Центральные и северо-западные районы европейской части России традиционно оцениваются как малоперспективные в нефтегазоносном отношении. К таким незаслуженно "обиженным" районам относится и Мезенская синеклиза площадью 300 тыс. км². Заблуждение о бесперспективности этой крупнейшей структуры Восточно-Европейской платформы возникло еще в 40-х гг., когда ее рассматривали как наложенный бескорневой мезозойский прогиб, заполненный преимущественно терригенными красноцветными комплексами континентального происхождения (Люткевич Е.М., 1940).

Синеклиза располагается к востоку от Балтийского щита, восточной границей принято считать складчатое сооружение, которое отделяет ее от Тимано-Печорской плиты (рис. 1). С юго-востока синеклиза ограничена склонами Сысольского свода, относящегося к Волго-Уральской антеклизе.

Осадочный чехол состоит из трех структурных ярусов (этажей) — синрифтового (рифей), синеклизного (венд—кембрий) и плитного (палеозой—мезозой), причем на долю двух первых приходится 75-80 % общего объема осадочного чехла.

Палеогеодинамические реконструкции, выполненные авторами на базе предыдущих исследований [З], позволяют воссоздать следующую картину формирования осадочного выполнения Мезенской синеклизы (рис.2).

В рифее накопление осадочного материала происходило вдоль восточной окраины Восточно-Европейского континента — области современного Тимана и прилегающих к ней с востока районов. В районе Тимана сформировалась линза рифейских осадков мощностью до 12 км. По составу осадков выделяется ряд зон, характерных для проградирующих в сторону океана пассивных окраин. Западная зона, обращенная к Мезенской синеклизе, представлена мелководно-морскими терригенными образованиями. Осевая зона Тимана, сложенная карбонатно-терригенными и карбонатными биогермными фациями, вероятно, является естественной границей шельфовой зоны. К востоку от нее со стороны Печорской плиты отложения рифея состоят из тонкозернистых образований, практически не содержащих песчаников и конгломератов. Их формирование происходило в верхней части континентального склона [1].

Среднерифейские породы слагают нижнюю часть чехла, выполняющего грабенообразные зоны. Их разрез представлен темно-серыми аргиллитами с прослоями в верхней части мелкозернистых песчаников. Общая мощность этого комплекса превышает 2,5 км. Пористость проницаемых прослоев изменяется от долей процента до 16 %.

Рифейские отложения, кроме рифтовых зон, встречены и на горстах, где они объединяются в ненокскую свиту (кудаш), сложенную преимущественно косослоистыми, пестроокрашенными песчаными разностями аллювиального генезиса. Мощность верхнерифейских отложений колеблется от нескольких метров на поднятиях до более 1400 м в рифтовых зонах.

Отложения синеклизного комплекса (венд—кембрий) трансгрессивно с несогласием залегают на размытой поверхности рифея. На западе они перекрывают породы фундамента. В условиях синеклизы они имеют достаточно выдержанные мощность и состав, располагаясь на различных подразделениях рифея, а в пределах выступов фундамента — непосредственно на его эродированной поверхности. Представлены они отложениями верхнего венда, нижнего кембрия и, вероятно, силура.

Между завершением накопления синеклизного и началом отложения плитного комплекса в пределах всей Восточно-Европейской платформы фиксируется значительный перерыв в 120-160 млн лет. Мелководные шельфовые моря в это время существовали по периферии крупных континентальных массивов. Начиная с середины девона они проникали в глубину континентов, таких как Восточно-Европейский.

К плитному комплексу в пределах Мезенской синеклизы, как и в соседних регионах платформы, относятся терригенные образования среднего и позднего девона, карбонатно-сульфатные породы карбона — нижней перми. Образования красноцветов поздней перми—триаса своим генезисом обязаны процессам коллизии Восточно-Европейского континента в районе Урала. Разрез плитного комплекса венчают маломощные континентально-морские осадки юры, мела, антропогена.

