Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Гравитационная геодинамика нефтегазоносных бассейнов подвижных зон земной коры

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

Автореферат диссертации по теме "Гравитационная геодинамика нефтегазоносных бассейнов подвижных зон земной коры"

ОШдрГЕРСТВО ТОПЛИВА И ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

1 пг

О ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И РАЗРАБОТКИ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ

сг>

£

ст.

На правах рукописи

оч

I

УДК 553.98.12 (551.24.1:553.98)

ОБУХОВ Александр Николаевич

ГРАВИТАЦИОННАЯ ГЕОДИНАМИКА НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ БАССЕЙНОВ ПОДВИЖНЫХ ЗОН ЗЕМНОЙ КОРЫ

Специальность 04.00.17 - геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Москва 1997

Работа выполнена в Институте геологии и разработки горючих ископаемых Министерства топлива и -энергетики Российской Федерации и Российской Академии наук

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических

наук, профессор Летавин А.И.

доктор геолого-минералогических наук, профессор Шеин B.C.

доктор геолого-минералогических наук, профессор Шлезингер А.Е.

Ведущая организация: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, геологический факультет, кафедра геологии и геохимии горючих ископаемых

Защита состоится 27 июня 1997 г. в 10 час. на заседании Диссертационного совета Д.002.80.01 при Институте геологии и разработки горючих ископаемых (ИГиРГИ) по адресу: 117312 г. Москва, ул. Ферсмана, 50

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГиРГИ Автореферат разослан 26 мая 1997 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Мазанов

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Новая сенсмогеопогичэская информация по осадочным нефтегазоносным бассейнам позволила выявить и обосновать значительную роль субгори зонтальных срывов в геодинамической эволюции верхних зоь земной коры. Определяющее значение для подобных срывос имеют реологическая расслоенность литосферы и осадочного чехла, а также флюидодинамические эффекты, способствующие горизонтальным деформациям при весьмс! незначительных нагрузках. Особенно значительны субгоризонтальные срывы в мезозойсхо-кайнозойских внутриконтинентальных бассейнах Центрально-Азиатского орогенного пояса и окраинно-конти-нентальных бассейнах Западно-Тихоокеанского подвижного пояса. Совместное рассмотрение этих регионов позволяет выявить основные закономерности, определяющие эволюцию и особенности генерации, аккумуляции и консервации углеводородов в осадочных бассейнах различного геодинамического происхождения. Исследование геодинамической эволюции нефтематеринских толщ, природных резервуаров и ловушек с учетом значительных горизонтальных подвижек в осадочных бассейнах мобильных зон земной коры, а также разработка геодинамических критериев их нефтегазоносности и определяет актуальность работы.

Цель работы - исследование гравитационно-геодинамических моделей эволюции осадочных бассейнов, разработка на это 1 основе новых тектонических критериев нефтегазоносности бассейнов подвижных зон земной коры и выявление наиболее перспективных зон нефтегазонакопления в рассматриваемых регионах.

Задачи, решаемые для достижения поставленной цели

- обобщение современного геолого-геофизического материагз по осадочным бассейнам Центрально-Азиатского орогенного и Западно-Тихоокеанского подвижного поясоз;

- сейсмогеологический анализ зон растяжения и сжатия в осадочном чехле нефтегазоносных бассейнов указанных регионов;

- выявление зон реологической и флюидодинамической рас^.по-енности земной коры и осадочного чехла;

- построение гравитационно-геодинамических моделей эволюции осадочных бассейнов различных типов;

-анализ влияния гравитационно-геодинамических явлений на особенности нефтегазоносности и размещения зон нефтегазона-копления в осадочных бассейнах подвижных поясов; -сравнительная оценка перспектив нефтегазоносности основных комплексов осадочных бассейнов подвижных поясов с выделением наиболее продуктивных зон нефтегазонакопления.

Научная новизна заключается в следующих положениях: 1.Обосновано определяющее значение субгоризонтальных срывов для строения осадочных бассейнов подвижных зон земной коры.

2.Выделен новый тип тектонических движений, названных гравитационно-геодинамическими, вследствие больших масштабов проявления и преобладания гравитационных сил как первопричины тектонических деформаций крупных блоков земной коры.

3.Установлена связь взбросо-надвиговых зон орогенных областей с растяжением земной коры, сопровождаемым гравитационно-геодинамическими явлениями - субгоризонтальными срывами и изостатическими поднятиями в тылу сорванных пластин.

4. Предложена гравитационно-геодинамическая модель эволюции осадочных бассейнов, объясняющая инверсию как результат срывов бортовых зон, возникающих после достижения бассейном определенной критической глубины (12+/-5 км.).

5. Показано, что системы межгорных впадин в Центрально-Азиатском орогенном поясе и зоны изолированных полуграбенов на активных континентальных окраинах Западно-Тихоокеанского подвижного пояса образованы в результате горизонтального растяжения и разрыва некогда единой осадочной депрессии в ходе гравитационно-геодинамического срыва пластин верхней коры в направлении к океанам.

6.Установлено, что повышенные перспективы нефтегазоносности связаны с передовыми зонами гравитационно-геодинамического срыва. В тыловых зонах из-за сильного растяжения преобладает рассеяние УВ потока.

7. Разработаны гравитационно-геодинамические критерии прогноза нефтегазоносности недр.

8. В осадочных бассейнах изученных регионов выделены наиболее перспестипные зоны нефтегазонакопления.

Реализация результатов исследований и практическая значимость. Теоретические разработки автора использовались при планировании геологоразведочных работ в межгорных впадинах Средней Азии и Казахстана в рамках Комплексных проектов и

учитывались при проведении прогнозной оценки крупных регионов. Материалы использованы также при создании Карт нефтега-зоносности СССР (1988,1991 гг.), Обзорной карты нефтяных и газовых месторождений. Средняя Азия (1984,1988 гг.), Petroleum Potential Map of Notheast Asia (1996r.).

Практическая значимость проведенных исследований определяется разработкой новых гравитационно-геодинамических критериев оценки нефтегазоносности слабоизученных территорий и акваторий подвижных поясов и выделением на этой основе наиболее крупных возможных зон нефтегазонакопления. Это особенно важно для акваторий, для которых определение участков с экономически оптимальной ресурсной базой является первоочередной задачей, в связи с большой стоимостью морского бурения. Широкое внедрение гравитационно-геодинамических исследований в практику нефтегазопоисковых работ позволит на региональном уровне выделить участки бассейна с максимальной концентрацией ресурсов, а на локальном уровне определить закономерности формирования отдельных месторождений, а значит и характер их нефтегазоносности.

Апробация работы. По рассматриваемой проблеме опубликовано 42 работы, в том числе две монографии и один обзор. Основные положения докладывались на Всесоюзных семинарах и конференциях " Эволюция процессов нефтегазообразова-ния"(Москва, 1984 г.), "Формации осадочных бассейнов"(Москва, 1985г.), "Системный подход в геологии"(Москва, 1985,1989 гг.),"Нефтегазообразование на больших глубинах" (Москва, 1986) "Тектоника и нефтегазоносность поднадвиговых зон" (Фрунзе. 1988 г.), Международной конференции "Рифтогенез и нефтегазо-носность"(Чернигов, 1990 г.), Ill Международном совещании по тектонике плит (Звенигород, 1991 г.), Всесоюзном совещании "Шарьяжно-надвиговая тектоника и ее роль в формировании месторождений полезных ископаемых" (Уфа, 1991 г.), Конференции "Состояние и перспективы развития геологоразведочных работ в Туркменистане" (Ашхабад, 1991 г.), Международном симпозиуме "Геодинамическая эволюция осадочных бассейнов"(Москва, 1992 г.), Международном семинаре в Китае (Пекин, 1993 г.), XIY-ом Мировом нефтяном конгрессе (Ставангер, 1994), 28-ом "Тектоника осадочных бассейнов Северной Евразии"(Москва,1995 г.) и 29-ом "Неотектоника и современная геодинамика континентов и океанов" (Москва, 1996) Тектонических совещаниях, XIY Губкинских чтениях(Москва, 1996).

Материалы работы апробировались также на ежегодных совещаниях Миннефтегазпрома СССР и Минтопэнерго РФ по рассмотрению планов геологоразведочных работ предприятий отрасли.

Фактический материал. В диссертации использованы результаты личных исследований автора (1976-1997 гг.) по изучению тектоники и нефтегазоносности межгорных впадин Центрально-Азиатского орогенного пояса, осадочных бассейнов Сахалина, Охотского и Берингова морей. Фактологической основой работы являются материалы региональной и поисковой сейсморазведки МОП". По всем рассматриваемым в диссертации бассейнам проведен подробный сейсмогзологический анализ с выделением структурио-формационных комплексов, определением типов тектонических деформаций и геодинамического режима.

