CC BY
193
2007
ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА_________________
Геология Вып. 4 (9)
О генетической связи зон нефтенакопления в терригенном девоне с мобильными зонами фундамента на территории северной части Волго-Уральской провинции
В.М.Проворов
Камский научно-исследовательский институт комплексных исследований глубоких и сверхглубоких скважин (КамНИИКИГС), 614016, Пермь, ул. Краснофлотская, 15.
E-mail: provorov@permonline. ru
На практике выяснилось, что залежи нефти в терригенном девоне на территории северной части Волго-Уральской провинции генетически приурочены к мобильным зонам разломов кристаллического фундамента. В них создаются более благоприятные температурные условия для преобразования гумусовой органики в нефть и ее последующего скопления в локальных приразломных поднятиях. Выделены зоны нефтенакопления, намечены новые приразломные зоны, перспективные на поиски нефти. Зоны растяжения фундамента под Камско-Кинельскими внутриформационными впадинами связаны с утонением земной коры и повышением мантийного теплового потока, что в конечном итоге также объясняет приуроченность девонских залежей к этим впадинам1.
Если перспективность на нефть и газ верхнедевонско-турнейского карбонатного комплекса и вышележащих каменноугольных отложений тесным образом связана с различными зонами верхнедевонско-турнейского палеошельфа и прежде всего с его палеовпадинами, как наиболее важными зонами генерации углеводородов и их аккумуляции в локальных тектоно-седиментационных структурах бортовых и прибортовых зон палеовпадин [3 и др.], то, как показала практика, для терригенной толщи девона такими «руководящими» поисковыми критериями, прежде всего являются мобильные зоны разломов кристаллического фундамента. К настоящему времени опубликовано немало работ, где наличие тектонически активных дислокаций фундамента признается активным фактором формирования залежей нефти в терригенном девоне. Так, например, в работе [5] показано, что распределение н-алканов,
циклических изопреноидов, стеранов и тер-панов свидетельствует о приуроченности более «зрелых» битумоидов в терригенном девоне к Алтунино-Шунакскому прогибу, расположенному в юго-восточной части Нижнекамской зоны разломов фундамента.
К настоящему времени в южной части Пермского края установлен ряд месторождений нефти в терригенном девоне, которые в плане приурочены к узлам пересечений разломов фундамента северо-западного простирания с бортовыми и прибортовыми зонами Камско-Кинельской внутриформа-ционной системы впадин (рисунок). Эти разломы осложняют широкий северовосточный ступенчатый Чернушинский борт фундамента Калтасинского авлакогена, снивелированного мощной (до 4-8 км) толщей рифея. Однако каледонские, герцинские, альпийские и неотектонические подвижки
1 В основе статьи - доклад, сделанный автором на научно-практической конференции «Состояние и перспективы нефтегазового потенциала Пермского края и прилегающих регионов» (8-9 ноября 2006 г.), КамНИИКИГС, г. Пермь.
