Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. История исследований 9
1.1. Геологические исследования 9
1.2. Геофизические исследования 16
Глава 2. Стратиграфия 19
Глава 3. Тектоника 39
3.1. Южная часть Юрюзано-Сылвенской депрессии 40
3.1.1. Структуры северо-западного (субкавказского, субкаратауского) простирания (Муслюмовский сектор) 42
3.1.2. Структуры северо-восточного (субмеридионального, уральского) простирания (Яныбаевский сектор) 46
3.1.3. Клинодислокации 59
3.1.4. Сдвиги 59
3.2. Пограничные с Юрюзано-Сылвенской депрессией структуры 62
3.2.1. Башкирский свод (Уфимское плато) 62
3.2.2. Каратауский надвиг 63
3.2.3. Уфимский амфитеатр 65
Глава 4. Геологическая история 70
Глава 5. Нефтегазоносность района исследований и перспективы наращивания ресурсной базы углеводородов 79
5.1. Палеозойские отложения Юрюзано-Сылвенской депрессии 79
5.2. Тектоническое строение и перспективы нефтегазоносности зоны сочленения Юрюзано-Сылвенской депрессии с Уралом 89
5.4. Геологические структуры аналогичные зоне сочленения Юрюзано Сылвенской депрессии с Уралом 99
5.5. Перспективы нефтегазоносности докембрийских отложений 108
5.6. Методы поисков месторождений углеводородов 113
Заключение 116
Список литературы 119
Список опубликованной литературы 119
Список фондовой литературы 125
Список иллюстративного материала 128
- Структуры северо-западного (субкавказского, субкаратауского) простирания (Муслюмовский сектор)
- Уфимский амфитеатр
- Тектоническое строение и перспективы нефтегазоносности зоны сочленения Юрюзано-Сылвенской депрессии с Уралом
- Перспективы нефтегазоносности докембрийских отложений
Введение к работе
з
Актуальность темы исследования
В настоящее время все крупные месторождения нефти в Волго-Уральской области находятся на завершающей стадии разработки, а добыча углеводородов сокращается. Одной из возможностей стабилизации и увеличения добычи углеводородов является открытие новых месторождений в южной части Юрюзано-Сылвенской депрессии (ЮСД) и в зоне ее сочленения со складчатым Уралом (рисунок 1). В пределах ЮСД распространены региональные надвиги, осложненные фронтальными антиклинальными складками, содержащими промышленные скопления углеводородов. В исследуемой области расположены нефтегазовые и газовые месторождения, приуроченные к трещиноватым известнякам верхнего и среднего карбона (Метелинское, Кызылбаевское, Алегазовское, Устьикинское, Муслюмовское, Яныбаевское, Каракульское, Апутовское). Однако большая часть территории остается недостаточно изученной, в особенности бурением. Настоящая работа посвящена рассмотрению геологии и перспектив нефтегазоносности южной части Юрюзано-Сылвенской депрессии.
Цель исследования
Изучить геологические строение и закономерности размещения структур ЮСД, а также их взаимоотношение с обрамляющими дислокациями. На основе полученных данных оценить перспективы на нефть и газ южной части ЮСД и зоны ее сочленения со складчатым Уралом.
Задачи исследования
-
Обобщить имеющиеся материалы по геолого-съемочным, тематическим и геофизическим работам, а также данные поисково-разведочного и параметрического бурения.
-
Установить закономерности размещения месторождений углеводородов. Выявить общие особенности строения региона, характер распространения разрывных и складчатых дислокаций, провести тектоническое районирование.
3. Изучить характер сочленения ЮСД со складчатым Уралом, выделить новые перспективные на нефть и газ зоны, в которых предложить рекомендации по комплексу поисково-разведочных работ.
Рисунок 1. Обзорная карта-схема расположения исследуемой области
Условные обозначения: 1 - структуры (цифрами в кружках обозначены: 1 - 2 - Предуральский прогиб: 1 - Юрюзано-Сылвенская депрессия, 2 - Бельская впадина, Шихано-Ишимбайская седлована и Мраковская депрессия; 3 - Зилаирский синклинорий Южного Урала); 2 - геологический разрез и его номер (1 - тектоно-формационный профиль Юрюзано-Сылвенской впадины на широте г. Кунгура, 2 -геологический профиль Тастуба - Тараташ, 3 -геологический разрез в бассейне р. Салиаз); 3 -границы области исследований.
1 _1±=L2 Г—]
Защищаемые положения:
-
Структура Юрюзано-Сылвенской депрессии представляет собой обширную пологую моноклиналь, погружающуюся в восточном направлении под аллохтоны Урала. Это предопределяет возможность миграции углеводородов с востока.