Были использованы материалы глубокого бурения и результаты геохимических, палеогеотермических и литологических исследований для выявления нефтегеологических характеристик малоизученных регионов и/или отдельных литолого-формацион-ных комплексов.

Значительным источником информации служили опубликованные и фондовые геолого-геофизические материалы по нефтегазоносным бассейнам подвижных поясов южной и восточной окраин Евразии. Широко привлекались данные зарубежных исследователей, в том числе и по осадочным бассейнам Китая, которые служат связующей цепью кайнозойских депрессий Средней-Центральной Азии и Западно-Тихоокеанской активной окраины. Настоящая работа была бы невозможна без использования построений и обобщений, проведенных исследователями из региональных НИПИ системы бывшего Миннефтегазпрома, ИГиРГИ, ВНИГКИ, МГУ, ВНИГРИ, ВНИИгаз, ИТиГ и многих других научно-исследоБательских организаций, а также производственных объединений.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глаз и заключения объемом 369 страниц, включая 3 таблицы, 106 рисунков и список литературы из 284 наименований.

Благодарности. Автор искренне признателен за помощь и постоянную падцержку академику РАЕН H.A.Крылову, члену-корреспонденту РАЕН Э.М.Халимову, докторам г.-м.н., профессорам А.И.Летавину, Д.С.Оруджевой, Т.Т.Клубовой, ААПетро-ву, К.Н.Кравченко, И.М.Михайлову, Г.Т.Юдину а также коллегам по лаборатории Л.Б.Абрамовой, Д.Д.Агапитову, О.Ю.Беля-нинову, А.В.Скоробогатько, М.Э.Мехтибекову. Большую помощь

оказали научные контакты с АААбидовым, Д.И.Агапитовым, М.А.Аширмамедовым, Ю.К.Бурлиным, Ю.Г.Леоновым, С.И.Му-саевым, Ю.С.Мавринским, Э.А.Мамаджановым, Е.И.Паталахой, В.И.Попковым,КО.Соборновым, В.П.Шебалдиным.

ВВЕДЕНИЕ

Появление в середине XX века концепции тектоники лито-сферных плит или новой глобальной тектоники произвело переворот в геологии и создало впечатление, что все текущие проблемы могут быть легко и эффективно разрешены в рамках этой новой научной парадигмы. Сейчас предпринимаются многочисленные попытки привлечь методологический аппарат тектоники плит для поисков месторождений полезных ископаемых и прежде всего нефти и газа. В этой связи следует выделить разработки К.А.Клещева, В.С.Шеина, Л.П.Зоненшайнд, Л.М.Натапова, В.Е.Хаина, В.П.Гаврилооа, а также многих ученых, развивающих геодинамические исследования применительно к отдельным нефтегазоносным провинциям (АААбидов, В.Г.Варнавский, Р.Г.Гарецкий, ГЖЖолтаев, МАКамалетдинов, Ю.В. Казанцев, Т.Т.Казанцева, Л.Э.Левин, В.И.Попков, Б.В.Сенкн.Э.В.Шипи-лов, К.О.Соборноэ, О.И.Супруненко, В.В.Харахинов и др.).

Центральным постулатом тектоники плит является предположение о конвективных течениях в мантии, обеспечивающих энергетику тектонических процессов в земной коро. Действительно, надежно установленным фактом моглю считать спрединг или расширение ложа океанов в глобальной системе срединно-океа-нических рифтов. Однако, второй необходимый элемент кон-вективой ячейки - погружающийся или субдуциругащий поток до сих пор остается лишь теоретическим предположением. С различной степенью уверенности разные авторы на роль зон суб-дукции выдвигают глубоководные желоба, - но до сих пор эти предположения остаются дискуссионными. Поэтому гносеологически равноценной выглядит гипотеза расширяющейся Земли (Е.Е.Милановский, А.И.Летавин, У.Кэри и др.), согласно которой поверхность Земли испытывает только растяжение. Тогда как образовались орогенные зоны с их характерной покровно-надвиговой тектоникой? Механизм коллизии или столкновения литосферных плит кажется однозначно объясняет их формирование. Однако и здесь не все так просто. Огромные массивы до-кембрийских кристаллических пород или, как их еще называ-

ют, "гранитные ядра гор", могут оказаться тектонически денудированными зонами,.с которых осадочный чехол сорван в периферийные складчато-надвиговые части орогенов. Внутри складчато-надвиговых поясов мезозойско-кайнозойские бассейны образуют сложную разобщенную мозаику тектонически ограниченных фрагментов, разделенных изостатически воздымающимися поясами метаморфических палеозойских пород и/или выступами докембрийских. Возможно, что и орогены являются прежде всего зонами растяжения, а затем уже изостатичес-ого воздымания и локального сжатия. При такой модели развития складчато-надвиговых поясов геодинамические реконструкции должны опираться на сейсмогеологический и структурно-формационный анализ мезозойско-кайнозойских осадочных бассейнов, включенных или обрамляющих орогенные области.

Главными методами настоящего исследования выбраны структурно-формационный и сейсмоформационный (Шлезингер, 1988) анализы, которые, в совокупности с изучением нефте-геологических аспектов, составляют основу бассейнового моделирования. Для демонстрации глобального характера гравитационно-геодинамических процессов были привлечены материалы по одновозрастным бассейнам внутриконтинентальных и окраинно-континентальных подвижных зон земной коры.

Глава 1. ОСНОВЫ ГРАВИТАЦИОННОЙ ГЕОДИНАМИКИ

Представления о значительной роли гравитационных сил в тектонических процессах имеют давнюю историю,- ведь альпийская классическая тектоника - это гравитационная тектоника. Однако из-за трудностей объяснения механизма гравитационных срывов при очень пологих склонах роль гравитационной тектоники оставалась весьма скромной. С появлением работ Р.ванБеммелена, Л.де Ситтера, Е.Рейера, С.Токуды, Х.Рамберга, а в нашей стране П.Оффмана положение стало меняться. Теперь гравитационная тектоника - это хорошо разработанный раздел геологии, изучающий два класса связанных явлений: гравитационное скольжение крупных блоков земной коры, ограниченных снизу поверхностями срыва, и гравитационное течение, при котором некий массив пород ведет себя как вязкая жидкость. Однако й сейчас, признавая существование этих процессов, большинство геологов считает их просто дополнением к основным тектоническим процессам, вызванным

водностью. Здесь располагается максимум очагов коровых землетрясений. Разумеется, столь аномальный раздел в земной коре отмечался и ранее ках отражающий горизонт К1 (поверхность Конрада), а также "зона рефлективити"(З.К1етрегег, 1990). Здесь происходят не только инверсии и скачки скоростей, но и резкое падение электросопротивления, что объясняется их флюидонасыщенисм. В целом региональный волновод связан с ва'хнейшеЯ реологической границей в земной коре - хрупко-вязким переходом, сыше которого господствуют хрупкие деформации, а кипе начинается эндогенная зона пластических деформаций (Павлэнхова, 1991). Столь же важные реологические разделы располагаются в коре вблизи поверхности Мохорови-чича(Ю.Леонов,1991). Вместе с тем эти поверхности не образуют единых зон срыва даже для крупных структур земной коры, так как они практически всегда слабо наклонны, а значит имеют конечный размер: для реологических разделов в осадочном чехле он составляет 15-600 (в среднем 30) км. (длина плоскости вкрест простирания), для хрупко-вязкого раздела - 50 - 1200 (около 100) км., для нижнехорового реологического раздела достигает 150-4500(около 300)км. Собственно, эти масштабы характеризуют размеры основных структурных элементов земной коры.

Результатом интенсивного исследования реологической расслоенности (С.Н.Иванов, 1990,1994, Ю.Г.Леонов, 1991,С.Ра-паШ,1907, З.ЮгЬу, А.КгопепЬегд,1234) ггмной коры стала обобщенная реологическая мрдель, включающая в себя два наиболее значительных раздела: на глубина 12+/-5 км по уровню хрупко-вязкого перехода, на глубине 35+/-10 ш в зоне пластичной нижней коры (вблизи границы Мохсрозкчича). Кроме того, весьма важны реологические разделы снутри осадочного чехла, - это плоскости между структурно-фор«ационными комплексами, отдельными формациями и литотютамм, т.е.такие разделы, на которых происходит резкое изменение физико-механических свойств деформируемой среды. Наиболее ярко реологические процессы проявляются в слоистой толще, содержащей эвапориты и/или глины. Глубинные разделы проявляют себя в виде частично расплавленных метаморфических зон (катазона по Е.И.Паталахе), расслоенностъ которых усиливается серпентини-товым меланжем и различными типами сланцев. Особое место занимают офиолитовые комплексы, которые также фиксируют в своей структуре.последствия тектонических срывов.