© В.М. Проворов, 2007
Схема сопоставления зон нефтенакопления в терригенном девоне с мобильными зонами разломов
Условные обозначения: 1 - ступенчатые склоны авлакогенов; 2 - глубинные разломы; 3 - стратоизогипсы поверхности гранито-гнейсового и сланцевого (XXV) фундамента, 4 - границы Предуральской депрессии («прогиба»), 5 - месторождения нефти с залежами в терригенном девоне: Пермский край -
1 - Чердынское, 2 - Кузнецовское, 3 - Зоринское, 4 - Северокамское, 5 - Краснокамское, 6 - Рассветное, 7 - Осинское (Елпачихинский уч-к), 8 - Гарюшкинское, 9 - Чебакское, 10 - Чекурское, 11 - Сосновское,
12 - Чураковское, 13 - Стретенское, 14 - Кулигинское, 15 - Тулвинское, 16 - Бардымское, 17 - Андреевское, 18 - Аспинское, 19 - Мало-Усинское, 20 - Кирилловское, 21 - Кустовское, 22 - Москудьинское, 23
- Шагиртско-Г ожанское, 24 - Быркинское, 25 - Альняшское, 26 - Красноярско-Куединское, 27 - Дубовогорское, 28 - Хатымское, 29 - Капканское, 30 - Караморское, 31 - Калмиярское, 32 - Татышлинское (Республика Башкортостан), 33 - Чикулаевское, 34 - Южно-Чернушинское, 35 - Софьинское, 36 - Ка-мышловское, 37 - Одиновское, 38 - Дороховское, 39 - Трушниковское; Удмуртская Республика - 1 -Чубойское, 2 - Быковское, 3 - Коробовское, 4 - Есенейское, 5 - Николаевское, 6 - Тукмачевское, 7 -Кияикское, 8 - Областновское, 9 - Южно-Люкское, 10 - Ильинское, 11 - Логошурское, 12 - Нылгинское,
13 - Архангельское, 14 - Южно-Архангельское, 15 - Ижевское, 16 - Азинское, 17 - Решетниковское, 18
- Тимеевское, 19 - Покровское; Республика Татарстан - 20 - Мало-Кирменское, 21 - Шийское, 22 -Первомайское, 23 - Бондюжское, 24 - Озёрное, 25 - Варзи-Омгинское, 26 - Азево-Салаушское. Элементы фундамента: А - Коми-Пермяцкий; Б - Камский и В - Красноуфимский беломорские массивы; I -Тиманский блок (грабен в погребенном гранито-гнейсовом фундаменте); II - Предтиманский блок (ступенчатый склон гранито-гнейсового фундамента, погребенного под сланцевым фундаментом); III - Чер-дынская шовная зона. Ступенчатые склоны грабена Казанско-Кажимского авлакогена: ГУа - Западный (Гривский); ГУб - Восточный (Чернореченский); V - впадина срединного грабена Казанско-Кажимского авлакогена; УГа - Вороньинская вершина, УГб - Лойнинская вершина; УГв - Кирсинская часть Кильмез-ско-Кирсинского грабена; Уг - Еложская зона разломов; VII - Гайнско-Кудымкарская межблоковая карельская зона разломов (предположительно авлакоген байкальского заложения); УПа - Камская блоковая плита (гомоклиналь), УПб - Соликамская блоковая плита(гомоклиналь); УПв - Савинская зона разломов; IX - Чермозская седловина; Ха - Краснокамский блок (Пермский выступ); Хб - Косьвинско-Чусовской блок (седловина), Хв - Гремячинский блок. Сложный грабен Калтасинского авлакогена: Х!а
- Зуринский выступ, ХЮ - Игрино-Кезская впадина, Х!в - Воткинская седловина; Х!г - Сарапульская впадина; ХПа - Бородулинский выступ, ХПб - Ножовский выступ; ХПв - Больше-Сосновский выступ; ХШа - Верещагинская впадина; ХШб - Куединская впадина; Х^а - Западный (Удмуртский); а1 - Гре-михинский выступ, Х!Уб - Восточный (Чернушинский); б1 - Осинский выступ, б2 - Маячный выступ; б3
- Батырбайский выступ. ХУ - Чепецкая седловина. ХУа - Ярский выступ, ХУГб - Удмуртский выступ; ХУГв - Кильмезская часть Кирсинско-Кильмезского грабена; ХУЛ - Нижнекамская зона разломов; ХУПа
- Мамадышско-Кокарский прогиб; ХУПб - Алтунино-Шунакский прогиб; ХУП - Южно-Татарский свод, ХК - Бабкинская седловина; ХХ - Кунгуро-Уфимский выступ; ХХ! - Сылвенский блок (гомоклиналь); ХХП - Красноуфимская седловина; ХХШ - Юрюзано-Айский блок-впадина Калтасинского авлакогена; ХХ^ - Западно-Уральская зона разломов; ХХУ - Сылвенская впадина; ХХУ - Верхнепечорская гомоклиналь; ХХУП - Колвинская седловина
ступенчатых блоков фундамента по системе его разломов рифейского зарождения оказывали складкообразующие подвижки в осадочном комплексе рифейских, вендских и палеозойских отложений, в том числе и в терриген-ном девоне, с образованием в нем зон нефте-накопления.
