В.Г. Смирнов (ПО Татнефтегеофизика)

Визейские эрозионные врезы на западном склоне Южно-Татарского свода (ЮТС) и восточном борту Мелекесской впадины выявлены в процессе буровых и сейсморазведочных работ при изучении геологического строения елховско-тульских терригенных образований визейского и карбонатных отложений турнейского ярусов. Они представляют собой узкие (шириной 0,2-3 км) отрицательные структуры поверхности турнейского яруса, протягивающиеся иногда на 30-40 км и более. Преобладающие направления наиболее протяженных врезов северо-западное и субмеридиональное к осевым частям Усть-Черемшанского и Нижнекамского прогибов Камско-Кинельской системы (ККС).

Визейские эрозионные врезы оказывают существенное влияние на распределение нефти. Это обусловливается присутствием в терригенной толще их выполнения пластов-коллекторов мощностью до 30 м и более и значительным усилением ими расчлененности турнейского рельефа. В связи с этим врезы контролируют и нефтеносность турнейской карбонатной толщи, так как способствуют боковой миграции нефти из песчаников в смежные карбонатные породы, формированию в них массивных залежей нефти (рис.1).

Разнообразие заполняющих эрозионные долины терригенных отложений по вертикали (глины, песчаники, алевролиты, угли, углисто-глинистые сланцы), их сильная латеральная изменчивость являются благоприятными факторами для формирования литологически экранированных ловушек, а при определенных соотношениях врезов с локальными поднятиями - ловушек структурно-литологического типа (рис.2). Совокупность данных факторов обусловила приуроченность большинства залежей нефти в визейских терригенных отложениях и карбонатах турнейского яруса к зонам развития врезов. Следовательно, выяснение генезиса эрозионных ложбин, воссоздание палеогеоморфологических условий их формирования имеют не только теоретическое, но и практическое значение.

Большинство исследователей (Э.З. Бадамшин,1978; Е.Д. Войтович и др., 1976; В.Г. Смирнов, 1976) [2] рассматривают врезы в качестве русловых зон ранневизейской речной системы.

В работах Э.З. Бадамшина (1978) и И.А. Ларочкиной (1985) предпринята попытка преодоления этого противоречия путем придания превалирующего значения в формировании визейских эрозионных врезов карстовым процессам.

По нашему мнению, визейские эрозионные врезы на территории Татарии сформировались русловыми потоками вод в условиях нерасчлененного палеорельефа ранневизейской поверхности перерыва в осадконакоплении, образования на этой поверхности палеоподнятий в контуре современных куполовидных складок в структурном плане кровли турнейского яруса лишь в "постврезовое" время. На это указывают следующие факты.

1. Врезы полностью выполнены прибрежными озерно-болотно-аллювиальными радаевско-бобриковскими отложениями визейского яруса. Последние развиты в Татарии на большей чем елховские аргиллиты, площади и залегают на субстрате, вне осевых зон прогибов ККС, трансгрессивно. Морские же отложения тульского горизонта присутствуют в осадочной толще повсеместно. В северо-западных районах Татарии и на отдельных участках западного склона ЮТС они непосредственно налегают на различные карбонатные породы турнейского яруса со стратиграфическим несогласием. Это показывает, что на относительно приподнятых участках Татарского региона ранне-визейский палеорельеф поверхности перерыва в осадконакоплении сформировался под воздействием денудационных процессов, протекавших в течение всего позднеелховско-бобриковского времени. Исключение составляют лишь куполовидные поднятия в рельефе кровли турнейского яруса, расположенные над франско-фаменскими органогенными сооружениями. В купольных частях этих поднятий, находящихся в зоне развития елховского горизонта, часто присутствуют не только бобриковские терригенные отложения, но и елховские глины мощностью 3-8 м. Последние отсутствуют здесь лишь в зонах эрозионных врезов (см. рис. 1, рис.2). Все это позволяет однозначно определять время образования эрозионных ложбин как ранневизейское, а время формирования куполовидных складок в структурном плане кровли турнейского яруса над органогенными сооружениями - как "постврезовое".

3. Изучением геологических разрезов врезовых зон в контурах органогенных сооружений установлено, что гипсометрия пластов пород внутри толщ выполнения эрозионных ложбин повторяет на более низком уровне структурный план кровли тульского горизонта (см. рис.2). Это, несомненно, свидетельствует об одновременности деформации их первоначального горизонтального залегания.

4. Среднеарифметические глубины врезов на сводах и склонах современных поднятий и вне их в структурном плане кровли турнейского яруса практически одинаковы - соответственно 25, 30 и 30 м (табл.1.). Глубина вреза в каждой конкретной скважине равна мощности елховско-турнейских слоев, выпавших из разреза осадочной толщи.

5. Глубины визейских врезов не зависят от амплитуд пересекаемых ими поднятий (табл.2).

