CC BY
77
40. Соловьев Б.А., Кондратьев А.Н., Левшунова С.П. Геолого-геохимические предпосылки проведения нефтепоисковых работ на северо-востоке Токмовского свода //Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса Приволжского и Южного федеральных округов на 2009 и последующие годы: тезисы докл. научно-практич. регион. конф. - Саратов: ФГУП "НВНИИГГ", СО ЕАГО, 2008. - С. 119-121.
41. Трофимов В.А., Корчагин В.И. Развитие представлений о формировании месторождений нефти (с позиций их глубинного происхождения) //Геология нефти и газа. - 2005. - № 3. - С.52-54.
42. Трутнев Ю.П. Доклад на заседании Правительства РФ 27 марта 2008 года //Отечественная геология. - 2008. - № 3.
43. Турков О.С., Лазорук Я.Г., Крайденков В.Т. Карнизообразные структуры юга Прикаспийской впадины //Недра Поволжья и Прикаспия. - 1995. - Вып.9. - С.19-26.
44. Результаты региональных работ на нефть и газ за 2000-2005 гг. в Башкортостане и их планы на перспективу /Р.А. Хамитов, Е.В. Лозин, Р.Х. Масагутов и др. //Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса Приволжского и Южного федеральных округов на 2007 и последующие годы: тезисы докл. научно-практич. региональн. конф. - Саратов: ФГУП "НВНИИГГ", СО ЕАГО, 2006. - С.25-26.
45. Шахновский И.М. Современные представления о генезисе нефтяных и газовых месторождений //Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. - 1999. - № 7. - С.17-22.
46. Шахновский И.М. Некоторые дискуссионные проблемы нефтяной геологии //Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - 2003. - № 2. - С. 14-22.
47. Шелепов В.В. Обеспечить энергетическую безопасность России //Использование и охрана природных ресурсов России. - 2001. - № 2. - С.38-41.
УДК 551.73:551.312 (470.44) ПАЛЕОРЕКИ: ЭТО МИФ, "РЕКОМАНИЯ" ИЛИ ПЛОД НАУЧНЫХ ИЗЫСКАНИЙ?
© 2011 г. С.В. Яцкевич, В.Я. Воробьёв, Ю.И. Никитин
ФГУП "Нижне-Волжский НИИ геологии и геофизики"
В последнее время на страницах журнала "Недра Поволжья и Прикаспия" все чаще появляются критические замечания и "обоснованные" утверждения о несостоятельности концепции об аллювиально-дель-товом генезисе основных продуктивных пластов терригенного девона, нижнего и среднего карбона Саратовско-Волгоградско-го Поволжья и большей части Волго-Ураль-ской нефтегазоносной провинции (ВУНГП) [13, 14, 23, 24].
В качестве наиболее убийственного доказательства альтернативной точки зрения приводятся факты частого нахождения остатков мелководно-морской фауны и зерен глауконита в песчано-алевритовых пластах, особенно нижнего и среднего карбона, хотя эти факты были выявлены еще в
60-70-е годы прошлого столетия многими палеонтологами на заре развертывания поисково-разведочного бурения на нефть и газ по всей ВУНГП. Мало того, многие известные высококвалифицированные геологи Саратовско-Волгоградского Поволжья (М.Г. Кондратьева [12], Г.С. Карпов, Т.И. Фёдорова [22], Г.В. Яриков, П.А. Карпов и другие) в течение всей своей творческой деятельности были абсолютно уверены в том, что на рассматриваемой территории морские условия седиментации существовали в течение всех периодов тер-ригенных и карбонатных седиментацион-ных циклов девона и карбона. Они нарушаются лишь кратковременными регрессиями и перерывами в осадконакоплении, которые завершались выравниванием вре-
зов песчано-алевритовыми пластами коллекторов.
В практике литолого-фациальных исследований, например терригенного девона, в течение длительного времени, а в ряде случаев и в новом тысячелетии, преобладала методика построения карт в целом для горизонтов, ярусов и более широких интервалов разрезов, которые, по нашему мнению, не могут быть использованы для прогноза коллекторов и для показа палеодренажных систем [23, 24]. Подобные карты объединяют в себе разрезы с различной фациаль-ной и формационной приуроченностью и являются литолого-формационными. Поэтому карты, построенные только для одновоз-растного пласта (терригенного или карбонатного), могут содержать информацию о всех его фациальных и мощностных латеральных изменениях и могут считаться надежными для прогнозирования зон развития тех или иных высокоемких коллекторов, прогнозирования палеодренажных систем, выявления зон развития рифовых трендов, глубоководных или авандельтово-иловых фа-циальных зон характеризующихся отсутствием гранулярных песчано-алевритовых пород-коллекторов и др. [21].
При использовании палеотектониче-ского анализа отмечалось, что выявленные перерывы в седиментации приводили к заметным размывам в континентальных условиях, совпадали по времени с перестройками структурных планов и формированием врезов разной амплитуды и простирания [5, 10]. Отмечено, что максимальное количество последних приходится на нижний и средний карбон. В отложениях терригенного девона речные врезы имели ограниченное распространение, а стратиграфические несогласия нередко проходили внутри однородных толщ пес-чано-алевритовых пород и имели скрытый характер. Роль палеодренажных систем выполняли неровности (понижения, седловины) эрозионно-тектонического рельефа.
Детальные литолого-фациальные и фор-мационные исследования, проведенные в Нижне-Волжском НИИ геологии и геофизики (НВНИИГГ) под руководством доктора геол.-минерал. наук В.А. Бабадаглы в течение 1972-1977-х годов, позволили доказать аллювиально-дельтовый генезис песчано-алевритовых пластов-коллекторов девона и карбона [1, 20, 21, 27]. Несколько ранее отдельные исследователи (М.М. Грачевский, Ю.М. Берлин [7, 8, 9], В.С. Вышемирский [3], В.А. Смирнов [17, 18, 19], А.Г. Колотухин и др.), осуществляя корреляцию разрезов разнофациальных толщ нижнего и среднего карбона Саратовского Поволжья, предполагали широкое развитие врезов и существование разветвленных палеодренажных речных систем в периоды накопления боб-риковских, тульских, алексинских и верей-ско-мелекесских песчано-алевритовых пород-коллекторов.
Широкомасштабные разносторонние научно-исследовательские работы по доказательству новой концепции генезиса пород-коллекторов включали в себя весь существующий на сегодняшний день обширный комплекс методов литолого-фациальных исследований. Каждый из них с различных позиций освещал генетическую природу рассматриваемых песчаных пород [16, 21].
Литолого-генетические исследования включали в себя [1, 20, 21, 27] макро- и микроскопические исследования образцов. Было доказано, что песчано-алевритовые породы терригенного девона (р2^, ar, Dзps, Ш) (рис.2-А, Б) и нижнего карбона ЬЬ,
^2^, al) (рис.4, 5, 6, 7) относятся к разряду высокозрелых, кварцевых по составу с весьма низким содержанием полевых шпатов. Они характеризуются широким развитием массивных и косослоистых текстур. В глинисто-алевритовых разностях появляются текстуры подводного оползания, отличные от нарушенных текстур пород биотурбация-ми в нижнем карбоне. Установлены тонкие линзы и прослои с остатками корневой системы. Образцы с такими признаками рас-
сматривались [ 16, 20] в качестве межрусловых, пойменных, озерно-болотных (С^Ь). Среди глинистых минералов тонкодисперсной фазы пород преобладают гидрослюды, каолинит-гидрослюдисто-хлоритовая ассоциация.
Спектральный анализ песчаных пород из врезов показал низкие значения содержания Sr (менее 0, 01 %), что характерно для пород речного и надводно-дельтового генезиса.
Девятнадцатифракционный генетический метод показал по весовым соотношениям различных фракций значения, характерные для русловых и надводно-дельтовых осадков.
Изучение комплексов встречаемых в песчано-алевритовых осадках органических остатков позволило четко доказать, что в песчано-алевритовых породах терригенно-го девона часто встречаются ходы червей-илоедов, весьма тонкостенные раковины лингул и эстерий - показатели пресноводных, реже - солоновато-водных условий седиментации. Причем в глинисто-алевро-песчанистых разностях встречаются остатки и мелководно-морского генезиса (остатки брахиопод, члеников криноидей и др.), характерные для условий подводной (морской) дельты.
