CC BY
145
ОПЫТ ИЗУЧЕНИЯ ФОРМАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ НА ПРИМЕРЕ МЕЗОЗОЙСКО-КАЙНОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ МЕЖГОРНЫХ ВПАДИН ТЯНЬ-ШАНЯ
Н.А. Крылов, М.С. Кучеря (ООО «Газпром ВНИИГАЗ»)
Горная система Тянь-Шаня сформировалась в неоген-четвертичное время на месте эпипалео-зойской платформы и квалифицируется обычно как постплатформенный или эпиплатформенный ороген. В составе осадочного мезозойско-кайнозойского чехла, выполняющего впадины, выделяют платформенный (юрско-среднеолигоценовый) и орогенный (верхнеолигоцен-четвертичный) комплексы.
По Таласо-Ферганскому разлому территория Тянь-Шаня разделяется на две части: юго-западную, где расположены Афгано-Таджикская, Ферганская и Алайская впадины, и северо-восточную, где располагаются Нарынская, Иссыккульская, Восточно-Чуйская и другие, более мелкие впадины Северной Киргизии и юго-восточного Казахстана (рис. 1).
Платформенный комплекс характеризуется разнообразными условиями осадконакопления -от сугубо континентальных до морских - при меняющихся палеоклимате и тектонической активности в рамках платформенного режима, что обусловило широкий набор различных осадочных формаций (рис. 2).
Рис. 1. Обзорная схема межгорных впадин Тянь-Шаня и прилегающих территорий:
I - границы межгорных впадин и прилегающих бассейнов: 1 - Афгано-Таджикская; 2 - Ферганская; 3 - Алайская;
4 - Нарынская (включая Атбашинскую); 5 - Иссыккульская; 6 - Таласская; 7 - Восточно-Чуйская; 8 - Илийская; 9 - Токтогурская;
10 - Аксайская; 11 - Сусамырская; 12 - Джумгольская; 13 - Кочкорская; 14 - Восточно-Илийская; 15 - Кегено-Текесская;
II - основные разломы: ТФ - Таласо-Ферганский; ГТ - Главный Тяньшаньский (линия Николаева); АИ - Атбаши-Иныльченский;
СТ - Северо-Тяньшаньский; ТУ - Туркестанский
Система Ярус Афгано-Таджикская впадина Алайская впадина Ферганская впадина Нарынская впадина Иссыккульская и Восточно-Чуйская впадины
О — Буроцветные молассы
Неогеновая Плиоцен
Миоцен Красноцветные молассы
/ Соленосно-глинистая ^ А / =Убформаиия_/^у6фориация \ ^ ’ черных аргиллитов \ / Соленосно-глинистая | / субформаци^/^убформация \ черных аргиллитов \ ґСоленосно-глинистая / сУбФор«ац™_/^у6формация \ ^ черных аргиллитов \
Красноцветная моласса Красноцветная моласса Красноцветная моласса
Палеогеновая Олигоцен
Пестроцветная Пестроцветная Пестроцветная Песчано-глинистая красноцветная континентального генезиса / Перерыв в осадконакоплении / Песчано-глинистая красноцветная континентального генезиса у/ Перерыв в осадконакоплении /
Эоцен Палеоцен Терригенно-карбонатная морского генезиса Песчано-глинистая прибрежно-морского генезиса Терригенно-карбонатная морского генезиса
Сульфатная терригенно-карбонатная Сульфатная терригенно-карбонатная Сульфатная
Меловая Турон-Сенон Песчано-глинистая глауконитовая Песчано-глинистая глауконитовая Песчано-глинистая пестро-дветная смешанного морского и континентального генезиса
Сеноман Песчано-глинистая пестроцветная преимущественно континентального генезиса
Альб Песчано-глинистая пестроцветная преимущественно континентального генезиса шш> шш
Неоком-Апт Пестроцветная . Перерыв в осадконакоплении > ^
Юрская Титон - Кимеридж Эвапоритовая Эвапоритовая СГ О- Перерыв в осадконакоплении С с С с с с с с С С С С
Оксфорд -Кел-м Карбонатная Песчано-глинистая пестроцветная Песчано-глинистая пестроцветная
Средний отдел Нижний отдел Терригенная сероцветная субугленосная паралическая іерригенная т но_ сероцветная субугленосная вулканогенная Терригенная сероцветная субугленосная лимническая Терригенная сероцветная субугленосная Терригенная сероцветная субугленосная
Рис. 2. Схема сопоставления формационных рядов межгорных впадин Тянь-Шаня
ПРОБЛЕМЫ РЕСУРСНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГАЗОДОБЫВАЮЩИХ РАЙОНОВ РОССИИ ДО 2030 Г.
