Один из наиболее перспективных регионов, способный обеспечить устойчивый рост добычи нефти, газа и конденсата,– Прикаспийская впадина, в пределах которой создается крупный нефтегазодобывающий комплекс.

Прикаспийская впадина, имеющая изометричные очертания, располагается в юго-восточной глубокопогруженной части Восточно-Европейской платформы. С запада и севера она ограничена областями сравнительно неглубокого (3–6 км) залегания кристаллических пород фундамента. На востоке и юге она обрамлена палеозойскими складчатыми структурами Урала, кряжа Карпинского и Южно-Эмбинского поднятия.

Южное и восточное ограничения впадины характеризуются развитием систем надвиговых структур. На границе Прикаспийской впадины и кряжа Карпинского располагается Каракульско-Смушковская покровно-надвиговая зона протяженностью более 400 км и шириной 20–80 км. На востоке впадины в районах Актюбинского Приуралья и Западного Примугоджарья выделяются Сакмаро-Кокпектинская, Ашисайская и Остансукская зоны надвигов. Их протяженность более 350 км при ширине 30–40 км. В зонах надвигов установлены или предполагаются по геофизическим данным слабодислоцированные породы Прикаспийской впадины (автохтон) под складчатыми палеозойскими образованиями уралид и кряжа Карпинского (аллохтон) [5].

В результате исследований выявлены общие черты строения поверхности фундамента региона. Согласно сейсмическим данным во внутренней, наиболее погруженной (до 18–20 км), части располагается Центрально-Прикаспийский грабен, обрамленный бортами различной степени крутизны (рис. 1), что обусловливает асимметричное строение впадины. На западе и севере поверхность фундамента от глубин 6–7 до 10-12 км погружается (с углами наклона 10–15°), в связи с чем борта, окаймляющие центральный грабен, характеризуются незначительной шириной. Восточный и южный борта значительно более полого погружены в сторону центрального грабена, в результате в этой части впадины бортовая зона приобретает вид широкой терассы.

Вдоль складчатых структур обрамления Прикаспийской впадины намечается Актюбинско-Астраханская полоса приподнятого (до 7–8 км) залегания поверхности фундамента, представляющая собой пояс крупных выступов, которые располагаются в форме дугообразной цепочки длиной более 1000 км и шириной до 150 км. От нее поверхность фундамента испытывает погружение как к центру впадины, так и складчатым структурам обрамления, образуя глубокие окраинные прогибы (Примугоджарский, Южно-Эмбинский и Каракульский) с глубинами погружения поверхности фундамента до 10–13 км.

По северному и западному обрамлениям впадины кристаллическая часть земной коры, имеющая мощность 32–35 км, относится к континентальному типу с выделением двух слоев: верхнего гранитного мощностью 20–22 км и нижнего базальтового мощностью 15–16 км (рис. 2). Кровля верхнего слоя, характеризующаяся поведением преломляющего горизонта с граничной скоростью 6.2–6.5 км/с, привязана глубокими скважинами на северном и западном обрамлениях Прикаспийской впадины и стратифицируется как поверхность архей-нижнепротерозойского (дорифейского) комплекса пород. В центральной части впадины (Центрально-Прикаспийский грабен) предполагается развитие субокеанической коры, характеризующейся отсутствием гранитного слоя. Здесь субгоризонтально слоистые толщи, относимые к осадочному чехлу, залегают непосредственно на горизонте с граничной скоростью 6.7–7.1 км/с, отождествляемом с поверхностью базальтового слоя. Мощность кристаллической части земной коры в этом случае составляет 12–15 км, что в 2– 3 раза меньше, чем на северном и западном обрамлениях Прикаспийской впадины.

С юга и востока Центрально-Прикаспийский грабен обрамлен дугообразной зоной развития континентальной коры общей мощностью 35– 37 км. Указанная дуга обозначена в рельефе поверхности фундамента системой Актюбинско-Астраханских выступов. На восточном борту прослеживается резкое воздымание поверхности фундамента (горизонта с Vг=6, 2–6, 5 км/с) в направлении Уралтауской зоны складчатого Урала, где она смыкается с выходами байкальского складчатого комплекса. Учитывая эти данные, рассматриваемый горизонт сопоставлен на востоке Прикаспийской впадины с кровлей байкалид [1]. Этот вывод согласуется с результатами анализа магнитного поля Прикаспийской впадины, которое на юго-востоке региона по характеру отличается от остальной территории.

