Материал: Нефтегазообразования в рифтовых структурах

Рис.1. Расположение кайнозойских рифтогенных структур и бальзатоидов в юго-восточной Азии. 1-области древнейших платформ; 2- области развития байкальской, каледонской и герцинской складчатых систем; 3- области мезозойской складчатости; 4- области кайнозойской (камчатской) складчатости; 5- Восточно-Азиатский вулканический пояс; 6- разломы; 7- кайнозойские рифты Байкальской системы; 8- кайнозойские базальтоиды; 9- области развития базальтоидов Монголо-Байкальской (М-Б) и Монголо-Ханкайской (М-Х) рифтогенных зон.

Включения ультраосновных пород широко распространены в ба зальтоидах, излияние которых сопровождало развитие различных стадий Байкальской рифтовой системы. Аналогичные включения были установлены В. В. Кепежинскас (1974) в кайнозойских калиевых трахибазальтах, излияния которых были приурочены к крупной меридиональной глубинной структуре, пересекающей Центральную Монголию. Эта структурная зона на севере непосредственно сопряжена с южной ветвью Байкальской рифтовой системы, с которой образует единую Монголо-Байкальскую зону рифтогенных Структур (рисунок). По данным В. П. Солоненко (1963), к этой зоне приурочены эпицентры всех глубокофокусных землятрясений Монголии.

Другая крупнейшая зона глубоких внутриконтинентальных разломов, изученная в последнее время (Мезозойская и кайнозойская техтоника и магматизм Монголии, 1975), располагается на крайнем юго-востоке Монголии и прослеживается далее на юго-восток, она пересекает территорию Китая и протягивается к северному обрамлению Ханкайского массива, в южное Приморье. Эта кайнозойская внутриконтинентальная система разломов была частично унаследована от глубинных разломов, обрамлявших с севера Китайско-Корейскую платформу и подновленных в кайнозое, и частично представлена новообразованными разломами, пересекающими палеозойские и мезозойские структуры юго-восточной Монголии (МНР) и Внутренней Монголии (КНР), а также Манчжурии и Советского Приморья.

Вдоль этой системы разломов прослеживаются крупнейшие излияния базальтов Монголо-Ханкайской структурной зоны. Отдельные их выходы слагают возвышенные плато площадью до 40 000 км2. Цепочка таких базальтовых плато образует как бы внутриконтиненталькую «вулканическую дугу», уходящую от побережья Японского моря в центральные районы Азии на расстояние более 1700 км. Крайним северо-восточным членом этой цепочки является базальтовое плато Дариганга. Оно сложено натровой серией щелочных базальтов (пикриговыми базальтами, лимбургитами, гавайитами, местами также насыщенными включениями ультраосновных пород). По химическому составу кайнозойские базальтоиды Дариганга Монголии, по данным В. В.Кепежинскас (1974), сопоставляются с океаническими и наиболее близки к базальтоидам гавайского типа. Таким образом, рассмотренная: система глубинных разломов необычайно интересна тем, что служила как бы проводником океанических натровых базальтоидов к географическому центру Азии.

На восточном побережье Азии имеются более точные материалы о последовательном проникновении базальтоидов, впервые опубликованные В. И. Суховым (1974). По его данным, начиная с эоцена и по раннечетвертичное время от Японского моря и Татарского пролива в глубь континента до юго-восточной окраины Буреинского массива вдоль сложной системы разломов и мелких грабенов (рифтов) происходило последовательное расширение ареала излиянии базальтовой магмы и в том же направлении происходило изменение состава пород по латерали, от щелочно-оливиновых высокоглиноземистых базальтов и андезито-базальтов до толеитовых недифференцированных базальта

Являются ли рассмотренные различные виды рифтогенных структур самостоятельными, или представляют собой лишь различные стадии процесса формирования рифтогенных структур, пока не вполне ясно требует специальных исследований.