-
В исследуемой области выделяются два самостоятельных участка с преобладающими северо-западным и северо-восточными простираниями надвигов и складок в отложениях палеозоя, названные Муслюмовский и Яныбаевский
сектора. Перспективными на поиски залежей углеводородов являются распространенные в Юрюзано-Сылвенской депрессии принадвиговые антиклинали с зонами повышенной трещиноватости.
3. К востоку от традиционной границы Юрюзано-Сылвенской депрессии выделена Уфимско-Айская зона поднадвиговых складок шириной до 60 км, продолжающая к востоку Предуральский краевой прогиб. Данная зона является структурным аналогом поднадвиговой Сакмаро-Икской зоны Зилаирского синклинория Южного Урала и перспективна на поиски залежей углеводородов в отложениях среднего и верхнего девона, нижнего карбона платформенного типа.
Научная новизна
-
Платформенные формации прослежены до 60 км к востоку от крайних выходов нижнепермских отложений на дневную поверхность под аллохтонами Урала. В результате впервые выделена поднадвиговая зона, перспективная на поиски залежей углеводородов, названная автором Уфимско-Айской.
-
Доказано, что Уфимско-Айская зона является структурным аналогом Сакмаро-Икской поднадвиговой зоны Зилаирского синклинория Южного Урала, в которой бурением установлены газопроявления и выявлено распространение покрышек и коллекторов в поднадвиговых отложениях нижнего карбона и девона платформенного типа.
-
Составлен профильный разрез, пересекающий в широтном направлении всю ЮСД и зону ее сочленения со складчатым Уралом. Разрез отображает моноклинальное строение ЮСД, которое предопределяет возможность миграции углеводородов с востока.
-
В ЮСД выделяются четыре структурно-формационные зоны: западная (внешняя), центральная (приосевая), восточная (предгорная), поднадвиговая (Уфимско-Айская). В ЮСД выделяются два структурных участка с преобладающими северо-западным и северо-восточными простираниями надвигов и складок в отложениях палеозоя - Муслюмовский и Яныбаевский сектора.
6 5. Миграция рифовых массивов и смещение границы терригенных и карбонатных формаций со среднего карбона по раннюю пермь с востока на запад в ЮСД объясняется постепенным надвиганием Уральского орогена.
Личный вклад
Сбор, анализ, интерпретация и обобщение использованных при работе над диссертацией материалов геофизических отчетов 1977-2001 гг. (ОАО «БНГФ»), отчетов по составлению геологических карт (геологический фонд Министерства природопользования и экологии Республики Башкортостан), данных бурения 50 структурно-поисковых, параметрических и разведочных скважин. В течение шести лет автор участвовал в геологических экспедициях на Южном Урале и в ЮСД, в которых совместно с Ю.В. Казанцевым, Т.Т. Казанцевой, М.А. Камалетдиновым и В.И. Козловым занимался изучением стратиграфии и структурной геологии палеозоя и докембрия исследуемой области, участвовал в составлении научных отчетов.
Фактический материал
Фондовые материалы: по результатам геофизических работ, выполненных ОАО «Башнефтегеофизика» за 1977 - 2001 гг., данные бурения 50 структурно-поисковых, параметрических и разведочных скважин, материалы отчетов по составлению геологических карт исследуемой территории (геологический фонд Министерства природопользования и экологии Республики Башкортостан). Маршрутные исследования автора. Материалы, посвященные нефтегазоносности и геологическому строению региона, опубликованные в геологических изданиях.
Научно-практическая значимость работы
Научно обосновывается перспективность на содержание углеводородов фронтальных принадвиговых антиклиналей ЮСД и даются рекомендации по поискам месторождений нефти и газа в ее восточной поднадвиговой зоне, которые могут привести к открытию новых скоплений залежей углеводородов.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы опубликованы в 15 научных статьях, в том числе 4 работы в ведущих изданиях, рекомендованных ВАК. Материалы, полученные во время исследований, составили 3-й раздел отчета Лаборатории геотектоники Института геологии Уфимского научного центра РАН за 2010-2012 г. по теме «Сравнительный анализ структурной геологии Южного Урала и Кавказа в палеозое». Материалы диссертационной работы использованы в отчете о НИР Отделения наук о Земле и природных ресурсов Академии наук Республики Башкортостан по ГНТП РБ «Рациональное использование природных ресурсов и модернизация нефтегазовых технологий» за 2011-2012 гг.
