщине этой терригенной толщи и наличии соответствующих тектонических условий, способных образовать пластические деформации, развитие глиняного диапиризма в верхнекаменноугольно-яртинской терригенной толще представляется естественным процессом. Подошва АСЗ контролируется нижележащей карбонатной толщей, а на временных разрезах она отображается как смена более высокочастотной записи на низкочастотную. Для нижней части АСЗ в ряде случаев характерна более упорядоченная высокочастотная запись с субгоризонтальными короткими осями синфазности, что, возможно, отображает большую «сланцеватость» этой части разреза (ПК 240-460, t₀=2,0-2,6 с). Выше по разрезу глиняные диапиры могут переходить в соляные, если достаточна толщина соли в покрывающей толще (см. рис. 2).

Верхняя часть разреза характеризуется очень сложным строением, начиная с сульфатно-галогенно-карбонатной толщи кунгура, за счет их вторичной деформированности. В верхней части разреза над АСЗ во многих случаях четко просматриваются такие структурные формы, как «вдавленные синклинали», образование которых обусловлено процессами деградации сводовых частей диапировых структур или их проседанием в периоды спада напряжений сжатия.

Установленный геохимическими исследованиями факт о присутствии нижнепермского и каменноугольного генетических типов нефтей в верхнепермских, триасовых и юрских отложениях Енбекско-Жаркамысской зоны [2] является подтверждением правомерности выводов в развитии глиняного диапиризма в Актюбинском Приуралье, поскольку общеизвестно, что во всех районах глиняного диапиризма описаны следы сообщаемости древних и более молодых отложений в зонах диапировых структур. Опираясь на опыт нефтегазопоисковых работ в районах глиняного диапиризма, следует иметь в виду, что зона дробления глинистого материала (ядро диапира) малоперспективна, поскольку породы в этой зоне дислоцированы, брекчированы, коллекторы и покрышки нарушены. В процессе бурения нефтегазопроявления не являются обязательным признаком промышленной продуктивности разреза, хотя и отдельных случаях, по-видимому, не исключена такая возможность, как, например, жильная нефтенасыщенность юрских глин в зоне надвига на Ем-Еговском месторождении в Западной Сибири.

Таким образом, в разрезе Актюбинского Приуралья два уровня диапировых структур: глиняных в верхнекаменноугольно-артинских отложениях и соляных выше по разрезу. Западнее, в зоне сочленения Соль-Илецкого свода и Предуральского краевого прогиба, установлено тесное и прямое отображение структурного плана подсолевых отложений в строении соленосного комплекса [5], что, возможно, также свидетельствует о развитии явлений диапиризма в подсолевых отложениях в этом районе. Представляется, что там, где нет соли или ее толщина мала и недостаточна для образования диапиров сложность строения верхней части разреза полностью обусловлена влиянием явлений глиняного диапиризма и активностью надвигов. Надсолевая толща в мульдах, как правило, характеризуется косослоистым строением с многочисленными внутриформационными поверхностями несогласия как результат некомпенсированного осадконакопления в условиях высокой геодинамической активности территории. Эта активность особенно интенсивно проявилась в росте диапировых структур и проседании межструктурных зон (мульд).

Строение подсолевой толщи в мульдах более простое, что свидетельствует о более стабильных условиях осадконакопления. Вместе с тем картируются различной амплитуды и выразительности тектонические нарушения, иногда затухающие внутри терригенного комплекса верхнего карбона - нижней перми. В принадвиговых зонах, примыкая к боковой поверхности глиняных диапиров, выделяются группы интенсивных отражений, по-видимому, соответствующие пластам песчаников и карбонатов. К ним могут быть приурочены ловушки УВ. Не исключена возможность развития глиняного палеодиапиризма и в более древних терригенных толщах, но судить об этом определенно пока рано из-за слабой изученности нижнего палеозоя в Актюбинском Приуралье.

Выводы

1. Тектоника надсолевых и подсолевых отложений Актюбинского Приуралья имеет надвиговый характер с широким развитием блокировки осадочного чехла тектоническими нарушениями различного ранга и типа. Надвиговые дислокации имеют глубинный характер и древнее заложение: они, по-видимому, пронизывают всю осадочную толщу.