Используя термин «осадочная формация», авторы настоящей статьи опираются на трактовку Н.С. Шатского, Н.П. Хераскова, развитую в дальнейшем В.М. Цейслером, И.К. Королюк,
А.К. Мальцевой, А.Г. Бабаевым, Н.А. Крыловым и др. [1—4]. Такой принцип выделения формаций обычно называют парагенетическим.
Осадочная формация - это крупное геологическое тело, литологически относительно однородное (с определенным набором постоянно чередующихся литологических элементов), обособленное в пространстве от смежных тел, образовавшееся в определенных палеотектонических и палеокли-матических условиях и соответствующее по стратиграфическому объему ярусу или отделу, реже — части яруса или нескольким отделам.
Большой вклад в изучение формаций и нефтегазоносности рассматриваемого региона внесли С.С. Шульц (старш.), О.С. Вялов, В.И. Попов, А.Г. Бабаев, А.М. Акрамходжаев, М.С. Сайдалиева [5—7], А.Д. Джумагулов [8], А.В. Киршин и др.
Анализ юрских вертикальных формационных рядов внутри рассматриваемых впадин и их латеральное соотношение позволяет в юрском этапе развития Тяньшаньской провинции условно выделить три различные зоны осадконакопления.
Первая зона охватывает территорию Афгано-Таджикской впадины, где юрский комплекс представлен полным набором формаций, характерных для обширной территории, включающей и Юго-Западные отроги Гиссара, и Амударьинскую синеклизу: нижне-среднеюрская песчано-глинистая субугленосная паралическая; келловей-оксфордская карбонатная, которая по аналогии с Юго-Западными отрогами Гиссара и Амударьинской синеклизой может быть представлена тремя типами фаций - шельфовыми, рифовыми и глубоководными (их можно рассматривать как субформации); отдаленно-карбонатная формация (в Душанбинском прогибе) и кимеридж-титонская эвапоритовая (рис. 3).
Рис. 3. Формационный ряд юрских отложений Афгано-Таджикской впадины
Вторая зона охватывает впадины, расположенные северо-восточнее Таласо-Ферганского разлома, где юрские отложения сильно сокращены и представлены терригенной сероцветной субугленос-ной лимнической формацией нижней и средней юры.
Алайскую и Ферганскую впадины можно отнести к третьей зоне, занимающей среднее положение между двумя первыми. В ее пределах развиты: терригенная сероцветная субугленосная лимни-ческая формация нижней и средней юры, келловей-оксфордская песчано-глинистая пестроцветная и кимеридж-титонская эвапоритовая (в пределах Алайской впадины). Сопоставление формационных рядов юрских отложений приведено на рис. 4.
Рис. 4. Сопоставление формационных рядов юрских отложений межгорных впадин Тянь-Шаня
В меловое время осадконакопление происходило в основном юго-западнее Таласо-Ферганского разлома. Наиболее полным набором формаций характеризуется разрез Афгано-Таджикской впадины. Здесь в неоком-апте развита пестроцветная формация, а в альб-сенонское время получила развитие песчано-глинистая глауконитовая. В Алайской впадине полностью, а в Ферганской частично выпадают из разреза отложения неоком-апта. Песчано-глинистая пестроцветная формация преимущественно континентального генезиса в пределах Алайской впадины сформировалась в альбское время, а в Ферганской впадине - с конца апта до сеномана включительно.
В сеноман-сенонское время в пределах Алайской впадины получила развитие песчаноглинистая глауконитовая формация. В пределах Ферганской впадины в турон-сеноне сформировалась песчано-глинистая пестроцветная формация смешанного морского и континентального генезиса. Сопоставление формационных рядов меловых отложений приведено на рис. 5.
