Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Антиклинальные структуры зоны сочленения Непско-Ботуобинской антеклизы и Предпатомского регионального прогиба в связи с нефтегазоносностью

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Антиклинальные структуры зоны сочленения Непско-Ботуобинской антеклизы и Предпатомского регионального прогиба в связи с нефтегазоносностью"

СИБИРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ, ГЕОФИЗИКИ И МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ (СНИИГГиМС)

АНТИКЛИНАЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ ЗОНЫ СОЧЛЕНЕНИЯ НЕПСКО-БОТУОБИНСКОЙ АНТЕКЛИЗЫ И ПРЕДПАТОМСКОГО РЕГИОНАЛЬНОГО ПРОГИБА В СВЯЗИ С НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬЮ

04.00.1? - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых

месторождений

на правах рукописи

ПАТРИКЕЕВ ПАВЕЛ АНАТОЛЬЕВИЧ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Новосбирск 1992

Работа выполнена в Сибирском научно-исследовательском институте геологии, геофизики и минерального сырья (СНИИГГиМС)

Научные руководители: Старосельцев Валерий Степанович,

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Умперович Николай Владимирович, кандидат геолого-минералогических наук

Официальные оппоненты:

Ведущее предприятие:

Карагодин Юрий Николаевич, доктор геолого-минералогических наук, профессор (ОИГГиМ СО РАН)

Чеканов Владимир Иванович,

кандидат геолого-минералогических наук (СНИИГГИМС)

Восточно-Сибирский научно-

исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья

Защита состоится 17 декабря 1992 г. в 10 часов на заседании Специализированного совета К. 071.13.01 по присуждению ученых степеней по геолого-минералогическим наукам по адресу: г.Новосибирск, Красный проспект, 67.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СНИИГГиМСа.

Автореферат разослан 17 ноября 1992- г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат геолого- , ^

минералогических наук в.Г.Матухина

<—---

...,>'. Л Й '

ьХиа'Ли 1кн£А •ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. С начала восьмидесятых годов на юго-восточном склоне Непско-Ботуобинской антеклизы (НБА) в зоне ее сочленения с Предпатомским региональным прогибом (ПРП) сейсморазведочными работами МОГТ по глубоким отражающим горизонтам был закартирован пояс преимущественно погребенных поднятий предположительно рифоподобной природы. Большинство из них имеют линейно-вытянутые формы и в основном параллельное осям надпорядовых структур простирание. На нескольких поднятиях проведено глубокое бурение, которое, с одной стороны, показало их нефтегазопереспективность, а с другой - сложность строения большую, чем у типично платформенных структур. Поэтому для успешного продолжения нефтегазопоисковых работ необходим целенаправленный анализ морфогенетических особенностей этих дислокаций.

Целью работы является выявление закономерностей строения локальных дислокаций зоны сочленения НБА и ПРП, выяснение их природы и перспектив нефтегазоносности на базе комплексного изучения результатов сейсморазведки МОГТ и глубокого бурения.

Для достижения этой цели в работе последовательно решались следующие задачи:

- построение структурно-формационных моделей локальных поднятий;

- типизация локальных поднятий;

- изучение генетических особенностей поднятий разных типов;

- оценка их нефтегазоносности.

Научная новизна работы заключается:

- в получении новых сведений о строении линейных локальных структрур зоны сочленения НБА и ПРП, которые позволили связывать их образование не с седиментационными процессами, а с постседиментационными деформациями осадочного чехла и поверхности фундамента под воздействием тангенциальных нагрузок;

- в разделении исследуемых структур зоны сочленения на ряд типов, отличающихся строением, генезисом и перспективами нефтегазоностности, с соответствующим комплексным анализом структур каждого типа.

Практическая значимость исследований заключается в выделении из всех изученных структур зоны сочленения наиболее перспективных в нефтегазоносном отношении. На основе результатов исследований можно также сделать вывод о вероятном существовании структур тектонического генезиса, подобных структурам зоны сочленения НБА и ПРП, в других краевых частях Сибирской платформы.

Основные защищаемые положения:

1. Изученные структуры зоны сочленения следует связывать не с рифоподобными постройками, а с Преимущественно взбросонадвиговыми дислокациями, развитыми в ядрах складок.

2. Совокупность линенйных структур по выделенным комплексам признаков можно подразделить на три типа: пшшдинский, борулахский, рассохинский.

3. В нефтегазоносном отношении наиболее перспективными являются структуры пилюдинского и борулахского типа. Поднятия рассохинского типа обладают меньшими перспективами. Залежи углеводородов следует искать в ловушках усольского и бельского резервуаров.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на НТС ГГП "Иркутскгеофизика", а также на заседаниях Совета молодых ученых, семинарах и секциях Ученого совета СНИИГГиМСа. Разработки переданы в качестве рекомендаций для практического использования в ГГП "Иркутскгеофизика". По теме диссертации опубликованы четыре печатные работы.

Фактический материал. В основу исследований положены материалы сейсморазведки МОГТ, полученные различными сейсмопартиями на площадях, территориально входящих в зону сочленения НБА и ПРП. В процессе работы проводилась переинтерпретация большого количества временных разрезов. Параллельно анализировались материалы бурения и ГИС. Также привлекались результаты изучения данных бурения и ГИС, полученные другими сотрудниками СНИИГГиМСа.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Содержит 140 страниц текста, 36 рисунков, 2-е таблицы. Библиография включает 58 наименований.