Tак, на юго-западе Пермского края четко выделяется Куединская зона нефтена-копления, где установлены (с юга на север) Красноярско-Куединское, Альняшское, Быр-кинское, Шагиртско-Гожанское, Кустовское, Кирилловское и Мало-Усинское месторождения. Cубпараллельно и западнее этой зоны возможна еще Москудьинская, а восточнее развита Андреевская зона, в которую входят Андреевское, Южно-Чернушинское, Tрушни-ковское, Чикулаевское, Калмиярское, Хатым-ское и Дубовогорское месторождения. В пределах этих трех зон и на их продолжениях еще имеются перспективы поисков новых де-
вонских залежей нефти. Oсевая линия западной из них проходит через Oпалихинскую структуру Ножовского выступа, средней -через собственно Ножовское поднятие, восточной - через Падунскую структуру данного выступа. К этим нижнепермским структурам выступа приурочены залежи нефти в карбоне, а терригенный девон пока не доизучен.
Восточнее вышеназванных зон и субпараллельно им развита Чернушинско-Елпачихинская зона нефтенакопления такого же северо-западного простирания. C юга на север здесь установлены Oдиновское, Ка-мышловское, Караморское, Капканское, Бар-дымское, Tулвинское и Oсинское (Елпачи-хинский участок) месторождения нефти с залежами нефти в терригенном девоне. Еще восточнее установлена ^шовско -Рассветная зона, к которой приурочены ^снов^ое, Кулигинское, Сретенское, Рассветное и Га-рюшкинское месторождения с девонскими
залежами нефти. Ее простирание также связано с северо-западным простиранием ступенчатого склона Калтасинского авлакогена. К этой же зоне, вероятно, относится и Дорохов-ская залежь, что требует дальнейшего изучения. Не исключено, что она может быть приурочена к новой зоне, в которой пока установлено одно Чебакское месторождение. Между Сосновско-Рассветной и Чернушинско-Елпачихинской зонами намечается Светло-горско-Аспинская зона нефтенакопления. Возможно, что Чебакская зона, расположенная восточнее Сосновско-Рассветной, связана с последней ступенью фундамента, граничащей с его Кунгуро-Красноуфимским (Осин-цевским) сводом.
Следует отметить, что все вышеназванные девонские зоны нефтенакопления, как ни покажется это странным, тяготеют к району развития Камско-Кинельских впадин верхнедевонско-турнейского палеошельфа. Однако, как нами уже отмечалось ранее [2], эта система, по нашему мнению, возникла в результате растяжения земной коры в начале герцинского тектогенеза. Во внутренней зоне это сопровождалось сероводородным заражением бассейна осадконакопления, резким сокращением морской фауны, массовым отмиранием планктона на его рифовых (?) бортах и расцветом сообщества радиолярий с огромной органической массой и кремневым скелетом во внутренних зонах этих впадин. Это объясняет формирование кремнистых доманиковых толщ сокращенной мощности и с высоким содержанием рассеянного органического вещества (РОВ). Северо-западный борт ККВ, вероятно, в более значительной степени, чем юго-восточный, связан не только (и не столько?) с рифами, но и с колоссальным захоронением планктона на границе лагун с сероводородным заражением глубоководной зоны ККВ, «безвредным» для радиолярий.
Утонение земной коры (например, это видно по Свердловскому профилю ГСЗ) в зоне Камско-Кинельской системы впадин резко повысило температурный режим диагенеза и катагенеза существенно гумусовой органики в девонских терригеииых отложениях за счет
«допинга» СИТ . Вместе с дальнейшими тектоническими (и температурными) подвижками по разломам ступенчатого борта фундамента Калтасинского авлакогена это значи-
тельно усилило процессы преобразования РОВ в углеводороды и аккумуляции их в образовавшихся приразломных структурах. Даже в настоящее время температура в терри-генном девоне зоны ККВ выше, чем на Татарском и Пермско- Башкирском сводах вне ККВ (например, на Андреевской структуре плюс 51°С, а на смежных сводах около 37-39 °С).