6. Общеизвестно, что не только крупные выступы пород кристаллического фундамента (Эштебенькинский, Сотниковский, Фоминовский), но и мелкие погребены под терригенной толщей девона с образованием структур несогласного прилегания ее к субстрату. Аналогичные структуры широко развиты в захороненных приливных ложбинах в рельефе поверхности перерыва в осадко-накоплении кыновского времени [3], долинах ранневизейской речной системы (см. рис. 1, рис.2). Визейская же терригенная толща вне эрозионных врезов налегает на поверхность размыва елховско-турнейских отложений без образования структур несогласного прилегания.

8. Очертания эрозионных ложбин в плане часто причудливы, прихотливы. Ложбины имеют пологие склоны, увеличения их глубин вдоль продольного профиля от верховьев до устья практически не отмечается. Уже упоминалось, что средняя глубина врезов на вершинах поднятий, их склонах и вне контуров куполовидных складок в структурном плане кровли турнейского яруса равна 25-30 м (см. табл.1). Следовательно, в зонах развития сети ранневизейских палеорек денудационная поверхность повсеместно возвышалась лишь на 30-40 м над местными базисами эрозии (устье основной водной магистрали, устья притоков, любая точка русел водных потоков), определяющими эрозию на вышерасположенных участках. "Меандрирование" русел ранневизейских палеорек на эрозионной поверхности турнейских карбонатов обусловливалось не столько преобладанием боковой эрозии над глубинной, сколько приуроченностью русловых ложбин к отрицательным элементам палеомикрорельефа размывающейся поверхности елховских глин.

Известно, что на юго-восточном обрамлении Ромашкинского нефтяного месторождения глубоким бурением были выявлены в рельефе поверхности размыва башкирского яруса локальные карстогенные проседания площадью до 4 км² [4]. Визейские эрозионные врезы и названные участки проседаний характеризуются некоторыми общими чертами. Они представляют собой депрессии в рельефе кровли карбонатных образований турнейского и башкирского ярусов глубиной 30-40 м, определяющей величину локального сокращения здесь мощности семилукско-турнейской и окско-башкирской карбонатных толщ.

Степноозерско-Бурейкинский врез вскрыт одной скважиной, в которой глубина "врезания" верейских терригенных отложений в башкирско-серпуховские карбонатные образования равна 4 м (табл.3). Небольшая глубина "врезания", возможно, объясняется вскрытием скважиной бровки вреза в рельефе кровли башкирских карбонатов (рис.3). Глубина "врезания" по трем скважинам, вскрывшим Мельниковско-Старокадеевский врез, равна соответственно 32, 34 и 35 м. Идентична глубина "врезания" в Архангельско-Урмышлинском врезе. Здесь в 11 "врезовых" скважинах она изменяется от 30 до 41 м. В двух скважинах она составляет 14 и 20 м. Вероятнее всего, эти скважины также пробурены в пределах бортов вреза. В Тюгеевско-Сиреневском врезе глубина "врезания" по пяти скважинам колеблется от 8 до 10 м, по пяти скважинам - от 11 до 20 м и лишь в одной скважине равна 58 м. Пространственного обособления во врезе выделенных групп скважин не отмечается. По нашему мнению, приведенные данные свидетельствуют не только о вскрытии скважинами различных элементов вреза - осевой зоны и склонов вреза, но и о сложном характере рельефа дна Тюгеевско-Сиреневского вреза.

Полная глубина всех врезов, с учетом мощности размытых в них терригенно-карбонатных отложений верейского горизонта, на 20-25 м больше приведенных величин "врезания" верейских терригенных отложений в карбонатные образования башкирско-серпуховских ярусов. Так, полная глубина верейского эрозионного вреза в скв. 656 (см. рис.3) равна 28 м при глубине "врезания" верейских терригенных отложений в карбонаты башкирского яруса 4 м, в скв. 579 Екатериновского месторождения нефти соответственно 54 и 33 м (рис.4).

Выполняющие врезы ордынские терригенные отложения верейского горизонта - глины, алевролиты и песчаники - образуют с поверхностью врезов структуры несогласного прилегания и присутствуют в различных сочетаниях, иногда с включениями крупных обломков и глыб карбонатных пород. Встречаются разрезы преимущественно песчаного (см. рис.4), песчано-алевролитового (см. рис.3) и алевролито-глинистого типов.

Характер соотношения верейских эрозионных врезов со структурным планом кровли верейского горизонта достаточно сложен. Врезы осложняют не только межструктурные зоны, но и сводовые и склоновые участки поднятий (см рис.2, табл.3). Врезы, пересекающие контуры поднятий, повышают емкость сводовых ловушек. Например, вершина Екатериновского поднятия осложнена врезом, толща выполнения которой содержит нефтенасыщенные песчаники мощностью 35 м (см. рис.4). Нефтенасыщены и карбонатные породы вдоль бортов вреза. Так как уровень водонефтяного контакта здесь одинаков в пределах и за пределами вреза, можно считать, что залежь нефти на Екатериновской структуре приурочена к литологически неоднородному, но гидродинамически единому резервуару. Верейские врезы являются также зонами, перспективными для поисков неструктурных залежей нефти, литологически экранированных в направлении регионального восстания слоев.

