К оглавлению журнала

УДК 553.98:551.468.2/.3 © А.А.Геодекян , 1997

Теоретически разработанная концепция о нефтегазоносных бассейнах, прочно вошедшая в практику изучения континентов, применительно к акваториям часто используется без должного учета специфики геологического строения морского дна и геохимического режима его недр. С нашей точки зрения наиболее существенными характерными чертами осадочных образований дна акваторий, имеющими принципиальное значение при анализе их возможной нефтегазоносности, являются:

1. Толща отложений дна акватории по своей общей структурной композиции представляет собой геологическое тело линзовидной формы, выполняющее крупную впадину поверхности фундамента. Другая характерная черта осадочного чехла рассматриваемого типа - резко отличные друг от друга мощности отложений в каждой структурно-формационной зоне, отражающие различия их геологического развития. Осадочный чехол такого типа устанавливается почти во всех внутриматериковых и в ряде окраинных морей (Черное и Охотское моря, Мексиканский залив и др.). Современная котловинная морфоструктура дна - свидетельство геологической эволюции бассейнов в течение неотектонического этапа. В историко-геологическом отношении и с точки зрения современного геологического строения здесь очевидна аналогия со строением осадочного чехла нефтегазовых бассейнов суши.
2. Совершенно иной тип строения осадочного чехла наблюдается в области непосредственного перехода континентов к глубоководным (абиссальным) впадинам. Эта область характеризуется последовательным сочленением трех структурно-формационных зон - континентального шельфа, склона и подножия. Типичная региональная черта тектоники осадочного покрова зоны перехода -террасовидное (с уклоном в сторону океана) залегание мощных толщ, осложненное, особенно у внешнего глубоководного края шельфа, серией продольных разрывов, флексурных перегибов или поднятий, а на склоне (главным образом его нижней части) и смежной части подножия - оползневыми структурами. Весьма примечательно развитие вдоль сочленения шельфа и склона зон седиментогенных поднятий, обусловленных длительным формированием барьерных рифов.

Существенно отличный тип осадочного чехла характерен для внутренних областей Мирового океана. Основными особенностями его строения являются: сравнительно слабая дислоцированность отложений при практически горизонтальном их залегании в пределах абиссальных равнин; малая мощность осадочной толщи (1 км и менее), часто выклинивающейся на поднятиях фундамента; наличие верхнего слоя слабоконсолидированных осадков; преимущественно весьма однообразный состав осадков - глинистый и планктоногенный известково-кремнистый, реже вулканогенный.

По характеру течения процессов формирования осадков в акваториях с учетом как накопления минерального материала различного происхождения и состава, так и широкого спектра аллохтонных и автохтонных ОВ, а также скорости осадкообразования выделяются две резко отличающиеся области. Одна из них включает материковые окраины в зонах непосредственного перехода континентов к глубоководным областям (т.е. шельф, склоны, подножие, включая желоба), окраинные замкнутые и полузамкнутые морские бассейны океана и акватории внутриматериковых морей. Вторая представляет остальную глубоководную часть Мирового океана. В этой области в течение более 80 млн лет сохранялся замедленный темп накопления осадков.

Главными особенностями седиментогенеза во внутриконтинентальных, окраинных морях и на материковых окраинах являются в целом гораздо более значительные (на 2 порядка и выше) скорости накопления осадков и одновременно увеличение содержания ОВ. В этих акваториях отмечается четко дифференцированное течение седиментационных процессов в различных морфоструктурных зонах дна каждого бассейна или материковой окраины. Зональность седиментогенеза определяется, кроме того, объемом и гранулометрическими особенностями терригенного материала, соотношеним скоростей накопления осадков и тектонического погружения поверхности дна, воздействием многих гидрологических факторов и т.д.

Сопоставлением материалов изучения керна глубоководного бурения и результатов исследования образцов, поднятых грунтовыми трубками, установлено, что для всей толщи характерны небольшие от слоя к слою колебания Сорг (как правило, от 0,05 до 0,10 %). В составе ОВ как осадков придонных слоев, так и ископаемых осадков этой области присутствует ничтожное количество битуминозных веществ; основная масса представлена стабильными нерастворимыми компонентами ОВ.

Геофизические методы. В настоящее время в акваториях широко применяются следующие наиболее технически обеспеченные геофизические методы: сейсмические исследования методом отраженных волн (MOB) и глубинным сейсмическим зондированием (ГСЗ) в комплексе с методом преломленных волн (МПВ), гравиметрия, магнитометрия и геотермические исследования.

