В Волыно-Оршанском прогибе выделена большая площадь рифей-вендских отложений рифтогенной природы. Отмечается выдержанность литологического состава преимущественно пестроцветных пород промежуточного комплекса мощностью до 4-5 км.

Рифейские отложения приурочены к Волыно-Оршанскому прогибу. Наибольшие скопления органического вещества локализованы в среднерифейской толще. В белорусской серии среднего рифея в терригенных мелководных породах слабовосстановительных фаций с концентрацией органического вещества 0,1-0,5 % содержание ХБА уменьшается от 0,002 % (глубина до 1 км) до 0,001 % (глубина 4-5 км) при битумном коэффициенте b_хл < 10. Количество битумоидов смешанного состава b_хл > 10) возрастает от 0,007 % (до 1 км) до 0,093 % (4-5 км). В этом интервале глубин содержание углерода в ХБА увеличивается от 78 до 85 % при b_хл < 10. В битумоидах смешанного состава (b_хл > 10) в интервале глубин 4-5 км содержание углеводородов составляет ~ 80 %, смол 10-15 %, асфальтенов не более 5 %. В метанонафтеновой фракции фиксируются равные количества метановых и нафтеновых углеводородов (50 %).

По данным газожидкостной хромато-графии в нормальных алканах максимальные содержания приходятся на молекулы C₁₈ при постоянном росте концентрации в интервале C₁₂-C₁₈. По результатам масс-спектрометрических исследований углеводородных фракций среди нафтенов преобладают бициклические, а среди ароматических углеводородов – нафталины (C_nH_2n-18 – 23 %) (Родионова К.Ф. и др., 1973).

На основе выявленных закономерностей изменений битуминозных компонентов с глубиной погружения максимум генерации углеводородов устанавливается в верхней части разреза среднего рифея, где преобладают слабовосстановительные фации. Содержание органического вещества составляет более 0,5 %, а битуминозных компонентов – 0,04-0,09 % (скв. Рудня, 2 Червона Слобода, 2 Восточно-Первомайская). В ХБА количество углерода изменяется от 80,36 до 85,42 % и водорода – от 11,58 до 12,74 %, что характерно для сапропелевого типа исходного органического вещества. Отмечаются высокие палеотемпературы (80-120 °С), существовавшие при прохождении катагенеза от стадий MK₁ до МК₄ Максимум эмиграции происходил на глубине от 2 до 5 км. Выявлено одновременное наличие значительной (0,5-5,0 %) и слабой (0,2-0,5 %) генерации С_орг. Содержание битумоидов в породе соответственно изменяется от 30 до 120 г/т. В составе ХБА отмечается высокое содержание метанонафтеновых углеводородов (50 %) при низких значениях нафтеново-ароматических (2 %) передних – нафтеново-полиароматических (22 %). Петролейно-эфирные, бензольные и спирто-бензольные смолы содержатся почти в равных количествах – от 5 до 7 % при суммарном их содержании ~ 20 %. Концентрация асфальтенов не превышает 6 %. По данным масс-спектрометрических исследований в метанонафтеновой фракции содержатся равные количества метановых и нафтеновых углеводородов (50 %). Среди нафтеновых углеводородов наиболее распространены бициклические структуры (Родионова К.Ф. и др., 1973).

Анализ углеводородного состава органического вещества нефтематеринских пород среднего рифея Волыно-Оршанского прогиба позволяет предположить на неразведанных территориях алканоциклановый углеводородный состав высокомолекулярной части жидких флюидов. Источником генерации углеводородов является сапропелево-нелипидное органическое вещество, формировавшееся в слабовосстановительных геохимических фациях. Отношение пристана к фитану изменяется от 0,8 до 1,0, а тетрациклических нафтенов к пентациклическим – от 1,8 до 2,2. Среди ароматических углеводородов преобладают фенантрены. Особенности индивидуального состава углеводородов позволяют прогнозировать обнаружение жидких флюидов средней плотности.