Список научных конференций, в которых принял участие диссертант: XIII Международный симпозиум имени академика М.А. Усова, Томск, 2009 г.; Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий (Материалы IX Межрегиональной научно-практической конференции. Уфа, 19-22 ноября, 2012 г). Работа заслушивалась и позитивно оценена на объединенном заседании советов «Геологии нефти и газа» и «Общей и теоретической геологии» Академии наук Республики Башкортостан, на заседании кафедры геологии и геоморфологии Башкирского государственного университета.
Структура и объем работы
Работа состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 130 страницах машинописного текста, иллюстрируется 33 рисунками, 3 фотографиями. Список использованной литературы включает 118 наименований.
Благодарности
При составлении работы автор пользовался научными консультациями и советами докторов геолого-минералогических наук М.А. Камалетдинова, И.А. Хайретдинова, кандидатов геолого-минералогических наук В.И. Козлова, Н.Д. Сергеевой, М.Ю. Аржавитиной, В.И. Барышникова, Н.Н. Ларионова, В.М. Горожанина, которым выражает свою искреннюю благодарность. Автор глубоко признателен научному руководителю академику АНРБ д.г.-м.н. Т.Т. Казанцевой за постоянную помощь и внимание к работе.
Структуры северо-западного (субкавказского, субкаратауского) простирания (Муслюмовский сектор)
Описание надвиговых структур северо-западного и северо-восточного простирания приводится по материалам Ю.В. Казанцева с соавторами [Казанцев и др., 1999].
Метелинский надвиг (см. рисунок 3.1.) выделен в долине р. Лемазы по данным сейсморазведки и вскрыт скважиной 103 Кызылбаево в отложениях среднего карбона. Надвиг наклонен на северо-восток под углом более 65, на глубине 2-2,5 км он выполаживается до 25. На том же профиле, между скважинами 12 и 15 Сивокаменской площади установлен Метелинский Встречный надвиг, сместитель которого наклонен на запад под углом 46. Надвиг прослеживается на глубину до пересечения с Метелинским надвигом, образуя антиклинальную структуру с клиновидной формой основания.
Метелинский надвиг выходит на поверхность и прослеживается в юго-восточном направлении на 40 км. Линия нарушения проходит вдоль восточной окраины с. Бургаджино, далее через с. Савельевка, обнажается в 1 км восточнее с. Ярославка и с. Верх. Лемазы. Обрывается он Таймеевско-Емашинским надвигом в районе сел Верхнее и Нижнее Тукбаево. Амплитуда горизонтального смещения слоев по Метелинскому надвигу достигает 100-150 м, Метелинского Встречного - 150-200 м. Западное крыло Метелинской антиклинали имеет углы падения до 430 , восточное крыло положе, его углы не превышают 120 [Лозин, 1994].
Вдоль фронтов обоих надвигов породы палеозоя смяты в антиклинали, вытянутые в северо-восточном направлении на 4-5 (иногда 11) км, при ширине 1-3 км. Судя по отражающему горизонту «Сг», высота складок измеряется десятками метров. С севера на юг вдоль Метелинского надвига выделены Метелинская, Ярославская и другие антиклинальные структуры, вдоль Метелинского Встречного установлены Кызылбаевская, Восточно-Ярославская, Лемазинская и другие антиклинали.
Алегазовский надвиг расположен в 4-5 км восточнее Метелинского Встречного. Дислокация прослеживается на 25 км в северо-западном направлении от пересечения с Таймеевско-Емашинским надвигом (район горы Состубе) до с. Алегазово. Надвиг вскрыт на глубине 900 м в отложениях нижней перми скважиной 16 Сивокаменской площади, определен по характерным кривым сейсмокаротажа. Кроме того, надвиг вскрыт в каменноугольных отложениях скважиной 140 Муслимовская. Наклон поверхности надвига составляет более 60 на северо-восток, на глубине 3 км выполаживается до 30. Надвиг выявляется также по данным сейсморазведки МОГТ на временном разрезе 0774ХХХХ. Амплитуда надвигания измеряется десятками - первыми сотнями метров.
В лобовой части Алегазовского надвига расположены антиклинальные складки (с севера на юг): Алегазовская, Сабанаковская, Лукановская, Северо-Мечетлинская. В известняках башкирского яруса и верхнего карбона Алегазовской антиклинали открыто нефтегазовое месторождение. Размеры Алегазовской структуры составляют 2,5 4 км, высота более 35 м. Остальные антиклинальные складки несколько меньших размеров. Яныбаевский надвиг расположен на правом берегу р. Ай, выделен по данным сейсморазведки. Прослежен на 35 км в северо-западном направлении от с. Юнусово (р. Ай) до с. Бол. Ока. Сместитель наклонен на 30 на северо-восток. Вдоль фронта Яныбаевского надвига породы палеозоя смяты в антиклинальные складки (с севера на юг): Восточно-Окинское, Азикеевское, Устьикинское 1-ое, 2-ое и 3-тье. В последних трех антиклиналях обнаружены промышленные скопления углеводородов.