Юго-западнее Таласо-Ферганского разлома в нижней части палеоцена во всех впадинах получили развитие сульфатная (или сульфатно-терригенно-карбонатная) формация, а со второй половины палеоцена до конца эоцена включительно развиты формации морского генезиса: в Афгано-Таджикской впадине и Фергане - терригенно-карбонатные, в Алайской впадине - песчано-глинистая прибрежноморского генезиса. Сопоставление палеогеновых формационных рядов приведено на рис. 6.
Рис. 5. Сопоставление формационных рядов меловых отложений межгорных впадин Тянь-Шаня
Рис. 6. Сопоставление формационных рядов палеогеновых отложений межгорных впадин Тянь-Шаня
Платформенный этап развития юго-западнее Таласо-Ферганского разлома закончился накоплением в раннеолигоценовое время пестроцветных формаций.
На территории северо-восточнее Таласо-Ферганского разлома после длительного перерыва, охватывающего позднюю юру, мел и большую часть палеогена, осадконакопление возобновилось в конце палеогена, когда получила развитие песчано-глинистая красноцветная формация континентального генезиса.
Орогенный комплекс представлен преимущественно молассами разного типа, характеризуется схожими условиями осадконакопления и однообразным набором формаций во всех впадинах Тянь-Шаня. Это принципиально отличает развитие разных частей Тянь-Шаня в платформенный и пост-платформенный этапы. В верхнем олигоцене-миоцене получила развитие формация красноцветных моласс, внутри которых в пределах Ферганской впадины и во впадинах, расположенных северо-восточнее Таласо-Ферганского разлома, выделяются соленосно-глинистая субформация и субформация черных аргиллитов субаквального, скорее всего, озерного генезиса. Эти субформации, видимо, иногда сливаются в единую субформацию. Формационные ряды во всех впадинах заканчиваются сформировавшимися в плиоцен-антропогеновое время формациями буроцветных моласс.
Основная часть ресурсов и их доказанная нефтегазоносность связаны с мезозойско-кайнозойскими отложениями Ферганской и Афгано-Таджикской впадин. Наиболее богатой ресурсами углеводородов и регионально нефтегазоносной является палеогеновая терригенно-карбонатная формация.
Нефтегазоносность меловых терригенных формаций - пестроцветной и глауконитовой - наиболее широко представлена в Ферганской впадине (пятнадцать месторождений). Здесь открыты как нефтяные, так и газовые залежи с большей долей газовых. В пределах Афгано-Таджикской впадины установлены в основном газовые залежи (шесть месторождений).
В юрских отложениях установлена в основном газоносность, что связано с преимущественно континентальным характером субугленосных формаций. В Ферганской впадине месторождения открыты в пределах Южной ступени и Майлисуйского выступа. В юрских отложениях Афгано-Таджикской впадины газовые месторождения открыты в отдаленно-карбонатной формации Душанбинского прогиба и одно месторождение (Гаджак) установлено в карбонатной формации Байсунского прогиба. В остальной части Афгано-Таджикской впадины залежей углеводородов пока не установлено, что обусловлено глубоким залеганием юрских отложений.
Поскольку Алайская впадина подобна по истории развития и набору формаций АфганоТаджикской и Ферганской впадинам, где установлена региональная нефтегазоносность палеогеновых, меловых и юрских отложений, прогнозируются перспективы осадочного комплекса и в аналогичных формациях Алайской депрессии.
Нефтеносность неогеновых отложений установлена в Ферганской впадине (месторождения Мингбулаг, Гумхана, Караджида и др.). В большинстве случаев их нефтеносность объясняется вертикальной миграцией из регионально нефтегазоносной палеогеновой террегенно-карбонатной формации. Однако, по данным Г.Н. Гордадзе, неогеновые нефти содержат не только хемофоссилии, характерные для палеогеновых нефтей, но и новые, еще не обнаруженные их разновидности.
