К оглавлению журнала | |
УДК 553.98.061.32 |
© А. Н. Дмитриевский, 1994 |
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ
ПАЛЕОГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯА.Н. ДМИТРИЕВСКИЙ (ИПНГ РАН)
Нефтегазогеологическое районирование является основой для прогнозирования особенностей размещения нефтяных и газовых месторождений и заключается в установлении в пределах изучаемого участка земной коры перспективных и отношении нефтегазоносности геоструктурных элементов и отложений.
Разработке принципов геологического районирования крупных нефтегазоносных территорий в отечественной литературе уделяется большое
, внимание. При этом у различных исследователей отмечается разный подход к выделению и классификации нефтегазоносных территорий.В
1934 г. И.М. Губкин впервые сформулировал принципы выделения крупных нефтегазоносных территорий и подразделил их на геологические провинции, области и районы. И.О. Брод (1953) обосновал необходимость использования нефтегазоносного бассейна в качестве основной единицы районирования.Эти точки зрения на основные принципы нефтегазогеологического районирования, имеющие многочисленных и непримиримых последователей, отражают два различных подхода к оценке нефтегазоносности перспективных площадей и, главное,
- выбору основных направлений нефтегазопоисковых работ.Главная задача нефтегазогеологического районирования
- выделение перспективных в отношении нефтегазоносности' геоструктурных элементов и отложений в целях выбора основных объектов нефтегазопоисковых работ.Использование нефтегазоносного бассейна (НГБ) как целостного исторически развивающегося природного образования дает много преимуществ при анализе нефтегазоносности изучаемых площадей. Однако, выделяя НГБ, некоторые исследователи (И.О. Брод и др.,
1965) исключают из их состава крупные положительные структуры, являющиеся, по их определению, погребенными структурными разделами между двумя соседними бассейнами, допуская, что часто к ним приурочены крупные месторождения нефти и газа. В качестве примеров приводятся месторождения нефти и газа, связанные с мезозойскими отложениями вала Карпинского, который отделяет выделенный авторами Среднекаспийский бассейн от Северокаспийского; с палеогеновыми отложениями Ставропольского выступа, разделяющего Среднекаспийский и Азово-Кубанский бассейны, а также многочисленные и богатые по запасам месторождения нефти Цинциннатского свода, отделяющего Мичиганский и Иллинойский бассейны от Аппалачского; месторождения нефти свода Бенд, который разделяет Пермский бассейн от бассейна Мексиканского залива.Представители второго направления чаще всего выделяют провинции, области и районы, ориентируясь в основном на современный структурный план. В связи с этим следует напомнить мнение И.М. Губкина, что нефтегеологическое районирование
- это, в первую очередь, палеогеологическое районирование и что при попытке подойти к установлению нефтяных геологических провинций нужно прежде всего сразу в значительной мере отмежеваться от современной топо- и орографии и сказать, что они не являются решающими факторами распределения нефти.А.А. Бакиров
(1972), развивая основные положения И.М. Губкина, обосновал необходимость изучения историко-геологического развития нефтегазоносных территорий с тщательным анализом палеогеографических, палеогидрогеологических, фациальных, палеогеохимических условий формирования отложений и изменения этих условий в пространстве и времени.При рассмотрении нефтегазоносных бассейнов, выделяемых в современной структуре земной коры различными исследователями (И.О. Брод и др.,
1965), возникают трудности при установлении их границ. В один и тот же бассейн, как отмечает А.А. Бакиров (1972), часто включают разнородные и различные по тектоническому положению территории. Как показывают практика работы и анализ большого фактического материала, даже при выделении палеобассейнов в отдаленных геологических эпохах обычно легче устанавливаются границы их распространения и участки развития максимальных мощностей. Следует подчеркнуть также, что размеры палеобассейнов иногда значительно меньше, чем размеры современных нефтегазоносных бассейнов, выделяемых различными авторами. Это, видимо, объясняется тем, что в современный нефтегазоносный бассейн включают области крупных поднятий и устойчивых прогибаний, тогда как при историко-геологическом изучении выявляется существенное различие между этими геоструктурными элементами. Так, выделяемый И.О. Бродом и др. (1965) Северокаспийский нефтегазоносный бассейн в соответствии с историей геологического развития разделяется на устойчиво и длительно прогибавшиеся палеобассейны: Прикаспийской впадины, Предуральского прогиба и Волго-Уральской области. Последний включает в себя современные сводовые поднятия - Татарский, Башкирский, Токмовский, Жигулевско-Пугачевский, в пределах которых накопились осадочные породы мощностью не более 1,5-2 км.В настоящей статье обосновывается необходимость введения палеогеологического районирования, которое позволяет снять противоречия двух традиционных подходов и открывает новые возможности в выделении перспективных площадей и отложений.