В отложениях терригенного нижнего и среднего карбона картина была в целом сходна, однако отличалась рядом особенностей. В бобриковских отложениях фауна практически не встречалась, на поверхностях наслоения отмечались обугленные растительные остатки, ходы червей-илоедов. В пес-чано-алевритовых породах тульского горизонта в разрезах увеличенной мощности на разном уровне (Колотовская площадь) отмечалась примесь органических остатков пресноводного и морского генезисов (лингулы, эстерии, панцири рыб, обломки раковин брахиопод, членики криноидей и др.). Нахождение этих органических остатков в мощных песчано-алевритовых породах (во врезах) объяснялось или размывом ранее накоп-
ленных прослоев карбонатных и глинистых пород морского генезиса, или привносом в речные осадки в периоды кратковременных ингрессий морских вод и попаданием этих обломков в приносимые речными потоками массы песчано-глинистого материала (в целом, отложения тульского горизонта накапливались в мелководно-морском бассейне, кроме известняков доманикового типа "тульской плиты"). Все продукты врезания сносились к подножию шельфа (рис.9), тогда как при поднятии уровня моря продукты размывов надпойменных террас и стенок уступов сносились вниз по склону и смешивались с приносимыми речными осадками. Таким образом происходило механическое смешение различных генетических признаков в породе: речного и морского генезиса.
В нижнем и среднем карбоне и в тер-ригенном девоне в основном установлено региональное распространение основных терригенных продуктивных пластов, генетически связанных (преимущественно в разрезах глубоких врезов или в синклинальных палеозонах) с аллювиально-надводно-дель-товыми отложениями. Казалось бы, такой генезис песчано-алевритовых пластов противоречит возможности их регионального развития. Однако детальное прослеживание во времени процесса заполнения осадками врезов и опущенных палеозон позволило дать логическое объяснение этому феномену.
С началом кратковременных падений уровня моря и установлением континентальных условий повсеместно развивались палеодренажные системы с формированием профиля равновесия и выносом всего материала из врезов и удаленных источников сноса в бассейн.
Следует отметить, что глубины профиля равновесия уменьшаются от уровня моря в сторону источника сноса. Скорость врезания зависит от высоты падения уровня моря. Формирование его прерывается при поднятии уровня моря, а при неоднократных падениях происходит общее воз-
растание длины речных долин, не превышающих 200 км. В сторону источника сноса морфологическая выраженность палеодолин и палеорек резко снижается, что может привести к неожиданным последствиям.
При поднятии уровня моря осуществлялась частичная ингрессия морского бассейна в речные долины, при этом одновременно приносимый обломочный материал начинал осаждаться в сформированных речных долинах и палеосинклинальных зонах. После их заполнения приносимый речной материал частично нивелировал долину, а затем морскими волнениями и течениями разносился по обширной площади, и тем самым формировал региональный фон развития того или иного пласта. Таким образом, индексация, например тульских песчаных пластов во врезах и за их пределами, может быть единой, хотя в тех районах, где развит маломощный индексированный пласт, его объем
будет отвечать, видимо, лишь самой верхней части мощного пласта во врезе. Причем в терригенном девоне в сводовых частях палеотектонического рельефа (за исключением пласта D2V-vb) накапливающиеся глинисто-алевритовые осадки относятся к межрусловым образованиям, нередко с ухудшенными коллекторскими свойствами (рис.1). Компенсация этих палеодолин обломочным материалом была неполной, и морские воды не перекрывали сводовые части близрасположенных поднятий. В конце накопления пласта D2V в пределах некоторых поднятий сводов существовали морские условия с образованием незначительной высоты песчаных баров с улучшенными емкостными и фильтрационными свойствами. В пределах участков формирования врезов приносимый реками обломочный материал уносился водами вниз по осевой зоне рек. При ослаблении скорости те-
I
МШппгМ}^- • ••
ш.
V
1 - зона отсутствия коллекторов
2 - зона распространения песча-но-алевритовых пород
3 - скважины глубокого бурения
4 - газопроявления
5 - нефтепроявления
Рис.1. Монтаж структурных и литолого-фациальных построений для ардатовских нефтегазоносных пластов Степновского месторождения (составила М.Г. Шебалдина). I - структурная карта по кровле пласта Б2ГУ-а; II - карта распространения пород-коллекторов пласта Б2ГУ-а; III - карта мощности от кровли известняка D2V воробьёвского возраста до подошвы известняка 02^^; IV - структурная карта по кровле пласта 02^-6; V - карта распространения пород-коллекторов пласта 02^-6
чения данный материал осаждался в синклинальных зонах с частичным разносом его за пределы слабо выраженных синклинальных зон в междолинное пространство уже морскими водами. Таким образом, например для разрезов верейского горизонта северных районов Саратовского Поволжья в разрезах маломощных осадков будут частично присутствовать речные отложения, а также продукты разноса этого материала морскими водами.
Все выявленные и осмысленные нюансы в истории накопления песчано-алеври-товых пород аллювиально-дельтового генезиса были нами неоднократно освещены в публикациях [2, 26, 27, 28], о чем, несомненно, знали и уважаемые оппоненты. Поэтому ни нахождение в песчаных пластах коллекторов малой мощности глауконитовых зерен, ни присутствие остатков морской фауны не противоречат факту заполнения эрозионных врезов осадками речного генезиса.
Следует отметить, что детальные лито-лого-фациальные исследования кернового материала с целью доказательства его аллю-виально-дельтового генезиса были дополнены фундаментальными локальными и региональными работами по созданию схем ритмостратиграфии девонских и каменноугольных отложений, а также схем корреляции по данным промысловой геофизики.
Разрезы скважин по ГИС были расчленены на паралические ритмы разных порядков [1]. В основаниях элементарных ритмов, как правило, залегают регионально-развитые песчано-алевритовые пласты аллюви-ально-дельтового или озерно-болотного и подводно-дельтового генезиса. Установлено, что периодические регрессии-ингрессии морских вод не всегда сменялись полной трансгрессией, в максимальный период развития которой формировались карбонатные пласты. Существовали неполные кратковременные ритмы, характерные, например, для пластов D2VI и D2IV-б, в которых на большей части территории отсутствовали карбо-
натные пласты. Причем в Дальнем Саратовском Заволжье в кровле ритма накопления пласта D2IV-б и в кровле пласта D2VI появляются известняки, свидетельствующие о более благоприятных фациальных тектонических условиях развития трансгрессии, захватывающей более пониженные участки территории ВУНГП.
Анализ толщин ритмов позволил восстановить территорию развития палеодре-нажных систем. Карты толщин песчано-алевритовых пород по Саратовско-Волго-градскому Поволжью, подсчитанных по материалам ГИС, показали [21] (рис.2-А, Б), что в целом максимальные толщины их приурочены к синклинальным зонам, связанным с опущенными приразломными зонами, ослабленными зонами, для которых характерно проявление конседиментацион-ных разломов с минимальными активными амплитудами движения, и к неровностям (опущенным участкам) палеотектони-ческого рельефа. При совмещении карт толщин песчано-алевритовых нефтегазоносных пластов со схемой блоковой тектоники и со схемами толщин ритмов была установлена четкая генетическая картина пространственного расположения максимальных толщин песчаных пород, которые имели шнурковый характер развития. Зоны развития палеоврезов приурочены к опущенным приразломным участкам, которые совпадают с линейными дислокациями, и к отрицательным формам (речным долинам) современного рельефа поверхности Земли (рис.3). Появилась возможность научного прогнозирования развития зон повышенной мощности пластов-коллекторов, связанных в основном с палеоврезами. Следует отметить, что при использовании концепции о морском генезисе продуктивных пластов-коллекторов, максимальные толщины пород-коллекторов в основном баро-вого, пляжевого генезиса должны были бы быть приурочены к палеоподнятиям. Однако это противоречит всем выявленным закономерностям в пространственной ло-
А
1 - равнинно-аллювиальный фациальный пояс
2 - авандельтовая обломочная фациальная зона
3 - авандельтовая иловая фациальная зона
4 - волноприбойная обломочная и иловая фациальная зона
5 - аллювиально-русловые протоки и авандельтовые бороздины: а - установленные, б - предполагаемые
6 - границы полого всхолмленной области сноса, сложенной гранито-гнейсами и осадочными породами
7 - береговая линия морского бассейна
8 - бортовой уступ Прикаспийской синеклизы по подошве соли
Рис.2 (А, Б). Схематические планы палеодренажных систем Саратовско-Волгоградского Поволжья времени отложения воробьёвского пласта D2V и ардатовского пласта D2IV-б
А - Раннеардатовская аллювиально-дельтовая система Нижнего Поволжья. Палеогеографическая схема времени отложения базальной части нижнеардатовской ритмопод-свиты продуктивного пласта D2IV-б (составили: С В. Яцкевич, В.А. Бабадаглы). Основные тектонические элементы: I - Аткарский выступ, II - Карамышский вал, III - Тёпловская впадина, IV - Степновский сложный вал, V - Малокараманский вал, VI - Балаковский вал, VII - Клин-цовский вал, VIII - Южный склон Жигулёвского выступа, IX - Шалинско-Баландинская впадина, X - Восточный склон Воронежской антеклизы, XI - Линёвско-Умётовская впадина, XII - Золотов-ско-Каменский выступ, XIII - Арчединско-Донская система уступов; аллювиально-русловые протоки и авандельтовые бороздины: 1 - Ртищевско-Аткарская, 2 - Елшанско-Грязнушинско-Приволжская, 3 - Ивановская, 4 - Терсинско-Северо-Дорожкинская, 5 - Западно-Октябрьская, 6 - Восточно-Октябрьская, 7 - Вольновско-Иловлинская, 8 - Дурасовская, 9 - Перещепновская, 10 - Западно-Степновская, 11 - Малоиргизская, 12 - Восточно-Степновская, 13 - Мокроусовская, 14 - Грачёвско-Милорадовская
кализации коллекторов, ибо в сводовых частях палеоподнятий, выявленных при анализе карт толщин ритмов, как правило (рис.1), ухудшаются емкостные и фильтра-
ционные свойства пород, появляются многочисленные прослои глинистых алевролитов и аргиллитов вплоть, до полного отсутствия в разрезах песчаных коллекторов.