2. На основании сейсмостратиграфической интерпретации данных впервые выдвинута гипотеза о развитии в зонах надвиговых дислокаций Актюбинского Приуралья явлений глиняного диапиризма (палеодиапиризма) в верхнекаменноугольно-артинской терригенной толще, оказавшего определяющее влияние на формирование структурного плана подсолевых и надсолевых отложений, миграцию флюидов, формирование ловушек и залежей УВ.

3. Предполагается, что глиняный палеодиапиризм в терригенной толще верхнего карбона - нижней перми может присутствовать и в разрезе Жаркамысско-Темирской зоны поднятий и других тектонических элементов. Эту возможность следует иметь в виду при интерпретации в пределах всей Астраханско-Актюбинской системы поднятий, особенно в зоне ее сочленения с Сарпинским, Центрально-Прикаспийским и Яйсанским прогибами, а также в Предуральском прогибе.

4. В общем случае тела глиняных диапиров (дислоцированные, брекчированные аргиллиты, глины и алевролиты), по-видимому, малоперспективны на залежи УВ, но в случае их надежного перекрытия солью ситуация может оказаться более благоприятной, что требует изучения.

5. Основными объектами для поисков залежей УВ в Актюбинском Приуралье являются антиклинальные структуры и тектонические блоки в карбонатных и терригенных толщах девона - карбона и нижней перми, зоны примыкания к глиняным палеодиапирам, антиклинальные и неантиклинальные ловушки в отложениях кунгура. Кроме того, необходима постановка специальных сейсмических и буровых работ в надсолевой толще, в которой вторичные структуры на малых глубинах перспективны на залежи УВ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Возможности сейсморазведки МОГТ в Актюбинском Приуралье при использовании вибрационных источников возбуждения / М.Е. Герасимов, С.Б. Туркевич, Л.Д. Крамаренко, Э.Н. Керусов / В кн.: Геологическая эффективность геофизических работ при поисках и разведке месторождений нефти и газа в Прикаспийской впадине.- Саратов: НВНИИГГ.- 1990.- С. 58-60.

2. Геолого-геохимическое обоснование нефтегазопоисковых работ в Прикаспийской впадине / Т.А. Ботнева, М.К. Калинко, И.Н. Комиссарова и др. // Советская геология.- 1990.- № 7,-С. 15-23.

3. Дальян И.Б. Новое направление нефтегазопоисковых работ на обрамлениях восточной части Прикаспийской впадины // Геология нефти и газа.- 1987.- № 7.- С. 9-13.

4. Кан В.П., Танкибаев М.А., Ли В.Ч. Сейсмостратиграфический анализ докунгурского палеозоя восточной части Прикаспийской впадины // Мат-лы Всесоюзн. совещ. «Сейсмостратиграфические исследования при поисках месторождений нефти и газа».- Алма-Ата.- 1988.- С. 56-62.

5. Перспективы нефтегазоносности зоны сочленения Соль-Илецкого свода и Предуральского краевого прогиба / А.Ш. Нажметдинов, Г.В. Фомина, О.А. Хоментовская, Е.А. Вышеславцева // Геология нефти и газа.- 1987.- № 7.- С. 13-16.

Abstract

On the basis of CDPM seismic data using vibration sources of exitation treated with migration transformations, we review a major role of thrust and shift dislocations of ancient deep origin and clay diapirs controlled in the formation of salt deposit structural pattern. In terms of seismic stratigraphic interpretation, the development of Carboniferous and Devonian carbonate strata is substantiated and the possibility of determining, from seismic record pattern, the contours of diapiric formations (clay and salt) in the section is provided. The secondary nature of the structural pattern of above-salt deposits is shown as a reflection of thrust fault displacement and diapiric formation activity. Possible hydrocarbon trap types are revealed at the different levels of sedimentary cover.

Рис. 1. Временной сейсмический разрез через скв. Г-1 Каратусайскую и Жусинскую. Андреевскую и Синтасскую зоны с миграционным преобразованием по программе MGRT:

1 - тектонические нарушения, надвиги; 2 - предполагаемый контур диапировых структур; 3 - положение отражающего горизонта П₁ (поверхности подсолевых отложений); 4 - данные по скв. 1 Каратусайской (в числителе - возраст комплекса, в знаменателе - величина интервальной скорости в км/с)

Рис. 2. Временной сейсмический разрез с миграционным преобразованием по программе MGRT через Синтасскую тектоническую зону.

Усл. обоз. см. на рис. 1