Введение палеогеологического -
районирования позволяет:использовать рациональные наиболее эффективные методы нефтегазогеологического районирования, разработанные представителями различных. школ, и, в частности, сохранить идею исторически развивающейся природной системы, роль которой в этом случае выполняет осадочный бассейн (а не нефтегазоносный бассейн);
перевести районирование на уровень, позволяющий более детально и точно выделять структурные элементы и отложения;
зафиксировать и, главное, использовать при районировании этапы развития осадочного бассейна и его структурной перестройки;
повысить точность выделения объектов первоочередных нефтегазопоисковых работ.
Выделяемые при изучении осадочных бассейнов структурно-формационные этажи соответствуют древним осадочным бассейнам, или палеобассейнам (А.Н. Дмитриевский,
1982).Палеобассейн является основным компонентом палеогеологического районирования и самостоятельным объектом для изучения и последующих нефтегазопоисковых работ.
Характер тектонических движений предопределяет пространственное размещение бассейнов седиментации, областей поднятий, тип береговых линий и т.д. Поэтому первостепенное значение имеет изучение направленности вертикальных колебательных движений и суммарной величины их амплитуд в течение определенных геологических периодов времени. Иерархическая структура системы "осадочный бассейн", фиксирующая этапы эволюции бассейна как целостной развивающейся системы, показывает, что палеобассейны являются своеобразными вехами в этом развитии. Установление закономерностей размещения палеобассейнов, их эволюции способствует с одной стороны, восстановлению истории геологического развития осадочного бассейна и, с другой стороны, выявлению закономерностей локализации скоплений нефти и газа.
Для Прикаспийского бассейна построены схематические карты, отражающие характер распределения мощностей отложений различного возраста и, следовательно, особенности размещения и эволюции бассейнов осадконакопления.
Анализ схематических и структурных карт позволяет сделать вывод о том, что восточная часть Прикаспийского бассейна в палеозойское время была ареной проявления разнонаправленных движений, в различной мере затронувших те или иные блоки фундамента. До конца среднего
- начала позднего девона в развитии Прикаспийской впадины имелось много общих черт с развитием остальных районов Восточно-Европейской платформы. Трансгрессия позднего девона обусловила интенсивное прогибание центральной части Прикаспийского палеобассейна. Как показывают выполненные построения, максимальная мощность осадков девонско-артинского возраста превышает 4000 м и приурочена к участкам, близкорасположенным к центральным районам впадины. В крайних восточных районах мощность этих отложений на 500 м меньше.В ранне-среднекаменноугольное время более интенсивное -накопление осадков происходило в крайних восточных участках палеобассейна. Здесь накапливались отложения, мощность которых на
300-350 м больше, чем на участках, ближе расположенных к центральным частям палеобассейна. В конце позднекаменноугольного - начале раннепермского времени произошли горообразовательные процессы на Урале, и максимальная область осадконакопления снова переместилась в западные участки изучаемой территории с превышением мощности 300-350 м.Несмотря на размывы накопившихся отложений, которые затрудняют реконструкции, все же достаточно четко прослеживается тенденция к смене областей максимального накопления осадков (с западных на восточные и снова на западные). Отсюда следует вывод о том, что в истории развития изучаемой территории важное значение имела подвижность блоков фундамента, объединенных в ступени, причем подвижность восточных и западных ступеней была максимальной. Между ними находились одна или несколько относительно устойчивых ступеней.