Для большей части Прикаспийской впадины характерно почти недифференцированное отрицательное магнитное поле, сходное с магнитным полем тех частей Воронежского массива, которые имеют архейский возраст фундамента [3]. На юго-востоке развито положительное магнитное поле с интенсивными полосовыми аномалиями. В его северной части, суженной и приближенной к Уральскому хребту, эти аномалии имеют меридиональную ориентировку, которая на Урале, севернее широты Оренбурга, характерна как для уралид, так и для доуралид. К югу магнитное поле расширяется, отклоняется на юго-запад и оставляет на востоке меридионально ориентированную полосу Уральской складчатой системы. Подобные соотношения между магнитными полями доуралид и структурами уралид установлены в северной части Уральской складчатой системы (Печорская плита).

Прикаспийская впадина характеризуется развитием осадочного чехла огромной мощности. Важная особенность его разреза – наличие мощной (до 3–4 км в первичном залегании) соленосной толщи кунгурского возраста, разделяющей чехол на подсолевой и надсолевой структурно-формационные комплексы. Общая мощность подсолевого комплекса по данным геофизических исследований изменяется от 3 км в прибортовых зонах впадины и на выступах фундамента до 12 км в ее центральной части. В подсолевом комплексе можно выделить два структурных этажа: рифейско-нижнепалеозойский и девонско-артинский.

Рифейско-нижнепалеозойский этаж в пределах впадины не вскрыт. Представления о его строении и формационной характеристике базируются на материалах, полученных в обрамлении Прикаспийской впадины, а также на данных геофизических исследований. Рифейско-нижнепалеозойские образования представлены, вероятно, вулканогенно-осадочной толщей, терригенными, терригенно-карбонатными и карбонатными отложениями общей мощностью до 8 км.

Девонско-артинский этаж представлен чередующимися толщами преимущественно терригенного и карбонатного состава. При этом характерна сложная картина чередования в разрезе толщ резко сокращенной и аномально увеличенной мощности, что объясняется определенной цикличностью в осадконакоплении. Периоды некомпенсированного осадконакоплением опускания (на части территории) сменялись эпохами накопления мощных толщ, заполнявших ранее созданную в рельефе впадину. В прибортовых же участках впадины, прилегающих к горным сооружениям, шло накопление осадков компенсированного типа.

Строение рассматриваемой верхнепалеозойской части разреза до настоящего времени полностью не определено. Не ясно развитие в Прикаспийской впадине девонских солей и масштабов проявления вулканических процессов. Косвенные данные о наличии девонской соли в Прикаспийской впадине были получены в 1927–1928 гг. А.Н. Семихатовым во время геологической съемки купола Баскунчак, где в основании хазарских слоев в галечнике были найдены крупные (до 0,5 м в поперечнике) глыбы окремнелого известняка с остатками верхнедевонской фауны. В карьере на куполе Эльтон в тех же слоях обнаружены точно такие же известняки с верхнедевонской фауной. Обращает на себя факт сходства девонской фауны из известняков Баскунчака и Эльтона. Комплексы фауны отличаются лишь единичными формами. В 1946 г. Н.С. Шатским высказано предположение о местном происхождении глыб этих известняков и вероятном наличии девонской соли в Прикаспии. В настоящее время эта проблема не решена.

В результате исследований [4] установлена значительная роль вулканических процессов в формировании верхнепалеозойской части подсолевого комплекса юго-восточной части Прикаспийской впадины. Намечены два вулканических цикла: нижне-среднекаменноугольный и нижнепермский. При этом установлено, что строение вулканогенно-осадочных образований рассматриваемого региона имеет черты сходства с синхронными толщами Южного Урала. Достоверно выявить очаги вулканической деятельности на данном этапе изученности Прикаспийской впадины невозможно, можно лишь предполагать их связь с Актюбинско-Астраханской системой выступов фундамента.