внутренней энергией Земли. Между тем роль гравитационной тектоники в верхних частях земной коры, в свете новых геолого-геофизических данных, может быть едва ли не решающей. Реологическая и флюидодинамическая расслоенность земной коры придают гравитационным срывам столь крупные масштабы, что их изучение следует выделить как новое научное направление -гравитационная геодинамика.

Гравитационная геодинамика имеет своим предметом пере-щения пластин верхней части земной коры площадью до тысяч кв. км. по реологическим и флюидным экранам под воздействием силы тяжести. Её появление определено двумя важнейшими открытиями последних лет: обоснованием и наблюдением субгоризонтальных границ реологической расслоенное™ литосферы и аномальных флюидодинамических эффектов (переходная гидродинамическая зона). Накопленные новые факты о поведении горных пород и флюидов в глубокопогруженных горизонтах однозначно свидетельствуют о течении породного материала в глубинах земной коры. Действительно, флюидальные текстуры являются одними из самых распространенных. Наиболее естественная причина течения - реологические свойства пород, возникающие при большом литостатическом давлении и с участием флюидов, т.е. течение некоего слоя под воздействием тяжести расположенной на нем пластины пород. Разумеется, при этом начинает перемещаться и эта пластина. Таким образом, основным типом движений в верхней части^ земной коры должны быть горизонтальные перемещения, которые и фиксируются спутниковыми наблюдениями. Современные исследования характера разрушений при землетрясениях также указывают на то, что основная энергия во всех случаях направлена субгоризонтально, а вертикальная составляющая является производной по отношению к первичному мощному горизонтальному срыву, согласно ударно-волновой концепции сейсмических разрушений (С.Б.Смирнов, 1991).

Важнейшим результатом глубинных геофизических исследований земной коры является открытие волноводов - зон инверсии скоростей. Один из них, расположенный на глубинах 10-20 км, благодаря повсеместному развитию, назван региональным волноводом. На его кровле происходит смена общего структурного плана: выполаживание крутопадающих границ и уменьшение гравитационной неоднородности земной коры. К сейсмическим волноводам часто приурочены слои с повышенной электропро-

На физико-механические свойства горных пород существенное влияние оказывает флюидодинамика. Избыточные давления , характерные для слоев с низкой проницаемостью (глины, эвапориты), как бы приподнимая вышележащие толщи, создают между слоями своеобразную "жидко-кипящую" смазку, что обеспечивает гравитационный срыв даже при уклоне менее одного градуса (К.Сейферт,1991). Если давление флюидов приближается к литостатическому, то вышележащая толща оказывается как бы "взвешенной" и при весьма малых уклонах может быть сорвана и перемещена по флюидному и реологическому экрану на десятки километров. Горизонтальное перемещение пластин создает перед своим фронтом волну повышенного давления флюидов,проявляющую себя, например, грязевым вулканизмом. Зона максимального проявления флюидодинамических эффектов - переходная гидродинамическая зона (Иванов, 1990) - совмещена в разрезе земной коры с границами изменения механических (реологических) свойств горных пород. В таких условиях раздел по уровню хрупко-вязкого перехода становится главной зоной субгоризонтальных срывов в земной коре. Подчеркнем, что реологические границы, а значит и границы срывов, всегда слабо наклонны(по данным СОССЖР),т.е. земная кора представляет собой систему чешуйчато расслоенных геологических тел.

С учетом реологической расслоенности и флюидодинамичес-кой активности земной коры намечается такая гравитационно-геодинамическая "модель образования осадочных бассейнов.

1. Растяжение верхних зон литосферы формирует обширные зоны прогибания, в которых происходит накопление осадочного материала. Эти зоны обособлены крупными листрическими разломами, создающими первичную расслоенность земной коры.

2. По мере углубления осадочного бассейна его ложе входит в зону хрупко-вязкого раздела или регионального волновода. Здесь же проходит переходная гидродинамическая зона, к которой приурочены аномальные флюидные эффекты. Под осадочым бассейном, особенно с большой скоростью прогибания, физические разделы углубляются из-за охлаждающего воздействия массы относительно рыхлых осадочных пород. Таким образом, более массивные и плотные толщи прибортовых зон и обрамлений осадочного бассейна оказываются расположенными на слабо наклоненной реологической поверхности, сдерживаемые только относительно легкой и рыхлой осадочной призмой. Реологичес-

кая расслоенность этой осадочной толщи (присутствие солей, глин) еще более усугубляет неустойчивость бортовых зон.

3. В условиях реологической расслоенное™ и под влиянием активного микросейсмичесхого фона гравитационный срыв бортовых зон становится неизбежным. Обособленные листрическими разломами пакеты осадочных толщ с бортов по солям или глин-нам срываются внутрь впадины. Затем в осадочный чехол впадин вдвигаются пластины толщ складчатого обрамления, образуя зоны прибортовой складчатости и надвиговые пояса.

4. Шарьирование мощных протяженных пластин вызывает изостатические поднятия на тектонически денудированных площадях, освободившихся от горизонтально перемещенных масс. Таким образом, бортовые части впадин испытывают весьма контрастные движения: здесь происходят тектоно-грайитационные субгоризонтальные срывы, в результате которых в горных обрамлениях усиливаются изостатические воздымания, а внутри впадины усугубляется нагрузка на земную кору из-за дополнительного веса аллохтонных пластин. Поэтому уклон поверхности фундамента на борту впадин Средней Азии достигает 5-12° Близкие значения имеет уклон на континентальном склоне. Постоянный микросейсмический фон также способствует тектоно-гравитационному расползанию приподнятых участков земной коры. Иногда большое значение имеет прочность сорванной пластины на разрыв, т.е. фронтальная часть пластины, расположенная на наиболее крутонаклонном передовом секторе поверхности срыва, тянет за собой тыловую часть, лежащую на пологой плоскости скольжения. И если сила трения на поверхности скольжения меньше чем сила, необходимая для разрыва пластины,то аллохтон будет перемещаться под воздействием тянущих усилий фронтальной зоны срыва. Масштабы изостатичес-ких поднятий трудно поддаются расчетам, так как обобщенные модели Эри и Пратта существенно упрощены и не учитывают силы трения между отдельными блоками земной коры, их вязкость и латеральную неоднородность. Тем не менее по материалам Юго-Западных отрогов Гиссара удалось рассчитать, что изостатическая компенсация срывов могла обеспечить поднятие этой горной цепи на высоту до 3,76 км, что несколько выше реальной высоты, которая постоянно уменьшается размывом.

Весьма значительны и геологические последствия массированного субгоризонтального срыва литосферных пластин. Это толщи метаморфических образований с их характерной структу-

рой течения. Благодаря исследованиям Е.И.Паталахи региональные складчатые системы, сложенные в основном метаморфита-ми стали рассматриваться, как совокупность локальных зон сдви гового течения или приразломных зон смятия, как единые тектонические потоки; Эти данные,вместе с представлениями о реологической расслоенности земной коры и о ведущей роли тектоно-гравитационных процессов позволяют представить верхнюю кору (12+/-5 км.) о масштабах геологического времени как полужидкую селевидную массу, легко устремляющуюся по малейшему региональному уклону, разрывающую и сминающую осадочные бассейны, вслед за которой обнажаются изостати-чески всплывающие докембрийские массивы и часто развивается гранитоидный молодой магматизм, возраст которого соответствует началу срывов.

Гравитационно-геодинамическая модель развития осадочных бассейнов объясняет причины их проградационного строения и инверсии. Согласно этой модели осадочные бассейны направленно перемещаются по поверхности планеты (Обухов, 1990).

Глава 2. ГРАВИТАЦИОННАЯ ГЕОДИНАМИКА НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ БАССЕЙНОВ ЦЕНТРАЛЬНО-АЗИАТСКОГО ОРОГЕННОГО ПОЯСА

Формирование, эволюция и особенности нефтегазоносности межгорных впадин Центрально-Азиатского орогенного пояса неразрывно связаны с мощными горизонтальными подвижками земной коры. Взбросо-надвиговое ограничение впадин и характер деформаций осадочного чехла на первый взгляд однозначно свидетельствуют о режиме сжатия региона (Хаин,1990,Шеин, 1986, Мо1паг, 1986). Однако, непротиворечива и гравитационно-геодинамическая интерпретация эволюции региона, с позиций которой мезозойско-кайнозойские бассейны региона представляют собой тектонические фрагменты ранее единого окраинно-континентального бассейна, разорванного при срыве и сползании верхней коры преимущественно в южном и юго-восточном направлениях, о чем свидетельствуют разломные границы всех бассейнов, увеличение мощностей к бортовым зонам, наличие узких мелких фрагментов этих бассейнов внутри горных соору-жений(Обухов и др.,1991).Сами горно-складчатые системы являются тектонически денудированными зонами, поднятие и гравитационное разваливание (по правилу Леукса) которых нача-

лось только в конце плиоцена-квартере. К фундаменту относятся участки наиболее глубоких срывов, в которых обнажается до-кембрийское кристаллическое основание. Верхняя расчешуенная аллохтонная часть фундамента представлена активно-окраинным палеозойским комплексом, образованным.в условиях активной островодужной окраины палео-Тетиса) и представленный терригенно-карбонатными иногда угленосными морскими и при-брежно-морскими отложениями и мощными вулканогенными формациями. Толщи не метаморфизованы и имеют некоторый газо-нефтегенерационный потенциал (Абидов, Мамаджанов, 1989).

