ПРЕДБАИКАЛО-ПАТОМСКИИ НАДВИГОВЫЙ ПОЯС

В связи с наличием проектов промышленной разработки Ковыктинского газоконденсатного, Марковского, Верхнечонского нефтяных и других месторождений на юге Сибирской платформы повышается актуальность поисков новых залежей и не только в пределах Непско-Ботуобинской антеклизы. К перспективным площадям отнесены и Предпатомский прогиб, и Ангаро-Ленская ступень. Работы последних десятилетий позволяют оптимистично оценивать карбонатные коллекторы галогенно-карбонатного комплекса трещинного и кавернозного типов, из чего следует необходимость изучения осадочного чехла и структур, образовавшихся в результате его деструкции.

Актуальность изучения тектоники осадочного комплекса обусловлена еще и высокой подвижностью Сибирской платформы, что создает дополнительные трудности при бурении, а также приводит к разрушению законсервированных скважин, а это оборачивается серьезными эколого-экономическими последствиями.

Надсолевые отложения представлены карбонатно-терригенными породами красноцветной формации верхоленской, илгинской свит среднего–верхнего кембрия и отложениями усть-кутской, криволуцкой, чертовской и макаровской свит ордовика. Спорадически распространенные мезозойские и кайнозойские отложения не играют существенной роли в разрезе рассматриваемого района, хотя в непосредственной близости к нагорью кайнозойские отложения занимают достаточно обширные территории Предбайкальского предгорного прогиба.

Проявления магматизма характерны лишь для западной части рассматриваемой территории и наблюдаются в основном в виде двух-трех пластовых интрузий в усольских и ангарских отложениях. Лишь в краевых частях Тунгусской синеклизы отмечаются выходы на поверхность пород трапповой формации.

Базовый надвиг, ограничивающий систему снизу, ступенчато (посредством разломов) воздымается в направлении внутренних частей платформы. Кроме главной аллохтонной пластины, иногда выделяют подчиненные, имеющие все признаки главной в уменьшенном виде. Надвиговая система имеет боковые и фронтальные ограничения в виде надрамповых и фронтальных антиклиналей (или поднятий).

Представленная обобщающая характеристика надвиговых систем не претендует на исчерпывающую полноту и приведена в минимальных объемах, необходимых для понимания тектоники осадочного чехла рассматриваемого района.

Предбайкало-Патомский надвиговый пояс протяженностью около 1200 км и шириной от 50 до 260 км имеет сложную конфигурацию по фронту и достаточно четкую продольную и поперечную делимость. Здесь выделяются три сектора – Предбайкальский, Акиткано-Непский и Патомский, различающихся размерами, зональностью, степенью горизонтального укорочения и др.

Наиболее изучен глубоким бурением, сейсморазведкой и гравиметрией Акиткано-Непский сектор. Он имеет ширину около 400 км при развитии вглубь платформы на 240-260 км от горного фронта (Сметанин А.В., 1996). Здесь отчетливо выделяются прифронтальная Киренгская зона интенсивных надвиговых процессов, промежуточная Марковско-Ичерская зона линейной и брахиформной складчатости и передовая Непская зона чешуйчатых вееров.

В продольном направлении наиболее деформироваа центральная часть осадочного чехла Киренгской зоны, что позволяет утверждать о существенной соленасыщенности разреза вплоть до горного фронта, а возможно, и дальше на восток. Глубинное строение осадочного чехла Киренгской зоны изучено слабо, однако имеющийся материал позволяет говорить о сложных дислокациях осадочной толщи; перечень основных структурных неоднородностей представлен в таблице.

Анализ мощностей соленосного комплекса (иногда их неверно называют “палеомощностями”) показывает, что положительные структуры по надсолевому комплексу возникают при увеличении толщин усольских отложений. Судя по интенсивности складчатости и величине утолщения галогенно-карбонатного комплекса, горизонтальное укорочение, оцененное методом "избыточных площадей", для Киренгской зоны составляет около 20-30 км.

По фронту Акиткано-Непского сектора выделяется Непская зона чешуйчатых вееров, проявившаяся в первую очередь вследствие выхода на дневную поверхность базового надвига (детачмента). Основные элементарные структуры Непской зоны – складко-надвиги (южная часть) и складко-взбросы; наблюдаются также системы встречных надвигов, тектонические чешуи.