Диссертация выполнена в Сибирском научно-исследоватльском институте геологии, геофизики и минерального сырья под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора В.С.Старосельцева и кандидата геолого-минералогических наук Н.В.Умперовича, которым автор выражает глубокую благодарность за ' помощь, внимание, советы и поддержку. В дискуссиях и обсуждениях различных аспектов работы принимали участие сотрудники СНИИГГиМСа А.В.Мигурский, В.В.Гребенюк, Г.Г.Шемин, Л.И.Килина, а также сотрудники ГГП "Иркутскгеофизика" М.М.Мандельбаум, А.М.Алакшин, В.И.Трондин, которым автор выражает свою искреннюю признательность.

I. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

В процессе работ МОГТ, проводившихся на юго-востоке Сибирской платформы в зоне сочленения НБАс ПРП по отражающим

горизонтам, приуроченным к венд-нижнекембрийским отложениям, бил закартирован пояс линейных антиклинальных локальных структур. По особенностям сейсмической записи и сейсмического разреза они выделялись как AMT (термин АНТ - аномалия "массивное тело" - был введен Н.В.Умперовичем) и привязывались к различным стратиграфическим уровням. Мнение ряда исследователей о возможности существования в зоне сочленения в период формирования выделенных поднятий благоприятных условий для образования рифоподобных тел послужило предпосылкой того, что все выделенные AMT стали связывать с рифоподобными постройками (Мандельбаум и др., 1985).

Первоначально рифоподобные образования были выделены иркутскими сейсморазведчиками на территории, относящейся к центральной части зоны сочленения НБА и ПРП, впоследствии получившей название Пилюдинско-Рассохинской зоны погребенных рифоподобных структур. В состав зоны входит цепочка контрастных локальных структур с крутыми углами падения крыльев (Пилюдинская, Долгановская, Хорошинская, Надеждинская, Рассохинские 1,3,4,5*6, Южно-Рассохинская, а также поднятия Южно-Рассохинской разведочной площади и др.)

Наиболее изученной структурой Пилюдинско-Рассохинской зоны является Пилюдинская структура (выявлена по опорному отражающему горизонту У - кровля усольской свиты). В бурение структура введена в 1981 году скв. 277. Из осинского горизона получен фонтан нефти. Скв. 1,3,4,5, вскрывшие кристаллический фундамент, промышленных притоков не дали. Скв. 277,1, расположенные на оси складки, в присводовой ее части, вскрыли и прошли осинский горизонт увеличенной толщины, причем кровля, его расположена на аномально высоких отметках. Скв. 3,4,5 оказались вне складки и прошли осинский горизонт нормальной толщины.

В результате изучения кернового материала скв. 277 и анализа данных ГИС Г.Г.Шеминым и Л.И.Килиной был сделан вывод об отсутствии сдвоения разреза осинского горизонта в этой скважине. Увеличенная толщина известняков осинского горизонта и их органогенный (водорослевый) состав позволили выделить их в качестве рифоподобной постройки. В разрезе скв. 1 также был зафиксирован факт повышенной толщины осинского пласта. Однако данные скв. 1 свидетельствуют и о достаточно сложном строении ядра Пшподинского поднятия (О.В.Постникова, 1985). Здесь наблюдаются зоны дробления пород, отмеченные в керне подусольских отложений, а также возможное сдвоение осинского пласта, что не является характерным для рифоподобных построек.

В северо-восточной части Пилюдинско-Рассохинской зоны были выделены и подготовлены для глубокого бурения шесть Рассохинских структур. Эти поднятия были закартированы по

отражающему горизонту Б, приуроченному к кровле даниловского горизонта. Все выделенные поднятия связывались с рифоподобными постройками тирского горизонта.

В пределах Южно-Рассохинской и Рассохинской I структур пробурены три глубокие скважины (скв. 2 и скв. 280 на Южно-Рассохинской и скв.1 на Рассохинской I). Бурение показало отсутствие в их разрезах рифоподобных построек. АМТ, по-видимому, связаны с раздувами солей тирской свиты. В отношении других Рассохинских структур продолжает существовать мнение о их рифовом генезисе (Шамаль и др., 1991).

Юго-западнее Пилюдинско-Рассохинской зоны по отражающему горизонту Б закартирован ряд локальных поднятий, объединенных в Камышинскую зону рифоподобных структур. В пределах зоны пробурена одна параметрическая скв. 220.

Открытие поднятий предположительно рифоподобной природы в иркутской части зоны сочленения стимулировало поиск подобных оразований и в ее якутской части. В результате сейсморазведочных работ были выявлены контрастные линейные структуры северо-восточного простирания, которые связывались с рифоподобными телами в их ядрах (Борулахская, Санга-Юряхская, Суларская. и др.). Все дислокации картировались по отражающему горизонту КВ, приуроченному к кровле терригенных отложений венда. По вышележащим горизонтам складки проявлялись более контрастно, чем по горизонту КВ. Такое соотношение отражающих горизонтов объяснялось Н.А.Найдановым и В.А.Ковальчуком присутствием рифогенных образований в сводовой части поднятий в карбонатах даниловского горизонта и билирской свиты.