В центральной части Пермского края установлена Краснокамская зона развития залежей нефти в терригенном девоне, приуроченная к одноименному валу (антиклина-лу, по З.И.Бороздиной, 1955). Здесь установлены Краснокамское, Северокамское, Полаз-ненское (в Госбалансе отсутствует), Зорин-ское и Кузнецовское месторождения. Красно-камско-Гремячинская зона фундамента после усиленного осадконакопления девонских тер-ригенных отложений в одноименной платформенной впадине северо-восточного простирания испытала мощную инверсию в конце герцинского тектогенеза по системам глубинных разломов фундамента и образованием его выступа со структурой облекания толщами осадочного чехла. Этот процесс сопровождался проявлениями магматизма, повышением температурного режима, уровня преобразования РОВ в нефть и ее аккумуляции в ловушках образовавшихся локальных поднятий. Эта зона также располагает перспективами дальнейших поисков нефти, особенно в ее нытвенской части, где на пересечении вала с Чернушинско-Беляевской осевой линией прогнозируется наличие узловой структуры.
Очень важным событием в последние годы стало открытие Назаровского месторождения нефти в терригенном девоне. Оно расположено на Чермозской гомоклинали к северу от Краснокамской зоны и приурочено к Обвинской зоне глубинных разломов фундамента, ограничивающих с севера развитие рифея [4]. Обвинская зона имеет северовосточное простирание и ширину в 25-30 км, возрастающую в восточном направлении. Этот район плохо изучен и перспективен для поисков нефти в терригенном девоне. Интересно, что именно в этой зоне разломов на северо-востоке Удмуртской Республики открыта Чубойская залежь додевонской нефти в девонской ловушке.
На севере Пермского края, а точнее в северо-западной части Соликамской впадины Предуральской депрессии («прогиба»), в прежние годы было открыто Чердынское ме-
* Cуммарный импульс тепла (по Н.В.Лопатину)
сторождение с залежью нефти в терригенном девоне. В тектоническом плане по фундаменту оно приурочено к Чердынской шовной зоне, разделяющей гранитогнейсовый фундамент (беломориды и карелиды нижнего протерозоя) Русской плиты от байкальского фундамента плиты Баренцева моря. Эта шовная зона перспективна не только на поиски нефти в терригенном девоне, но также в додевоне, карбонатном девоне и пермокарбоне. Кстати, она имеет исключительно высокие перспективы на поиски алмазов и северо-западное простирание вплоть до Каниного Носа.
На тектонической схеме фундамента Западного Прикамья между Южно- и Cеверо-Tатарским сводами, а точнее, между Алтуни-но-Шунакским и Мамадышско-Кокарским прогибами фундамента выделяется Нижнекамская зона разломов [1], к которой приурочены приразломные валы Нижнекамской зоны с залежами нефти на севере Республики Tатарстан (с запада на восток): Уркушское, Кабык-Куперское, Мало-Кирменское, Ший-ское, Первомайское, Бондюжское, Oзерное, Варзи-Oмгинское, Азево^алаушское. В южной части Удмуртии к этим приразломным валам приурочены Решетниковское, Грахов-ское, Покровское, Нылгинское, Логошурское, Ильинское, Oбластновское, ЮжноАрхангельское, Архангельское, Южно-Люкское и Кияикское месторождения с залежами в терригенном девоне. К северу от этой Нижнекамской зоны нефтенакопления расположена Новозятцинская зона разломов фундамента. В ее восточной части на юге Пионерского приразломного вала установлено Коробовское месторождение, а западнее -Быковское с залежами девонской нефти, т.е. здесь намечается Ново-Зятцинская зона неф-тенакопления в терригенном девоне.
Важное значение для формирования залежей нефти в терригенном девоне имеет широкая Удмуртская система глубинных разломов фундамента, представляющая западное ограничение развития рифея и ступенчатый склон Калтасинского авлакогена. На севере она переходит в Oбвинскую систему глубинных разломов. К зоне этого перехода и приурочено вышеупомянутое Чубойское месторождение додевонской нефти в терригенном девоне. В пределах Удмуртской системы глубинных разломов на приразломных структурах западной части Верхнекамской впадины геолого-геофизическими и буровыми работа-
ми установлены Ижевское, Азинское, Греми-хинское, Тукмачевское и Есенейское месторождения с девонскими залежами нефти. В этой Ижевской зоне нефтенакопления перспективы поисков новых залежей нефти также еще не исчерпаны.