Яныбаевский Встречный надвиг прослеживается параллельно Яныбаевскому на расстоянии 4 км к востоку от него. Сместитель падает на юго-запад под углом около 30. Данная дислокация была обнаружена по данным бурения и сейсморазведки по сейсмопрофилю 077548. Амплитуда горизонтального смещения отложений карбона по Яныбаевскому надвигу составляет 300-500 м, по Яныбаевскому Встречному - 300 м. Между Яныбаевским и Яныбаевским Встречным шарьяжами породы смяты в клиновидную синформу, образованную падающими навстречу друг другу надвигами.
Муслимовский надвиг расположен в 7 км к северо-востоку от Яныбаевского Встречного. Прослеживается параллельно Яныбаевскому надвигу на расстоянии более 15 км. Муслимовский надвиг установлен по данным сейсморазведки на сейсмопрофиле 077518а. Сместитель погружается на северо-восток под углом более 60, выполаживается начиная с глубины 2,5 км. Амплитуда надвигания отложений бобриковского горизонта составляет 300 м, верейского горизонта среднего карбона и верхнего карбона - несколько десятков метров. Во фронтальной части Муслимовского надвига по данным сейсморазведки установлены положительные структуры размером 1,5-2 1,5-4 км и высотой несколько десятков метров. Данные антиклинали - Бобинское, Шигаевское и Муслимовское, являются промышленно нефтегазоносными.
Еще один предполагаемый надвиг - Тастубский, того же северо-западного простирания расположен в 7 км юго-западнее Метелинского надвига. Дислокация выделяется между скважинами 14 Сивокаменская и 100 Кызылбаевская. Сместитель наклонен на северо-восток.
Судя по всему, описанные выше разрывные нарушения северо-западного простирания унаследованы от структур фундамента, для которых также характерно северо-западное направление. Структуры северо-западного простирания юга ЮСД параллельны Ашинскому левостороннему сдвигу Каратауского надвигового комплекса. Данный сдвиг севернее хр. Каратау не прослеживается на поверхности, затухая в пермских отложениях, однако судя по геофизическим данным, на глубине он продолжается в северо-западном направлении до левого берега р. Камы [Архипов и др., 1968]. Судя по всему, в палеозое структуры северо-западного простирания ЮСД были подвергнуты сжатию, шедшему от Каратауского надвигового комплекса.
Уфимский амфитеатр
На востоке ЮСД граничит с Уфимским амфитеатром, относящимся к складчатому Уралу (рисунок 3.12., 3.13). Одной из особенностей Уфимского амфитеатра, хорошо отраженной в его названии, является дугообразный изгиб его структуры к востоку, резко выделяющийся среди остальных дислокаций с меридиональным «уральским» простиранием.
А.П. Карпинский [1883] считал, что данный изгиб обусловлен наличием здесь подземного выступа докембрийского фундамента Восточно-Европейской платформы, так называемым Уфимским горстом, который послужил упором шедшим с востока складкообразовательным движениям.
Гипотеза Карпинского о существовании Уфимского горста впоследствии развивалась в работах А.Д. Архангельского, А.Н. Заварицкого, Е.А. Кузнецова и других исследователей.
Иную идею высказал Г.Н. Фредерике [Фредерике, 1927]: «... амфитеатр обязан своим происхождением антиклинальному вздутию всей этой области, на котором все покровы из более древних палеозойских пород были смыты и обнажены лежащие под ними артинские осадки» (стр. 15).
Н.С. Шатский [1945] также признает наличие в области Уфимского амфитеатра крупного поднятия, в своде которого обнажаются породы девона, силура, ордовика и рифея. Он пишет: «... поднятое положение этой части Урала, а не упор Уфимского горста создает все структурное своеобразие этого района» (стр. 118). Между тем, породы раннего палеозоя и рифея, выходящие здесь на дневную поверхность, и на основании которых вышеупомянутый исследователь утверждал о наличии поднятия, являются аллохтонными, о чем не знал Н.С. Шатский.
Исследованиями М.А. Камалетдинова [1962, 1965, 1971, 1974] мнение об антиклинальном строении центральной части Уфимского амфитеатра не подтвердилось. Названный исследователь установил, что породы ордовика, силура и девона здесь слагают останцы тектонических покровов, располагающиеся на поверхности среднекаменноугольного флиша. В пределах восточной части Уфимского амфитеатра подошва палеозойских пород погружается на большую глубину.