Таким образом, с одной стороны, к определенному моменту в изучении структур зоны сочленения НБА и ПРП накопилось достаточное количество фактов, говорящих в пользу рифового генезиса данных структур, но, с другой стороны, существует и ряд фактов, не совсем укладывающихся в рамки рифовой гипотезы. Это и данные о сложном неоднозначном строении Пилюдинского поднятия в разрезе скв. 1, и присутствие в ядрах некоторых структур Рассохинской группы соляных раздувов. Некоторые попытки объяснить данные явления с точки зрени«1. поетеедиментационных преобразований осадочного чехла были предприняты А.В.Мигурским (1990) и А.С.Корветом и др.(1988). Происхождение Пилюдинской структуры объяснялось затухающим шарьированием осадочного чехла под воздействием нагрузок со стороны Байкало-Патомской -складчатой области. Г.Г.Шемин (1989) наряду с существованием рифоподобного образования в ядре Пилюдинского поднятия допускает наличие йадвига по осинскому горизонту. Необходимо отметить, что модели этих авторов строились только на основе дискретных данных бурения и, вероятно, не обладают большой степенью устойчивости.

Поэтому на определенном этапе возникла необходимость в комплексном анализе всех структур зоны сочленения НБА и ПРП с привлечением материалов сейсморазведки с целью выработки концепции, в •которую гармонично укладывались бы все существующие факты, относящиеся к этим структурам, и уже с позиций такой концепции оценить нефтегазоперспективность лтжальных структур, входящих в зону сочленения НБА и ПРП.

2. ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ЗОНЫ СОЧЛЕНЕНИЯ НБА, ПРП И ПРИЛЕГАЮЩИХ К НИМ ТЕРРИТОРИЙ

В геологическом строении района зоны сочленения НБА и ПРП участвуют несколько разновозрастных структурно-вещественных комплексов. Здесь развиты образования архея, протерозоя, венда и кембрия. Вышележащие отложения фанерозоя на исследуемой территории развиты спорадически и в нефтегазоносном отношении являются бесперспективными. Для анализа различных аспектов строения изучаемых дислокаций они также не представляют интереса.

Фундамент зоны сочленения представляет собой гетерогенное образование и состоит из архейских и протерозойских блоков. Цоколь региона сложен комплексом метаморфических и изверженных пород: амфиболитами, амфибол-хлоритовыми сланцами, гнейсами, гранито-гнейсами, гранитами.

В соответствии со стратиграфическими схемами венда и кембрия, утвержденными МСК в 1988 г., в юго-западной и центральной частях зоны сочленения НБА и ПРП в разрезе осадочных образований снизу вверх выделяются следующие свиты: непская, тирская, катангская, собинская (V ), тэтэрская (V- ), усольская, бельская, булайская, ангарская ( ), литвинцевская ( -С^г ), верхоленская серия ( €г-з ). илгинская ( -63 ); на северо-востоке зоны сочленения: хоронохская, талахская, паршинская, бюкская, успунская, кудулахская ( 7 ), юряхская (V - -£1 ), билирская, юрегинская, нелбинская, эльгянская, толбачанская, олекминская, чарская ( ), ичерская ( £1-1 ),

метегерская, бордонская ( £2 ), джуктинская ( -С5 ). По литологическому признаку осадочный этаж можно условно подразделить на три комплекса: преимущественно терригенно-карбонатный (непская свита - средняя подсвита усольской свиты, хоронохская - билирская свиты), галогенно-карбонатный (верхнеусольская подсвита - литвинцевская свита, юрегинская -чарская свиты) и надсолевой карбонатно - терригенный (верхоленская - илгинская, ичерская - джуктинская свиты).

Присутствие в разрезе осадочного чехла разных по мощности соляных пластов определяло способность различных толщ избирательно реагировать на тектонические напряжения.

Толстые пласты, вероятно, стимулировали процессы соляной тектоники; тонкие (тирские, торсальские, подосинские), являясь поверхностями срыва, могли играть существенную роль в постседиментационных преобразованиях вышележащих карбонатных отложений.

В структурном отношении исследуемый пояс локальных структур располагается на юго-восточном склоне НБА в зоне ее сочленения с ПРИ. НБА и ПРП являются надпорядковыми структурами Сибирской платформы и выражены по фундаменту. Узкий ПРП отделяет исследуемый район от Байкало-Патомской складчатой области. Таким образом, с одной стороны зона сочленения находится в платформенных условиях, с другой - в непосредственной близости от подвижного складчатого образования. Часть исследователей считает, что активные вертикальные движения фундамента зоны сочленения завершились перед вендом (Салоп, 1967) или перед кембрием (Клитин и др., 1970) и сам фундамент представляет собой массивное образование.- Другие считают, что фундамент как зоны сочленения НБА и ПРП, так и самой НБА представляет собой не консолидированное массивное образование, а аллохтонную пластину, переместившуюся со стороны Байкало-Патомской складчатой области в кембрийский период (Соколов и др., 1990, 1991). Эти исследователи доказывают существование в регионе в коллизионный период огромных тангенциальных нагрузок. По мнению автора диссертации, модель Б.А.Соколова и др. обладает определенной логикой, однако необходимо отметить, что в своих построениях данные исследователи допускают некоторые неточности в отношении распространения и мощностей рифейских отложений.

