CC BY
91
СТРУКТУРЫ ЦЕНТРАЛЬНОГО ТИПА ОСАДОЧНЫХ БАССЕЙНОВ И ИХ СВЯЗЬ С НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬЮ
В.М. Харченко, С.В. Куксов, А.В. Сагитова, В.А. Перлик (ГОУ ВПО СевКавГТУ)
Систематическое изучение кольцевых структур центрального типа (СЦТ) связано в основном с появлением материалов космической фотосъемки поверхности Земли и разработкой методов их геологического дешифрирования с целью поисков месторождений полезных ископаемых, в том числе нефти и газа.
В последнее время в связи с установлением вертикальной петрофизической расслоенности земной коры и мантии, выражающейся в чередовании зон уплотнения и разуплотнения, возникли новые предпосылки [1] для изучения нефтегазоносных СЦТ. Зоны разуплотнения насыщены флюидами, вертикальная и горизонтальная миграция которых активизируется при современных тектонических движениях. Такие флюидные скопления были названы известными учеными по-разному: флюидоизированными очагами (Б.М. Валяев, А.Н. Дмитриевский, И.А. Володин, 1994); очагами разуплотнения, насыщенными флюидами, или вместилищами природных растворов и расплавов (Б.М. Соколов, 1982), геодинамическими узлами с повышенной флюидопроводимостью (В.М. Перерва, В.М. Лялько, П.Ф. Шпак, 1996). За рубежом сходные объекты называют «газовыми трубами» по аналогии с известными алмазоносными трубками взрыва. При этом величина тепло-массопереноса по каналам флюидовторжения настолько велика, что высказывается мнение о возобновляемости запасов нефти и газа на известных отработанных месторождениях Грозненского и Волго-Уральского регионов (В.Д. Скарятин, М.Г. Макарова, 2008).
В качестве наиболее реальных объектов, аналогов каналов флюидовторжения, по мнению авторов настоящей статьи и многих других исследователей, должны рассматриваться СЦТ, образование которых связано с проявлениями современных и древних тектонических напряжений. Более того, согласно флюидодинамической концепции и общей теории нефтегазоносности Земли (Б.А. Соколов, 2002), СЦТ можно ассоциировать как автономную нефтегазовую флюидогеодинами-ческую систему, включающую очаг генерации углеводородов (УВ), пути миграции и зоны аккумуляции. Б.А. Соколов сравнивает эту систему с деревом, корневая система которого исходит из очага генерации УВ: ствол и ветви являются путями миграции, крона и плоды - зонами аккумуляции.
Анализируя большую часть публикаций, в которых изучается вопрос образования СЦТ, можно сделать вывод об их универсальности, обусловленной особенностями проявления тектонических напряжений [2, 3]. Таким образом, СЦТ представляют собой древние, новейшие и современные флюидодинамические системы округлой (или овальной) формы с выраженной центральной симметрией, образовавшиеся в результате как импульсной разрядки (в том числе и метеоритной бомбардировки), так и постоянно действующих нормальных и максимальных касательных тектонических напряжений, связанных, например, с процессами магматического, соляного, глинистого и нефтяного диапиризма в условиях пульсационного режима Земли и неравномерного вращения ее вокруг своей оси, Солнца и центра Галактики.
Основные критерии нефтегазоносности СЦТ - тектонический, геохимический, литологический, гидрогеологический, геоструктурный, геодинамический и вновь предложенный геофизический -базируются на известных в нефтегазовой геологии закономерностях и показателях качественной оценки нефтегазоносности территорий (А.А. Бакиров, 1968, и др.).
Под гидрогеологическим критерием в нашем случае подразумевается приуроченность к СЦТ тектогенных родников пресных вод с относительно большими (от 1 до 10 дм3/с) дебитами (что характерно для территории Ставропольского края) и линз пресных и солоноватых вод (типичных для полупустынной части территории Калмыкии). Примерами таких СЦТ являются: Ставропольская и Северо-Ставропольская на Ставрополье и Северо-Шаджинская в Калмыкии.
Геофизический критерий нефтегазоносности выражается в приуроченности к СЦТ аномалий различных геофизических полей (магнитного, гравитационного, электрического и теплового), которые располагаются в центральной части СЦТ или по концентрическим линиям различного радиуса, что связано с распределением полей тектонических напряжений и с основными потоками флюидов.
Особо следует отметить следующий признак: отсутствие гравитационных аномалий в местах ярко выраженных магнитных аномалий, что может явиться прямым признаком наличия в таких местах залежей УВ. Это объясняется простой компенсацией отрицательной аномалии над залежью УВ положительной магнитной аномалией, которую обуславливают более плотные и железосодержащие горные породы или флюиды с магнитосодержащими компонентами. Примером такого феномена является Нурин-Хагская СЦТ в Калмыкии, к центральной части которой приурочена отчетливо выраженная магнитная аномалия, интерпретируемая как вулкано-плутонический центр, или выступ древнего фундамента, сложенного железистыми кварцитами (рис. 1, 2).