Анализ геолого-геофизической информации позволяет дать геодинамическую модель формирования Прикаспийской впадины. В архее – раннем протерозое рассматриваемая территория представляла собой юго-восточную окраину Восточно-Европейского континента. В раннем рифее заложился Рязано-Саратовский рифт, разделивший Воронежский массив и Волго-Уральскую антеклизу и раскрывавшийся в сторону бассейна, где накапливались рифейские осадки. Позднерифейский этап отвечает эпохе сжатия и закрытия доуральского океана. Вдоль внешнего края зоны столкновения, в области Центрально-Прикаспийского грабена, формировался внутриконтинентальный бассейн, ограниченный с юга горными сооружениями байкалид и заполняющийся продуктами их разрушения. В венде образовалась пассивная континентальная окраина с мелководно-морским осадконакоплением. В раннем палеозое формировалась сначала Уральская рифтовая система, а несколько позднее Южно-Эмбинский рифт, отделивший Северо-Устюртский микроконтинент от Восточно-Европейской платформы. Территория современной Прикаспийской впадины входит, по-видимому, в состав крупной отрицательной структуры, представлявшей собой в геоморфологическом отношении окраинно-морской бассейн, в составе которого выделялись внутренняя котловина и периферический континентальный склон, разделенные дугообразной системой островов. В конце раннего палеозоя начинается закрытие океана, и это приводит, очевидно, в начале девонского времени к резкому сокращению площади и изоляции Прикаспийского морского бассейна, накоплению солей.

Максимальной глубоководности бассейн достиг в артинский век, который характеризовался наиболее интенсивным прогибанием центральной части Прикаспийской впадины. Этому предшествовало общее воздымание складчатых структур обрамления (Урала и кряжа Карпинского). На юго-востоке бассейн был замкнут Южно-Эмбинским поднятием, на северном крыле которого сформировался нижнепермский карбонатно-рифовый барьер. Общая амплитуда нисходящих тектонических движений на позднедевонско-артинском этапе составляла не менее 3,5–4 км. Общая компенсация сформировавшейся глубоководной Прикаспийской котловины пришлась на кунгурский век, в течение которого произошло накопление толщи солей мощностью до 4 км.

Специфика геодинамического развития Прикаспийской впадины, обусловившая возникновение Актюбинско-Астраханской островодужной системы и последующее формирование прогрессирующей глубоководной котловины, предопределила широкое развитие крупных тектоноседиментационных структур в разрезе осадочного чехла Прикаспийской впадины (рис. 3). Сформировались как барьерные системы рифов северного, западного и юго-восточного бортов впадины, так и крупные одиночные атолловые структуры (Карачаганак, Тенгиз) и обширные палеошельфы (Астраханская, Темирская, Жанажольская и другие карбонатные “платформы”). Актюбинско-Астраханская система выступов фундамента предопределила формирование сводовых поднятий. Снос терригенного материала с разрушающихся складчатых структур, платформенных поднятий обрамлений и внутрибассейновых положительных структур обусловил образование клиноформ и региональных зон выклинивания.

Существование перечисленных тектоноседиментационных форм явилось благоприятной предпосылкой возникновения крупных зон аккумуляции УВ в подсолевом комплексе Прикаспийской впадины. В соответствии со структурной приуроченностью выявленных месторождений УВ можно выделить следующие крупные зоны накопления УВ (установленные и предполагаемые): Астраханскую, Северо-Каспийскую, Азгирскую, Биикжальскую, Каратон-Тенгизскую, Южно-Эмбинскую, Жар-камысскую, Кзылджарскую, Енбекскую, Североказахстанскую, Питерско-Новоузенскую, Ахтубинско-Палласовскую, Карасальскую и Каракульско-Смушковскую, часть из которых приурочена к Актюбинско-Астраханской системе поднятий.