Скважина 18 «Апутово», расположенная в западной части амфитеатра, вскрыла ашинскую серию венда на абсолютной отметке -3446, а скважина 21 «Турсакал», пробуренная восточнее, не вышла из верхнедевонских отложений при отметке забоя 3655 м. Таким образом, центральная часть Уфимского амфитеатра представляет собой не поднятие, как предполагалось ранее, а глубокий прогиб, расположенный под мощными шарьяжными пластинами, сложенными породами верхнего докембрия, нижнего и среднего палеозоя. Аллохтонный комплекс резко отличается от пород автохтона как по фациальному составу и строению, так и по характеру и степени дислоцированности.
Строение пород постели доступно для наблюдения лишь в пределах юго-восточного и северо-восточного крыльев амфитеатра, где они выступают из-под шарьяжей центральной зоны. В полосе палеозойских пород юго-восточного крыла Уфимского амфитеатра установлен ряд надвинутых друг на друга с востока тектонических пластин [Камалетдинов, 1974]. Западная из них на поверхности сложена среднекаменноугольным флишем, затем следует Нижне-Сергинский шарьяж, представленный силурийскими и девонскими известняками, на которые надвинут Нязепетровский аллохтон, образованый кремнистыми сланцами силура и туфопесчаниками ордовика, перекрытыми кварцитами ордовика Бардымского покрова. С востока на эти толщи надвинуты докембрийские отложения Башкирского антиклинория.
Имеется два небольших участка, где древние свиты полого надвинуты на породы верхнего девона. Первый из них расположен у северной окраины пос. Злоказово, где доломиты саткинской свиты налегают на франские известняки. Второй - по правому берегу р. Ай, выше пос. Сулея. Здесь доломиты миньярской свиты в виде языка заходят на 2 - 3 км к западу, последовательно перекрывая сверху среднедевонские и франские отложения. Эти тектонические останцы свидетельствуют о том, что фронт надвига некогда располагался значительно западнее их современных выходов, но в дальнейшем был размыт.
Тектоническое строение и перспективы нефтегазоносности зоны сочленения Юрюзано-Сылвенской депрессии с Уралом
Восточная граница ЮСД со складчатым Уралом, как отмечалось выше, не настолько четкая, как западная, с Башкирским сводом. Ее принято проводить по самым восточным выходам на поверхность нижнепермских отложений. Представления о блоковом строении Урала раньше не допускали возможность продолжения платформенных отложений ЮСД под складчатыми сооружениями орогенной зоны, которые рассматривались как автохтонные. Открытие шарьяжно-надвигового строения Урала коренным образом изменило существовавшие ранее представления о геологии, происхождении и истории развития всего Уральского горно-складчатого пояса. Исследования М.А. Камалетдинова, Ю.В. Казанцева и Т.Т. Казанцевой впервые доказали, что шарьяжи и надвиги пользуются здесь широким распространением и, по существу, весь Урал представляет собой сложный пакет аллохтонных пластин, перемещенных на многие десятки километров с востока и надвинутых друг на друга с многократным повторением в разрезе одновозрастных образований [Камалетдинов, 1974].
Старые взгляды на простое складчатое строение Урала не позволяли высоко оценивать перспективы этой области на многие полезные ископаемые и в первую очередь на нефть и газ, и служили тормозом в изучении ее структуры. Новая шарьяжная модель строения Урала расширила перспективы нефтегазоносности этого региона. Выяснилось, что интенсивно дислоцированные и метаморфизованные допалеозойские породы, малоперспективные на нефть и газ, представляют собой аллохтонные (бескорневые) пластины, перекрывающие более молодые автохтонные потенциально нефтегазовые отложения платформенного палеозоя, обладающие меньшей степенью дислоцированности и метаморфизма.
Одним из свидетельств нахождения платформенных отложений под аллохтоном Южного Урала является вышеупомянутая миграция барьерных рифов и терригенных фаций с востока на запад. Если перемещение западной границы на 50-60 км проходило как следствие постепенного надвигания уральской горноскладчатой области с востока на запад на платформу, то полоса платформенных отложений шириной в 50-60 км должна быть скрыта под уральским аллохтоном.