В современном тектоническом плане солевого и надсолевого комплексов территорий, прилегающих к зоне сочленения НБА и ПРП, выделен ряд зон валообразных структур (Жарков и др., 1964; Дубовин 1979). Этими зонами являются Марковско-Ичерская, Приленская, Пеледуйско-Нюйская. Входящие в эти зоны валы характеризуются шириной менее 10 км и протяженностью 100 км и более. Они представляют собой ассиметричные антиклинальные валы с более крутыми западными крыльями, часто осложненные взбросами и надвигами. Амплитуды валов достигают 400-500 м и более, амплитуды горизонтального перемещения по разрывам - до первых километров. Общая престройка солевого и надсолевого комплексов, вследствие которой формировались складчатые зоны, происходила, скорее всего, в результате галокинетических движений. За счет постседиментационных перемещений соли формировался план солевого комплекса. Перестройка солевого комплекса повлекла за собой и преобразования в надсолевом комплексе.

Согласно исследованиям А.Э.Конторовича и др. (1986), мощным очагом генерации углеводородов для всей НБА была

область ПРП. Углеводороды, процесс миграции которых происходил в венд-кембрийский период, транзитом проходили через осадочный чехол зоны сочленения. К этому времени в разрезе осадочного чехла зоны сочленения уже был сформирован ряд региональных резервуаров (Мельников и др., 1989). Коллекторами этих резервуаров являются карбонатные и песчаниковые толщи, флюидоупорами - глинистые, глинисто-карбонатные и соленосно-карбонатные. Таким образом, можно сделать вывод о том, что два критерия, позволяющих классифицировать территорию зоны сочленения НБА и ПРП как нефтегазоперспективную, соблюдены. Проблема пространственно-временного соотношения между процессами миграции и формированием ловушек и проблема сохранения вероятных залежей рассматриваются в пятой главе диссертации.

Разрез осадочного чехла зоны сочленения НБА и ПРП, по данным ГИС и вертикального сейсмического профелирования, представляет собой сильно дифференцированную по скоростям и акустическим жесткостям среду. На большинстве интервалов глубин здесь наблюдается чередование тонких в сейсмическом отношении слоев с резкими перепадами волновых скоростей на их границах. Определяющим здесь является литологический состав пород. Тонкослоистость создается за счет частого переслаивания пластов каменной соли, доломитов, известняков, ангидритов. В' направлении с юго-запада на северо-восток в результате смены обстановок осадконакопления, существовавших в венд-кембрии, фиксируется изменение разреза осадочных образований. Уменьшение процентного содержания солей приводит к изменению регистрируемых волновых полей. Изменяются как общий рисунок временных разрезов МОГТ, так и количество опорных отражающих горизонтов. Якутские и иркутские ' сейсморазведчики при интерпретации временных разрезов используют различную индексацию опорных отражающих горизонтов, в том числе и сопоставимых. В разрезе венд-кембрия юго-западной и центральной частей зоны сочленения НБА и ПРП выделяются следующие регионально выдержанные опорные отражающие горизонты: Нт (кровля литвинцевской свиты), Н3 (верхи ангарской свиты), Н4 (низы ангарской свиты), (переход от верхнебельской подсвиты к нижнебельской), У (кровля усольской свиты), А (кровля осинского пласта усольской свиты), Б (кровля даниловского горизонта), (средняя часть тирской свиты). Якутскими геофизиками используется следующая индексация опорных горизонтов: (переход от верхнетолбачанской подсвиты к нижнетолбачанской),

I (кровля юрегинской свиты), II (кровля билирской свиты), КВ (средняя часть бюкской свиты). В каждом районе встречаются и "свои" отражающие горизонты, обусловливающие случайную составляющую волнового поля.

3. СРУКТУРЫ ЗОНЫ СОЧЛЕНЕНИЯ НБА И ПРП

В результате комплексного анализа всей геолого-геофизической информации удалось выяснить следующие характерные черты строения поднятий зоны сочленения:

1. На временных разрезах по сейсмическим профилям, секущим сруктуры с ядрами, выполненными аномально толстыми карбонатными породами, фиксируются дифрагированные волны, что свидетельствует о наличии дизъюнктивной тектоники. По данным бурения в ядрах некоторых структур породы подвержены интенсивному смятию и разрывам сплошности. Зафиксированы дислокации типа взбросов и надвигов. Иногда наблюдается чешуйчатое строение структур при повторении части разреза три - четыре раза;

2. В пределах ряда структур дислокациями затронуты не только породы низов карбонатного венда выше пласта тирских (торсальских) солей, но и нижележащие терригенные отложения, а также поверхность фундамента. Следовательно, часть структур не относится к категории навешенных;

3. Северо-западные склоны поднятий, обращенные в сторону палеоконтинента, более крутые, чем юго-восточные (механизм формирования рифовых построек предполагает обратное соотношение);

4. Соотношение структурных планов разновозрастных горизонтов на ряде поднятий свидетельствует о постседиментационном характере их образования;

5. Наряду с узкими контрастными антиклиналями зафиксированы малоамплитудные структуры, чаще всего имеющие округлую, слегка вытянутую форму и небольшие размеры по площади. В материалах МОГТ они выделялись в виде АНТ и также связывались с рифоподобными телами. Установлено, что некоторые из этих структур имеют соляные ядра.