Эволюция Прикаспийской впадины определила широкий стратиграфический диапазон нефтегазоносности. К настоящему времени промышленные скопления нефти и газа установлены в возрастном интервале от среднего девона до плиоцена. Основные перспективы нефтегазоносности (около 96 % начальных суммарных ресурсов УВ) связаны с подсолевым комплексом отложений (девон – нижняя пермь), разведанность которых не превышает 17 %. Все промышленные открытия в этом комплексе сделаны в прибортовых зонах впадины и в пределах Актюбинско-Астраханской системы поднятий в интервалах глубин 2,5–6,5 км. Наиболее крупные запасы нефти и газа открыты в карбонатных резервуарах. Залежи характеризуются сложным многокомпонентным составом углеводородных пластовых систем. Нефти легкие, высоко насыщены газом (500–800 м³/м³), газы обогащены конденсатными жидкостями (200–900 г/м³). В газах карбонатных резервуаров присутствуют в высоких концентрациях сероводород (3–25 %) и углекислота (3–25 %).

Наблюдается приуроченность скоплений УВ к седиментационным и тектоноседиментационным структурам. Наиболее крупные месторождения (Карачаганакское, Тенгизское) связаны с внутрибассейновыми органогенными постройками небольшой площади (240–400 км²), но значительной высоты (более 1000 м).

Принципиально иной тип строения имеют крупные Астраханское газоконденсатное и Жанажольское нефтегазовое месторождения. Они приурочены к антиклинальным структурам значительных размеров с амплитудами до 300 м. На Астраханском месторождении залежь газа выявлена в шельфовых известняках башкирского возраста, имеет массивный характер. Нефтяные горизонты Жанажольского месторождения приурочены к верхнекаменноугольным и нижне-среднекаменноугольным отложениям. Залежи массивно-пластового типа. В районе Жанажольского месторождения в аналогичных отложениях открыты нефтяные и нефтегазоконденсатные залежи на месторождениях Урихтау, Алибекмола, Кожасай и Кенкияк.

Более 20 преимущественно газоконденсатных небольших по запасам месторождений выявлены на севере впадины в зоне каширско-артинского карбонатного уступа, расположенных в виде цепочки вдоль его гребня. Здесь же выявлены первые месторождения нефти (Дарьинское) в зоне карбонатного уступа визейско-башкирского возраста.

Большой интерес представляет выявление в подсолевых отложениях Прикаспийской впадины залежей нефти и газа без примесей сероводорода. Такие залежи к настоящему времени известны в молассоидных толщах нижней перми на Кенкияке, Восточном Акжаре и др. На Восточном Акжаре установлена нефтегазоносность нижнепермских пород на площади свыше 2000 км². К сожалению, нижнепермские отложения обладают резкой фациальной изменчивостью, зональной трещиноватостью, что приводит к изменению дебитов скважин от 1000 до 5–20 м3/сут. Более высокие перспективы здесь связываются с терригенными отложениями нижнего карбона. Бессернистая нефть выявлена также в терригенно-карбонатных отложениях нижней перми и среднего карбона на юго-западном продолжении Акжарской зоны в литологических ловушках на Маткен-Ушмолинской моноклинали, где открыты залежи на площадях Маткен, Улькентюбе Юго-Западный, Карачунгул, Шолькара, Елемес.

Перспективы открытия бессернистой высококачественной нефти возможны в надсолевом комплексе отложений. Продуктивный надсолевой комплекс имеет сложное геологическое строение в связи с активным соляным диапиризмом. Продуктивные горизонты залегают на глубинах от 200 до 3500 м. Целенаправленные поисковые работы на нефть в надсолевых отложениях традиционно проводятся только в южных районах Прикаспия, где открыто более 90 месторождений. В последнее время здесь разведано наиболее крупное для этого комплекса месторождение Кенбай. С начала 70-х годов в связи с ориентацией ГРР на подсолевой комплекс целенаправленным поискам нефти и газа в надсолевом комплексе региона не придавалось должного внимания. Эпизодическое проведение поисковых работ за пределами Южно-Эмбинского района позволило открыть ряд нефтяных (Чингиз, Телсу и др.) и газовых (Старшиновское, Спортивное, Бугринское и др.) месторождений на восточном, северном бортах и в центральных районах Прикаспийской впадины. Многочисленные газопроявления установлены в верхнеплиоценовых отложениях на большей части территории региона.