Бурением ряда скважин на Башкирском мегантиклинории Южного Урала под докембрийскими породами были вскрыты палеозойские платформенные отложения. Одной из крупных дислокаций северной части Башкирского мегантиклинория является Тараташская аллохтонная структура. Она располагается в междуречье Большой Арши, Сурояма и верхнего течения р. Уфы, проележиваясь на расстоянии 45 км к юго-западу от широтного течения последней. Максимальная ширина ее выхода, составляющая около 20 км, приурочена к центральной части структуры. Глубоко метаморфизованные архей-нижнепротерозойские породы с небольшими телами гранитов, габбро и габбро-диабазов слагают центральную часть Тараташского массива, по краям несогласно перекрытого образованиями айской свиты бурзянской серии нижнего рифея. В основании айской свиты отмечается галька пород тараташского облика.
Долгое время считалось, что архейские породы Тараташской структуры представляют собой древний выступ кристаллического фундамента, вертикально поднятый с глубины в результате образования уральских гор (рисунок 5.1).
В 1970-ые годы на западном крыле Татарашского аллохтона была пройдена скважина 281. Сверху до глубины 593,4 м скважина вскрыла полосчатые мигматиты тараташского комплекса, под которыми вошла в девонские известняки, содержащие кораллы франского яруса верхнего девона. Слоистость последних ориентирована под углами 60 - 70. В них повсеместно наблюдаются следы тектонического дробления, породы местами приобретают вид брекчий с беспорядочно спаянными крупными и мелкими обломками. В целом весь интервал (593,4 - 892,9 м) вскрытых карбонатных пород, очевидно, представляет собой мощную тектоническую зону, в которой оказались сгруженными мелкие обломки и крупные глыбы девонских отложений, захваченных во время надвигания Тараташского аллохтона. Наклон поверхности смещения на восток составляет 7 (рисунок 5.2.).
Стратиграфический разрез по скважине 281 [Н.П. Малахова и др., 1978]: 0-592,4 м. Мигматиты с секущими дайками диабазов. И те и другие сильно катаклазированы. Наблюдаются зоны милонитов и зеленосланцевых диафторитов.
593,4-593,7 м. Сильно рассланцованные черные кремнистые тонкозернистые известняки с многочисленными мелкими изоклинальными складочками волочения.
593,7-645 м. Массивные тонкозернистые черные кремнистые известняки.
645-719 м. Серые и темно-серые, местами (5-7%) черные тонкозернистые известняки, с многочисленными крупными колониями кораллов (табулят). В известняках встречаются мшанки, брахиопоы, строматопоры верхнеживетско-нижнефранского возраста.
719-892,9 м. Темно-серые микрозернистые, почти черные кремнистые известняки, участками слабодоломитизированные.
Южнее, Кусинским отрядом Челябинской геологической экспедиции (руководитель Ф.А. Пискунов) был пробурен ряд скважин в зоне сочленения Башкирского мегантиклинория с ЮСД, также подтвердивший наличие платформенных автохтонных отложений под уральским аллохтоном. Так, в районе Кукшикской группы бокситовых месторождений скважины 19 и 20 под отложениями миньярской свиты верхнего рифея вскрыли фаменские известняки. Скважина 29, заложенная на левом берегу р. Салиаз, у западной окраины д. Ново-Сюрюкаево, под доломитами миньярской свиты в интервале 120 - 310 м дважды вскрыла живетско-нижнефранские известняки (рисунок 5.3). Некоторыми скважинами на Кукшикском участке зафиксировано двух- и трехкратное повторение разреза эйфельских, живетских и франских отложений, при этом их фациальный состав и мощность отличаются.
Скважина 26 «Ураим», пробуренная на левом берегу р. Ураим, доказала существование на глубине двух надвигов. Забурившись в известняках и доломитах визейского яруса нижнего карбона, эта скважина на глубине 1182 м под известняками франского возраста вновь вскрыла известняки среднего визе. Новое повторение разреза было установлено на глубине 2150 м, где под породами верхнего франа в третий раз были вскрыты визейские известняки. Скважина остановлена в породах верхнего девона на глубине 3006 м. Другая скважина - 22 «Ургала», пробуренная на правом берегу р. Большой Азям, южнее д. Матвеевки, установила в нижнекаменноугольных и верхнедевонских отложениях пять надвиговых нарушений (рисунок 5.4.). Скважина № 22 забурилась в известняках визейского яруса и на глубине 1280 м под доломитами франского яруса снова вошла в визейские известняки. Ниже, на глубине 2327 м, было обнаружено новое нарушение, где под франскими известняками были вскрыты тульские слои среднего визе. Повторение разреза установлено и на глубинах 2633, 2656 и 2858 м. В первых двух случаях под фаменскими доломитами и известняками зафиксированы известняки тульского возраста, а в третьем - под породами фамена - известняки турнейского яруса. Забой скважины остановлен на глубине 3005 м в карбонатных породах верхней части франского яруса.