Осадочный чехол впадин Средней и Центральной Азии содержит следующие структурно-формационные комплексы:

Рифтовый верхнепалеозойский окраннно-континенталь-ный (переходный) представлен сероцветными иногда пестро-цветными образованиями (терригенными с прослоями битуминозных известняков и гипсов с горизонтами вулканитов). Этот структурный комплекс образовался в окраинно-рифтовых (Зо-неншайн и др., 1990) условиях и в течение последующей истории горизонтальными движениями был разорван на мелкие фрагменты и сохранился преимущественно в прибортовых частях впадин региона.

Рифтовый внутриконтинентальный триас-юрский образовался в условиях слабого внутриконтинентального рифтинга и смещен обычно к южной бортовой зоне впадин, где представлен относительно мощными терригенными угленосными толщами (Бебешев, 1994). Этот комплекс имеет большое значение как нефтегазоматеринский, нефтегазовмещающий и как промыш-ленно угленосный. Флишоидное чередование песчаников, алевролитов и аргиллитов обеспечивает формирование хороших природных резервуаров. Следует отметить, что все юрские грабены в Среднеазиатском регионе представляют собой тектонические останцы, чаще всего сорванные с основания и вероятно перемещенные на десятки километров, о чем свидетельствует несовпадение петрофонда конгломератов и прилегающих палеозойских обрамлений (Шульц,1948). Раннемезозойский этап эволюции был этапом древних гравитационно-геодинамических процессов.

Платформенный (платформенной стабилизации) верх-неюрско-палеоценовый представлен рядом формаций, образованных при пассивном тектоническом режиме и характеризующим весь спектр спокойных фациальных обстановок (карбо-

натная платформа - лагуна - озера - коры выветривания) [Попов и др., 1985, Обухов, 1986].

Рифтовый эоцен-сроднеолигоцсновый комплекс образовался в условиях рассеянного внутриконтинентального рифтинга (Попов и др.,1978, Юдахин,1981) и представлен лагунными и озерными пестроцветными формациями, иногда с вулканитами. Главным тектоническим режимом в это время было субмеридиональное растяжение обширного, периодически затопляемого ингресиями с юга пенеплена, занимающего всю Центральную Азию.

Орогвничессшй комплекс составляет основную часть чехла межгорных впадин и образовался при режиме внутриконтинентального рифтогенеза в условиях внутриконтинентальных озер, сухих дельт, саванн, иногда соленых озер(Параев,1985). Осад-конакопление происходило на фоне растяжения с севера на юг. Комплекс относится к молассоидным образованиям, в которых развиты пестроцветные, часто грубообломочные терригенные породы, но главной породой этих моласс являются глины, которые в южных частях впадин почти нацело составляют осадочный разрез. В целом эта толща представляет собой толщу надрифтовой депрессии. Она накапливалась при постоянном горизонтальном смещении фундамента и подстилающих формаций по пологим листрическим разломам в южном направлении. Эти горизонтальные движения вызвали разрывы осадочного чехла и разделение седиментационного пространства на отдельные впадины. Поэтому фациальный состав неогеновых отложений незначительно изменяется к бортовым зонам, которых в то время еще не существовало. Этот факт следует учитывать при прогнозе нефтегазоносности всех впадин региона.

Комплекс пострифтового сжатия (плиоцен-квартер) или позднеорогенический образовался в условиях резкого подъема территории, горообразования (Захаров, 1969, Калвода,1990, Са-дыбакасов,1990) и гравитационного разваливания горных обрамлений на прилегающие осадочные депрессии. В целом, в этот период мезозойско-кайнозойские бассейны Средней и Центральной Азии были окончательно оторваны друг от друга и между ними поднялись горные хребты.

В Центрально-Азиатском регионе при общем течении верхней коры к югу выделяются следующие основные области срыва: Ферганская: на бортовые зоны впадины: Центрально-Тяньшанс -кая: с север-северо-запада на юг-юго-восток на 150-200 км.;

Памирская дугообразная: с юга на север, северо-запад и северо-восток на 200-300 км.; Джунгарская(Зайсанская): на юг.

ФЕРГАНСКАЯ ОБЛАСТЬ СРЫВА

Ферганский бассейн - это крупный фрагмент (площадь около 40 тыс..км2) Западно-Тяньшанской некогда единой осадочной депрессии, сложенной следующими структурно-формационны-ми комплексами: локальным терригенным переходным риф-товым (Р-Т), плащеобразным терригенно-карбонатным платформенным (и-^з2) и молассоидным орогеническим (Рз3-0) Браташ, 1974, Крылов, 1968, 1971, Попов и др.,1978). Последний кайнозойский комплекс занимает до 80% объема бассейна и имеет мощность до 6-7 км. В течение всей истории формирования бассейна преобладало рифтовое окраинно-континен-тальное растяжение. Сначала в пермо-триасе листрическими разломами оформились контуры будущей впадины, которые в юрское время подчеркнулись континентальными грабенами. В ходе верхнеюрско-палеогеновой трансгресии образовался регионально развитый чехол, в то время соединявший Афгано-Таджикскую, Таримскую, Ферганскую, Джунгарскую и др. осадочные депрессии Центральной Азии. Стабильное платформенное развитие территории было прервано мощнейшим внутриконти-нентальным рифтингом, связанным с глобальным импульсом растяжения на всей Земле. Из-за этого в олигоцене начался гравитационно-геодинамический срыв осадочно-метаморфического чехла с кристаллического основания в южном направлении. Наиболее значительных масштабов субгоризонтальный срыв достиг в конце плиоцена, -времени нового общепланетарного всплеска растяжения (Милановский, 1984).

В Ферганской впадине реализованы два основных механизма гравитационно-геодинамического срыва: по реологическому разделу (миоценовым солям) на северном борту и по хрупко-вязкому разделу в южной и северо-восточной прибортовой зоне.

В северо-западной части впадины с Чаткало-Кураминского хребта мощная (3-5 км) пластина верхнепалеозойских пород по поверхности миоценовых солей сползла во впадину на расстояние не менее 5 км, сформировав бескорневую гряду Супетау. Этот Северо-Ферганскрй надвиг надежно подтвержден бурением на площади Беномоз и сейсморазведкой МОП". Горизонтальные срывы простираются на десятки километров внутрь

впадины. Так, зоны аномальных пластовых давлений флюидов активны и в 15 км от бортов (площадь Супетау) и в 55 км (площадь Мингбулак), что связано с региональным срывом орогени-ческой толщи по глинисто-эвапоритовым слоям миоцена.

В южной бортовой зоне Ферганской впадины в осадочном выполнении отсутствуют ярко выраженные реологические разделы н в миоценовой толще отсутствуют соли. Вместе с тем в южной бортовой зоне проходит полоса наиболее полного стратиграфического разреза (Обухов, 1900), где развиты кайнозойский орогенический, юрско-мелозой платформенный и палеозойский пассивно-окраинный комплексы. Таким образом, в южной бортовой зоне основные горизонтальные движения происходили по хрупко-эязкому разделу внутри сильноизмененного, но неметаморфического палеозойского комплекса. Совокупность этих движений образовала погребенную Южно-Ферганскую взбрссо-над-виговую зону, субширотные адырныэ гряды и цепочку тыловых впадин (тектонических фрагментов) Сороковой параллели (по сейсмическим данным МОП"). Йадвигозоэ строение осадочного чехла выявлено также в пределах Нарынской моноклинали (Северо-Восточная Ферггна), где горизонтальное давление Бауба-шатинсксго хребта простирается вглубь впадины до месторождения Избасгсент (25-30 км) и формирует систему адыркых поднятий. Здесь также основные движения происходили по хрупко-вязкому разделу на глубине 6-8 км. и ташм образом в нефтегаго-образование был!1 вовлечены морские толщи палеозоя мезозоя, что обусловило чэт!(ую связь зон кефтегазонпкоплен^я о Ферганской впадина с зонами срывоз по хрупко-вязкому разделу, проходящему по палеозойскому шельфовому комплексу.