Б
<= л 1 2 Ш 4 1—4 я
ч к™ и
3 „ |/"*1, п
1 - равнинно-аллювиальный фациальный пояс
2 - авандельтовая обломочная фациальная зона
3 - авандельтовая иловая фациальная зона
4 - подводно-дельтовая иловая фациальная зона
5 - аллювиально-русловые протоки и авандельтовые бороздины: а - установленные, б - предполагаемые
6 - границы полого сноса всхолмленной области, сложенной гранито-гнейсами и осадочными породами
7 - береговая линия морского бассейна
8 - граница волноприбойно-обломочной фациальной зоны
9 - граница волноприбойно-иловой фациальной зоны
10 - бортовой уступ Прикаспийской синеклизы по подошве соли
Волгоград'0'
Б - Поздневоробьёвская аллювиально-дельтовая система Нижнего Поволжья. Палеогеографическая схема времени отложения базальной части верхневоробъёвской ритмопод-свиты продуктивного пласта D2V (масштаб 1 : 1 000 000). Основные тектонические элементы (рис.2-А). Аллювиально-русловые протоки и авандельтовые бороздины: 1 - Казанлинско-Малиноовражная, 2 - Малоиргизская, 3 - Тёпловско-Казанлинская, 4 - Черкасско-Балаковско-Мокроусовская, 5 - Грачёвская, 6 - Петровско-Малиноовражная, 7 - Западно-Квасниковская, 8 - Малиноовражно-Южно-Генеральская, 9 - Генеральско-Южно-Степновская, 10 - Сердобско-Зубовская, 11 - Зубовско-Копёнская, 12 - Маякско-Линёвская, 13 - Шалинская, 14 - Тарасовская-Южно-Умётовская, 15 - Николаевская, 16 - Линёвско-Щербаковская, 17 - Терсинская, 18 - Ми-шинско-Логовская, 19 - Мишинско-Романовская, 20 - Ивановская, 21 - Сидоринско-Карасёвская
Следует добавить, что отмеченные выше неполные ритмы могут быть обусловлены и частичным размывом ранее сформированных трансгрессивных элементов в период
проявления регрессивных тенденций в новой трансгрессии [20, 27].
Уточненная геологическая и литоло-го-фациальная модель строения основных
Рис.3. Региональные палеогеоморфологические профили по линии Меловатская, Синеньская, Караманская, Рахмановская площади (составили М.Г. Шебалдина, Л.П. Съест-нова, 1975): а - к началу отложения известняка в подошве тульского известняка, б - к началу отложения известняка в кровле тульского горизонта. 1 - известняки, 2 - песчано-алевритовые породы, 3 - глинисто-алевритовые породы, 4 - границы стратиграфических несогласий. Приня-
тые сокращения: I - бобриковский горизонт, II - кизеловский горизонт, III - черепетский горизонт. С - к началу отложения известняка каширского возраста, D - ритмостратиграфический разрез мелекесско-верейских отложений Степновского сложного вала. Остальные условные обозначения см. на рис.8
продуктивных пластов-коллекторов тер-ригенного девона, нижнего и среднего карбона оказали большое влияние на методику поисков скоплений УВ в ловушках разного типа, на ориентировку поисково-
разведочных сейсмических профилей, на трассирование палеодренажных систем, отличающихся повышенными толщинами высокоемких песчано-алевритовых пород.
Рис.4. Схема бобриковской аллювиально-дельтовой системы Нижнего Поволжья
(составила Л.П. Съестнова). 1 - аллювиально-надводно-дельтовые протоки и подводно-дельто-вые бороздины, 2 - аллювиально-надводно-дельтовый фациальный пояс временами заливаемой морем приморской равнины, 3 - подводно-дельтовая обломочная фациальная зона, 4 - условное положение береговой линии морского бассейна
Рис.5. Фрагмент крупномасштабной карты толщин песчано-алевритовых пород пласта Cjtl-V в восточной части Карамышского выступа (составили: С.В. Яцкевич, В.Д. Мамулина, Л.Н. Умнова, Ю.И. Никитин, 2000). 1 - скважина: в числителе - номер, в знаменателе - толщина песчано-алевритовых пород; 2 - изопахиты, м; 3 - разрывные нарушения по фундаменту (по данным ОАО "Саратовнефтегеофизика", В.Л. Дорохова, С.П. Козленко, Ю.Д. Горькова и др.);
4 - приподнятые зоны в низах осадочного чехла по данным анализа комплексных геоморфологических исследований; 5 - границы фациальных поясов: РФП - русловой фациальный пояс, НДФП - надводно-дельтовый фациальный пояс, ПДФП - подводно-дельтовый фациальный пояс; 6 - зоны возможного развития песчано-алевритовых пород пляжевого генезиса; 7 - направление сноса обломочного материала; 8 - направление русел и дельтовых бороздин
Рис.6. Схематическая карта суммарных мощностей песчано-алевритовых пород пласта ^^^ Саратовского Правобережья и западной части Степновского сложного вала
(составила Л.П. Съестнова). 1 - скважины глубокого бурения; 2 - изопахиты, м; 3 - типовые разрезы по материалам ГИС; 4 - глинистая фациальная зона; 5 - направление перемещения обломочного материала; 6 - бортовая зона Прикаспийской синеклизы по подошве соли
Рис.7. Фрагмент крупномасштабной карты толщин песчано-алевритовых пород пласта Cjbb в восточной части Карамышского выступа (составили: С.В. Яцкевич, В.Д. Мамулина, Л.Н. Умнова, Ю.И. Никитин, 2000). Условные обозначения см. на рис.5
Выявленная преобладающая ориенти- обнаружение зон повышенных толщин и
ровка палеодренажных систем (рис.2-А, Б; пластов-коллекторов на их продолжении. 4, 5, 6, 7) субмеридиального направления Ориентировка сейсмопрофилей должна ориентирует исследователей на возможное быть субширотная. Применение методик
высокоразрешающей сейсморазведки позволит выявить в интересующих интервалах разреза аномалии сейсмической записи, характерные для русловых или баровых песчаных тел.
Зафиксированные простирания разрывных нарушений по данным сейсморазведки позволят создать модель блокового строения того или иного участка работ и спрогнозировать на разных стратиграфических уровнях участки с повышенными толщинами пород-коллекторов, а также уточнить современное тектоническое строение территории исследования. Основные простирания палео-дренажных систем, как правило, осложнялись системой боковых речных ответвлений и стариц, совпадающих с положением оперяющих разрывных нарушений. При исследовании карт толщин песчано-алевритовых пород руслового генезиса установлено заметное колебание значений толщин песча-но-алевритовых пород вдоль отдельных ослабленных зон, что, видимо, связано не только с различной интенсивностью опускания более мелких блоков, но и с появлением дополнительных распределительных боковых речных долин, заполненных однотипными высокозрелыми осадками.
Поэтому появляется возможность поиска дополнительных боковых перспективных земель с развитием на них палеодренажных систем того или иного возраста, которые приводили к заметному снижению толщин русловых осадков в основных палеодолинах. Это явление, видимо, характерно для поисков высокоемких песчаных коллекторов в пределах Карамышского выступа, в котором было установлено по данным сейсмического профилирования, геоморфологического и тектонического изучения мелкоблоковое строение основных крупных блоков, ограниченных регионально-развитыми разрывными нарушениями [5, 10].