Проблема формирования рифтогенных структур, выявление стадийности их развития и взаимоотношения с этапами проявления магматической деятельности, а также изменение состава вулканитов в вертикальном и латеральном рядах в последние годы весьма успешно разрабатывается иркутскими геологами Института земной коры на при мерах Байкальской и Африканской рифтовых систем. Однако об общих закономерностях этого сложного процесса пока.говорить еще рано. Теснейшим образом с этой проблемой связан также вопрос вза имоотношения континентальных и океанических рифтовых зон.

Непосредственные связи структур континентального рифтогенеза с океаническими рифтовыми системами и впадинами устанавливаются для рифтов Восточной Африки и Аравии, Северной и Южной Америки (как это отмечалось в работах В. В. Белоусова и Ю. М. Шейнманна (1968), Н. А. Логачева (1972), Е. В. Милановского (1974, 1975), В. Г. Казьмина (1975) и других). Однако выводы из такого рассмотрения различные авторы делают разные. Одни считают структуры континентальных рифтов и океанические рифтовые системы различными стадиями одного и того же процесса, другие относят их к различным типам структур.

Разнотипность этих тектонических форм легко выявляется из анализа парагенетических комплексов пород, связанных с их развитием. В континентальных рифтах наблюдается сочетание континентальных и молассоидных и угленосных комплексов с наземными изменениями базальтов комагматичных интрузивных пород. В океанических рифтах образуются совершенно иные парагенетические комплексы кремнисто-вулканогенных пород, яшмоиды, спилиты, а также в различном сочетании карбонатные и терригенные морские отложения, накапливающиеся на океаническом основании. По своему составу последние комплексы совершенно аналогичны формациям, слагающим эвгеосинклинали, как известно, принципиально отличающиеся от континентальных молассоидных комплексов, слагающих континентальные рифты.

Рифтогенные структуры и эвгеосинклинали различаются и по своему историческому месту в ходе создания и преобразования земной коры. В процессе геологического развития эвгеосииклинальных структур происходит становление (создание) гранитной коры. Континентальные рифтогенные структуры возникают после становления «зрелого» гранитного слоя Земли. В процессе рифтогенеза происходит раздробление, раскалывание гранитного слоя, а также его растяжение. При этом разломы уходят в подкоровые глубины и служат зонами проницаемости для базальтоидной магмы, излияния которой обычно сопровождают формирование рифтогенных структур.

В последнее время появилась тенденция рифтовые структуры (палеорифты) рассматривать в качестве начальной стадии развития эвгеосинклиналей (начальные палеорифты Байкальской и других эвгеосииклинальных складчатых систем). Мне представляется невозможным любой разлом и растяжение именовать термином «рифт».. Такое воль-ное обращение с тектонической терминологией ведет к великой путанице основных геологических понятий и их исторической позиции. Возобновление (регенерация) геосинклинального процесса путем раска-лывания и растяжения гранитного слоя Земли и таким образом «обнажение» первичного базальтового слоя в основании вторичной эвгеосинклинали нельзя отождествлять, с рифтогенезом, т.к. геологическое развитие вторичных эвгеосинклиналей, так же, как первичных (изначально формировавшихся на базальтовом слое Земли), ведет к созданию гранитного слоя Земли, а рифтогенез - к его разрушению. Совершенно естественно, что приведенные резкие различия формаций, морфологиии исторического места рифтовых и эвгеосинклинальных структур в ходе развития земной коры необходимо различать и терминологически.

Следует отметить, что между континентальными рифтами и океаническими существует несомненная динамическая и энергетическая связь, как это показано в ряде работ различных авторов. Аналогичные энергетичские связи имеют место, например, между развитием эвгеосинклинальных систем и структурами гранитоидной активизации (или ревивации), расположенных на континентах, прилегающих к эвгеосинклиналиям.

Рассматривая временной аспект развития рифтогенных структур или структур базальтоидной активизации в ходе эволюции земной коры можно отметить следующее. В ряде крупных обобщений, касающихся истории геологического развития Земли, отмечалось постепенное разрастание, увеличение площади областей с гранитной корой, образовавшихся в ходе последовательного развития геосинклинальных складчатых систем (Шатский, 1964), и другие.