0 4 8 12км
1______!_______I________I
разрывные нарушения (по данным геофизики)
а) поисково-разведочные скважины
б) скважины, в которых получен газ
озеро Нурин-Хаг
зона сжатия, бесперспективная в отношении нефтегазоностности
зона сжатия, перспективная в отношении нефтегазоностности
структурные линии космофотоаномалии
изогипсы кровли докембрийского фундамента
ао
изогипсы отражающего горизонта карбона (1-п С2Ь)
изолинии напряженности магнитного поля
О о
I о о
Е
Рис. 1. Схема перспектив нефтегазоносности Нурин-Хагской структуры центрального типа с позиций очаговой геодинамики
Рис. 2. Геолого-тектоническая модель перспективной на нефть и газ Нурин-Хагской площади (аналог Тенгизского месторождения нефти в Казахстане) с позиций эрозионно-тектонической теории (по В.М. Харченко, 1983-2004 гг.)
По мнению авторов настоящей статьи, наиболее важным для оценки нефтегазоносности СЦТ является геодинамический критерий. Существенная роль современных и неотектонических движений в образовании регионального структурного плана и локальных структур, являющихся ловушками УВ, отмечалось многими исследователями (С.К. Горелый, 1972; А.Н. Ласточкин, 1974;
A.Н. Авакумов, Ю.В. Терновой, 1974; Ю.В. Терновой, 1976; Л.И. Фердман, 1978; Л.Н. Розанов, 1981; А.М. Седых, В.В. Дроздов, 1983; А.С. Панченко, 1985; М.П. Голованов, В.В. Дроздов, 1985;
B.В. Дроздов, П.В. Бигун, М.П. Голованов, 2002; А.И. Тимурзиев, 2007 и др.). На территории Северного Кавказа и Предкавказья выявление СЦТ, по мнению В.В. Дроздова и др. [4, 5], возможно на основе установленной закономерной связи между зонами аккумуляции нефти и газа и интенсивностью новейших движений территории.
Поскольку образование СЦТ при постоянно действующих современных и неотектонических напряжениях часто сопровождается процессами нефтяного диапиризма и структурами растяжения, вызывающими провалы в их центральной части, то признаком возможной нефтегазоносности этих структур могут быть участки локального опускания земной поверхности, которые индексируются по характерному рисунку гидросети - центростремительному или центробежному. Примерами этих морфоструктур являются Каспийская, Маныч-Гудиловская, Цимлянская, Краснодарская, Черкесская, Тамбуканская и Сенгилеевская.
Такие представления позволяют проводить нефтегазоносное районирование территорий на основе выделения СЦТ различного ранга. Рассматривая СЦТ в качестве аналога модели очага землетрясений, можно сделать вывод, что в зонах сжатия возникают благоприятные термобарические условия для генерации УВ, которые, мигрируя в соседние зоны растяжения, при соответствующих условиях (наличие ловушки, коллекторов и покрышек) формируют скопления нефти и газа. Особое значение в плане нефтегазоносности имеют участки наложения или интерференции зон разряжений (растяжений) пород, как это происходит при интерференции волн в водной среде. Согласно концепции Б.С. Зейлик и др. (2004), подобные зоны интерференции образуются при бомбардировке планеты метеоритами, астероидами и кометами, которые вызывают обширные радиально-кольцевые
возмущения в земной коре, возникающие в результате распространения во все стороны от точки взрыва продольных и поперечных волн.
Особенностью нового метода поисков месторождений УВ (И.В. Гончаров и др., 2002), связанных с СЦТ, является в первую очередь выявление основных очагов генерации, затем определение путей миграции флюидов и местоположения различного рода ловушек и, наконец, залежей УВ. Применительно к СЦТ очагами генерации и путями поступления являются центры структур, путями миграции УВ - зоны радиальных и концентрических разломов, ловушками - участки пересечения разломов с трещинными коллекторами, ловушки примыкания, приразломные антиклинальные и неструктурные ловушки разных размеров.
Список литературы
1. Смирнова М.Н. Нефтегазоносные кольцевые структуры и научно-методические аспекты их изучения / М.Н. Смирнова // Геология нефти и газа. - 1997. - № 9. - С. 1-6.
2. ГзовскийМ.В. Основы тектонофизики / М.В. Гзовский. - М.: Недра, 1975.
3. Харченко В.М. Природа структур центрального типа и закономерности распространения залежей углеводородов, локальных и региональных очагов землетрясений / В.М. Харченко // Вестник Северо-Кавказского технического университета. - 2006. - № 2 (6). - С. 48-53.
4. Дроздов В.В. Новейшая тектоника и нефтегазоносность Центрального Предкавказья. Серия «Тектоника и геодинамика»: сб. науч. тр. / В.В. Дроздов, П.В. Бигун, М.П. Голованов. - Ставрополь, 2002. - Вып. 1. - С. 8-12.
5. Розанов Л.Н. Возможный механизм формирования зон нефтегазонакопления / Л.Н. Розанов // Тектонические факторы размещения зон нефтегазонакопления. - Л.: Недра, 1979. - С. 149-155.