Подвижность разных блоков, разных ступеней фундамента не могла не контролировать процессы нефтегазообразования и нефтегазонакопления. Как показывает анализ нефтегазопроявлений, все они, в том числе и открытые месторождения, приурочены к склонам восточной ступени, а в ее пределах
- к склонам выступов фундамента, обращенным "в сторону стабильно погружавшихся областей. Так, Кенкиякское месторождение связано с южными склонами Енбекского выступа фундамента. Оно приурочено к локальному подсолевому поднятию, размещенному в пределах активной области осадконакопления, существовавшей здесь в течение всего палеозоя. Аналогичные участки имеются и в северо-восточной, восточной и юго-восточной частях Жаркамысского выступа, на южном и юго-восточном погружениях Утыбайского выступа, на юго-восточном погружении Шукатского свода, в северо-восточной части Енбекского выступа. Определенную роль играют зоны сочленения блоков и отдельные блоки фундамента между Шукатским и Утыбайским, Енбекским и Каменным выступами фундамента. В этих участках также отмечены активные области осадкообразования.Значительный интерес представляет крайняя западная ступень изучаемой территории. Питание ее происходило за счет углеводородов, поступавших из центральных районов Прикаспийского бассейна. По-видимому, эта ступень проходит через центральные части Караулкельдинского и Кызылжарского поднятий. В пределах этой ступени перспективными могут быть как западные склоны выступов фундамента, так и склоны, обращенные в сторону стабильно погружавшихся областей.
Проведено также изучение особенностей размещения, эволюции и динамики палеобассейнов Сибирской платформы, послужившее основой для палеорайонирования этой территории. Были построены схемы, показывающие размещение палеобассейнов для среднего
- позднего протерозоя и раннего юдомия, позднего юдомия, кембрия и ордовика, силура и девона, карбона и перми, мезозоя. Отложения указанных интервалов разделены региональными несогласиями и образуют структурно-формационные этажи в платформенном чехле.Выделение палеобассейнов производилось на основе характера распределения мощностей отложений указанных геологических интервалов времени.
По величине прогибания выделены области:
интенсивного прогибания (с накоплением отложений мощностью более
2000-2500 м);устойчивого прогибания
(500-2000 м);относительно замедленного прогибания (250-
500 м);замедленного прогибания
(< 250 м);отсутствия отложений.
Построенные схемы позволяют проследить особенности тектонического развития Сибирской платформы во времени и определить характер формирования ее крупных геоструктурных элементов, установить их связь с выявленной нефтегазоносностью;
На основании проведенного анализа можно сделать следующие выводы.
1. В процессе тектонического развития Сибирской платформы и формирования ее крупных геоструктурных элементов происходила значительная дифференциация вертикальных колебательных движений, неравномерный волнообразный характер которых обусловил расчленение территории платформы на крупные сегменты, зоны, блоки, отличавшиеся амплитудами и скоростями движений. Особенно четко это фиксируется на схеме рифей-раннеюдомского времени, где отчетливо выделяются западный сегмент, испытавший наиболее интенсивное прогибание, и восточный, характеризующийся замедленным погружением.
2. Характер тектонических движений в Сибирской платформе в значительной мере зависел от поднятий в соседних горных областях. На раннем этапе развития - в протерозое - максимальная амплитуда нисходящих движений отмечалась в окраинных частях платформы.
С начала каледонского цикла развития в связи с воздыманием территорий, окружающих платформу с юго-востока, юга и юго-запада, изменился характер процесса прогибания, что проявилось в увеличении мощности отложений от краевых участков платформы к внутренним ее областям.