К началу мезозойской эры почти на всей площади современных континентов завершилось становление гранитного слоя Земли. Процессы геосинклинального развития в мезозое и кайнозое были локализованы в двух планетарных тектонических поясах: меридиональном - Тихоокеанском и широтном - Средиземноморском.

Необычайно широкое развитие в мезозое и кайнозое получили процессы рифтогенеза (базальтоидной активизации, рифтообразование,) трещинные излияния базальтоидов). Эти процессы проявились на всех континентах. По объему излияния базальтовой магмы эти эпохи не имеют себе равных в предшествующей истории Земли в фанерозое (Милановский, 1975). Вулканологи подсчитали, что примерно 90% траппов, излившихся на платформах, по возрасту относятся к мезозойскому и кайнозойскому времени.

Развитие рифтовых структур в мезозое и кайнозое в пределах континентов во времени и, вероятно, энергетически было связано с развитием одновозрастных геосинклинальных систем и образованием крупнейших океанических впадин, в пределах которых в мезозое и кайнозое также происходили гигантские излияния базальтов. Такое предположение вполне правомочно, так как на дне современных океанов пока не обнаружено отложений древнее мезозойских.

Все эти явления, связанные с повышенной тектонической мобильностью, были, видимо, обусловлены возросшим в мезозое и кайнозое притоком тепловой энергии и миграции мантийного вещества из глубоких недр Земли к ее поверхности. Мезозойская эра явилась кульминационной в фанерозойской истории развития базальтоидного вулканизма и рифтогенеза. Подобное предположение не ново, оно было высказано, хотя и несколько в ином аспекте, Е. В. Павловским (1953), а позднее другими исследователями и, безусловно, имеет достаточно веское геологическое обоснование.

Пример месторождений, образовавшихся в палеорифтовых структурах Западно-Сибирской плиты и Енисей-Хатангском палеорифте

Мезозойские нефтегазоносные комплексы Енисей-Хатангского, Анабаро-Хатангского и Лено-Анабарского прогибов отличаются от пермско-мезозойских комплексов Вилюйской синеклизы и Предверхоянекого прогиба структурным положением. Все они приурочены к крупной региональной геологической системе - мезозойскому Енисей-Хатангскому палеорифту.

По литологическому составу разрезы палеорифта близки осадочным комплексам Западно-Сибирской плиты (западная часть палеорифта) и разрезу Вилюйской синеклизы (Восточный фланг палеорифта). В частности, значительные залежи углеводородов Восточного фланга залегают не только в отложениях мезозоя, но и в пермских отложениях палеозоя (Южно-Тягинское месторождение нефти и др.).

В.С. Старосельцев с соавторами выделяют в западной части палеорифта юрский и меловой нефтегазоносные комплексы.

Юрский комплекс, сложенный породами шельфовых фаций, достигает мощности 2500 - 3000м. В его разрезе выделено шесть резервуаров, разделенных между собой глинистыми флюидоупорами. Значительный промышленный интерес представляют три из них: зимний, вымский и малышевский.

Меловой комплекс пространственно более распространен. Нижняя часть разреза меловых отложений включает суходудинский резервуар мощностью около 1000 м. Он обладает высокими фильтрационно-ёмкостными свойствами (ФЕС) более или менее выдержанными на всей площади распространения и представляет наибольший практический интерес. Средняя часть разреза, сложена песчаниками и песками, перемежаемыми глинистыми флюидоупорами, общей мощностью около 2000 м. Промышленная газоносность установлена в центральной и западной частях палеорифта, где выделены малохетский и долганский газоносные резервуар.

Енисей-Хатангский нефтегазоносный бассейн (ЕХНБ), охватывающий одноименный региональный прогиб, расположен в западной половине Таймырской низменности и ограничен двумя плато: Бырранга - на севере и Путорано на юге.

В административном отношении он принадлежит Таймырскому автономному округу. В тектоническом плане ЕХНБ занимает пограничное положение, да юге граничит с платформенной структурой - Тунгусской синеклизой, а на севере - с Таймырской складчатой областью.