Скважина 21 «Турсакал», пробуренная в западной части Уфимского амфитеатра, на глубине 2671 м под песчано-глинистыми породами ураимской свиты башкирского яруса вскрыла органогенно-обломочные известняки с фораминиферами каширского горизонта московского яруса [Камалетдинов, 1974]. Отложения башкирского яруса были повторно вскрыты на глубине 2759 м, однако в отличие от вышележащих аллохтонных песчано-глинистых пород башкирского яруса, автохтонные одновозрастные отложения были представлены преимущественно карбонатными породами. Судя по всему, данное повторение разреза и стык терригенных и карбонатных продолжается далее на восток.
Вышеперечисленные данные показывают, что платформенные отложения ЮСД прослеживаются на восток под аллохтонными образованиями Уфимского амфитеатра и Башкирского мегантиклинория на 50 км и более, свидетельствуя, что ширина ЮСД составляет 100 - 140 км, а не 50 - 80 км, как считалось ранее. Это позволило нам выделить новую Уфимско-Айскую зону поднадвиговых платформенных отложений, перспективных на поиски залежей нефти и газа (см. рисунок З.1.).
Приведенные выше данные свидетельствуют, что автохтонные формации Предуральского краевого прогиба не воздымаются, не выклиниваются и фациально не замещаются орогенным типом осадков вдоль границы с Уралом, а прослеживаются на восток под уральским аллохтоном на 60 км и более (Уфимско-Айская зона). Этот факт позволяет нам выделить новый класс геологических структур: подгорные (подаллохтонные) прогибы. На западном склоне Урала подгорный прогиб, перспективный на поиски нефти и газа, устанавливается на всем протяжении складчатой области от Южного до Полярного Урала. Севернее рассмотренных нами структур подгорный прогиб развит: на Уфимском амфитеатре, Тимаизском и Кожимском поднятиях, в Лемвинской и Верхнекарской зонах и на других участках.
Перспективы нефтегазоносности докембрийских отложений
Открытие в доломитах среднего и верхнего рифея Преденисейской зоны западной части Сибирской платформы Куюмбо-Юрубчено-Тайгинского газонефтяного месторождения - супергиганта с запасами более 1 млрд. т. делает остроактуальной проблему поисков нефти и газа в докембрийских отложениях Волго-Уральской области.
Одним из важных научных методов познания является сравнительный анализ. Академики А.Д. Архангельский и И.М. Губкин еще в двадцатые годы прошлого столетия высказали мнение о перспективности на нефть и газ Предуралья на основании его геологического сходства с Предаппалачским нефтегазоносным бассейном Северной Америки. Их прогноз полностью оправдался. Поэтому, рассматривая перспективность рифейских отложений ЮСД, мы основываемся на сравнении их с геологическим строением Куюмбо-Юрубчено-Тайгинского месторождения. По материалам А.А. Трофимука [1992], А.Э. Конторовича и др. [1996] строение месторождения показывает, что в довендское время отложения рифея были подвергнуты смятию в складки, расчленению разрывами и выведены на дневную поверхность (рисунок 5.8.). В течение более 200 млн. лет осуществлялся их размыв с последующим перекрытием терригенными осадками венда. В западной части названного месторождения рифейские пласты образуют антиклиналь, а в восточной - крутую синклиналь. Скопление углеводородов не подчиняется структуре рифейских пластов, а образует массивную залежь, приуроченную к эрозионному останцу довендского рельефа, сформировавшегося в верхней стометровой зоне погребенной возвышенности. Углеводороды содержатся в существенно доломитовой толще, сложенной трещинно-кавернозными коллекторами высокого качества.
На месторождениях нефти Пис-Ривер в Канаде, Хургада в Египте промышленные скопления углеводородов известны также в эрозионных останцах кровли кристаллического фундамента вне зависимости от структуры и состава пород [Шнип, 2005].
ЮСД, расположенная в зоне сочленения складчатого Урала с Восточно-Европейской платформой, занимает тектоническое положение, сходное с Преденисейской зоной, расположенной в зоне сочленения Енисейского кряжа и Сибирской платформы. В их строении и допалеозойской геологической истории существует много общего. И здесь и там мощные толщи карбонатных и терригенных образований докембрия испытали складчатость, проявившуюся в конце рифея, и были выведены на дневную поверхность. О перерыве в осадконакоплении и размыве на юго-востоке ЮСД свидетельствует отсутствие вендских и кембрийских отложений. Вслед за этим породы подверглись длительным процессам разрушения и денудации, в результате которых горный рельеф был существенно снивелирован, а рифейские карбонатные отложения испытали вторичные изменения: трещиноватость, выщелачивание, образование карстовых полостей и кор выветривания. В течение длительного промежутка времени они подвергались денудации, о чем свидетельствует несогласное залегание девонских пород на отложениях леузинской свиты верхнего рифея в скв. 1 Леузинская. Процессы длительной денудации, как правило, играют положительную роль в формировании коллекторов нефти и газа.