Плотность эмиграции ХБА в двух очагах генерации увеличивается от 1 • 10³ до 2 • 10³ т/км² в направлении с севера-запада на юго-восток, что дает возможность отнести их к очагам со слабой генерацией в отложениях среднего рифея Волыно-Оршанского прогиба (рис. 1,а).

В верхневендских отложениях (котлинская свита) накоплению органического вещества способствовали вулканические извержения. В пределах Волыно-Оршанского прогиба содержание С_орг в аргиллитах изменяется от 0,5 до 3,0 % при повышенных количествах ХБА – от 0,002 до 0,03 %. В составе ХБА содержание углерода 71,93-75,06 %, водорода 9,31-10,72 %, С/Н = 7,0-7,72, Н/С = 1,553-1,714, O/C = 0,142-0,196.

Таким образом, в вендском седиментационном бассейне осадконакопления Волыно-Оршанского прогиба наибольшее количество органического вещества накапливалось в верхневендских отложениях при палеотемпературах 80-120 °С. Максимум генерации битумоидов осуществлялся на глубине 2-3 км (см. рис. 1,б).

Пачелмский авлакоген – крупная линейная структура, разделяющая Токмовский и Воронежский выступы кристаллического фундамента. Промежуточный комплекс представлен рифейскими отложениями и погружен до глубины 3-5 км. Отмечаются ступенчатое погружение пород и наращивание разреза более древними отложениями в центральных участках авлакогена. Формация представлена нижнерифейскими грубообломочными красноцветными породами и среднерифейскими переслаивающимися светло-серыми алевролитами, аргиллитами и песчаниками с общей пористостью от 5 до 20 %. Некоторый интерес в разрезе рифея могут представлять карбонатные отложения пересыпкинской свиты среднего рифея, где встречены породы, обогащенные органическим веществом.

В одновозрастных толщах среднего рифея сердобской серии Пачелмского авлакогена (татищевская, иргизская, секретаркинская свиты) преобладают окисленные фации, особенно в породах, сформировавшихся в начале и конце трансгрессии. Генерация и эмиграция битумоидов в среднерифейских отложениях происходили на глубине более 2 км. В разрезе скважин площади Самово геохимически изучены вторичные битумоиды, извлеченные из песчаников в интервале 2,4-2,7 км. Содержание С_орг изменяется от 0,11 до 0,15 % при относительно высокой битуминозности – 0,04-0,42 %. Значение битумного коэффициента колеблется от 26,0 до 38.0. Наиболее благоприятные условия для реализации нефтематеринских свойств отложений среднего рифея существовали в конце палеозоя. Очаги генерации оконтуриваются на глубине 2-3 км. Однако содержание органического вещества в породах очага генерации невысокое (0,1-0,5 %). На долю битуминозных компонентов приходится 0,002 %. На глубине 3-4 км возрастает содержание углерода (ХБА до 80-85 %), что свидетельствует о происходящих процессах перераспределения углеводородов внутри толщи среднего рифея. Плотность эмиграции изменяется от 1.103 до 2.103 т/км² (рис. 2,а) [3].

В отложениях верхнего рифея отмечаются более высокие содержания органического вещества – от 0,1 до 0,8 %, что обусловлено углублением бассейна седиментации. Содержание ХБА изменяется от 0,003 до 0,042 %. Геохимические фации преимущественно слабовосстановительные при наличии восстановительных. Выявлено большое количество эмиграционных битумоидов (b_хл = 26-38). В верхнем рифее на глубине 1,3 км в разрезе скв. 12 Ворона встречен песчаник, пропитанный нефтью (см. рис. 2,а).

В верхневендских породах вильчанской серии (V₂) преобладают гидроксиды железа, изредка встречается пирит [2]. Содержание С_орг крайне мало (0,1 %). В вулканогенно-осадочных вышезалегающих толщах волынской серии органическое вещество сконцентрировано в отдельных прослоях с вариациями содержания от 0,10 до 0,40 %, ХБА изменяется от 0,004 до 0,006 %. Отношение кислых фаций к нейтральным не превышает 1,3. Состав ХБА следующий: углерод 73,5 %, водород 10,52 %, С/Н = 6,93, Н/С = 1,717, O/С = 0,163 (Родионова К.Ф. и др., 1973).