Верейские врезы в настоящее время выявлены сейсморазведочными работами с ориентацией на немногочисленные скважины с аномально увеличенной мощностью верейского горизонта. Верейские эрозионные врезы с фоновыми значениями мощности верейского горизонта в разрезах глубоких скважин игнорировались, как не подтверждаемые буровыми работами. На западном склоне Южно-Татарского свода и восточном борту Мелекесской впадины развиты верейские эрозионные врезы как с незначительной глубиной врезания в карбонатные образования башкирского яруса, так и с глубиной до 20-25 м внутри верейского горизонта (см. табл. 3, рис. 3). Они представляют значительный теоретический и практический интерес в связи с большой перспективностью площади на нефть и присутствием в толще выполнения врезов пластов-коллекторов.

Жесткая, не уплотняющаяся в процессе осадконакопления конструкция рифовых тел и, наоборот, значительная уплотняемость захороняющих их хемогенных осадков в межрифовых зонах обусловили проявление и воспроизведение в сглаженной форме палеорельефа кровли фаменского яруса в палеоструктурных планах вышерасположенных маркирующих поверхностей осадочной толщи. Если накапливающиеся в бассейне седиментации осадки не успевали компенсировать понижение его дна вне контура рифа вследствие преимущественного здесь уплотнения хемогенных осадков, то это приводило к проявлению куполовидной складки в рельефе дна моря в форме его слабовыраженного положительного элемента. Палеоподнятия в контурах рифов в рельефе дна моря вызывали сокращение мощности и изменение литологического состава отложений в сводах формирующихся структур. Эпохи некомпенсированного осадконакопления иногда прерывались этапами компенсации осадками западин дна бассейна седиментации.

1. Геология СССР/ - М.: Недра, 1967. - T.XI. -С.327-328.
2. Ларочкина И.А. Палеогеоморфологическая обстановка осадконакопления радаевско-бобриковских отложений и ее влияние на размещение ловушек нефти (прибортовые зоны Камско-Кинельской системы прогибов на территории Татарской АССР): Автореф. дис. канд. геол.-минер, наук. - Бугульма, 1985.
3. Смирнов В.Г. Новый перспективный объект нефтяных залежей (приливные ложбины в прибрежно-морской зоне формирования среднекыновских слоев) // Геология нефти и газа. - 1993. - № 4. - С. 12-16.
4. Смирнов В.Г. О карстогенных локальных проседаниях // Геология нефти и газа. - 1991. - № 6. - С. 11-14.
5. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. - М.: Изд. АН СССР. - 1962.

The materials of deep prospecting wells and seismic survey show the considerable influence of the Visean erosional downcuts at oil distribution in the Visean terrigenous and Tournean carbonaceous reservoir-beds at the western slope of South-Tatar dome and eastern bord of Melekess depression. They look like narrow negative structures at the Tournean surface, stretching for 30-40 km and more. Terrigenous deposits, filling the erosional valleys, are various in both vertical and lateral directions, what is favorable for Irthologically screened and structural-Itthological traps formation. The last ones are formed , when the erosional downcuts correspond in a definite way with local uplifts. The Visean erosional downcuts were formed at Tatarya by river streams under conditions of unrugged relief of the Early Visean break surface and paleo-uplifts formation at "post-downcut" time. These uplifts are seen in modern structure of the Tournean formation top. The Verey erosional downcuts are oil perspective too. The system of the Verey downcuts were formed at the western slope of South-Tatar dome and eastern bord of Melekess depression under continental conditions by river streams at Late Alyutovskiy (Early Ordynskiy) stage of Myachkovskiy age. The given material allow to trace the way for decision the problem of dome-like folds formation over the Famenian reefs at the Visean erosional surface and marking paleo-surfaces, laying above, in post-Early Elokh time. Amplitudes of post-sedimentational folds, formed over the Famenian-Frannian reefs, at paleo-structures of marking surfaces, show the position of reefs tops and inter-reef zones.

Таблица 3 Характеристика глубин "врезания" верейских терригенных отложений в карбонатные образования башкирского яруса

1 - известняки, 2 - аргиллиты, 3 - алевролиты, 4 - песчаники, 5 - угли и углисто-глинистые сланцы, 6 - нефтенасыщенность, 7 - слабая нефтенасыщенность, 8 - остаточная нефтенасыщенность, 9 - водоносность, 10 - поверхность перерыва в осадконакоплении, 11 - границы а - стратиграфические, б - литологические.

Кривые. 1 - КС, 2 - кавернограмма, 3 - ПС. Остальные усл. обозначения см. на рис.1

Уcл. обозначения см. на рис. 1, 3.