Помимо уже установленных и намечающихся зон нефтенакопления в северной части Волго-Уральской НГП имеются перспективные регионы, где в тектонически (и неотектонически) активных зонах разломов фундамента и генетически связанных с ними приразломных валах в терригенном девоне могут быть обнаружены новые зоны девонского нефтенакопления. Таким регионом, например, вполне может быть зона Вятских валов, приуроченных к разломам Казанско-Кажимского авлакогена, где уже установлена непромышленная залежь нефти на Сырьян-ской структуре. Интерес в связи с поисками девонской нефти на Камском своде представляет и Гайнско-Кудымкарская зона разломов фундамента, где при опробовании в колонне тиманских отложений в скв. 1 - Кудымкар-ская (инт. 1999-2102 м) получен небольшой приток пластовой воды с нефтью, а в скв. 8 -Егоровская (по устному сообщению С.А.Винниковского) - значительный приток нефти. Кстати, при проведении пьезометрических наблюдений в скв. №1 И.Н. Шестов установил в её стволе наличие 300 -метрового столба нефти на глубине около 90 м, т.е., как и в скв. 8, обстановка недоизучена. Тектонически активный район на Камском своде представляет и Савинская зона разломов фундамента, примыкающая с востока к южной части Гайнско-Кудымкарской. Как и две предыдущие зоны, она также слабо изучена, в том числе и по терригенному девону.
Выделенные и намечающиеся зоны нефтенакопления в терригенном девоне требуют дальнейшего изучения с целью поисков новых залежей нефти на основе установленного практикой поискового критерия - наличие тектонически активных разломов фундамента или зон их развития, т.к. генетическая приуроченность этих залежей к мобильным участкам земной коры представляется вполне очевидной. Роль комплексных геофизических исследований для картирования таких мобильных зон должна возрасти.
Библиографический список
1. Проворов В.М. К вопросу о строении кристаллического фундамента и его связи с развитием и тектоникой осадочного чехла в Западном Прикамье I В.М.Проворов II Вопросы разведочной геофизик Cвердл. горн. ин-т. Cвердловск, 1968. Вып. 54. C. 77-88.
2. Проворов В.М. Oсобенности геологического строения верхнедевонско-турнейского палеошельфа и нефтеносности Западного Прикамья !В.М.Проворов II Tехнологии TЭК. 2003. № 5(12). C. 9-13.
3. Проворов В.М. История геологического развития территории Пермской области /В.М. Проворов // Обзорн. инф. М.: Геоинформцентр, 2003. 38 с.
4. Проворов В.М. Тектоника /В.М. Проворов // Минерально-сырьевые ресурсы Пермского края: энциклопедия. Пермь: ИПК «Звезда», 2006. С. 6374.
5. Шарипова Н.С. Особенности генерации и аккумуляции углеводородов в зонах разломов (на примере Алтунино-Шунакского прогиба) /Н.С.Шарипова, В.М.Смелков и др. // Георесурсы. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2006. -№ 1(18). С. 912.
About genetic connection of zones oil accumulation in terrigen devonian with mobile zones of the base in territory of northern part the Volgo-Ural province
V.M.Provorov
Kama scientific research institute of complex deep and superdeep drilling investigation. Perm, Kras-noflotskaja, 15. E-mail: provorov@permonline. ru
Deposits of petroleum in terrigen devonian territory of northern part the Volgo-Ural province are genetically are dated for mobile zones of breaks of the foundation and zones of its stretching under Kamsko-Kinelsky systems withinformation depressions. In such zones there were more favorable temperature conditions for transformation of sapropelic organic substance to petroleum and its subsequent congestion in nearbreaking traps. Some zones of oil accumulation are allocated and are planned new nearbreaking of zones for search of petroleum.
Рецензент доктор геол.-мин. наук Т.В. Карасева