Подводя итог геодинамической эволюции Мезенской синеклизы, следует отметить благоприятную для нефтегазообразования геодинамическую ситуацию, существовавшую в исследуемом регионе в течение рифея, венда и кембрия. Именно эти периоды характеризовались повсеместным проявлением рифтогенных процессов, особенно в рифее. В конце протерозоя — начале палеозоя восточные окраины Восточно-Европейского континента испытали мощные субдукционные процессы, приведшие к закрытию северной части Уральского палеоокеана и образованию на его месте сложной системы надвигов Тиманского сооружения на окраину Восточно-Европейского континента. В этой связи предполагается существование под Тиманским кряжем нормальных платформенных отложений рифея и венд—кембрия, содержащих промышленные залежи углеводородов (см. рис. 2). В соответствии с геодинамической моделью нефтегазообразования рифтогенный и субдукционный режимы наиболее благоприятны для нефтегазообразования (Гаврилов В.П., 1988).

Особенности геодинамического развития Мезенской синеклизы предопределили сложность геологического строения поверхности фундамента и нижних секций осадочного чехла (рис. 3). Архей-протерозойский фундамент разбит на блоки, выделяющиеся в рельефе в виде горстов и грабен-рифтов. Структуры имеют общую северо-западную ориентировку, несколько отличающуюся от простирания Тиманского поднятия. С запада на восток прослеживаются крупные выступы фундамента: выступ Ветреного пояса, Архангельский горст, осложненный на востоке Керецкой ступенью, Кулойский и Мезенский горсты, отделенные друг от друга ветвью Лешуконского рифта. Южная часть Мезенского горста, прилегающая к Пинежскому рифту, выделяется как Вашкинская ступень. Самый восточный — Несско-Тылугский горст располагается на крайнем северо-востоке синеклизы.

Эти приподнятые области залегания фундамента разделены рифтовыми зонами. К последним относятся Онежская, или Двинская, Лешуконская и Пинежская. Вдоль Тиманской сутуры прослеживаются асимметричные Сафоновская и Пешская рифтовые зоны. Они представляют собой единую зону прогибания, ступенчато погружающуюся под Тиман (см. рис. 2, В). Ее западный борт осложнен небольшими сбросами, амплитуды которых не превышает нескольких сотен метров, в то время как восточный борт поддвинут под серию чешуи Тиманского сооружения с общей амплитудой более 5 км.

Структурный план размытой поверхности рифейского комплекса существенно отличается от рельефа фундамента, хотя в целом несет некоторые черты у наследованности (рис. 4). Обращает на себя внимание широкое развитие Сафоновской, Пешской и Котласской зон прогибания с глубиной погружения рифейского комплекса более 3 км. В меньшей степени эта связь отмечается для района Лешуконского и Пинежского рифтов, где, несмотря на мощность рифея 1,5-2,0 км, его поверхность испытывает погружение всего на 100-150 м. Керецкая ступень выражается в виде структурной террасы.

Тиманское сооружение следует рассматривать как ороген, возникший на месте бывшей пассивной континентальной окраины в результате ее столкновения с активной окраиной Печорской плиты (см. рис. 2). В результате этого столкновения, имевшего место в конце венда — начале кембрия, рифейский комплекс, накапливавшийся на подводной окраине Восточно-Европейского материка, был смят и частично подвергся метаморфизму в результате надвигания на него вулканической дуги. По образовавшимся пологим надвигам ороген был смещен в направлении Восточно-Европейского материка. Современное строение Тимана представляется как серия тектонических чешуи, надвинутых друг на друга и частично на окраинные впадины Мезенской синеклизы.

Наиболее приподнятой из этой серии чешуи является Четласская, в пределах которой рифейский комплекс обнажается на дневной поверхности (Четласский камень). Он надвинут на Верхнепезскую чешую, часть которой, погруженная на глубины 1,5-2,0 км, прослеживается к северо-западу от нее. Эродированная поверхность этой чешуи погружается в северном направлении, где она в свою очередь надвинута, как и чешуя м. Лудоватых, на Чешскую чешую, в пределах которой кровля рифея опущена до глубины 3-4 км. Последняя также надвинута на синрифтовый комплекс, что способствовало наибольшему прогибанию Пешского рифта амплитудой до 5 км. Аллохтонные образования северо-восточного склона Тиманского сооружения (Ухтинская, Канинская чешуи) имеют аналогичное строение.