ЦЕНТРАЛЬНО-ТЯНЬШАНСКАЯ ОБЛАСТЬ СРЫВА

Высокогорное плато Центрального Тянь-Шаня осложнено системой глубоких кайнозойских впадин, приуроченных к зонам региональных разломов субширотного простирания. К ним относится Восточно-Чуйская, Западно-Илкйская, Иссыккульская, На-рынская, Атбашинская, Аксайская и другие более мелкие впадины Центрального и Северного Тянь-Шаня. В их разрезе выделяются переходный (Э-С-Р) и орогенический (р2 ^Рз -О) комплексы, из которых последний занимает до 90% объема. Мезозойско-па-леогеновый платформенный этап ознаменовался в этом регионе длительным размывом и только юрская рифтовая активизация

завершилась формированием узких приразломных грабенов. Все кайнозойские депрессии асимметричны: один из бортов, чаще всего южный наиболее погружен и осложнен взбросо-надви-гом. Причем, взбросы образованы из первичных листрических сбросов вследствие гравитационного разваливания горных обрамлений на осадочный чехол впадин. То есть все кайнозойские впадины, прогибы и депрессии являются полуграбенами, развивавшимися на Центрально-Тяньшаньском пенеплене в условиях регионального растяжения на борту крупнейшего Фергано-Та-римо-Афгано-Таджикского окраинно-континентального бассейна.

Гравитационно-геодинамическая неустойчивость Центрального Тянь-Шаня связана со значительной (свыше 10 км.) мощностью неконсолидированного чехла на северному борту Таримской впадины, где также расположен крупный Восточно-Ферганский верхнепалеозойско-юрский осадочный бассейн. Образование в олигоцене Таримского депоцентра прогибания обусловило ре-гиогиональный уклон внутрикоровых реологических границ и вызвало срыв внутри палеозойских карбонатно-терригенных формаций. Перемещение сорванных пластин осадочно-метаморфичес-кого слоя в южном направлении подтверждается формированием в передовой части мощного Кучарского пояса надвигов, а в тылу - пояса тектонически денудированных пространств, представленных консолидированными докембрийскими выступами и гранитоидными массивами Северного Тянь-Шаня. Отмечается, что очаги сейсмичности приурочены исключительно к земной коре и преимущественно к разделу К ! (Макаров, 1977). Максимум срывов пришелся на плиоцен-квартер, когда от Восточно-Чуйской, Западно-Илийской и Иссыккульской впадин на 50-70 км. к югу была отодвинута крупная Центрально-Тяньшаньская депрессия, в свою очередь разорванная поднятиями хребтов Байбичетау и Атбаши на Нарынскую, Атбашинскую и Аксайскую впаДины. Общее растяжение территории региона к югу достигает 150 км., что соизмеримо с правосдвиговыми перемещениями по Таласо-Ферганскому разлому(Буртман,1964). При геодинамических реконструкциях древние массивы Северного Тянь-Шаня полностью закрываются сползшими пластинами палеозойских толщ ныне сгруженными в складчатой области Южного Тянь-Шаня,

В целом в отношении нефтегазоносности межгорные впадины ТяньШаня традиционно считаются малоперспективными, что связывается с отсутствием в их разрезе хороших нефтематеринс-ких топщ и прежде всего морских отложений палеогенового и ме-

лового возраста. К этому добавляется и неблагоприятная геодинамическая обстановка. Все впадины приурочены к тыловой части мощного гравитационно-геодинамического срыва, передовая наиболее перспективная часть которого расположена на северном борту Таримской впадины, где уже открыты значительные скопления углеводородов. В тыловых полуграбенах Центрального Тянь-Шаня в течение основного этапа их развития господствовали условия сильного растяжения ( вплоть до разрыва осадочного чехла), что определило рассеяние миграционного потока УВ. Однако во впадинах с большой мощностью палеозойского чехла (это Нарынская, Атбашинская и Аксайская впадины, приближенные к передовой зоне срыва в Таримском бассейне) сохра няются возможности открытия скоплений УВ. В южных частях Чуйских и Иссыккульской впадин сохранен наиболее полный стратиграфический разрез осадочного чехла. В последние 5 млн. лет именно в южной части названных впадин образовались взбросо-надвиги с зонами антиклинальных складок, а значит и условия для формирования скоплений УВ.

ПАМИРСКАЯ ДУГООБРАЗНАЯ ОБЛАСТЬ СРЫВА

Геодинамически узел сочленения Афгано-Таджикской, Алайс-кой и Таримской впадин и складчатых дуг Памира может интерпретироваться как внедрение Памирской глыбы на север, раздвигание, раздавливание осадочных бассейнов. Особенно при этом деформирован мезозойско-кайнозойский чехол Афгано-Таджикской впадины (Шеин и др., 1980, Кравченко и др. 1990).

Афгано-Таджикская впадина была наиболее приближена к океану, что обусловило увеличение мощности платформенного мезозойско-палеогенового комплекса до 5 км.. Столь же большую (а иногда и до 7 км.) имеет орогенический олигоцен-четвер-тичный молассойдный комплекс, но развит он только в синклинальных зонах. Переходный Лифтовый комплекс известен в бортовых частях впадины. Платформенный комплекс разделен верхнеюрскими солями на два этажа. Подсолевые юрские отложения по данным бурения (например, Туюнтау, Южный Каратау, Япгызкак) и сейсморазведки характеризуются пологим залегани-ем(Кравченко и др. 1990). Надсолевая (мел-кайнозойская) толща значительно расчешуена и шарьирована, причем территория, подверженная деформациям контролируется зоной распространения юрских соленосных отложений.

По строению и мощностям мезозойских отложений территория Афгано-Таджикской впадины неотделима от сопредельной Аму-дарьинской депрессии и до конца палеогена они составляли единый седиментационный бассейн. Альпийские рифтовые движения способствовали обособлению впадины, в которой стала развиваться область интенсивного неогенового прогибания, по периферии ограниченная разломами листрического типа. Особенно мощное растяжение отмечалось на юго-востоке впадины (на территории современного Памира), где рифтогенез начался в мелу активным вулканизмом на Юго-Восточном Памире (Власов и др., 1980). Прогибание земной коры обусловили формирование регионального уклона в юго-восточном направлении и срыв над-солевой толщи по реологическому верхнеюрскому разделу. Так, восточный склон отрогов Юго-Западного Гиссара представляет собой гигантский цирк отрыва. В конце миоцена на плато Куги-тангтау и Байсунтау сначала серией листрических сбросов обособился удлиненный блок мел-палеогеновых пород площадью более 1500 км2, который по юрским солям был сорван внутрь депрессии и образовал надвиговую Келиф-Сарыкамышскую гряду. В тылу сорванной пластины открылись зияния, сложенные на поверхности юрскими карбонатами. Эти тектонически денудированные районы, освободившиеся от веса трехкилометровой мезонсайнозойской толщи компенсировали изостатическую флюктуацию всплыванием, поднятием. Рассчитанное поднятие составляет 3,7 км., что соответствует современным высотам отрогов Юго-Западного Гиссара.

В восточной части впадины главенствовали перемещения по хрупко-вязкому разделу. Сейчас уже доказано(Беккер, 1996, Кравченко и др. 1990), что в результате надвигообразования над-сапевой комплекс Кафирниганской, Вахшской, Обигармской и Кулябской тектонических зон был практически сдвоен. Предполагается, что обширная зона развития подсолевых юрских отложений (мощностью до 1 км. и площадью около 22 тыс. км2.) была перекрыта надвигающейся пластиной палеозойских пород Дарва-за и Северного Памира. Возможна и другая интерпретация этой геологической ситуации. Вероятнее всего в границы Афгано-Таджикской впадины по крайней мере до начала плиоцена включалась и территория современного Памира. Интенсивный позднеп-лиоценовый импульс, рифтового прогибания образовал региональный уклон, который обеспечил гравитационно-геодинамический срыв пластины мел-палеогеновых и большей части неоге-

новых пород по реологическим и флюидодинамическим разделам (прежде всего по юрским эвапоритам) с Памира внутрь впадины. Следы грандиозного надвигания хорошо выражены на восточном борту Афгано-Таджикской впадины, где на смятые и даже опрокинутые меловые и кайнозойские толщи под воздействием гравитации шарьированы крупные пластины пермо-триасовых образований хребта Васмикух (Бемский,1974). Перемещение аллохтонной пластины площадью не менее 20 тыс. км2 и мощностью до 3-4 км вызвало изостатическое всплывание обнажившихся (тектонически денудированных) породных масс, которое в свою очередь усилило тектоно-гравитационные явления, включив еще и расползание горных сооружений по хрупко-вязкому разделу. Так, на дневной поверхности оказались палео-зоиды Северо-Памирской, Гиндукушской и возможно Кунь-Лунь-ской тектонических зон. Это расползание вызвало появление на поверхности кристаллического основания региона и, в первую очередь, Бадахшанско-Юго-Западно-Памирского массива площадью около 19 тыс. км2. ВсплЫвшие палеозойские толщи и докембрийские массивы, а также гранитоидные интрузии разорвали некогда единое поле юрских образований. Самые крупные из этих полей - Бартангская структурная зона и зона Юго-Восточного Памира. Действительно, ныне удаленные друг от друга фрагменты юрских морских отложений обнаруживают явные черты фациального сходства (особенно верхнеюрские карбонатные толщи). Причем эти поля развития карбонатов выглядят явно чужеродными в окружении древних докембрийских гранито-гнейсовых массивов.

