К оглавлению журнала

 

УДК 553.98(470.13)

© К.О. Соборнов, В.Б. Ростовщиков, 1995

НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОИСКОВ НЕФТИ И ГАЗА В ПОЯСЕ НАДВИГОВ СЕВЕРНОГО УРАЛА

К.О. Соборнов (ВНИГНИ), В.Б. Ростовщиков (Печорагеофизика)

Пояс надвигов Северного Урала площадью около 150 тыс. км служит восточным складчатым бортом Тимано-Печорского нефтегазоносного бассейна (рис. 1). От слабодислоцированной центральной части Тимано-Печорского бассейна он отличается большей толщиной осадочного чехла, которая достигает 12-15 км [1], а также широким развитием глинистых отложений, обогащенных органическим веществом. В составе чехла выделяются две седиментационные серии: ордовикско-нижнеартинская и верхнеартинско-мезозойская. Формирование первой из них связано с растяжением и погружением окраины Восточно-Европейского континента, обращенной в сторону Уральского океана.

Длительное устойчивое погружение окраинно-континентального бассейна, лишь изредка нарушаемое фазами тектонической активности, обусловленными субдукцией океанической коры и столкновениями островных дуг и микроплит в пределах Уральского океана, повлекло за собой накопление преимущественно карбонатных осадков, переслаивающихся с битуминозными сланцами, песчаниками и вулканогенными породами. Формирование преимущественно терригенных верхнеартинско-мезозойских отложений связано с полным закрытием Уральского океана и столкновением Восточно-Европейского континента с островными дугами и микроплитами Западной Сибири. Это привело к расслоению фундамента и осадочного чехла окраины континента на тектонические пластины, надвинутые к западу. В результате произошло воздымание Урала и формирование перед ним предгорного прогиба.

По данным интерпретации сейсмических материалов наиболее значительные складчато-надвиговые деформации фронтальной части пояса надвигов Северного Урала имели место в конце триаса – начале юры [3]. Структурные реконструкции показывают, что суммарное поперечное сокращение протяженности слоев окраины платформы за счет складок и надвигов в это время достигало, а в ряде случаев и превышало 50 км [3,4]. В палеогене складчатое сооружение Урала было пенепленизировано. В неоген-четвертичное время складчатый пояс вновь испытал сжатие, сопровождавшееся возрождением горной системы. Неотектоническое поднятие Урала привело к адиабатической дегазации пластовых флюидов, что способствовало крупномасштабному накоплению преимущественно газообразных углеводородов.

Геолого-поисковые работы на нефть и газ в поясе надвигов Северного Урала ведутся с середины 50-х гг. [2]. Наиболее существенным результатом этих работ явилось открытие в 1964 г. Вуктыльского газоконденсатного месторождения. В последующем поиски увенчались открытием семи мелких и средних газовых, нефтегазовых и газоконденсатных месторождений. До последнего времени считалось, что строение этого региона определяется сравнительно крутыми разрывами, секущими весь осадочный чехол и уходящими в фундамент. В соответствии с этой концепцией разбуривались антиклинальные поднятия, так как предполагалось, что структурный план верхних горизонтов чехла примерно соответствует строению глубинных горизонтов. К концу 80-х гг. почти все крупные антиклинальные складки, выраженные в приповерхностных слоях, были разбурены [2]. В этой связи сложилось представление, что нефтегазоносный потенциал рассматриваемой территории почти исчерпан.