В пределах рифтовых зон синеклизы и в горном Тимане выявлены крупные антиклинальные структуры; зоны разуплотнения складчатого рифейского комплекса и архей-протерозойского фундамента в приплечевых участках рифтов; выклиниванке рифейского комплекса; поднадвиговые зоны. Детализация их строения требует использования современных методов сейсморазведки, в частности метода 3D.

Венд-кембрийский синеклизный комплекс, перекрывающий рифейские образования и фундамент, имеет отличный структурный план. Это усугубляется существенным перерывом, который длился значительную часть раннего и позднего палеозоя. Структура всего нижнего терригенного комплекса, к которому относятся и венд-кембрийские породы, отражена на структурной схеме поверхности венда (рис. 5). Анализ показывает, что Мезенская синеклиза представляет собой северо-восточное (Мезенское) окончание Московской синеклизы, которая выделяется как крупнейшая область прогибания всей Восточно-Европейской платформы. Собственно Мезенская синеклиза представлена неглубокой асимметричной впадиной, разделяющей Балтийский щит и Тиманский кряж, ось которой приближена к ее восточному борту. Наибольшую глубину она имеет в районе Пешской впадины и Нижнепезской террасы, над которой приподняты по разломам Четласский и Канинский блоки.

Изучение геохимических показателей рифейских отложений Мезенской синеклизы [1,2] показало, что Сорг в образцах керна составляет 0,20-0,93 %, хотя на Тимане его значения в таких же породах достигают 5,85 %. Органическое вещество сапропелевого типа. Выход хлороформенного битумоида 0,06-0,08 %, в единичных случаях достигает 1,16 %. Битумоидный коэффициент изменяется от 2,1 до 5,8 % в сингенетических битумоидах и достигает 15,6-23,0 % в эпигенетических битумоидах. Степень катагенного преобразования РОВ в пределах вскрытого бурением разреза достигает MK₁—МК₃. Содержание углерода в ХБА изменяется от 77,63 до 78,27 %, водорода от 9,1 до 10,7 %; Н/Сат= 1,839-1,846;О/Сат =0,108-0,090.

В пределах Тиманского поднятия многочисленные нефтегазопроявления в рифейских породах известны с 30-х гг. На Ярегской структуре Ухтинского надвига в породах рифея отмечены примазки нефти, асфальта и твердого битума. Нефтепроявления зафиксированы до глубины 300 м ниже кровли рифейского комплекса. Битуминозные песчаники прослеживаются на расстояние 4,5 км при ширине этой зоны до 1 км. В скважинах Ярегской площади ниже 30 м от кровли рифея отмечены выбросы углеводородного газа из углисто-глинистых сланцев, а из подземных вод выделения газа, на 90 % состоящего из метана, наблюдались по всему разрезу (360 м).

В начале 40-х гг. при бурении скважин на нефть и газ на площади Водный промысел из рифейских образований получены промышленные притоки газа, содержащего до 96 % метана. Притоки газа прослежены от поверхности рифея до глубины ниже 430 м, но наиболее интенсивные газопроявления приурочены к глубине 150 м. Начальные дебиты газа составляли 21 тыс. м³/сут. Небольшие притоки нефти получены в скважинах, пробуренных на Южном Тимане, там же обнаружены заполненные нефтью трещины в кварцитах и сланцах. Битумы отмечены в песчаниках рифея на Сторожевской площади в Вычегодском прогибе.

В Калтасинском авлакогене нефтепроявления связаны с терригенно-карбонатными породами калтасинской свиты. Они отмечены в керне скважин Очер, Черновская в виде примазок нефти по трещинам. В отложениях верхнего рифея интенсивные нефтепроявления установлены на 11 площадях, газопроявления — на трех. На Сивинской площади двумя скважинами пройдены песчаники рифея, насыщенные густой нефтью. Приток нефти с дебитом более 1 т/сут получен из этих же отложений в скважине Полом. Интенсивные нефтепроявления в разрезах венда выявлены на Сивинской, Бородулинской, Гаринской, Черновской, Таныпской площадях, а приток нефти с дебитом более 1 т/сут зафиксирован на площадях Верещагине, Полом и Шаркан.