Таким образом, в результате новейших движений мел-неогеновая часть осадочного чехла Памира был сорвана и как гравитационный покров (Памирский срыв) перемещена на территорию современной Афгано-Таджикской впадины, а триас-юрское основание оказалось разорванным и разобщенным изостати-чески всплывающими докембрийскими массивами. О молодом возрасте их появления на поверхности говорит отсутствие продуктов размыва гранитных массивов в окружающих их мезозойских толщах. Действительно, еще АГансер отмечал как Гималайскую загадку состав меловых конгломератов, выполняющих узкие межгорные грабены; окруженные со всех сторон гранито-гнейсовыми массивами, но конгломераты в них представлены галькой терригенно-карбонатных палеозойских пород. Отметим повсеместное развитие тектонических контактов

между структурно-формационными комплексами. Толщи палеозойских пород существенно метаморфизованы, рассланцова-ны и вытянуты узкими полосами вдоль зон глубинных разломов (Власов и др. 1991). Значительные масштабы гравитационно-геодинамических явлений могут вызывать внедрение легкой кислой магмы. Причем возраст гранитных интрузий отмечает начало горизонтальных подвижек (на Памире и Каракоруме - от раннего мела до плиоцена).

Материалы по Алайской впадине также показывают, что она является тектоническим фрагментом Афгано-Таджико-Таримской палеодепрессии, ныне инверсированным и осложненным надвигами. Современная ее структура образована в результате разрыва и перемещения южной половины на запад в Кулябский прогиб. А затем оставшийся блок(современная Алайская впадина) был сжат фронтальной частью Памирского срыва (Обухов, 1994).

Нефтегазоносность Афгано-Таджикской и Алайской впадин с гравитационно-геодинамических позиций во многом контролируется срывом с Памира и Каракорума в северном направлении по хрупко-вязкому разделу (на глубине 12-15 км,), вовлекшем в перемещение всю осадочную толщу. Таким образом мобилизуется весь нефтематеринский потенциал морских палеозойских и мезозойских отложений, который может обеспечить формирование крупной поднадвиговой зоны нефтегазонакопления на востоке Кулябского прогиба и у северного склона Заалайского хребта и в долине Маркансу. Эта крупнейшая дугобразная поднадвиговая Кулябско-Алайская зона нефтегазонакопления, обрамляет с севера Памирскую область срыва и протягивается от Северного Афганистана через Кулябскую мегасинклиналь, Алайскую впадину и Яркендский прогиб Таримского бассейна. Вся эта зона пред-тавляет большой интерес для поисков месторождений нефти я/или газа, расположенных преимущественно на больших (около 5 км.) глубинах, вблизи выходов плоскостей срыва к основанию мезозойско-кайнозойских бассейнов (Обухов, 1994).

Гравитационно-геодинамическая интерпретация развития Памира позволяет сделать весьма важные выводы. Хорошо известно пскровно-падвигоБсе строение плато Пот вар и Кохат в Пакистане, на которых срыв осадочной толщи обусловлен присутствием докембрийских солей (МсОоидаН, 1991). Таким образом, с Памиро-Гималайского региона сорван осадочный чехол и на северо-запад в Афгано-Таджикскую впадину и на юг в Предгима-лайский прогиб. Гигантское поднятие этой горной системы обус-

ловлено изостатическим всплыванием обнажившихся докем-брийских массивов и гранитных батолитов. Разумеется, все верхнекоровые движения происходят на фоне мощных перераспределений мантийских масс, связанных с первичным процессом рифтогенеза, вызванным расширением Земли. Таким образом, возникновение и развитие орогенов вполне может быть объяснено в рамках концепции расширяющейся Земли, и даже такой классический пример коллизионного взаимодействия плит, как Гималаи, может иметь иную - гравитационно-геодинамическую интерпретацию. Более того, весь Альпийско-Гималайский пояс в кайнозое начал свое развитие как рифтовая система, реликтами которой являются котловины Средиземного, Черного, Южно-Каспийского морей и многочисленные межгорных впадины Центральной Азии (а восточнее и впадины Китая и Дальневосточных морей). Активное рифтовое прогибание вызвало в дальнейшем массовые гравитационно-геодинамические процессы и лишь последующие изостатические поднятия сформировали горные системы.

ДЖУНГАРСКАЯ ОБЛАСТЬ СРЫВА

Джунгарский регион - это система межгорных впадин, генетически связанных с крупнейшей осадочной депрессией Центральной Азии - Джунгарской мезозойско-кайнозойской впадиной. Эта система включает Восточно- и Западно-Илийские и Зайсанс-кую • впадины а также неглубокие малоизученные Прибалхашс-кий, Северо-Джунгарский и Алакольский бассейны. Тектоническое ограничение всех этих бассейнов, увеличение мощностей чехла к бортам и их фрагментарный структурный каркас (Ли, 1975, Ерофеев, 1989, Кунин и др., 1986) а также общие геодимамические тенденции этой части Азии позволяют предположить, что все впадины до олигоцена составляли единую осадочную депрессию, сочленявшуюся на юге с Таримским бассейном. В неогене эти бассейны отделились друг от друга, а в плиоцен-четвертичное время обособились горными хребтами. Поэтому даже мелкие межгорные бассейны могут оказаться промышлен-но продуктивными: Наиболее изучены Зайсанская и Восточно-Илийская впадины, анализ материалов по которым и.составляют основу этой главы.

Неметаморфический чехол наиболее изученных Зайсанской и Восточно-Илийской впадин по данным сейсмостратиграфичес-кого изучения и анализу истории развития подразделяется на следующие структурно-формационные комплексы: акгивно-ок-раинный нижнекаменноугольный (фундамент); рифтовый ок-раинно-континентальный (С2-Р); рифтовый внутриконтиненталь-ный (T-J); комплекс платформенной стабилизации (J3 -К, в осадках выражен слабо); внутриконтинентальный рифтовый (f 2

2). Основную часть осадочного чехла впадин Джунгарского региона составляет орогенический комплекс(Р33- Q), образованный в условиях внутриконтинентального рифтогенеза в режиме интенсивного прогибания с темпом 50-200 м./млн. лет на фоне растяжения. Комплекс накапливался при постоянном горизонтальном смещении фундамента и подстилающих формаций по пологим листрическим сбросам в южном направлении к Таримс-кому внутриконтинентальному бассейну. В плиоцене-квартере произошло поднятие горных обрамлений, их гравитационное разваливание на прилегающие впадины (Благоволин, 1985).

Особенности нефтегазообразования наиболее хорошо изучены в Зайсанской впадине. Ее основной объем сложен относительно маломощным (500-1800 м) преимущественно глинистым чехлом, сформированным в орогенический этап (í?3- Q) развития. В прибортовых зонах развиты узкие вытянутые мульды, выполненные углесланценосными толщами переходного -(P-T-J) рифтового комплекса мощностью более 3000 м.(Кендерлыкская, Чиликтинская и Карабулакская мульды). В последней на Сарыбулакской площади из пермских отложений получены притоки высоковязкой нефти (Ерофеев и др., 1989). Эта при-разломная складка входит в Манракскую взбросо-надвиговую зону, протягивающуюся в субширотном направлении вдоль южного склона хр.Манрак и Саур и сочленяющуюся на востоке с надвиговым поясом Карамай-Урхо (Wu Qingfu,1985).

По сейсмическим данным установлено значительное влияние срывов на образование структур. Максимум структурообразова-ния приходится на плиоцен-квартер, но первичными были рифто-вые пермотриасовые движения, когда пермский бассейн Джунгарии субгоризонтальными срывами к югу был разорван на отдельные фрагменты (мульды). Тектонически денудированные области в раннем мезозое образовали горы с сопровождающим их на-двигообразованием. По палеогеотермическим данным определены масштабы размывов (Обухов, Гречишников, 1993). Так, ран-

неюрские отложения на глубине около 1,5 км. прогреты до 120° С (Ro-0,62%), тогда как среднеюрские толщи, залегающие всего лишь на 50 м выше не прогреты и до 60° C(Ro-0,20%), что объясняется уничтожением значительной (до 1000 м) толщи нижнеюрских отложений. Выявлено также значительное несовпадение пластовых температур (в инт.2960-3036 м.- 64° С) и палеотемпе-ратур прогрева (сответственно около 130°С, Ro-0,67%), что указывает на инверсионное положение продуктивной толщи. Рассчитанная по этим данным амплитуда инверсионных движений и размывов изменяется от 3 до 6 км.