Среди модификаций MOB в практике научно-исследовательских морских экспедиционных работ наиболее распространено непрерывное сейсмопрофилирование (НСП) с применением различных невзрывных источников упругих колебаний, отличающееся экспрессностью извлекаемой информации и незначительностью материальных затрат. Получаемые при этом данные могут дать необходимый материал для структурно-тектонического критерия оценки перспектив нефтегазоносности акваториальных регионов. НСП позволяет детально проследить структуру верхних горизонтов осадочного чехла, но при отсутствии данных о скоростях распространения упругих волн не обеспечивает возможности определения абсолютных глубин залегания отражающих горизонтов. В то же время нижние, относительно глубокозалегающие горизонты осадочного чехла остаются при этом, как правило, неосвещенными. Наибольший эффект дает комплексирование этого вида сейсморазведки с ГСЗ (МПВ). Другие модификации MOB значительно более дорогостоящи, требуют больших затрат времени и используются обычно на последующих этапах детальных нефтепоисковых и разведочных работ.

ГСЗ (МПВ) дает исключительно важные сведения для оценки перспектив нефтегазоносности акваторий, в том числе и на генетической основе. Главные достоинства метода - большая глубина проникновения и возможность определять скоростную характеристику различных горизонтов осадочного чехла, что необходимо при разработке структурно-тектонического, геохимического и в определенной мере литолого-палеогеографического критериев. Отражающие горизонты, выявляемые НСП, могут быть привязаны к конкретным глубинам. Данные о скоростях распространения упругих волн в различных горизонтах осадочного чехла трансформируются в количественные характеристики плотности и теплопроводности пород на основании относительно простых зависимостей между этими параметрами. Эти два параметра имеют важнейшее значение для определения возможности нефтегазообразования в недрах морских акваторий, т.е., иными словами, для оценки перспектив нефтегазоносности осадочного выполнения регионов на историко-генетической основе. Крайне необходимы результаты ГСЗ (МПВ) для тех нефтегазоносных и потенциально нефтегазоносных акваториальных регионов, где экстраполяция разрезов сухопутного обрамления во внутренние части акватории невозможна. Развитие метода имеет большие перспективы, особенно на базе применения автономных донных сейсмостанций, мощных невзрывных источников возбуждения волн и совершенствования методики в условиях мелководных шельфовых акваторий.

Геотермические исследования поставляют чрезвычайно важный материал для генетической оценки перспектив нефтегазоносности. На основе обработки данных о распределении теплового потока по площади и теплофизических свойствах осадочных отложений можно составить представление о термобарическом режиме недр и условиях, при которых протекают процессы нефтегазообразования. Для качественной интерпретации результатов крайне необходимо комплексирование замеров теплового потока с проведением ГСЗ (МПВ). При этом данные ГСЗ(МПВ) о скоростной характеристике слоев осадочного разреза позволяют принять определенные численные значения теплопроводности пород и рассчитать температуры на различных глубинах под дном моря. Эти же данные дают возможность составить представление о плотностных свойствах пород и степени их катагенетической преобразованности. Сопоставление полученных материалов позволяет выявить оптимальные зоны нефте- и газообразования и провести нефтегазогенетическое районирование бассейна.

Геологические методы. Они включают отбор колонок донных грунтов, драгирование обнажении коренных пород и комплексное изучение материалов морского бурения. Изучение колонок донных осадков, длина которых обычно не превышает нескольких метров, имеет прикладное значение в нефтяной геологии лишь в том случае, если современные условия осадконакопления в данном бассейне можно экстраполировать на прошлые геологические эпохи для палеогеографических реконструкций. Это возможно в основном в молодых морях котловинного типа, характеризующихся устойчивым быстрым темпом позднекайнозойского прогибания и осадконакопления. Изучение современной седиментации позволяет выявить закономерности накопления ОВ и его раннедиагенетического преобразования.

Геохимические методы нефтегеологического изучения акваторий в первую очередь включают изучение РОВ донных осадков, причем наиболее существенными представляются методы газово-геохимического исследования. Фоновые и аномальные концентрации углеводородных газов, растворенных в морской воде, особенно в ее придонном слое и сорбированных донными осадками, могут служить прямым указанием на нефтегазоносность недр акватории и усиленную газогенерацию в осадочном чехле. Наибольшую сложность представляет задача отделения потока миграционных газов от диагенетической составляющей газовой фазы придонных вод и донных осадков. Перспективное направление исследований - изучение изменения относительного содержания углеводородных газов и гелия (во всех случаях не связанного с диагенезом) по разрезу длинных колонок грунтов. Для совершенствования данного метода необходимы разработка специальных грунтовых трубок одновременного отбора ряда дискретных герметизированных образцов осадков по разрезу колонки и выбор оптимальных вариантов дегазации образцов.