С позиции тектоники плит этот регаональный прогиб рассматривается как структура, сформированная над внутриконтинентальной рифтовой системой доюрского возраста. Это доказываете большой мощностью осадочного чехла (от 8 до 14 км в центре и 5 - 6 км по бортам) обшим утонением литосферы под прогибом с подъемом поверхности Мохоровичича, а также градиентнымным характером строения потенциальных геофизических полей, связанных по всей вероятности, с развитием ультраосновных интрузий. 

Первые сведения о геологическом строении ЕХНБ были получены в 50х г. прошлого века после путешествия А.Ф. Миддендорфа на п-ов Таймыр Позже там проводили исследования И.А. Лопатин, Ф.Б. Шмидт, ИЛ. Толмачев О.О. Боклунд, Некоторые данные о геологии низовьев Енисея и о-ва Преображения приведены в материалах экспедиции А.Э. Норденшельда.

С начала 30-х гг. начинается планомерное изучение геологии и нефгегазоносности бассейна. Не останавливаясь подробно на работах отдельных исследователей и организаций, приведем только результаты работ и их авторов. Первые региональные геологосъемочные работы начались в 1933 - 34 гг. организацией Главсевморпуть и связаны с именем Н.С. Шатского.

С 1936 по 1953 гг. по геофизическим исследованиям получены первые результаты о глубинном строении региона и выявлен ряд антиклинальных структур. При бурении одной из них - Малохетской в 1939 г. начато поисковое бурение. Результаты нефгегазопоисковых исследований отражены в работах Н.А. Гедройца, В.Н. Сакса, Т.М. Емельянова, Н.Н. Ростовцева, В.Н. Тебенькова и других. Поисковое бурение было, в основном, сосредоточено на Малохетском поднятии, где были обнаружены значительные газопроявления.

С конца 50-х г. в нефтегазопоисковые работы были продолжены а основные исследования начались с 1967 г. Было открыто Мессояхское газовое месторождение, затем промышленные скопления газового конденсата на северном и южном куполах Соленинского поднятия, на Пеляткинском и Казанцевском поднятиях. Затем было открыто крупное многозалежное газоконденсатное месторождение на Дерябинском поднятии. В 1975 г. начато поисковое бурение на Балахнинском локальном поднятии.

Таким образом, начиная с этапа целенаправленных нефтегазоносных работ, в пределах ЕХНБ открыто 13 газовых и газоконденсатных месторождении, 5 из которых - Мессояхское, Южно-Соленинское, Северо-Соленинское, Пеляткинское и Деребянское - подготовлены к разработке. На Мессояхском и Южно-Соленинском месторождениях уже добыто более 70 млрд м3 газа. В последнее время годовая добыча газа составляет 5 млрдм3.

В строении осадочного чехла Енисей-Хатангского бассейна участвуют отложения рифея и венда, нижнего и верхнего палеозоя, триаса, юры и мела, Осадочный чехол бассейна сложен циклически построенными толщами, проницаемых и непроницаемых пород, образующих систему резервуаров и флюидоупоров.

Наиболее изученными и перспективными на поиски углеводородов ЕХНБ являются субаквальные отложения юрско-мелового комплекса, в составе которого выделено девять региональных (субрегиональных) и зональных резервуаров: шесть - в юрских, две - в нижнемеловых и один - в верхнемеловых отложениях, перекрытых флюидоупорами (таблица 1).

В юрских отложениях обособлены зимний, джангодский, вымский, малышевский, сиговский и делябинский резервуары (рис 1.1), а нижнемеловых отложениях обособлены суходудинский и малохетско-долганский резервуары (рис. 1.2).

Самый крупной и наиболее перспективной в ЕХНБ зоной накопления является Танамско-Малохетский мегавал (рис.1.3), где в нижнемедовых отложениях выявлены наиболее крупные по запасам Мессояхское газовое, Южное и Северо-Соленинское, Пеляткинское газоконденсатные месторождения. Локальные поднятия размещены здесь, как правило, на валах или куполовидных поднятиях, осложняющих мегавал.