. На примере Зайсанской хорошо изученной впадины можно проследить влияние гравитационно-геодинамических срывов на нефтегазоносность. По данным АлАПетрова полученный углеводородный флюид характеризуется низкой катагенной зрелостью (Ro-flo 0,45, т.е. температура прогрева не выше 60° С), озерным континентальным генезисом (отношение пристана к фитану 1,3). Флюид состоит в основном из смол. Углеводородная часть (не более 5%) представлена главным образом каротиноидными соединениями. Незрелость флюида, отсутствие признаков окис-ленности, несоответствие степени катагенеза углеводородов и современной температуры пласта указывает на наличие ныне действующего очага генерации углеводородов. Скопление высоковязкой нефти в пермских отложениях Сарыбулакской площади вероятнее всего связано с палеозалежами, сформированными еще на рубеже Перми и триаса (Аксенов и др., 1990), но образовано оно в ходе плиоцен-четвертичного нефтегазогенерационно-го этапа. В это время интенсивные субгоризонтальные срывы в при- и поднадвиговых зонах активизировали рассеянные и сорби-рованые в пермских толщах УВ. Таким образом, в Зайсанской впадине отмечается механо-химическая активация нефтегазоге-нерационного потенциала пород(Трофимук и др., 1983), ранее уже производивших углеводороды. Следовательно, полученный Сарыбулакской скважине флюид представляет собой верхнюю возможно экранирующую часть поднадвиговой нефтяной залежи Сходные условия могут реализоваться в Чиликтинской мульде (к югу от Карабулакской мульды, южный борт Саурско-Манракского орогена). Здесь возможно открытие месторождений УВ также в поднадвиговых зонах.

В целом Джунгарский регион повсюду в зонах развития риф-тового пермо-триасового комплекса имеет повышенные перспективы нефтегазоносности в счязи с геодинамической неустой-

чивостью этих палеорифтовых зон, но крупные скопления УВ будут связаны с при- и поднэдвиговыми зонами. Причем значительными перспективами'обладают не только крупные, но и мелкие межгорные впадины, являющиеся тектоническими фрагментами обширных ныне разорванных палеодепрессий, и заключающие в себе древние зоны нефтегазонакопления.

Глава 3. ГРАВИТАЦИОННАЯ ГЕОДИНАМИКА ЮЖНО-КАСПИЙСКОЙ ВПАДИНЫ

Южно-Каспийская впадина относится к системе рифтовых впадин Альпийско-Гималайского пояса вместе с бассейнами Средиземного и Черного морей. Их важнейшей чертой является быстрое, почти катастрофическое позднеплиоцен-четвертичное опускание с темпом до 1400 м/млн.лет.. Южно-Каспийская впадина сложена главным образом мощными песчано-глинисты-ми дельтовыми комплексами палео-Волги, Узбоя и Куры.

Осадочный чехол этого, одного из наиболее глубоких на Евразийском континенте бассейнов, включает мощные (до 20 км) толщи мезозойских и кайнозойских образований Мезо- и Неоте-тиса. По современным плитотектоническим представлениям Южно-Каспийская впадина является реликтом задугового бассейна (Сборщиков, 1988, Шеин, 1980),зародившегося в результате спрединга в тылу Малокавказской островной дуги. Глубинные геофизические исследования свидетельствуют о возможном океаническом типе земной коры в погруженных частях впадины.

Строение осадочного разреза Южно-Каспийской впадины хорошо представлены в работах М.Аширмамедова, Л.И.Лебедева, А.А.Али-Заде, Н.Хаджинурова, К.Н.Кравченко, В.И.Дидуры и др., поэтому отметим только, что основной объем осадочного бассейна составляют терригенные кайнозойские прибрежно-морские, дельтовые и морские отложения, залегающие плаще-образно в виде крупных линзовидных тел и в целом образующие рифтовый орогенический этаж. Внутри этого комплекса целесообразно выделение следующих комплексов: раннего синрифтового (Рг^з). надрифтовой депрессии -N0 и пострифтового обрушения и локального сжатия N2-0 (Шеин и др., 1980).

По результатам анализа региональных сейсмопрофилей геодинамика региона в кайнозое полностью определялась рифтоге-незом. После непродолжительной палеоценовой стабилизации в Альпийско-Гималайском подвижном поясе начались рифтовые

движения, вероятно связанные с планетарным импульсом растяжения. Они сопровогсдапись интенсивным эоценовым вулканизмом на Кавказа, Эльбурсе, в Центральном Ирана. Главным результат рифтогенеза - формирование первичной расслоеннос-ти фундамента. Однако массированный гравитационно-геодинамический срыв начался только после среднеплкоценозсго резкого прогибания. Образованно сотпсзины Каспийского моря, Предкопетдагского и Месопотамского прогибов резко усилило масштабы и скорость гравитационно-геодинамического срыва осадочного чехла с кзазиплатформенной области Центрального Ирана. Пластины донеогенового чехла по реологическим разделам внутри верхней коры и по границам компетентных и пластичных пород были сорваны, надвинуты или вдвинуты в осадочный чехол окружающих впадин и прогибов. Так была сформирована дугообразная надвигово-сдвиговая структура Центрального Ирана, продолжающаяся в Юго-Западную Туркмению. Следовательно, пликативныэ деформации, грязевой вулканизм и диапи-ризм в неогеновом чехле Южно-Каспийской впадины были вызваны срывами мезозойского комплекса внутрь впадины. Главное направление субгорнзонтального тектонического стресса в Юго-Западной Туркмении простирается от бортоз о сторону Каспийского моря, т.е. волны сжатия и растяжения осадочных массивов проходили с состоха на запад. В этом же нспрззленки должен был распространяться и миграционный поток УВ. Таким образом, продуктивность разреза должна уселичиваться при удалении от бортоз впадины, однако не до ее центра, где сжатие и диапирообразозание препятствуют дальнейшему распространению УВ потока. Следовательно, в Южно-Каспийской впадине существует полоса максимальной продуктивности осадочного разреза, расположенная в сочленении сорванных с основания бортовых гон и сжатой наиболее погруженной центральной части впадины, нарушенной диапиризглом. В Юго-Западной Туркмении зона повышенной продуктивности разреза начинается в Гог-раньдаг-Окаремской и заканчивается в районе морских структур Огурчинская - Западно-Чекишлярская, поскольку западнее этой линии выклинивается мезозойский комплекс и начинаются крупные диатсровые и грязевулкгш:ческиз структуры. Восточнее этой зоны можно ожидать скопления УВ только в мезозойском комплексе. Из этого положения следует, что полоса повышенной продуктивности по направлению грапитационно-геодинамическо-го срыва становится стратиграфически моложе. Это одна из глав-

ных закономерностей в размещении нефтегазоносных комплексов в окраинно-континентальных осадочных бассейнах (Крылов, Бурлин,Лебедев,1988). В шельфовых зонах наиболее перспективными будут верхнекрасноцветныз, акчагыл-апшеронские и четвертичные отложения; на приморской суше- красноцветные толщи, а нефтегазоносность доплиоценовых толщ наиболее целесообразно изучать в полосе сочленения Гограньдаг-Окаремс-кой и Аладаг-Мессерианской зон. Отметим, что глубокопогру-женный срединный массив Южно-Каспийской впадины является конечным структурным элементом, к которому направлен весь региональный миграционный поток УВ. Поэтому, в центральных частях бассейна (например, »4а поднятии Година) в глубоких при-фундаментных зонах могут формироваться гигантские, скорее всего газовые и газокбнденсатные месторождения.

Глава 4. ГРАВИТАЦИОННАЯ ГЕОДИНАМИКА КАЙНОЗОЙСКИХ БАССЕЙНОВ ЗАПАДНО-ТИХООКЕАНСКОГО ПОДВИЖНОГО ПОЯСА

Осадочные бассейны Западно-Тихоокеанского подвижного пояса в большой степени порождены гравитационно-геодинамическими процессами. Как установлено Ю.К.Бурлиным, В.Г.Варнавс-ким, В.В.Ивановым, Г.Л.Кирилловой, Я.П.Маловицким, О.И.Суп-руненко, В.В.Харахиновым и многими другими общей особенностью строения восточной и юго-восточной Азии является значительное развитие ыйзозойско-кайнозойских рифтогенных структур. От внутренних зон континента (байкальских и монгольских впадин) через крупные нефтегазоносные бассейны Китая до молодых шельфовых впадин Западно-Тихоокеанского пояса простирается обширный регион рассеянного растяжения. С гравитационно-геодинамических позиций это растяжение порождено срывом и горизонтальным смещением пластин верхней коры в сторону океана. По-видимому, тектоно-гравитационное разваливание на границе континент - океан захватывает не только верхнюю кору, но и верхнюю мантию вплоть до корней континентов, уходящих по данным сейсмической томографии на глубины до 600 км. В связи с тем что континентальная плита с ее мантийным основанием легче океанической, контакт между ними проходит по сложной, но в общем наклонной плоскости, падающей под континент. По анализу катастрофических землетрясений "не плита скачкообразно поддвигается под дугу, а, наобо-

рот, соответствующий сейсмогенкый блок (клавиша) смещается в сторону океана, причем "выстреливаемый" блок продолжает преимущественно выдвигаться в океан" (Лобховсхий, 1388). Таким образом, пластины континентальной коры неуклонно разваливаются на океан, создавая перед своим фронтом поднятие островной дуги. Следовательно, зона Беньофа-Заварицкого -это зона активного контакта континентальных и океанических плит, в которой расслоенная литосфера континента пластинами надвигается на океанические структуры, как это трактовалось самим А. Н. Заварицким, а также Г.Штилле и П.Н.Кропоткиным.