Изучением перспектив нефтегазоносности рифейских отложений Волго-Уральской области в разные годы занимались А.А. Трофимук, К.Р. Тимергазин, М.А. Камалетдинов, В.И. Козлов, Р.Х. Масагутов и другие ученые. Данные бурения скважин на Куюмбо-Юрубчено-Тайгинском месторождении, а также материалы названных исследователей позволяют прийти к заключению, что наибольший интерес для поисков углеводородов заслуживают существенно карбонатные отложения калтасинской свиты нижнего рифея, а также шиханской и леузинской свит верхнего рифея [Исмагилов, Фархутдинов, 2007].
В отложениях перечисленных свит в пределах Волго-Уральской области известны нефте- и газопроявления, повышенные газопоказания: в карбонатных отложениях калтасинской свиты - на северо-западе Башкортостана (скважины 11, 17 и 82 Орьебашские, 7000 Арланская); в Пермской области (скважины 203, 204 Бедряжские, 14 Очер, 1 Бородулино), в Удмуртии (скважины 1060 Шарканская, 20 Ижевская), в шиханской и леузинской свитах газопроявления известны в скважинах 5 Шиханская и 1 Леузинская в Башкортостане.
По данным Белоконь с соавторами [Белоконь и др., 2001], отложения калтасинской свиты являются битуминозными - нефтегазопроизводящими толщами. По материалам Р.Х. Масагутова [2002] и других исследователей, выявленные породы-коллекторы в разрезах рифея, в основном, вторичные. В карбонатных толщах коллекторы трещинного, реже каверно-трещинного типов установлены в ашитской подсвите калтасинской свиты в скважинах 1 Восточноаскинская, 82 Орьебашская, 7000 Арланская, в шиханской свите в скважине 1 Леузинская. Коллекторские свойства калтасинской свиты по керновому материалу изучены слабо. По данным исследований Б.И. Лерман, фоновая пористость колеблется от 5 до 10%. Проницаемость изменяется от 0,01 до 0,02 мкм , в среднем она несколько выше, чем в песчаных толщах свиты и, по всей вероятности, связана с трещиноватостью или кавернозностью.
Проницаемые участки в карбонатных породах чередуются с плотными, непроницаемыми, способными выполнять роль флюидо- и газоупоров. Имеющиеся геолого-геофизические материалы не позволяют выделять регионально выдержанные флюидоупоры в отложениях верхнего докембрия. Локальными для возможных залежей углеводородов могут быть карбонатно-глинистые породы арланской подсвиты калтасинской свиты, глинисто-карбонатные отложения ольховской свиты среднего рифея, глинисто-алевритовые отложения старопетровской и карлинской свит венда [Козлов и др., 1995].
По аналогии с Куюмбо-Юрубчено-Тайгинским месторождением в тех зонах, где существенно карбонатные отложения калтасинской, шиханской и леузинскои свит с размывом перекрываются вендом или девоном, следует провести дополнительные детальные геофизические исследования с целью выявления останцов эрозионных выступов древнего рельефа, которые являются наиболее перспективными на нефть структурами в рифее ЮСД и всей Волго-Уральской области. Данные структуры в венде могут быть выявлены по конфигурации подошвы перекрывающих вендских отложений, которая является хорошим отражающим горизонтом (ОГ II).
Вполне возможно, что некоторые из 7 открытых месторождений в исследуемой области были образованы путем миграции углеводородов из нижележащих рифейских отложений и попадания в расположенные на их пути ловушки. Вероятно, большие скопления нефти и газа могут находиться в рифее под открытыми в палеозое месторождениями. Как известно, открытие девонской нефти в Башкортостане было результатом углубления скважины в 1944 году на Тумазинском месторождении, открытом в 1937 году в каменноугольных отложениях. Поэтому вполне возможно, что открытие рифейской нефти в республике будет также результатом углубления скважины на уже открытом месторождении.
Итак, перспективность нефтегазоносности рифея ЮСД, а также всей Волго-Уральской области подтверждается: наличием нефте- и газопроявлений, битуминозного материала; выявлением пород-коллекторов трещинного и кавернозно-трещинного типов; наличием флюидо- и газоупоров по всему разрезу рифей-венда; выявлением по данным бурения и сейсморазведки положительных структур.
Похожие диссертации на Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности южной части Юрюзано-Сылвенской депрессии