Изложенные факты ставят под сомнение предположение о рифовом происхождении структур зоны сочленения. Для структур, формирование которых происходило в приблизительно одинаковых условиях седиментации, диапазон различия в строении должен лежать в пределах одного класса. Принципиальные различия в строении можно объяснить с позиций постседиментационных деформаций осадочного чехла.

Для построения моделей структур зоны сочленения автором диссертации проводилась переинтерпретация материалов МОГТ и их сопоставление с данными бурения. При модельных построениях в скоростные законы вводились соответствующие поправки, обеспечивающие повышение адекватности сейсмического изображения геологическому разрезу.

Первоначально были построены модели Пилюдинской, Борулахской, Рассохинской I и Южно-Рассохинской антиклиналей. Этот выбор объясняется тем, что уже при первичной

интерпретации материалов сейсморазведки и бурения наметились существенные различия в их строении.

В процессе исследования Пилюдинского поднятия автором построены структурно-формационные модели антиклинали по ряду сейсмических профилей и трехмерные блок-схемы по двум разрезам. Первый из профилей характеризует поверхность фундамента, второй - морфологию пластов от солей тирской свиты до кровли усольской свиты. Для модельных построений привлекались результаты детальной кореляции скважин, полученные Г.Г.Шеминым.

Пилюдинская складка была выявлена по опорному отражающему горизонту У. Ось складки параллельна простиранию основных надпорядковых структур. По отражающим горизонтам У,К2»Н4 структурные планы подобны и отличаются от структурного плана по надсолевому горизонту Н].. В ядре складки по поверхности фундамента выделяется узкая зона горстообразных блоков фундамента километровой ширины. Зона имеет северо-восточное простирание. Выделены три блока: северный приподнятый на 90-94 м, центральный - на 35-40 м, южный - на 10-15 м. Штамповал дислокация прослеживается до кровли осинского горизонта. В области северного блока фундамента поднятие имеет следующее строение. По горизонту У картируется складка амплитудой 300 м относительно изогипсы минус 1200 м; западное крыло более крутое, чем восточное; в апикальной части фиксируется разрывное нарушение. Ниже горизонта У выделяется надвиг, в котором юго-восточное крыло надвинуто на северо-западное. Породы дислоцированы до низов карбонатного венда (до поверхности тирских солей). Амплитуда горизонтального перемещения примерно - 2,5 км. Головная часть аллохтона имеет наклонное залегание слоев вплоть до их подворота. В частности, такое залегание имеет осинский горизонт. Ниже по разрезу вновь фиксируются аномально толстые отложения осинского горизонта (скв.1). Этот раздув интерпретируется не как биогермное тело, а как сдвоение участка осинского пласта, сорванного с горстовой части и далее смятого в крутую складку с нормально залегающим осинским пластом автохтона. В области центрального блока поднятие имеет приблизительно такое же строение за исключением того, что по горизонту У картируется складка меньшей амплитуды.

По границе южного и центрального блоков фиксируется поперечный разрыв сколовой природы. Дислоцирована подсолевая карбонатная толща (даниловский горизонт и осинский пласт). Амплитуда правостороннего горизонтального сдвига около 600 м. Компенсация сдвига осуществлялась взбросовой дислокацией в области южного блока, где по отражающему горизонту У картируется складка амплитудой 130 м относительно изогипсы минус 1200 м. В ядре складки выделяются три пластины,

сложенные подсолевыми карбонатными отложениями. Юго-восточная пластина представляет собой аллохтонное образование надвига. Амплитуда горизонтального перемещения - 2 км. Центральная пластина осложнена взбросом. Таким образом, аномальную толщину осинского пласта, вскрытого скв.2 (дублер скв.2??), можно объяснить не рифоподобной постройкой, а наклонным залеганием пласта, расположенного нй взброшенном крыле. И, наконец, северо-западная пластина имеет нормальное субгоризонтальное залегание.

Борулахская структура выявлена по горизонту КВ. По вышележащим опорным горизонтам I, К1!, складка выражена более контрастно. По горизонту К1! складка имеет амплитуду 600 м относительно изогипсы минус 800 м. Структура выражена на геологической карте и в рельефе дневной поверхности. В разрезе поднятия выделяются дизъюнктивные нарушения типа дуплексных надвигов. Поверхности сместителей падают на юго-восток. Нижним надвигом дислоцированы породы кристаллического фундамента, терригенного венда, карбонатного даниловского горизонта (успунско-кудулахско-юряхская толща) и билирской свиты. Амплитуда перемещения по сместителю - 350 м. Подтверждением существования надвига является наличие зоны нарушения пород в интервале глубин 1640-1653 м и сдвоение в этой части разреза в скв.2761. Косвенно об этом же говорит существование здесь дайки диабазов (вероятно, внедрение магмы произошло по ослабленной зоне, образовавшейся в области поверхности сместителя). Верхним надвигом нарушены аянская пачка верхнебюкской подсвиты, породы даниловского горизонта и билирской свиты. Горизонтальная амплитуда перемещения карбонатной пластины - 1.8 км. В скв. 2761 вновь наблюдается сдвоение разреза. таким образом, увеличение амплитуды Борулахского поднятия вверх по разрезу объясняется не присутствием рифоподобной постройки, а сдвоением карбонатных пластин в результате надвига.