Между двумя описанными частями Акиткано-Непского сектора расположена Марковско-Ичерская зона преимущественного развития субгоризонтальных срывов (в пределах крупных прогибов) и локальных надвиговых структур соленосного комплекса. Это зона контрастов, где рядом могут находиться соснинская группа складок и слабодеформированный осадочный чехол Сурингдинско-Гаженского прогиба. Наиболее напряженная складчатость картируется у вторичного фронта Киренгской зоны, а также в боковых частях Акиткано-Непского надвигового сектора.

Боковые структуры Акиткано-Непского сектора проявлены по-разному. Наиболее контрастно в виде Усть-Кутского поднятия линейных тектонических зон, утонения ал-лохтона и резкой смены характера складчатости проявлена Байкало-Усть-Кутская боковая структура. Ее ширина достигает 40-60 км, а общее северо-западное простирание регулярно нарушается малоамплитудными левосторонними сдвигами.

По материалам глубокого бурения (Сметанин А.В., 1996) базовый надвиг воздымается в западном направлении от -2,6 км у горного фронта до -0,5 км в пределах Непской зоны со средним градиентом 5-8 м/км.

Предбайкальский сектор имеет ширину около 300 км, а осадочный чехол деформирован на удалении 150-220 км от горного фронта. Здесь, как и в Акиткано-Непском секторе, видна трехчленная зональность. Прифронтальная Божеханская зона включает такие известные структуры, как Мельзанский, Божеханский (Каменский) и Качугский валы, а также разделяющие их прогибы. Особенности осадочного чехла этой зоны описаны достаточно полно [2]. Божеханская зона имеет ширину около 80 км, для нее характерны надвиги, складко-взбросы и левосторонние сдвиги по разломам северо-западного простирания.

Промежуточная Верхоленская зона характеризуется слабой деформированностью, здесь, по-видимому, преобладают субгоризонтальные срывы. По простиранию ширина этой зоны изменяется от 70 до 30 км. Передовая Жигаловская зона включает одноименный вал и ряд более мелких структур общей шириной 10-50 км. Для этой зоны типичны складко-взбросы, осложненные право- и левосторонними сдвигами северо-западного направления.

Главная особенность Предбайкальского сектора заключается в том, что здесь подошвенный надвиг не выходит на поверхность в виде чешуйчатых вееров. Его абсолютные отметки в районе каменских скважин (северо-западная граница Божеханской зоны) составляют -1,8 км и он проходит по тирским солям, а в пределах Жигаловской зоны базовый подошвенный надвиг имеет отметки -1,6 км и расположен в низах усольской свиты. Большая глубина залегания границы аллохтона и автохтона, малые градиенты ее воздымания в северо-западном направлении в совокупности с напряженной складчатостью Жигаловской зоны, интенсивными неотектоническими движениями в этом районе позволяют говорить о незавершенном цикле надвигания Предбайкальского сектора и продолжении этого процесса и сейчас.

Между Акиткано-Непским и Предбайкальским секторами выделяется Ковыктинская зона разрушения осадочного чехла. Здесь на основе выявленных закономерностей надвигов возможно прогнозировать тенденцию дальнейшего продвижения надвигового пояса. Современное напряженное состояние формируется движениями крупных участков земной коры в западном и северо-западном направлениях, что приводит к аномальным пластовым давлениям, разрушению покрышек и проникновению УВ в надсолевой комплекс пород.

В пределах Березовской зоны деформация осадочного чехла минимальна по сравнению с таковой других секторов, и лишь вблизи горного фронта (Жуинская зона разломов) укорочение разреза существенное. Пространственное расположение тектонических элементов свидетельствует о разноориентированности полей напряжений.

Определенную роль в формировании месторождений в пределах Марковско-Ичерской зоны сыграли, по-видимому, и надвиговые процессы, обеспечившие пути миграции УВ, однако лишь Пилюдинское нефтяное месторождение можно отнести к сформировавшемуся в боковой структуре надвиговой пластины среди терригенно-карбонатных пород мотской серии и усольской свиты.