Отдельные интервалы разреза среднего карбона с широким развитием в них па-леоврезов в настоящее время еще недостаточно изучены. Наиболее перспективным в
этом отношении является Степновский сложный вал (ССВ) и южная часть Воскресенской впадины. Детальная корреляция по материалам ГИС пластов-коллекторов позволила выявить, особенно в пределах От-роговского грабена, сложное строение ве-рейско-мелекесских отложений [6, 9, 17, 18, 19, 20, 21]. Было выявлено 7-8 ритмов седиментации, некоторые из них состоят из 23-х более мелких ритмов. В основании ритмов залегают обычно песчано-алевритовые породы (мощность регионально-развитых пластов 3-5 м, в пределах узких же врезов (до 2 км) мощность их - пород речного генезиса - возрастает до 20-30 и более м [26]) (рис.8).
В максимумах морских трансгрессий накапливались известняки, мощность которых не превышает нескольких метров. Выделение этих реперных пластов затруднено не только из-за малой их мощности, но и вследствие того, что при формировании врезов более молодого возраста нередко последние размывали нижележащие отложения и сливались с врезами раннего формирования (рис.8). В таких разрезах мощность высокоемких песчано-алевритовых пород может достигнуть 60-80 м. Таким образом, если палеодренажные системы верейско-меле-кесского возраста тяготеют к палеоразрыв-ным нарушениям и, возможно, к ослабленным зонам девонского формирования, то система субширотных разрывных нарушений Прикаспийского простирания могла, при благоприятных структурных условиях, обусловить появление локальных тектони-чески-экранированных ловушек углеводородов (УВ). Постановка детальной сейсморазведки могла бы выявить новый потенциально нефтегазоносный объект в пределах От-роговского грабена на ССВ и на юге Воскресенской впадины. Следует отметить, что наличие предполагаемых палеодренажных систем в восточной части ССВ и частично в Воскресенской впадине обусловило перенос обломочного терригенного материала и формирование в конечном осадочном бас-
У
¡0 £ ¡0 ¡5
8 &
щ га
а I
и , 2 §
х ^
и
<ц
н
и «
а Е
м
I
т
о а о
Я <и
& и
8
Й «
■В- ^
О 8
а и
с «
№
* ^
ё 1
£ |
§ I
к
я _
в са
я 8
я »
<и |
н 2 о 5
л
н о о 8 X а
И О
с
л
н о 8 8 св ¡Г о
С
3
н
«
О
Л ^
13 ^ «
св
св £
н о
э
И
* 5
и и
'¡5 «
& §
« т
i Я
О V
§ £
<и «
V о
* £
Ч Рч
!в 5
« н
« «
я т Я
<и >5
о о
а я
^ и
. «
00 м
• i
и о
Я и
¿и ¡2
И
о и О Я И 8
св О 8
л н
8 «
0 ¡-г
^ 9
^ га
<3 л
5 и
1 £ ю &
„ !?
Й |
л 1 н
о ^н
8 ,
£ «
8 О
а я
И Й
а
И
и «
3 н
8 «
8 и
св 5
^ 3
Н
8
§
I
со св Л
сейне палео-Прикаспийской впадины, особенно на Карпёнско-Мокроусовском участке, мощнейших в верхнем подсолевом палеозое конусов выноса с толщинами осадков до 1700-1800 м. Речные системы в северном
направлении, видимо, совпадали с простиранием палео-Волги, Ставропольской депрессии, Мелекесской впадины [7, 8], Кажим-ского прогиба. Уникальность геологического строения верейско-мелекесских отложе-
ний в южной части ССВ и на Отрогов-ско-Мокроусовском участке палеобассей-на состоит в том, что здесь наиболее ярко проявились особенности накопления песча-но-алевритовых осадков-плывунов в части погружения края существовавшего карбонатного шельфа верхневизейско-нижнебашкир-ского возраста, обрамлявшего гигантскую глубоководную топографически выраженную некомпенсированную впадину глубиной 1,52,5 км.
Во-первых, установлено почти полное исчезновение в разрезах пробуренных скважин в интервале среднего карбона песчано-алевритовых пластов-коллекторов при движении с севера на юг от зон развития врезов к барьерному рифу верхневизейско-ниж-небашкирского возраста (суммарная мощность пластов-коллекторов во врезах на широте Степновской и Южно-Степновской площадей составляет 100-140 м). При этом разрез становится монотонным и слабо расчлененным, четко выраженных пластов-коллекторов не установлено. В нем преобладают глинистые алевролиты и аргиллиты алевритистые. Не исключена возможность, что объем разрезов верейско-мелекесских отложений несколько севернее верхневизей-ско-нижнебашкирского барьерного рифа будет отвечать лишь верхам верейского горизонта, а отсутствующая часть разреза была срезана оползневыми осадками песчаных пород-плывунов и перенесена к подножию карбонатного уступа. В наиболее приподнятых участках барьерного рифа верейско-ме-лекесские отложения представлены аргиллитами и глинистыми алевролитами с мощностью менее 10 м. В пределах внешнего края шельфа и во внутренней прибортовой части Прикаспийской синеклизы по данным сейсморазведки отмечен регионально развитый отражающий горизонт, условно привязанный к кровле мелекесских отложений. Эта граница разделяет терригенный средний карбон на две толщи, накопление которых протекало в резко различных в гипсометрическом отношении морских условиях. Ниж-
няя толща накапливалась на краю внешнего крутого погружения поверхности предрифо-вого обломочного шлейфа и зоны повсеместного развития глубоководных формаций с глубинами моря 1500-2000 м и более.
Надводно-дельтовый фациальный пояс без развития классических подводно-дель-товых отложений сменялся глубоководными условиями подводной дельты. Исчезнувшие из разрезов внешнего обрамления пес-чано-алевритовые осадки-плывуны накапливались, но, не задерживаясь в верхних частях крутого склона шельфа в южной части, скатывались к подножию склона по оползневым поверхностям, формируя нагромождения, сходные по морфологическим признакам с антиклинальными структурами, возможно нефтегазоносными. При движении вниз по склону плывунов последние, в какой-то мере, захватывали глинисто-алевритовые осадки ранее сформированных пород. При этом происходило частичное снижение емкостных и фильтрационных свойств осадков.
Для мелекесских отложений характерно три или четыре этапа накопления пес-чано-алевритовых осадков в зоне внешнего обрамления. Возможно и существенно большее количество этапов формирования положительных структур оползневого генезиса. В промежутках между этими этапами приносимый глинисто-алевритовый материал далеко разносился по склону шельфа и нивелировал все неровности подводного рельефа. Мощность мелекесских отложений южнее бортового рифового уступа по кровле нижнебашкирских отложений оценивается в 700-1000 м. На заключительных этапах гигантской верхнебашкирской седиментации склон шельфа был существенно снивелирован, выположен, создавались возможности для создания в верхней части склона шельфа условий для формирования подводной дельты в верейское время. Приносимый песчано-алевритовый материал в виде плывунов частично сносился вниз по выположенному внутрибассейновому скло-
ну по системе подводно-дельтовых бороздин, но в пределах прибортовой относительно мелководной части моря мог и разноситься вдольбереговыми волнениями и течениями, формируя вдольбереговые песчаные валы. Мощность таких валов могла достигать в высоту 20-50 м и более. Как зафиксировано в зоне развития речных врезов, в пределах ССВ отмечается три или четыре стратиграфических уровня формирования врезов, совпадающих с тремя или четырьмя этапами кратковременных падений уровня мирового океана, которые сменяются этапами ингрессий моря по долинам врезов и даже обширными кратковременными трансгрессиями в конце каждого из этапов заполнения врезов речными осадками. Приносимый речными артериями песчано-алевритовый материал в эти периоды, с одной стороны, нивелировал палеоврезы, с другой - избыток осадка разносился морскими течениями и волнениями по межрусловым пространствам, создавая региональный фон морского осадконакопления песчано-алевритовых осадков малой мощности (2-5 м) , содержащих как остатки морской фауны, так и зерна глауконита, видимо, морского генезиса (рис.9).
Следует предположить, что территория активного развития палеоврезов в периоды кратковременных этапов регрессии моря и формирования профилей равновесия распространялась в глубь приморской равнины не более чем на 50-150 км.
Учитывая слабую морфологическую расчлененность рельефа как в завершающую фазу раннебашкирского карбонатонакопле-ния, так и в раннемосковское время, севернее границы развития врезов верейского возраста палеодренажные речные системы прокладывали свои русла по системам сла-бовыраженных в рельефе дна синклинальных зон. Заполнение этих зон речными осадками происходило в этапы, совпадающие со временем окончания заполнения врезов речными осадками. Подступающая с юга ингрессия моря по долинам и по межрусловым пространствам приводила к заполне-
нию палеосинклинальных зон приносимыми с источника сноса осадками. Одновременно с этим осуществлялось воздействие морских волнений и течений на перераспределение осадков, на возможное формирование на палеоподнятиях песчаников ба-рового и пляжевого генезиса.