Структуры Рассохинская 1 и Южно-Рассохинская были выявлены по опорному горизонту Б. Вышележащие отражающие горизонты У,К2 и нижележащие М2,Ф имеют субгоризонтальное расположение. Структура Рассохинская I представляет собой взбрососкладку. Дислоцированы, породы от низов карбонатного венда до кровли осинского горизонта усольской свиты. Амплитуда вертикального перемещения по сместителю - 90 м. Южно-Рассохинская сруктура классифицируется как антиклинальная складка без видимого разрыва сплошности слоев. Ширина складки по осинскому горизонту - 2 км, амплитуда относительно изогипсы минус 1200 м - 140 м. В ядрах данных поднятий зафиксирована повышенная толщина тирских солей.

На основе анализа временных разрезов и интерпретации модельных построений Пилюдинского, Борулахского, Рассохинского I и Южно-Рассохинского поднятий автором были

выделены наборы характерных для них признаков на временных разрезах. Далее, в результате качественной корреляции эталонных образов с образами других структур было проведено их разделение на три типа. Структуры Рассохинская I и Южно-Рассохинская условно отнесены к одному типу - рассохинскому. К структурам пилюдинского типа отнесены: Долгановское, Хорошинское, Надеждинское поднятия; борулахского - Санга-Юряхское, Суларское, Западно-Мурбайское; рассохинского Рассохинские 3,4,5,6 структуры Южно-Рассохинской разведочной площади, а также некоторые структуры Сухановской разведочной площади и Камышинской зоны. Для некоторых антиклиналей построены модели, в которых учтены все особенности эталонных поднятий.

4. ГЕНЕЗИС СКЛАДЧАТЫХ И РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ

А.В.Мигурский, А.С.Корвет и др. объясняли генезис локальных структур зоны сочленения тангенциальными нагрузками со стороны Байкало-Патомской складчатой области, передававшимися через породы осадочного чехла. Однако, в работе Ю.А.Косыгина (1958) показано, что непосредственная передача значительных латеральных нагрузок через относительно тонкие слои осадочных пород, не обладающих достаточными прочностными свойствами на значительные расстояния, невозможна. Аналогичный вывод о невозможности передачи боковых нагрузок в слоистом чехле на большие расстояния от очага делает и Ж.Обуэн (1967). М.К.Хаббертом и В.В.Руби (1959) экспериментально было показано как трудно столкнуть большой покровный блок, если он достаточно тонкий, тем более если силы гравитации, действующие на блок, имеют значительную составляющую, противонаправленную латеральным нагрузкам.

Проведенные автором в работе расчеты также в значительной мере исключают возможность образования сруктур зоны сочленения затухающим шарьированием осадочного чехла.

Возникновение тектонических дислокаций осадочного чехла за счет гравитационного скольжения карбонатной толщи (даниловский горизонт) по тирским (торсальским) солям также невозможно вследствие того, что в постраннепалеозойский период (время формирования локальных структур зоны сочленения) уже существовал региональный наклон от НБА в сторону Байкало-Патомского нагорья. Маловероятно и образование структур за счет гравитационного срыва в юго-восточном направлении, поскольку трудно предположить в условиях такой динамики формирование взбросонадвигов с встречным юго-восточным падением поверхностей сместителей. Кроме того, при юго-восточном скольжении логичнее ожидать гофрировку и надвиговые дислокации не в северо-западной части

пластины (зона сочленения НБА и ПРП), а в юго-восточной (ПРП), где к тому же соли имеют большие толщины.

С.В.Руженцев (1971) и И.И.Белостоцкий (1985) определяющую роль в формировании тектонических обстановок, в рамках которых могла бы происходить перестройка осадочного чехла юго-восточной окраины Сибирской платформы, отводят дрейфу платформы. Образование горизонтальных полей тектонических напряжений они объясняют результатом пододвигания платформы под геосинклиналь. По мнению И.И.Белостоцкого, этот механизм может рассматриваться в качестве первоосновы покровообразоваяия, при котором в осадочном чехле создается общая кинематическая обстановка, благоприятная для формирования надвигов. Однако, с точки 'зрения автора диссертации, при условии перехода из системы координат - платформа - активный элемент, складчатость -пассивный в полярную систему координат постановка И.И.Белостоцкого сводится к постановке, предложенной А.В.Мигурским и А.С.Корветом. Следовательно, данным механизмом можно объяснить только формирование надвиговых структур, картирующихся вблизи зоны коллизии.

Имеющийся фактический материал во- многом свидетельствует о возможном развитии геодинамических процессов в земной коре юго-востока Сибирской платформы и ее складчатого обрамления согласно циклу Уилсона (Бугаевский и др., 1971; Булгатов, 1988,1990, Добрецов, 1991). Б соответствии с ним можно следующим образом объяснить общую причину формирования структур зоны сочленения.