Не отрицая полностью возможности открытия нефтяных месторождений в неогеновых молас-сах во впадинах, расположенных северо-восточнее Таласо-Ферганского разлома, следует отметить, что наличие только субформации черных аргиллитов (при отсутствии терригенно-карбонатной морской формации палеогена), скорее всего, недостаточно для формирования значительных скоплений углеводородов.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что нефтегазоносность мезозойско-кайнозойских отложений межгорных впадин Тянь-Шаня наряду с другими факторами контролируется их формационным составом. Этот контроль выражен, прежде всего, разделением впадин на продуктивные и непродуктивные (рис. 7). Подчеркнем, что нефтегазоносность впадин контролируется составом вертикальных формационных рядов: наличием или отсутствием в разрезе осадочного чехла формаций, породы которых могли продуцировать углеводороды. Размещение скоплений нефти и газа по разрезу продуктивных впадин слабо контролируется формациями. Выделить в межгорных впадинах Тянь-Шаня, также как и в других районах мира, типовые продуктивные и непродуктивные формации не удается. Можно лишь говорить об особенностях нефтегазоносности той или иной типовой
Средний отдел Нижний отдел
Терригенная сероцветная субугленосная паралическая
Терригенная
сероцветная
субугленосная
Терригенно-
вулканогенная
- красноцветная моласса 4 - сульфатная терригенно-
карбонатная
- пестроцветная г
-терригенно-карбонатная морского генезиса ^
преимущественно нефтеносные формации
///////////// / і' //'//’///У/'/ /' '///////-///'///,' 1
- песчано-глинистая пестроцветная смешанного морского и континентального генезиса
- песчано-глинистая пестроцветная преимущественно континентального генезиса
8 - карбонатная
9 - песчано-глинистая пестроцветная
10 - терригенная сероцветная субугленосная лимническая
'//\ преимущественно газоносные ' ^ формации
Рис. 7. Схема сопоставления нефтегазоносных формаций межгорных впадин Тянь-Шаня
сл
со
ОПЫТ ИЗУЧЕНИЯ ФОРМАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ НЕФТЕГА30Н0СН0СТИ НА ПРИМЕРЕ МЕЗОЗОЙСКО-КАЙНОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ МЕЖГОРНЫХ ВПАДИН ТЯНЬ-ШАНЯ_________________________________________________________________________________________________
формации [7]. Причина - в вертикальной миграции углеводородов, которая обеспечивает продуктивность красноцветных, пестроцветных и других формаций, не содержащих нефтегазопроизводящих толщ.
В разделении межгорных впадин Тянь-Шаня на продуктивные и непродуктивные важнейшую роль играл Таласо-Ферганский разлом, но не как разлом, а как граница, разделяющая два крупных сегмента нынешнего Тянь-Шаня с разной историей развития в юрско-палеогеновое время и соответственно разными формационными рядами.
Список литературы
1. Бабаев А.Г. Литология, палеогеография и нефтегазоносность меловых отложений Западного Узбекистана / А.Г. Бабаев. - Ташкент: АН УзССР, 1959. - 187 с.
2. Королюк И.К. Нефтегазоносность осадочных формаций / И.К. Королюк, Н.А. Крылов,
A.К. Мальцева и др. - М.: Наука, 1987. - 150 с.
3. Мальцева А.К. Формационный анализ в нефтяной геологии / А.К. Мальцева, Н.А. Крылов. -М.: Недра, 1986. - 184 с.
4. Цейслер В.М. Геологические формации. Вопросы выделения и тектонического анализа /
B.М. Цейслер. - М.: Наука, 1979. - 140 с.
5. Акрамходжаев А.М. Основные проблемы нефтегазоносности крупных геоструктурных элементов подвижного пояса Средней Азии / А.М. Акрамходжаев, А.Г. Бабаев // Тектоника и нефтега-зоносность складчатых поясов. - Фрунзе: Кыргызстан, 1984. - 128 с.
6. Акрамходжаев А.М. Литология нефтегазоносных меловых отложений Ферганской впадины / А.М. Акрамходжаев. - Ташкент: АН УзССР, 1960. - 95 с.
7. Акрамходжаев А.М. Ферганский нефтегазоносный бассейн / А.М. Акрамходжаев, М.С. Сайда-лиева. - М.: Недра, 1971. - 108 с.
8. Джумагулов А.Д. Перспективные направления поисков нефти и газа в альпийских формациях межгорных впадин Киргизии / А.Д. Джумагулов // Тектоника и нефтегазоносность складчатых поясов. - Фрунзе: Кыргызстан, 1984. - С. 25-40.