Критический анализ геолого-геофизических данных, характеризующих строение и нефтегазоносность пояса надвигов Северного Урала, показывает ошибочность этой точки зрения. Результаты бурения ряда глубоких скважин и интерпретация новых данных сейсморазведки позволили выявить, что во многих случаях структурный план поверхностных горизонтов имеет мало общего с глубинной структурой. Так, на Сочъинской антиклинали под сложнодислоцированными силурийско-девонскими отложениями были вскрыты пологозалегающие каменноугольно-пермские слои [3]. По данным сейсморазведки можно охарактеризовать структурные взаимоотношения тектонических пластин и выявить новые структуры за пределами обнаженных антиклинальных складок, в пределах которых была пробурена подавляющая часть скважин. Новизна в структурной интерпретации Северного Урала и прилегающих районов Печорской плиты связана главным образом с установлением широкого распространения пологих надвигов, расслаивающих осадочный чехол бассейна на тектонические пластины. При этом многие разрывы не имеют прямого отражения на поверхности, представляя собой так называемые "слепые" надвиги. Особый интерес представляет обнаружение структур вдвигового типа, аллохтонные комплексы которых образуют клиновидные зоны, расщепляющие осадочный чехол бассейна вдоль пластичных горизонтов. В их пределах аллохтонные складчатые структуры, как правило, перекрываются и подстилаются моноклинально залегающими автохтонными толщами, поэтому выявление погруженных складок возможно лишь методами сейсморазведки. Кроме того, существенный элемент новой интерпретации строения пояса надвигов – выявление поднадвиговых инверсированных и неинверсированных структур растяжения в доорогенном автохтонном основании пояса надвигов. Не ставя перед собой задачу характеристики строения и развития всего пояса надвигов, остановимся на строении некоторых его частей, в пределах которых прогнозируются новые крупные перспективные объекты.

В зоне сочленения Северного Урала и Верхнепечорской впадины крупные неопоискованные антиклинальные складки, сложенные преимущественно карбонатными силурийско-нижнепермскими отложениями, выделяются в составе вдвигового аллохтонного комплекса, расщепляющего осадочный чехол прогиба вдоль глинистой толщи верхней части артинского яруса (рис. 2). Складки во фронтальной части вдвигового аллохтона располагаются на глубине 3,0-5,5 км. Во многих случаях они не имеют непосредственного отражения в приповерхностных слоях, будучи перекрытыми моноклинально залегающими верхнепермскими молассами [3]. Несоответствие структурных планов молассовых толщ и складок аллохтонного этажа компенсируется резким тектоническим утолщением артинских глинистых отложений, пронизанных многочисленными надвигами (см. рис. 2). Крупные размеры антиклинальных складок этого типа, наличие в их составе регионально-нефтегазоносных каменноугольно-нижнепермских карбонатных отложений, перекрытых мощными толщами глинистых сланцев артинского яруса, дают основание высоко оценивать перспективность этих структур. В схематическом виде ловушки этого типа изображены на рис. 3, А.

Важным аргументом в пользу высокой оценки перспектив нефтегазоносности складок, принадлежащих вдвиговым зонам, является то обстоятельство, что, как показывает переинтерпретация строения Вуктыльской антиклинали, продуктивные каменноугольно-нижнепермские отложения этой складки также входят в состав вдвиговой пластины [3], которая внедрена в осадочный чехол Верхнепечорской впадины вдоль верхнеартинских глин. Крупные запасы Вуктыльского месторождения свидетельствуют о благоприятных условиях формирования залежей углеводородов в пределах структур подобного типа. Это дает основание рассматривать неопоискованные антиклинальные структуры, приуроченные к вдвиговым аллохтонным "клиньям", как приоритетные для поисков новых месторождений в Тимано-Печорском бассейне. Важно также и то, что крупные перспективные структуры подобного типа выделяются в районе обустроенного Вуктыльского месторождения, что выгодно с экономической точки зрения.

Новые данные сейсморазведки позволяют предложить принципиально новую модель строения гряды Чернышева, расположенной на северо-западе исследуемого региона. Ранее она рассматривалась большинством исследователей как инверсированный авлакоген. Сейсмические данные показывают, что это тонкочешуйчатая надвиговая структура. Основным уровнем расслоения здесь являются верхнеордовикские эвапориты (Соборнов К.О. и др., 1992). В этой зоне перспективы нефтегазоносности связываются с аллохтонными антиклинальными складками, сложенными главным образом силурийско-девонскими толщами. Одна из таких складок выделяется во фронтальной части вдвигового клина на глубине 3,0-3,5 км (1,6-1,8 с) (рис. 4). Как можно видеть на приведенном сейсмическом разрезе, антиклинальная складка в составе аллохтонного комплекса, так же как и в рассмотренном ранее примере (см. рис. 3), не имеет прямого отражения в вышележащих отложениях. Наличие залежей нефти и газа в силурийско-девонских карбонатных образованиях в прилегающих районах Тимано-Печорского бассейна дает основание рассчитывать на их продуктивность и в пределах выделенной зоны. Структурные позиции предполагаемого типа залежей показаны на рис. 3,Б.