Максимальное накопление органического вещества происходило в породах редкинской свиты (V₂), что обусловлено захоронением здесь значительной массы водорослей. Предполагается влияние вулканического тепла. Об этом свидетельствуют зачатки здесь процессов битумообразования на малых глубинах. Содержание С_орг колеблется от 0,1 до 0,5 % в породах окислительных и слабовосстановительных фаций и возрастает до 4-5 % в породах восстановительных фаций.

Продуктивность отложений верхнего венда Пачелмского авлакогена оценивается в 0,5•10⁹ т. Эмиграция этих битумоидов происходила неравномерно [3 ]. Процесс достиг максимума в пермский период. Из верхневендских отложений с глубины 2-3 км эмигрировало 4,5 • 10³ т ХБА, а с глубины 3-4 км – 1 • 10³ т (см. рис.2,б). В начале девона отложения верхнего венда (редкинская и котлинская свиты) попали в главную зону нефтенакопления. Зоны аккумуляции располагались в непосредственной близости от очага генерации. Лишь в конце палеозоя нефтематеринские породы верхневендских отложений погрузились на глубину 3-4 км. Углеводороды могли аккумулироваться в вендских коллекторах. Наиболее перспективны вендские породы в тех районах, где они перекрывают рифейские грабены. Можно ожидать залежи нефти и газа, связанные с локальными поднятиями и литолого-стратиграфического типа в зоне выклинивания базального песчаного пласта редкинской свиты. Эмиграция углеводородов осуществлялась из средне-верхнерифейских отложений в вышележащие вендские толщи над этим очагом.

Таким образом, потенциальная нефтегазоносность древних толщ Волыно-Оршанского прогиба значительно ниже по сравнению с таковой Пачелмского авлакогена. Древние толщи юго-западных районов Восточно-Европейской платформы нефтеносны, причем нефть в залежах в первоначальном состоянии, вероятно, была недонасыщена газом. Нефть нафтенометановая (плотность 0,80-0,85 г/см³), маловязкая, со средним выходом бензиновых фракций (20-25 %). Зоны нефтегазонакопления связаны с поднятиями, располагающимися в области основной генерации углеводородов. Залежи нефти наименее всего разрушаются в районах с унаследованным развитием или сохранением структурного плана, а также с гидрогеологической закрытостью недр, наличием надежных флюидоупоров и термодинамическим режимом в диапазоне 70-140 °С [1].

1. Золотов А.Н. Тектоника и нефтегазоносность древних толщ. - М.: Недра, 1982.

Рис.1. СХЕМАТИЧЕСКАЯ КАРТА ДИНАМИКИ НАКОПЛЕНИЯ СИНГЕНЕТИЧНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ В РИФЕЙСКИХ (А) И ВЕНД-НИЖНЕКЕМБРИЙСКИХ (Б) ОТЛОЖЕНИЯХ ВОЛЫНО-ОРШАНСКОГО ПРОГИБА

1 - предполагаемые границы бассейна седиментации; 2 - граница современного распространения отложений; предполагаемые изопахиты: 3 - рифейских отложений, 4 - венд-нижнекембрийских отложений; 5 - очаг генерации; 6 - величина суммы сингенетичных углеводородов (т/км² ) по площади (а) и скважине (б)

Рис.2. СХЕМАТИЧЕСКАЯ КАРТА ДИНАМИКИ НАКОПЛЕНИЯ СИНГЕНЕТИЧНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ В РИФЕЙСКИХ (А) И ВЕНД-НИЖНЕКЕМБРИЙСКИХ (Б) ОТЛОЖЕНИЯХ ПАЧЕЛМСКОГО ПРОГИБА