В пределах раструба Воскресенской впадины на мокроусовском участке по кровле карбонатной глубоководной толщи нижней перми по данным ОАО "Саратовнефтегео-физика" [26] составлена структурная карта, на которой были обнаружены расположенные рядом четыре прерывистых субпараллельных вала. Они вытянуты в субширотном направлении, несколько смещены в плане относительно друг друга. Ширина их не превышает 1-2 км, длина каждого составляет более 40 км. Мощность надверейских глубоководных карбонатных осадков здесь составляет 40-60 м. Мы не разделяем мнение В.П. Шебалдина о тектонической природе этих валов. Установленные по кровле глубоководных карбонатных отложений четыре узких протяженных вала, по нашему мнению, представляют собой структуры облекания разновозрастных верейских вдольбереговых песчаных валов, каждый из которых с севера и юга обрамлялся территорией с преимущественно глинистой седиментацией.
Гравитационное уплотнение этих пород в диагенезе и раннем катагенезе обусловило появление над каждым из валов структур уплотнения и облекания. Высокие емкостные и фильтрационные свойства таких песчаных тел, протяженный характер структур, субширотная ориентировка вдоль склона шельфа и надежные глинистые и карбонат-но-глинистые экраны вверх по восстанию слоев являются характерными показателями возможного развития гигантских литологи-чески ограниченных ловушек УВ, преимущественно с газовым и газоконденсатным заполнением. Сходные литолого-фациальные и тектонические условия формирования вдольбереговых песчаных валов установле-
^ 1 I I I сш-Ьы [
I
Рис.9. Модель формирования руслового вреза и заполнения его русловыми осадками.
А - последовательное формирование ширины и глубины палеодолины и профиля равновесия при прогрессивном падении уровня океана, Б - модель формирования палеовреза и его заполнение при подъеме уровня моря. 1 - этапы падения уровня моря и абсолютный снос продуктов разрушения склонов палеодолины и приносимого обломочного материала с источников сноса в конечный водоем с образованием конусов выноса; 2 - этапы трансгрессивного подъема уровня моря, последовательное заполнение вреза приносимыми продуктами с источников сноса и продуктами размыва склонов палеодолины; 3 - возможное положение палеоподнятий; 4 - отложения континетально-морского и морского генезиса; 5 - бары, пляжевые пески; 6 - органогенная постройка;7 - породы предрифового обломочного шлейфа; 8 - известняки глубоководного генезиса; 9 - песчано-алевритовые тела оползневого генезиса; 10 - обломки фауны морского генезиса
ны по периферии многих обширных по площади седиментационных бассейнов мира, которые характеризуются гигантскими скоплениями УВ [1].
В пределах внутренней опущенной части Прикаспийской синеклизы сегодня наиболее перспективными в нефтегазоносном отношении являются отложения верейского возраста на Карпёнско-Мокроусовском ее участке. Относительно небольшие глубины залегания (3900-4200 м), предположение о наличии благоприятных структур и пород с высокими емкостными и фильтрационными свойствами создают реальные предпосылки для постановки детальной высокоразрешающей сейсморазведки, с целью уточнения параметров предполагаемых вдольбере-говых песчаных валов и ловушек и вероятного открытия крупных и крупнейших залежей УВ.
На дальних склонах верхневизейско-нижнебашкирского карбонатного шельфа прогнозируются скопления песчано-алеври-товых пород и ловушек оползневого генезиса, вероятно открытие также значительных скоплений УВ, хотя глубины залегания таких ловушек могут превышать 4-5 км.
Как известно, в западном обрамлении Прикаспийской впадины выделено в терри-генном комплексе среднего карбона до двенадцати продуктивных пластов (в Саратовском Правобережье их существенно меньше), которые прослежены более чем на двадцати пяти месторождениях нефти и газа.
Признаки нефтегазоносности установлены при бурении скважин Карпёнской площади. Так, в скв.6, 7, 9 и 11 отмечены газопроявления, а при испытании получено высокое пластовое давление до 600 МПа на глубинах порядка 3900-4200 м, что может дополнительно свидетельствовать о возможной гигантской продуктивности выделяемых в этом районе вдольбереговых песчаных валов.
В скв. 1 Упрямовской площади при проходке среднего карбона были встречены изолированные песчаные пласты оползневого
генезиса, из которых получен непромышленный приток газа. Пластовое давление при этом было почти в два раза выше (1150 МПа на глубинах 6040-6100 м), чем на Карпён-ском участке. Все это свидетельствует о высоком нефтегазовом потенциале мелекесско-верейских отложений.
Следует отметить, что выполненные обширные литологические, палеогеографические и тектонические исследования девонских и каменноугольных отложений в 1972-1977 гг. в НВНИИГГ позволили доказать существование разновозрастных аллю-виально-дельтовых систем на территории нижнего Поволжья [1]. Подобные работы в других районах ВУНГП не проводились, за исключением построения карт толщин отдельных пластов песчано-алевритовых пород терригенного нижнего карбона в пределах мелекесской впадины и ее внешнего обрамления и среднего карбона на северо-востоке ВУНГП [4, 7, 8]. Было подтверждено высказывание ряда исследователей о возможном существовании аллювиально-дель-товых систем в девоне [3] и карбоне [6, 7, 8, 9].
Наиболее важным является установление связей древнего рельефа с тектоникой и осадконакоплением, что позволило описать и прогнозировать различные типы ловушек на неразбуренной территории [1].
Кроме того, наличие паралической, по-лиформационной природы рассматриваемых толщ могло позволить более детально осуществлять прогноз ресурсов УВ, учитывая существование в них органического вещества континентального и преимущественно морского происхождения.
Выявленная схема последовательности седиментационных процессов формирования речных врезов в периоды региональных континентальных перерывов и их заполнения при кратковременных подъемах уровня мирового океана позволила показать, что на заключительных этапах заполнения осадками речных врезов и синклинальных зон па-леорельефа в ходе их частичной или полной компенсации подобный процесс происходит
уже в континентально-морских условиях. За пределами палеоврезов морские волнения и течения могли обусловить региональный характер распространения маломощных пластов, придать им признаки морского генезиса (наличие органических остатков, зерен глауконита), обусловить появление песчано-алевритовых пород, переходных к песчанистым известнякам (алексин-ские отложения).
При поступлении значительного количества обломочного материала из удаленных источников сноса, например при формировании пласта D2V воробьёвского возраста, не исключено появление на конседимента-ционных поднятиях осадков пляжевого или барового генезиса.
Значение палеодренажных систем трудно переоценить. Песчано-алевритовые породы, имеющие шнурковый тип распространения с высокими емкостными фильтрационными свойствами, при благоприятных тектонических условиях образуют многочисленные ловушки УВ.
Как известно, в пределах Саратовского Правобережья имеет место широкое развитие инверсионных структур, в результате чего опущенные приразломные зоны, с развитием в них речных песчано-алевритовых пород, оказались приподнятыми на разную амплитуду с образованием крупных скоплений УВ (Карамышское, Вольновское, Уриц-кое, Рыбушанское, Иловлинское и другие).
Вдоль палеодренажных систем, кроме того, осуществляется латеральная миграция УВ из зон нефтегазогенерации, связанных с подводно-дельтовыми и глубоководными фациальными поясами.
В ВУНГП в обрамлении прогибов Кам-ско-Кинельского типа широко развиты органогенные постройки фаменско-турнейско-го возраста. В предвизейскую фазу тектоге-неза, во время развития континентальных условий, сложно-расчлененный эрозионно-карстово-тектонический рельеф обусловил появление густой сети палеодренажных систем нередко сходных с руслами рек, особен-
но бобриковского возраста, которые не только обеспечивали компенсацию неровностей рельефа речными осадками, но и давали материал в периоды кратковременных трансгрессий моря для переработки его на локальных поднятиях в пляжевые и баровые скопления пород-коллекторов, структур облека-ния рифов с образованием многочисленных месторождений УВ.
Карты толщин песчано-алевритовых речных пород любого возраста являются в то же время и картами толщин коллекторов, т. к. многочисленными исследователями установлено, что доля пород-коллекторов, особенно во врезах и в зонах максимальных толщин пород, достигает 70-80 % общей толщины речных песчаников [26]. Кроме того, как это было указано выше, детальные карты толщин для каждого из нефтегазоносных пластов девона и карбона являются основой для прогнозирования, при соответствующем тектоническом обеспечении, перспективных в нефтегазоносном отношении локальных объектов для более точной ориентировки сейсмо- и электропрофилей.