Другим перспективным объектом поисков нефти и газа является южное продолжение крупных инверсированных валов Печоро-Колвинского рифта (рис. 5). Согласно сейсмическим данным в этой части бассейна антиклинальные структуры, в состав которых входят регионально-нефтегазоносные силурийско-девонские отложения, перекрыты покровно-надвиговыми пластинами Урала. Тектоническая раздробленность и глубокая эрозия сводов антиклинальных складок в составе верхнего надвигового структурного этажа исключают возможность обнаружения в нем крупных скоплений углеводородов. В то же время погруженное положение крупной поднадвиговой структуры, выделяемой на глубине 4,5-7,0 км (2,1-3,0 с), и относительно спокойные условия залегания регионально-нефтегазоносных силурийских и девонских комплексов позволяют рассчитывать на существование здесь крупных скоплений углеводородов (см. рис. 3, В).

Рассмотренные примеры не исчерпывают всего многообразия перспективных объектов поисков нефти и газа в поясе надвигов Северного Урала. Значительное число ловушек связано с зонами тектонического экранирования, фациального замещения, стратиграфических несогласий и других типов. Несомненно, что дальнейшие исследования позволят существенно развить и уточнить сложившиеся представления о строении и нефтегазоносности этого региона. Однако уже сейчас очевидно, что благоприятное сочетание всех основных факторов, определяющих нефтегазоносность, дает основания полагать, что в поясе надвигов Северного Урала могут быть обнаружены новые крупные месторождения.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Дедеев В.А., Запорожцева И.В. Геолого-геофизическая модель земной коры Европейского Северо-Востока СССР // Проблемы геологии Европейского севера СССР. - Сыктывкар, 1983. -С.93-111.
  2. Нефть и газ Коми края: Сб. документов и материалов / Отв. ред. Ю.А. Спирин. - Сыктывкар: Коми кн. изд-во, 1989.
  3. Соборнов К.О., Бушуев А.С. Кинематика зоны сочленения Северного Урала и Верхнепечорской впадины // Геотектоника. - 1992. -№ 1. - С.39-51.
  4. Юдин В.В. Варисциды Северного Урала. -Л.: Наука, 1983.

Рис.1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СЕВЕРНОГО УРАЛА И ПРИЛЕГАЮЩИХ БАССЕЙНОВ

1 - породы океанического происхождения; 2 - батиальные комплексы, шарьированные на окраину Печорской плиты; 3 - докембрийский комплекс Печорской плиты; 4 - ордовикско-нижнеартинские шельфовые отложения; 5 - зоны развития вдвигов; отложения: 6 - верхнеартинско-триасовые, 7 - юрско-кайнозойские; 8 - надвиги; 9 - сейсмические разрезы А, Б, В

Рис.2. СЕЙСМИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ПО ЛИНИИ А

Положение разреза см. на рис. 1

Рис.3. ТИПЫ ПРОГНОЗИРУЕМЫХ ЛОВУШЕК НЕФТИ И ГАЗА ПОЯСА НАДВИГОВ СЕВЕРНОГО УРАЛА

А - антиклинальные складки, сложенные средне-верхнепалеозойскими отложениями, расщепляющие осадочный чехол Предуральского прогиба вдоль верхнеартинской глинистой толщи; Б - антиклинальные складки, сложенные среднепа-леозойскими отложениями, сорванные по верхне-ордовикским эвапоритам;

В - поднадвиговые инверсионные структуры автохтонного основания пояса надвигов, выраженные в нижне-среднепалеозойских отложениях; 1 - газ; 2 - нефть

Рис.4. СЕЙСМИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ПО ЛИНИИ Б, ПОКАЗЫВАЮЩИЙ СТРОЕНИЕ ФРОНТА ГРЯДЫ ЧЕРНЫШЕВА

Положение разреза см. на рис. 1

Рис.5. СЕЙСМИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ПО ЛИНИИ В

Положение разреза см. на рис. 1

 

Сайт создан в системе uCoz