Во второй половине каледонского цикла развития отмечается значительное сокращение областей прогибания и связанных с ними бассейнов седиментации. Эта тенденция сохраняется в течение всего герцинского, а также в начале альпийского цикла. Происходит постепенное уменьшение амплитуды движений во внутренних частях платформы и постепенное увеличение ее в северных и восточных краевых участках. 3. Характер проявления тектонических движений предопределил особенности формирования бассейнов седиментации. Отмечаются, с одной стороны, значительная унаследованность развития, с другой - изменение границ палеобассейнов. Если в позднем протерозое существовало два самостоятельных бассейна седиментации, то в раннем палеозое в едином палеобассейне отчетливо видны два (северный и южный) субпалеобассейна. Начиная со среднего палеозоя на 'территории Сибирской платформы выделяются самостоятельные палеобассейны с различной амплитудой прогибания.
По характеру формирования палеобассейны подразделяются на:
палеобассейны унаследованного развития, формировавшиеся практически в течение всего рассматриваемого геологического периода (Тунгусский, Присаяно-Енисейский);
наложенные палеобассейны, сложившиеся в отдельные заключительные этапы развития платформы (Вилюйско-Приверхоянский, Енисей-Анабарский);
палеобассейны прерывистого развития, заложившиеся в начале платформенного этапа и прекратившие свое формирование в позднепалеозойское время (Прибайкало-Ленский, Теринско-Нижнетунгусский).
4. В формировании крупных геоструктурных элементов и палеобассейнов Сибирской платформы определенную роль сыграли движения по дизъюнктивным дислокациям. На это указывают значительная протяженность и большие градиенты изменения мощностей протерозойских отложений, например, вдоль западного и восточного склонов Ангаро-Ботуобинской палеоантеклизы, расположенных параллельно юго-восточной границе платформы.
Наряду с этими субмеридионально направленными глубинными разломами существенная роль, вероятно, принадлежала разломам фундамента северо-западного направления, ограничивающим с юго-запада Анабарскую антеклизу. Здесь также фиксируются значительные градиенты мощностей отложений, особенно протерозоя, кембрия, ордовика.
5. Выявленные к настоящему времени залежи и промышленные притоки нефти и газа на территории Сибирской платформы приурочены в основном:
к сводовым частям крупных палеоподнятий позднепротерозойско-раннепалеозойского времени и их склонам, непосредственно примыкающим к обширным палеосинеклизам и палеопрогибам, испытавшим интенсивное прогибание;
к бортам крупных палеосинеклиз позднепротерозойского и раннепалеозойского времени, характеризующихся значительной амплитудой прогибания;
к зонам регионального прогибания позднепалёозойского и мезозойского времени.
Палеогеологическое районирование позволяет обосновать рациональную методику геолого-геофизических работ, которые должны быть ориентированы на изучение палеобассейнов и наиболее перспективных участков. К ним относятся центральные части и склоны крупных геоструктурных элементов, унаследование развивавшихся в течение длительного времени, участки сочленения крупных положительных структур и зон максимального накопления осадков, бортовые участки палеобассейнов, положительные поднятия в центральных частях палеобассейнов.
Выделение палеобассейнов в качестве самостоятельных объектов для поисков нефти и газа позволяет давать рекомендации по наиболее оптимальному ориентированию поисково-разведочных работ, быстрее и с наименьшими затратами выявлять скопления подвижных углеводородов, связанные с различными геоструктурными элементами.
The necessity of paleogeological zonation use, opening new possibilities in descovering of perspective areas and deposits, is substantiated at the example of eastern part of Pre-Caspian basin and paleo-basins of Siberia platform. Paleo-basin is the main component of paleogeological zonation and Independent object for study and subsequent oil and gas prospecting works. Study of paleo-basins location and evolution regularities allows to reconstracte geological history of the basin and to reveale oil and gas pools location. Considering of paleo-basins as Independent objects- for oil and .gas search allows to give optimum recommendations for directions of prospecting works.