Доказано, что палеодренажные системы девона и карбона в Саратовском Поволжье характеризуются сходным рисунком их распространения, что обусловлено блоковым строением территории.
Консерватизм в распределении палео-дренажных ситем девона и карбона, а также речной системы является дополнительным убедительным критерием широкого развития на рассматриваемой территории континентальных отложений и обоснованием для поисков залежей УВ.
Многочисленными профильными построениями доказано, что врезы развиваются вдоль опущенных частей тектонических нарушений лишь в периоды активизации разнонаправленных движений. В основном, тульские и верейско-мелекесские отложения накапливались в мелководно-морских условиях, однако они имеют четко выраженную цикличность паралического типа. В основании ритмов, развитых во врезах, встречают-
ся речные и подводно-дельтовые песчано-алевритовые породы, а за пределами врезов - глинисто-алевритовые. Они являются продуктом латерального фациального перехода речных песчаников в межрусловые, пойменные, озерно-болотные, глинисто-алевритовые породы, а также континентально-мор-ские песчано-алевритовые толщи, развивающиеся лишь в периоды полной компенсации врезов осадками при нулевом значении падения профиля равновесия.
Следует добавить, что предположения о широком развитии погребенных палеодре-нажных систем в среднекаменноугольных терригенных отложениях появились лишь после того, как были выявлены нарушения в нормальной последовательности напластования слоев разного литологического состава при корреляции разрезов скважины по материалам ГИС [1, 17, 18, 20]. Заметные вариации толщин песчано-алевритовых пластов-коллекторов морского генезиса обусловлены влиянием морских волнений и течений на перераспределение осадков. При этом формируются нагромождения песчаных пляжей, валов, в том числе вдольбереговых протяженных песчаных валов. Для этих образований, как известно, характерен плавный изгиб верхней поверхности песчаных тел, при сравнительно ровной поверхности подошвы песчаных тел и полноте подстилающихся разрезов. Для песчаных тел, которые заполняют континентальные палеоврезы, характерны крутые резкие стенки, отражающие положение склонов речных палеодолин.
Песчаные тела, выделенные М.М. Гра-чевским и Ю.М. Берлиным на Дерюжев-ской площади, имеют полосовое-шнурковое строение и резко выделяются на фоне тер-ригенно-карбонатного разреза. Они имеют крутые откосы долин, заметные толщины песчано-алевритовых пород (до 40-60 м), сложены полимиктовыми песчано-алеври-товыми породами, которые на отдельных стратиграфических уровнях содержат примесь органических остатков морского генезиса и включения глауконита. По нашему мне-
нию, для поисков пород-коллекторов в данном случае важен даже не генезис пород во врезах, хотя он, несомненно, руслового генезиса, а примесь органических остатков -это переотложения их из пород стенок долин в русловые пески, в протрассированные зоны развития пород-коллекторов.
Эти тела имеют сейчас ограниченное развитие, т. к. неоднократные континентальные размывы привели к тому, что разрезы верейского горизонта на территории Самарской области практически не коррелируют-ся друг с другом. По этим сокращенным разрезам невозможно создать общую картину накопления осадков. Это видно по тому абсурдному выводу самарских исследователей об источниках сноса обломочного материала, к которым они отнесли юг Прикаспия и Воронежскую антеклизу, и, как ни странно, но совершенно правильно, горный Тиман. Только исследования обширной территории (весь юго-восток Русской платформы) позволили предположить существование четырех источников сноса, сложно расчлененных палеодренажных систем и относительно правильную палеогеографию мелекесско-верейского времени, с формированием мощнейших толщ компенсации конусов выноса обломочного материала в Прикаспийской мегавпадине.
Среди обширной литературы, касающейся критики аллювиально-дельтового генезиса песчано-алевритовых пород среднего карбона, наиболее значимой является публикация Д.Л. Кухтинова, В.Д. Мамулиной и др. [14]. В ней авторами на основании ли-тологического изучения керна из различных районов Саратовской, Самарской и Ульяновской областей, а также данных по изучению состава встречаемого органогенного детрита дается заключение о принадлежности большинства встречаемых пластов, небольшой мощности и хорошо коррелируемых по площади, к отложениям мелководного шельфа. Такие верейские песчаные пласты обычно сложены полимиктовыми по составу песчаниками, содержащими в заметных коли-
чествах слюду, полевые шпаты, слюду мусковит и биотит, глауконит осадочного происхождения. Как правило, маломощные песчаные тела отличаются повышенной из-вестковистостью за счет присутствия в их составе органических остатков - члеников криноидей, остатков раковин брахиопод, пелеципод, раковин остракод и др. Кроме того, эти песчаные тела перекрываются и переслаиваются с маломощными прослоями органогенно-обломочных известняков, которые должны бы иметь региональный характер развития, который, однако, нарушается из-за многочисленных размывов внутри верейской толщи.
Верейско-мелекесские отложения - это наиболее сложный по строению, распространению, условиям осадконакопления комплекс. Никакие описания отдельных редких скважин не могут дать общей палеогеографической картины того или иного седимен-тационного этапа.
Г.С. Карпов (1954) описал один четырнадцатиметровый разрез с чередованием песчано-алевритовых пород, глин, известняков. Но он не подразделил его на ритмы, не определил положение этой пачки в общем ритмостратиграфическом разрезе. Изучение единичных скважин нередко приводит к совершенно необоснованным общим палеогеографическим выводам.
По нашим представлениям, Г.С. Карпов описал разрез, в котором можно выделить три, четыре ритма. В основании ритмов находятся полимиктовые песчано-алеврито-вые песчаники с глауконитом и обломками органических остатков. Но эти песчаники -продукт континентально-морского генезиса; когда врезы были заполнены, когда ингрес-сии моря перекрыли врезы, тогда приносимый аллювиально-дельтовый материал стал перерабатываться морскими волнениями, течениями, здесь же накапливался и глауконит.
Таким образом, в разрезах верейско-ме-лекесского возраста необходимо различать песчаники из интервалов врезов и регионально выдержанные пласты песчаников
континентально-морского генезиса. При таком подходе большинство вопросов и практических замечаний в наш адрес можно считать необоснованными.
Относительно общей палеогеографической обстановки осадконакопления у нас имеется несколько критических замечаний в адрес оппонентов.
О какой трансгрессии идет речь в верей-ско-мелекесское время? К началу накопления существовал глубоководный некомпенсированный бассейн Прикаспия, а севернее и западнее - мелководно-морской бассейн с глубинами 40-60 м. Судя по количеству песчаных пластов, на месторождениях Волгоградской области существовало до 14-16 ритмов, в начале каждого ритма - интенсивный привнос песчаного материала, а затем и глинисто-алевритового. Зафиксированные толщины песчано-алевритовых пород (конечно, их можно определить только по ГИС) могут служить показателем условий перемещения обломочного материала.
При рассмотрении толщин регионально-выдержанного пласта можно сделать вывод о накоплении пляжевых или баровых песчаных толщ с высотами до 5-20 м, при горизонтальной базовой поверхности пласта. Пласт мощностью более 20-30 м, прослеженный по ряду скважин, в которых отождествлены мелкие элементы ритмов, однозначно может быть определен как врез. По этим многочисленным врезам с запада и севера грубый обломочный материал перемещался в конечный водоем. Нами выделено до четырех источников сноса обломочного материала. Первый - южный, который обусловливал накопление песчано-алевро-гли-нистого материала до 1000 м и более. Источником сноса были Предкавказье и Украинский массив; обломочный материал заполнял Сарпинский прогиб, Днепрово-Донец-кую впадину, северные склоны Воронежского массива. Второй источник находился севернее Подмосковного бассейна, третий -севернее Сурской впадины, четвертый - севернее Казанско-Кажимского прогиба (Гор-
ный Тиман). Обломочный материал в периоды континентальных перерывов - их было, видимо, до шестнадцати - по линиям палео-дренажных систем перемещался по приморским аллювиальным надводно-дельтовым равнинам в сторону Прикаспия по системе речных долин вдоль Рязано-Саратовского прогиба. В районе Жирновска находится зона подводных дельт, где происходило накопление мощных толщ песчано-алевритовых пород - компенсация Умётовско-Линёвского грабена. По системе подводных каньонов обломочный материал частично попадал и в Прикаспийскую впадину - Сарпинский прогиб, где было смешение его с материалом, приносимым с северо-запада и с юга.