Исследованиями MOB начала 70-х гг. в западной части Мезенской синеклизы выделены отражающие горизонты К и L, характеризующие поверхность и внутреннюю структуру рифейского комплекса, по которым выявлен ряд структур: Кимженская, Восточно-Кимженская, Веркольская, Уфтюгская, Усть-Няфтинская, Койнасская, Елькибская, Немнюгская, Рюхинская, Лофтурско-Айпинская, Олемская, Даниловская, Мосеевская, Чупровская, Калиновская и около 70 антиклинальных перегибов. К глубокому бурению подготовлено двенадцать структур [4], их амплитуда 80-150 м, а площадь 20-250 км².

Большая часть рекомендуемых региональных сейсмических профилей МОГТ (рис. 6) ориентирована на изучение геологического строения Мезенской синеклизы. Некоторые из них целесообразно отработать для изучения строения рифейских тектонических чешуи в пределах Тиманской гряды, которые можно считать самостоятельным объектом для нефтегазопоисковых работ.

Для детальных сейсмических работ МОГТ рекомендованы следующие площади (см. рис. б):Усть-Няфтинская, Лофтурско-Айпинская, Соянская, Керецкая, Лешуконская, Пешская, Сафоновская, Койнасская, Карпогорская, Среднепинежская, Вашкинская, Мезенская, Косланская (Елькибская), Тойменская. Причем наиболее перспективны из них Косланская и Лофтурско-Айпинская.

Для целенаправленного изучения строения рифейского комплекса и поднадвиговых зон в пределах Тимана предлагается бурение Нижнепезской и Ухтинской (Ярегской) параметрических скважин глубиной 4,5-5,0 км на участках, детально отработанных сейсморазведкой.

Проведенная оценка прогнозных ресурсов по самым предварительным подсчетам свидетельствует, что недра региона могут содержать не менее 600 млн т нефти и 100 млрд м³ газа.

1. Гецен В.Г. Рифейский комплекс Тимано-Печорской провинции — возможная нефтепроизводящая толща // Нефтегазоносные комплексы Печорской синеклизы: Тр. Ин-та геологии Коми филиала АН СССР. — Сыктывкар, 1981. - Вып. 35.

2. Ермолкин В.И., Голованова С.И., Филин Д.С. Аспекты прогноза нефтегазоносности верхнепротерозойских — нижнепалеозойских отложений Московской синеклизы // Геология нефти и газа. — 1993. — № 6. — С. 12-17.

3. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.К., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит территории СССР. — М.:Недра, 1990.

4. Новые данные о структурных особенностях Мезенской синеклизы / Д.Л.Федоров, В.Ф.Цыбин, Б.Л.Яралов и др. // Кедра Поволжья и Прикаспия. - 1997. - Вып. 12. - С. 21-26.

ã Коллектив авторов, 1998

1 — границы крупнейших структур: / — Мезенская синеклиза, // — Волго-Уральская антеклиза, /// — Печорская синеклиза, IV — Тиманский кряж; 2 — Тиманская сутура; 3 — надвит; 4 — сбросы; 5 — выход дорифейского фундамента

А — рифей (синрифтовая стадия); Б — венд—кембрий (синеклизная стадия); В — палеозой—кайнозой (плитная стадия); 1 — континентальная кора; 2 — океаническая кора; 3 — осадочный чехол; 4 — зона коллизии; 5 — рифтовые зоны; б — область задугового спрединга; 7 — разломы; 8 — вулканическая дуга

1 — региональные профили МОГТ; 2 — площадные работы МОГТ; 3 — параметрические скважины; 4 — участки первоочередных работ; рекомендуемые площади детальных работ (цифры в кружках): 1 — Усть-Няфтинская, 2 — Соянская, 3 — Керецкая, 4 — Лешуконская, 5 — Пешская, б — Сафоновская, 7 — Койнасская, 8 — Карпогорская, 9 — Среднепинежская, 10 — Вашкинская, 11 — Мезенская, 12 — Тойменская; первоочередные: 13 — Косланская, 14 — Лофтурско-Айпинская. Остальные усл. обозначения см. на рис. 1