В рифее произошел раскол палеоконтинента. В венд-нижнекембрийский период в литосфере юго-восточной окраины Сибирской платформы (в современных координатах) существовали условия растяжения, приводящие к образованию сбросов и грабенов. В среднем кембрии, вероятно, начался процесс активной субдукции. Термодинамические процессы, происходящие в зоне Беньофа, повлекли за собой всплытие юго-восточной окраины Сибирской платформы. Следствием этого явилось формирование тектонических полей сжатия. Максимальные напряжения сжатия проявились в период закрытия океана, сопровождавшегося столкновением континентов. В

постраннепалеозойский период сдавливающие усилия охватили как осадочный чехол, так и фундамент. В непосредственной близости от фронта приложения сил формировалась Байкало-Патомская складчатая область преимущественно шарьяжного строения (Мигурский, Старосельцев, 1990). Далее на северо-запад тектонические напряжения в чехле затухали и основной потенциал энергии, образующейся при столкновении континентальных масс, распространялся в пределах жесткого кристаллического фундамента. В условиях сжатия ранее образованные сбросы трансформировались во всбросонадвиги. а

поднятые юго-восточные крылья грабенов испытали пологие надвиговые смещения. Под воздействием латеральных нагрузок, генерируемых уже надвиговыми дислокациями фундамента, происходил срыв карбонатных пластин (даниловский горизонт и осинский пласт) с их последующим смятием, короблением, надвиганием. Поверхностью срыва являлись тирские (торсальские) соли. На временных разрезах активные дислокации фундамента и производные от них дислокации карбонатных пластин фиксируются со смещением в пространстве. Пликативные и дизъюнктивные структуры осадочного чехла картируются северо-западнее дислокаций фундамента.

О возможности существования пологих надвигов в фундаменте в платформенных условиях говорят и результаты исследований данных бурения, проведенных А.С.Барышевым и др. (1988). Авторы делают вывод о том, что фундамент Ковыктинского района можно охарактеризовать как сложную аллохтонную структуру.

С целью изучения деформаций, происходящих при всплытии края платформы, а также для проверки возможности формирования пологих надвигов по фундаменту в краевых частях грабенов под воздействием латеральных нагрузок, автором диссертации проводились исследования в области физического моделирования подобных ситуаций. Общие условия подобия были рассчитаны по методу М.В.Гзовского (1975), в качестве деформируемого материала был выбран парафин. Результаты экспериментов подтвердили теоретические представления о развитии процессов деформации в условиях сжатия, что повышает достоверность приведенной выше модели формирования структур зоны сочленения.

Таким образом, все структуры формировались в результате одной причины. Существование разных типов структур можно объяснить присутствием локальных неоднородностей в осадочном чехле и фундаменте, образованных на разных этапах развития литосферы. Результатом тектонических напряжений, формирующихся при надвиговых дислокациях фундамента в условиях указанных неоднородностей, и явились структуры различного строения. С этих позиций в диссертации рассмотрены локальные механизмы формирования Пилюдинской, Борулахской и Рассохинских структур.

5. ОЦЕНКА НЕФТЕГА30ПЕРСПЕКТИВН0СТИ ПОДНЯТИЙ ЗОНЫ СОЧЛЕНЕНИЯ

В венд-кембрийский этап ^ерез зону сочленения НБА и ПРП мигрировал значительный объем УВ (Конторович и др., 1986). Анализ строения локальных поднятий зоны сочленения, особенности их генезиса, а также результаты исследований Н. Л. Добрецова (1991), позволили сделать вывод о том, что

основная фаза образования данных поднятий приходилась на постраннепалеозойский период. Следовательно, в период массовой миграции УВ через зону, сочленения, исследуемые структуры еще не были сформированы и не могли аккумулировать в себе мигрирующие флюиды. Однако делать заключение о бесперспективности поднятий, базируясь только на отсутствии явных временных точек пересечения между процессом массовой миграции и процессом становления структур, по мнению автора диссертации, нельзя. Этот вывод можно обосновать следующим образом. Геотектонические процессы, проявившиеся в ПРП и связанные с шарьированием осадочного чехла, датируются A.B.Мигурским и др. (1989) силуром-вендом. Перемещение покровов сопровождалось разрывами сплошности пород, смещением отдельных блоков первичных структур, разрушгнием залежей. Высвободившиеся флюиды, вероятно, струйно мигрировали в сторону антеклизы и на своем пути заполняли вновь сформированные ловушки, в том числе и ловушки, расположенные в зоне сочленения НБА и ПРП. Также в условиях огромных динамических нагрузок генерировались существенные тепловые потоки, сопровождавшиеся эффектами вибрации. Данные факторы положительно влияли на процессы образования УВ в породах, еще находившихся в главных зонах нефте- и газообразования, убыстряя скорость катагенеза ОБ, а также процессы первичной миграции. Новообразованные флюиды также могли улавливаться структурами зоны сочленения, которые, в целом, с позиций пространственно-временного критерия, можно оценить как нефтегазоперспективные.