Говорить о направлениях трансгрессий в мелекесско-верейское время весьма затруднительно: к началу накопления терригенно-го среднего карбона существовал мелководный шельф по обрамлению Прикаспия, в пределах которого глубины моря от 1500 до 2500 м. Интенсивный привнос терригенно-го материала до 1800-2000 м обусловливал неоднократные (до 16-ти) трансгрессии моря из Прикаспия. В конце верейского времени надводная дельта плавно переходила в подводную с периодическими условиями формирования вдольбереговых песчаных валов. Вероятно, к началу нижней перми осуществилось уплотнение осадков (примерно на 350-450 м), осложненных в том числе и разрывными нарушениями, сопровождавшими процесс уплотнения, в результате чего был создан уступ в бортовой зоне.
В заключение отметим, что все разновозрастные палеодренажные системы тер-ригенного девона и терригенного нижнего и среднего карбона формировались в периоды кратковременных регрессий моря на обширных приморских аллювиально-дель-товых равнинах. Заполнение речных палео-впадин в девонское время, совпадающих с отрицательными формами эрозионно-текто-нического рельефа или врезов разной амплитуды в карбоне, происходило в периоды подъема уровня моря.
Доказано, что максимальные толщины песчано-алевритовых пород руслового генезиса четко приурочены к синклиналям, опущенным приразломным или ослабленным зонам и отражают все особенности блоковой тектоники. Установлено, что рисунки палеодренажных систем девона и карбона близки как между собой, так и со схемой современной балочно-речной системой. Открылась возможность поиска новых перспективных палеодренажных систем за пределами уже выявленных, в том числе и за пределами месторождений, коллекторы которых связаны с речными песчаниками. Поскольку песчаный материал, приносимый реками, а также морскими волнениями и течениями по межрусловым пространствам открытого шельфа, заполнял верхние части палеоврезов, то за их пределами возможно появление на локальных поднятиях песчаных тел пляжевого и барового генезиса (особенно тульского и верейского возраста).
Особенности поисков новых палеодре-нажных систем различны в зависимости от того, в каких тектонических условиях осуществляются поисково-разведочные работы. Так, если они концентрируются на Кара-мышском валу, то следует иметь в виду, что на этом тектоническом элементе широко была развита система разрывных нарушений субмеридионального простирания, осложненная системой оперяющих трещин.
В девонское и каменноугольное время формирование разрывных нарушений происходило одновременно с этапами регрессий моря, в периоды интенсивного дробления выступа и растяжения его в субширотном направлении.
Кроме того, он был разбит на крупные блоки, причем западные приразломные зоны впоследствии имели тенденцию к опусканию, а восточные - к поднятию. Па-леодренажные ситемы с врезами тяготели к западным зонам. В период нивелировки врезов в максимумах морских трансгрессий приносимый реками обломочный материал разносился в междуречье и на приподнятых
восточных локальных поднятиях мог формировать пляжевые и баровые пески. В тер-ригенном девоне преобладал эрозионно-тектонический рельеф, палеодренажные системы занимали его понижения, а на самых приподнятых участках накапливались глинисто-алевритовые осадки и залежи склоновые.
В предакчагальскую фазу тектогенеза знак тектонических движений на блоках изменился на обратный. Система новейших тектонических движений вдоль разломов в отложениях терригенного девона обусловила интенсивную раздробленность пород и, видимо, способствовала вертикальной миграции УВ. В терригенном нижнем и среднем карбоне высокоперспективные мощные толщи русловых песчаников оказались в оптимально-приподнятом положении. При благоприятных условиях формирования ловушек УВ в них сконцентрировалось большинство месторождений нефти и газа (Рыбушанское, Западно-Рыбу-шанское, Родионовское, Дмитриевское и многие другие).
Поиски локальных объектов методами высокоразрешающей сейсморазведки за пределами площади месторождений могут увенчаться открытием новых залежей как в карбоне, так и в девоне.
В последнее время был открыт ряд месторождений нефти и газа в бобриковских отложениях. В тектоническом отношении некоторые из них приурочены к палеодре-нажным системам ССВ. Гурьяновское месторождение находится в южной части Квас-никовской палеоветви; Березовское месторождение находится в зоне разрывных нарушений субмеридиального простирания вдоль долины реки Волги; Луговое и Разин-ское месторождения находятся в зоне разрывных нарушений субмеридионального простирания, рассекающих южную часть Золотовско-Каменского вала (по Ю.Д. Горь-кову). Он проходит вдоль западной границы Луговой постройки и в контакте ее с глинисто-мергельно-известняковой толщей
компенсации умётовско-линёвского возраста с выходом на Разинскую структуру.
На Прибрежном участке бобриковская залежь также тяготеет к палео- и современной речной сети. План ее развития на этой площади выявлен по густой сети сейсмических профилей (устное сообщение В.П. Кли-машина), в целом совпадающих с положением и простиранием палеодренажной сети, предполагаемой М.Г. Шебалдиной в осевой зоне Волжского прогиба (1980-1990).
В пределах Караманского свода, южной части Воскресенской впадины, в восточной зоне Фурмановско-Степновских дислокаций, юго-восточной части ССВ, в верей-ско-мелекесских отложениях установлены глубокие врезы на разных стратиграфических уровнях, преимущественно в южной части Отроговского грабена. Ширина их 700-1500 м; количество врезов до 5-7; глубины врезов варьируют от 20-40 до 6070 м. Предполагаемая ориентация их - северо-восток - юго-запад. По предварительным данным, простирание врезов совпадает с ослабленными зонами, которые обусловлены разрывными нарушениями девонского возраста. Ожидаемый тип залежей -тектонически-экранированный. Через зону отроговских врезов обломочный материал с Тимана, через Кажимский авлакоген, Мелекесскую впадину и вдоль палео-Волги Марксовского простирания проникал в осевую зону Карпёнско-Мокроусовского конуса выноса с толщинами осадков до 18002000 м.
Особо следует остановиться на возможном поиске ловушек УВ Лимано-Грачёв-ского типа. По мнению М.Г. Шебалдиной, залежи УВ на данной площади связаны с появлением палеодренажной системы на уровне малиновских, бобриковских, тульских и алексинских отложений в границах погребенной внутрибассейновой постройки верх-нефранского возраста высотой до 600 м. Глубокие эрозионные врезы (до 60-80 м и более) в турнейские карбонатные отложения заполнены высокопористыми и высокопро-
ницаемыми нефтегазоносными крупно- и мелкозернистыми высокозрелыми кварцевыми песчаниками. По нашему мнению, карты толщин песчано-алевритовых пород-коллекторов свидетельствуют о том, что песчаный материал заполнял крупные подземные галереи карстового генезиса.
При уплотнении толщи компенсации умётовско-линёвского возраста осуществлялось ее скольжение вниз по склону органогенной постройки. При этом по периферии последней в перекрывающих фаменско-турнейских карбонатных отложениях формировалась густая сеть трещин и интенсивный вынос растворимых пород. Сформированные карстовые галереи позднее через карстовые воронки заполнялись речными осадками радаевского или бобриковского возраста.
Поэтому появление врезов в зонах возможного развития внутрибассейновых органогенных построек в терригенном нижнем карбоне может явиться поисковым критерием на обнаружение погребенной нефтегазоносной верхнефранской органогенной постройки Белокаменного типа. Подобного рода образование нами предполагалось в
районе Ярской площади, на которой по данным сейсморазведки закартирована система субмеридиональных врезов, подтвержденных бурением глубоких скважин, необоснованно остановленных в турнейских отложениях.
Таким образом, особенности осадкона-копления песчано-алевритовых пород-коллекторов в терригенном девоне и нижнем, среднем карбоне свидетельствуют о бесспорном существовании в Саратовско-Вол-гоградском Поволжье разветвленных палео-дренажных систем, которые связывали удаленные источники сноса с конечным бассейном седиментации. Выявленные палеодре-нажные системы, нередко осложненные глубокими палеоврезами, являются не только путями переноса обломочного материала, но и надежным инструментом в познании геологического строения территории исследования. Они являются единственными региональными схемами распределения по площади пород-коллекторов, используются при оконтуривании залежей УВ и при прогнозировании новых палеодренажных систем, новых типов ловушек (вдольбереговые валы и др.)
Л ит ер ат у ра
1. Аллювиально-дельтовые системы палеозоя Нижнего Поволжья /под ред. В.А. Бабадаглы. -Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 1982.
2. О консерватизме в распределении разновозрастных палеодренажных систем в Саратовском правобережье /В.Я. Воробьёв, С.В. Яцкевич, Ю.И. Никитин, В.Д. Мамулина //Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса Приволжского и Южного Федерального округа на 2005 и последующие годы: тезисы докл. научно-практич. регион. конф. - Саратов, 2004.