На основе имеющихся материалов можно заключить, что в пределах аллохтона сосредоточены относительно небольшие, но высокодебитные месторождения, связанные с трещинными карбонатными коллекторами. При этом важным поисковым признаком является наличие как структур осадочного чехла, так и крупных тектонических зон фундамента, разрушающих базальные терригенные и вышележащие слои. Лишь в пределах прифронтальных зон и горного фронта в венд-рифейских отложениях можно предполагать наличие крупных неразрушенных месторождений УВ, законсервированных вследствие надвиговых процессов.

Представленная схема строения Предбайкало-Патомского надвигового пояса лишь в общих чертах охватывает конструкции геологической среды, сформировавшиеся вследствие надвиговых процессов. Можно констатировать, что данное явление на юге Сибирской платформы практически не изучено. В особенности это касается прифронтальных зон и горного фронта, где лишь единичные скважины вскрывают полный разрез, структуры осадочного чехла исследованы на незначительных и разрозненных площадях и отдельными профилями МОВ-ОГТ, а построения по кристаллическому фундаменту на основе данных ГСЗ до сих пор содержат "белые пятна". Неисследованными оказались как раз те территории осадочных бассейнов, которые с полным правом относятся к "складам" УВ-сырья. Можно лишь надеяться, что практические потребности общества позволят восполнить в будущем эти пробелы в знаниях о геологическом строении юга Сибирской платформы.

Рис. 1. СТРУКТУРА ПРЕДБАЙКАЛО-ПАТОМСКОГО НАДВИГОВОГО ПОЯСА

1 – горный фронт; 2 – прифронтальная зона; 3 – промежуточная зона; 4 – передовая зона надвигового сектора; 5 – фронтальные ограничения платформенных надвиговых секторов с завершенным (а) и с незавершенным (б) циклом развития; 6 – прогнозируемая возможная граница надвигового пояса; 7 – боковые ограничения надвиговых секторов; 8 – контуры структур фундамента Сибирской платформы; 9 – месторождения нефти и газа: 1 – Атовское, 2 – Братское, 3 – Ковыктинское, 4 – Марковское, 5 – Ярактинское, б – Дулисминское, 7 – Пилюдинское, 8 – Даниловское, 9 – Верхнечонское, 10 – Нижнехамакинское, 11 – Кюельское, 12 – Среднеботуобинское, 13 – Хогото-Мурбайское, 14 – Маччобинсоке, 15 – Иктехское, 16 – Верхневилючанское, 17 – Вилюйско-Джербинское, 18 – Березовское, 19 – Кэдэргинское; А1– A3 – зоны Предбапкальского надвигового сектора: А1 – Божеханская, А2 – Верхоленская, A3 – Жигаловская; Б1–БЗ – зоны Акиткано-Непского надвигового сектора: Б1 – Киренгская, Б2 – Марковско-Ичерская, БЗ – Непская; В, В1, 62 – зоны Предпатомского надвигового сектора: S – Березовская, В1 – Приленская, 62 – Ботуобинская; I–IV – боковые ограничения: I – Приангарское, II – Байкало-Усть-Кутское, III – Ичеро-Чайское, IV – Уринское; а – Ковыктинская зона разрушения осадочного чехла; структуры фундамента: НБА – Непско-Ботуобинская антеклиза, НС – Непский свод, MB – Мирнинский выступ, ПП – Предпатомский прогиб, НДВ – Нюйско-Джербинская впадина, БВ – Березовская впадина

Рис. 2. СТРУКТУРА ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА АКИТКАНО-НЕПСКОГО СЕКТОРА

1 – песчаники, алевролиты, аргиллиты, глинистые сланцы; 2 – полимиктовые песчаники; 3 – песчаники, доломиты, известняки, ангидриты; 4 – каменная соль, доломиты, известняки; 5 – доломиты, известняки; 6 – красноцветные алевролиты, мергели, аргиллиты и песчаники; 7 – карбонатные брекчии в зонах гипергенеза; 8 – разломы: а – в фундаменте, б – предполагаемые в осадочном чехле

Некоторые особенности осадочного чехла юга Сибирской платформы