На следующем этапе оценки нефтегазоносности структур зоны сочленения, с точки зрения миграционных процессов, осуществлялся прогноз наиболее перспективных резервуаров.

В четвертой главе диссертации говорилось, что в венд-раннекембрийский период существовала региональная обстановка растяжения, приводящая к образованию сбросовых структур на юго-восточном склоне НБА. Эти сбросы, вероятно, послужили основой для формирования неантиклинальных ловушек, экранированных блоками фундамента. Можно предположить, что на уровне нижненепского и верхненепского региональных резервуаров образовались значительные скопления УВ. В период сжатия, когда происходили обратные смещения по поверхностям скольжения, сбросы трансформировались во взбросонадвиги. Ранее сформированные ловушки сбросового типа были расконсервированы. Основной объем высвободившихся углеводородов мигрировал в , резервуары верхневендско-нижнекембрийского соленосно-карбонатного нефтегазоносного комплекса. Коллекторские свойства карбонатных пород этого комплекса были значительно улучшены под воздействием высоких давлений сжатия. Продольные нагрузки, вероятно, привели к растрескиванию отложений. Таким образом, можно сделать вывод,

что при анализе нефтегазоперспективности локальных поднятий зоны сочленения в первую очередь необходимо уделять внимание ловушкам, сформированным в объемах усольского, бельского резервуаров. Ловушки, развитые в отложениях ниже усольского резервуара, имеют подчиненное значение.

, На заключительном этапе, с привлечением материалов о строении локальных структур и дина!,гаке их образования, осуществлялся локальный прогноз вероятных скоплений нефти и газа в пределах Пилюдинского, Борулахского, Рассохинского I и Южно-Рассохинского поднятий. В пределах Пилюдинского поднятия, вероятно, существуют три залежи УВ. Наиболее значительная залежь, приуроченная к вельскому резервуару, располагается в апикальной части поднятия к северо-востоку от скв.1. В этом месте можно рекомендовать заложение новой скважины. Две других залежи располагаются в области малоамплитудного южного блока, в осинском горизонте. Первая залежь, вскрытая скв. 277, приурочена к узкому антиклинальному объекту осинского горизонта, сформированному взбросовой дислокацией. Вторая залежь находится в аллохтоне надвига и располагается к северо-западу от скв. 5. Здесь также можно рекомендовать бурение поисковой скважины.

В пределах Борулахской структуры прогнозируется одна залежь, расположенная в сводовой части складки на уровне бельского резервуара. Непродуктивность скв.2761, пробуренной в апикальной части структуры, можно объяснить тем, что основным поисковым объектом были терригечные вендские отложения, в данном случае не являющиеся высоко .перспективными. Надежных же испытаний карбонатных коллекторов бельского резервуара проведено не было.

В пределах Рассохинской I и Южно-Рассохинской структур можно прогнозировать сравнительно небольшие залежи УВ в осинском горизонте. Перспективными представляются зоны, располагающиеся в сводовой части Южно-Рассохинской структуры, а также на юго-восточном крыле взбрососкладки Рассохинской I.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследований построены: двумерные структуроно-формационные* модели и трехмерные блок схемы, отражающие строение изученых поднятий зоны сочленения Непско-Ботуобинской антеклизы с Предпатомским региональным прогибом; проведено разделение выделенных структур на ряд типов, отличающихся особенностями строения и генезиса

Сделан вывод о том, что изученные структуры зоны сочленения следует связывать не с рифоподобными постройками,а с преимущественно всбросо-надвиговыми дислокациями, развитыми в ядрах складок. Постседиментационные деформации осадочного

чехла и поверхности фундамента происходили под воздействием тангенциальных нагрузок.

С целью изучения деформаций, происходящих в условиях сжатия, проводились исследования в области физического моделирования. Результаты экспериментов подтвердили теоретические представления о развитии дислокаций под воздействием латеральных нагрузок как в осадочном чехле, так и в фундаменте.

С учетом полученных данных проведена дифференцированная оценка перспектив нефтегазоносности различных типов структур, прогнозируются залежи углеводородов.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Мигурский A.B., Умперович Н.В., Патрикеев П.А. Новые данные о строении линейных структур в венд-кембрийских отложениях зоны сочленения Непско-Ботуобинской антеклизы и Предпатомского регионального прогиба. //Актуальные вопросы региональной геологии Сибири. Новосибирск, 1990. - с.85-86.

2. Патрикеев П.А., Умперович Н.В. Структурно-формационная модель Пилюдинского поднятия по данным сейсморазведки и бурения. //Методика разведки и условия формирования нефтегазоносных отложений Сибирской платформы. Новосибирск, 1991. - с.65-72.

3. Патрикеев П.А., Умперович Н.В. Структурно-формационная модель Рассохинской группы поднятий. //Строение и нефтегазоносность карбонатных резервуаров Сибирской платформы. Новосибирск, 1991. - с.138-146.

4. Патрикеев П.А., Умперович Н.В. Роль надвиговых дислокаций в образовании линейных структур Нюйско-Джербинской впадины. //Надвиги и шарьяжи платформенных и складчатых областей Сибири и Дальнего Востока и их металлогеническое значение. Иркутск, 1992. - с.23-24.