3. Вышемирский В.С., Вышемирская О.П. О континентальных отложениях в среднем девоне Саратовского Поволжья //Литология и полезные ископаемые. - М., 1968. - № 5.
4. Геологические предпосылки поисков рукавообразных углеводородных залежей в среднем Поволжье /Э.З. Бадамшин, Р.А. Батырбаева, Н.П. Лебедев, В.М. Смелков, Р.К. Тухватуллин //Геология нефти и газа. - 1997. - № 6.
5. Горьков Ю.Д. Условия формирования и особенности строения структурных блоков (на примере Саратовского и Волгоградского Поволжья) //Недра Поволжья и Прикаспия. - 1998. - Вып.16.
6. Грачевский М.М., Кузнецов В.Г. Палеография бобриковского времени в среднем Заволжье. - ДАН СССР, 1963. - Т.150. - № 1.
7. Грачевский М.М., Берлин Ю.М. Об эрозионном палеоврезе верейских нефтегазоносных песчаников на Дерюжевском месторождении. Текущая информация //Нефтегазовая геология и геофизика. - М.: ВНИИОЭНГ, 1967. - № 2.
8. Грачевский М.М., Берлин Ю.М. О погребенной речной сети в верейском горизонте Куйбышевского Заволжья //Нефтегазовая геология и геофизика". - М.: ВНИИОЭНГ, 1968. - № 6.
9. Грачевский М.М., Берлин Ю.М. Палеогеоморфология речной сети каменноугольного времени на юго-востоке Русской платформы //Геоморфология. - 1971. - № 4.
10. Горьков Ю.Д. Зоны развития тектонически-экранированных ловушек в Среднем Поволжье //Недра Поволжья и Прикаспия. - 2001. - Вып.27.
11. Колотухин А.Г. Фациальные изменения пород бобриковского и тульского горизонтов на территории Нижнего поволжья //Материалы по геологии и геофизике нефтегазоносных областей Ура-ло-Поволжья и Западной Сибири. - Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 1966.
12. Кондратьева М.Г. Рифейские и девонские отложения Саратовского Поволжья в связи с перспективами их нефтегазоносности: автореф. дис. на соиск. учен. степени д-ра геол.-минерал. наук.- Саратов, 1966.
13. Об условиях накопления терригенных отложений нижнего карбона северо-западного обрамления Прикаспийской впадины /Д.А. Кухтинов, Ю.А. Писаренко, Е.А. Воронкова, О.В. Козловская, П.Д. Кухтинов, А.В. Чуваев //Недра Поволжья и Прикаспия. - 2004. - Вып.39.
14. О среднекаменноугольных реках и русловых врезах в Саратовско-Волгоградском Поволжье /Д.А. Кухтинов, В.Д. Мамулина, В.Б. Щеглов, П.Д. Кухтинов //Недра Поволжья и Прикаспия. - 2009. - Вып.59. - С.31-39.
15. Марковский Н.И. Палеодельта ранневизейской реки в Нижнем Поволжье и ее нефтегазо-носность //Нефтегазовая геология и геофизика. - 1963. - № 2.
16. Попов В.И., Макарова С.Д., Филиппов А.А. Руководство по определению осадочных фаци-альных комплексов и методика фациально-палеогеографического картирования //Труды Ташкент. ун-та, 1963. - № 2.
17. Смирнов В.А. Фациально-палеогеографическая характеристика и геохимия терригенной части среднего карбона на юго-востоке Русской платформы (в связи с вопросом нефтегазообразования и перспективами нефтегазоносности): автореф. канд. дис. - Саратов, 1968.
18. Смирнов В.А. К фациальной характеристике верейского горизонта и верхнебашкирского подъяруса на юго-востоке Русской платформы //Материалы по геологии и геофизике нефтегазоносных районов Урало-Поволжья. - Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 1969.
19. Смирнов В.А. О прикладном значении анализа палеогеологии верейского века в Саратовском нефтегазоносном районе //Вопросы геологии Южного Урала и Поволжья. - Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 1975. - № 12.
20. Съестнова Л.Д. Литология и условия формирования терригенных отложений нижнего карбона Саратовско-Волгоградского Поволжья: автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. геол.-минерал. наук. - Саратов: НВНИИГГ, 1977.
21. Шебалдина М.Г. Использование структурно-ритмостратиграфического метода при истори-ко-геологическом анализе девонско-раннекаменноугольной структуры Саратовского Поволжья: автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. геол.-минерал. наук. - Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 1975.
22. Фёдорова Т.И. Девонские отложения Саратовского Поволжья //Стратиграфические схемы. Девон. - Гостоптехиздат, 1962.
23. Континентально-морская модель терригенного девона-альтернатива аллювиально-дельто-вой /Т.А. Югай, Ю.А. Писаренко, В.Ю. Писаренко, О.В. Московкин //Недра Поволжья и Прикаспия. - 1998. - Вып. 16.
24. Югай Т.А. Аллювиально-дельтовые системы палеозоя Нижнего Поволжья //Недра Поволжья и Прикаспия. - 1997. - Вып.14.
25. Яблоков В.С. Перерывы в морском осадконакоплении и палеореки в рифее-палеозое Русской платформы. - М.: Наука, 1973.
26. Прогнозные модели строения ловушек УВ в среднем карбоне-нижней перми северо-западной части Прикаспийской впадины /С.В. Яцкевич, Ю.И. Никитин, В.П. Климашин, В.П. Шебал-дин, Е.В. Постнова //Недра Поволжья и Прикаспия. - 1999. - Вып.18.
27. Яцкевич С.В. Аллювиально-дельтовые отложения среднего и верхнего девона нижнего Поволжья в связи с их нефтегазоносностью: автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. геол.-минерал. наук. - Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 1975.
28. Аллювиально-дельтовые системы среднего и верхнего девона Саратовского Правобережья и их связь с блоковой тектоникой /С.В. Яцкевич, В.Я. Воробьёв, В.Д. Мамулина, Л.Н. Ум-нова //Недра Поволжья и Прикаспия. - 2000. - Вып.24.
29. Яцкевич С.В., Воробьёв В.Я., Никитин Ю.И. Особенности осадконакопления и генезис основных продуктивных терригенных нефтегазоносных пластов терригенного девона, нижнего и среднего карбона, и перспективы их прогнозирования в слабо изученных районах Саратовского Поволжья //Тезисы докладов. Проблемы геологии, геоэкологии и рационального природопользования. - Саратов: НЦ "Наука", 2010.
УДК 553.98.061.4 (571.1)
ВЛИЯНИЕ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО БОКОВОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ ТЕКТОНОГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ АКТИВИЗАЦИИ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ ЧЕХЛА
(ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ)
© 2011 г. А.Д. Коробов, Л.А. Коробова, А.Т. Колотухин, В.М. Мухин
Саратовский госуниверситет
Установлено, что интенсивный пульсирующий стресс ранней тектоногидротермаль-ной стадии вызывал активное выщелачивание пород и формирование вторичных коллекторов в пластах ЮК^.ц Талинского месторождения. Слабый пульсирующий стресс поздней тектоногидротермальной стадии выступал в роли природного насоса, эвакуирующего нафтиды из нефтегазоматеринских пород в ловушки. Присутствие триклинно-го крупночешуйчатого структурно-совершенного каолинита, а также позднего регене-рационного кварца является главным минералогическим показателем нефтенасыщеннос-ти коллекторов шеркалинской пачки. Полученные на территории Западной Сибири оригинальные материалы могут быть полезны для геологов, работающих в Волго-Уральской нефтегазоносной провинции.
Введение
Явления разуплотнения в тектонически активных зонах Западной Сибири, по данным ряда исследователей [22, 23, 24], обусловлены растворением неустойчивых терригенных минералов и их частичным замещением, в одних случаях, каолинитом и диккитом, а в других - карбонатами. С этим связано превращение терригенных пород в слабосцементированные образования с хорошими фильтрационно-емкостны-ми свойствами (ФЕС). Нередко они представляют собой высокопродуктивные коллекторы. К числу последних относят поро-
ды шеркалинской пачки (горизонта) Талин-ского месторождения.
Нефтенасыщенные пласты ЮКю-ц шеркалинской пачки (верхний лейас) Та-линского месторождения залегают в основании осадочного чехла Западно-Сибирской плиты и заполняют узкую (5-20 км) протяженную (свыше 120 км) грабенообразную впадину субмеридианального простирания, расположенную к западу от Красноленин-ского свода. Они представлены главным образом мелко-, средне- и крупнообломочными песчаниками с прослоями гравелитов [5].