Основные перспективы нефтегазоносности сохраняются за участками развития карбонатных отложений девонско-раннепермского возраста. Новым перспективным направлением поисков являются терригенные нижне-среднекаменноугольные и нижнепермские отложения, прежде всего в зонах авандельт и конусов выноса. Представляет интерес оценка нефтегазоносности поднадвиговых структур в районах сочленения Прикаспийской впадины с Уралом (Актюбинское Приуралье) и кряжем Карпинского (Каракульско-Смушковская зона). Целесообразно расширить поисково-разведочные работы на надсолевой комплекс за пределами традиционного Южно-Эмбинского района.

Знание эволюции развития Прикаспийской впадины и выявление природы крупнейших структур осадочного чехла и фундамента имеют большое значение для целенаправленного ведения поисково-разведочных работ на нефть и газ. Решение этой проблемы может быть обеспечено реализацией программы бурения сверхглубоких скважин. Первоочередные скважины целесообразно пробурить в пределах Актюбинско-Астраханской системы выступов фундамента со вскрытием последнего с целью выявления генезиса и перспектив нефтегазоносности названного крупнейшего структурного элемента региона. Решение указанной задачи позволит создать уточненную модель геологического строения Прикаспийской впадины, что, несомненно, обеспечит повышение эффективности поисково-разведочных работ в ее пределах.

1. Волож Ю.А., Сапожников Р.Б. Строение фундамента Западного Казахстана по геофизическим данным // Советская геология.– 1974.– № 12.– С. 18–93.
2. Журавлев В.С. Сравнительная тектоника Печорской, Прикаспийской и Североморской экзогональных впадин Европейской платформы / Труды ГИН. Вып. 232.– М.: Наука.– 1972.
3. Соколов В.Л. Некоторые черты унаследованности в развитии структуры осадочного покрова юго-востока русской платформы / В кн.: Тектоническое строение Нижнего Поволжья.– Л.: Гостоптехиздат.– 1962.– С. 37–45.
4. Соловьев Б.А., Юрель Г.Н., Павлинова Н.В. Роль вулканических процессов в формировании подсолевого комплекса на юго-востоке Прикаспийской впадины / Известия вузов. Сер. Геология и разведка.– 1991.– № 1.– С. 16–23.
5. Строение и перспективы нефтегазоносности покровно-надвиговых ограничений Прикаспийской впадины / Б.А. Соловьев, И.Н. Комиссарова и др. / В. кн.: Геология и геодинамика нефтегазоносных бассейнов СССР.– М.: ВНИГНИ.– 1990.– С. 87–95.

Formation and distribution of hydrocarbon deposits and oil-and-gas accumulation areas in the Precaspian depression are related to the evolution of the sedimentary cover of the region. Formed here are the Aktyubinsk-Astrakhan' island-arc system and the Central Precaspian deep-water trough. The specific character of this trough may be responsible for the formation, within its subsalt complex, of major carbonate and terrigenous tectono-sedimentation structures with which hydrocarbon accumulation areas and major oil and gas fields are associated.

1 – изогипсы поверхности фундамента, км; 2 – разломы; 3 – тектонические швы; 4 – нижнепермский бортовой уступ; 5 – месторождения УВ (цифры в кружках): 1 – Оренбургское, 2 – Карачаганакское, 3 – Жанажольское, 4 – Тенгизское. 5 – Астраханское; 6 – выходы складчатых пород Урала;7 – линия геологического профиля

Отложения: 1 – карбонатные, 2 – терригенные, 3 – эффузивно-терригенные, 4 – соленосные; комплекс пород с граничной скоростью (км/с) 5 – 6,2–6,5, 6 – 6,7–7,1; 7 – поверхность МОХО; 8 – геологические границы; 9 – глубинные разломы

1 – изогипсы поверхности подсолевых докунгурских отложений, км; 2 – нижнепермский бортовой уступ; 3 – выступы фундамента; 4 – контур Актюбинско-Астраханской системы выступов фундамента; 5 – тектонические швы; 6 – области развития карбонатных пород верхнего палеозоя; месторождения: 7 – нефтяные, 8 – нефтегазовые, 9 – газовые и газоконденсатные