Региональное строение кайнозойских осадочных тел Западно-Тихоокеанского подвижного пояса проградационное (наиболее молодые структурно-формационные комплексы смещаются от континента к океану) при грабенообразном типе ложа. По результатам сейсмогеологического анализа довольно равномерной сети профилей по Охотскому (до 350тыс.пог.км,) и Берингову (до 35 тыс.пог.км,) морям, выявляется, что вся кайнозойская история осадочных бассейнов этих морей проходила в условиях постоянного растяжения, вызванного срывом, сползанием расчешуенной верхней коры с окраин континента в океанические котловины.

Фундамент осадочных бассейнов Западно-Тихоокеанского подвижного пояса представляет собой преимущественно сорванные с основания чешуйчато-надвиговые метаморфические вулка-ногенно-терригенные, кремнистые и серпентинитовые сланцевые толщи, прорванные вулканитами. В них могут быть вмонтированы жесткие докембрийские и палеозойские блохи (возможно, обломки террейнов). Контакты между комплексами пород тектонические, обычны хаотические и олистостромовые толщи.В целом доверхнемеловой этап был периодом образования тыловодуж-ных геосинклинальных глубоководных бассейнов, отделенных от океана островными дугами(Зоненшайн и др., 1990). Согласно тектонике плит столкновение океанической коры Пгцифики с Евразийским континентом в конце раннего мела привело к образованию аккреционной призмы,сложенной фрагментами раздавленных осадочных бассейнов, островных дуг и террейнов. Дальнейший горизонтальный стресс обусловил региональный подъем региона. Однако аккреционный облик доверхнемелового фундамен-мента мог возникнуть в результате субгоризонтальных чешуйчатых срывов, инициированных позднейшими эпохами рифтинга.

Мощные срывы пластин мезозоид с континента подтверждаются грабеновой структурой залегания осадков ранней синрифто-

вой стадии ( К2 - ). В это время произошло дробление сбросами пенепленизирозанного складчатого основания и заложение системы полуграбенов, выполненных угленосными грубозернистыми осадками. Господствовало значительное горизонтальное растяжение в сторону океана. В терригенно-угленосных отложениях встречается обычно много прослоев туфоа и туфотерри-генных пород. Вулканический материал поступал из Охотско-Чу-котского вулканического пояса. В целом толщи ранней синрифто-вой стадии последующими этапами субгоризонтальных срывов и растяжений были разорваны на отдельные узкие фрагменты и удалены друг от друга и от мест первичного залегания, а в настоящее время выполняют наиболее погруженные зоны грабенов.

Основная синрифтовоя стадия (р2 --Рз) характеризовалась значительным расширением гргбен-рифтоз. На фоне усиливающейся трансгрессии в это время продолжалось интенсивное горизонтальное растяжение ложа, сопровождаемое разрывом ранее накопленного осадочного чехла. В Охотском море оформились две главнейшие зоны срывов - Сахалинская субмэридио-налькая с запада на восток и субширотная веерообразная Мага-данско-Кг^чатская с севера на юг и юго-состо;:. Эти два тектонических потока сочленяются по крупнейшем прааосдаигозой зоне, протягнаающейся вдоль оси впадины Даргогкна, где известна крупневшая с Охотскогл ьюрз зона потери корреляции сейсмической записи (Журавлев, 1993). В приконтснентапьных грабенах еще продолжалось накоплена угленосных толщ, но неуклонное развитие трансгрессии привело к затоплению приморских равнин и накоплению морских и прибрежно-«лорских глинисто-кремнисто-вулканогенных осадкоа(Бурлин,1982, Варнавский, 1994). В целом эоцен-олигоценоаый этап сформировал современный структурный план бассейнов Охотского и Бермнгоза коря с их характерным грабенообразным строенном ложа.

Стадия форыироо&ния надрифтовой долрсссми (Рз3- Ы22) охарактеризовалась трансгрессией и общим опусканием региона на фоне постоянного растяжения и дальнейшего разделения и отодвиг£ния осадочных бассейнов. Зто был этап накопления основного объема осадочного чехла окраинных морей и формирования современных островных дуг в зонах депоцентроо (точнее, в зоне осевой линии) олигоцен-миоценового бассейна, располагавшегося на континентальном склоне. Такая позиция обусловила гравитационно-геодинамический разрыв бассейна по его самой глубокой части и образование склонового поднятия, которое в

плиоцен-четвертичный этап превратилось в инверсионные дуговые сооружения. Общие погружения сформировали Дальневосточные окраинные моря почти в их современном виде. Конечно, размеры их были несколько меньше, отсутствовали глубоководные котловины и островные дуги располагалась ближе к континенту. В это время накапливались морские глинисто-кремнистые формации, иногда со значительной примесью вулканогенного материала (Бурлин, Свистунов, 1987). Скорость осадконакопле-ния достигала 250 м/млн. лет. Следует учитывать, что срывы пластин верхней коры вместе с расположенными на них седимен-тационными бассейнами приводили к тектоническому сочленению терригенных прибрежно-морских отложений с морскими кремнисто-терригенными и островодужными вулканогенно-тер-ригенными толщами.

Осадочные толщи олигоцена-миоцена представляют наибольший интерес в отношении нефтегазоносности, что доказано открытием промышленных скоплений УВ на Сахалине и его шельфе на суше Камчатки и Анадыря.

Последний пострифтовый этап (N23-Q) характеризовался наиболее резкими опусканиями и поэтому назван этапом пост-рифтового обрушения. В это время формировались глубоководные котловины в условиях интенсивного некомпенсированного прогибания (Южно-Охотская и Алеутская). Отмечается акгив-вный вулканизм. В этот период поднятия фундамента, связанные с растяжением по листрическим сбросам, разрывают осадочный чехол на северо-западном борту Южно-Охотской котловины и в зоне Центрально-Охотского свода. В целом происходит усиление контрастности тектонических движении на стыке суша -море Резко активизировался вулканизм и орогенные поднятия на Камчатке и Курильской дуге. Орогенез в прилегающих районах суши создал зоны сжатия только в узких зонах, непосредственно примыкающих к горным поднятиям. Движение пластин верхней коры по листрическим сбросам вызывало подворот передовых зон сбрасываемых блоков и формирование поднятий фундамента, разрывающих осадочный чехол. Практически на всех сейсмо-профилях характер контакта -фУнДамента и чехла является тектоническим, то есть чехол в Дальневосточных морях сорван с основания,а фундамент расчешуен и весьма подвижен.

ОХОТОМОРСКИЙ РЕГИОН

Осадочные бассейны Охотского моря представлены мощной (до 10 км) кайнозойской терригенно-вулканогенно-кремнистой линзовидной толщей, разбитой листрическими разломами. Площадь перспективных акваторий составляет не менее ЭООтыс.км2. Докайнозойское ложе Охотского моря осложнено серией крупных депрессий,выступов фундамента и наложенных на них грабен-рифтовых прогибов. Наиболее значительными осадочными бассейнами являются:

-Северо-Сахалинский промышленно нефтегазоносный с бассейнами спутниками Западно- и Южно-Сахалинским. Это наиболее крупный бассейн по объему и глубине погружения (до 8-10 км.);

-Западно-Камчатский второй по значимости и по объему осадочного выполнения, нефтегазоносный на суше Камчатки; -Северо-Охотский с глубинами погружения фундамента в среднем до 2.5 и в грабенах до 5-6 км;

-Южно-Охотский глубоководный тыловодужный, с мощностью осадочного чехла 2-5 км, но с глубинами погружения фундамента до 8-9 км.(из-за толщи воды).

Своеобразным тектоническим центром Охотского мегабассей-на является Центрально-Охотский свод, представляющий собой выступ фундамента, едва прикрытый маломощным (до 1 км.)пла-щом четвертичных отложений.Это дало основание для выделения Центрально-Охотского массива - жесткого блока с континентальной корой или террейна. Между сводом м Южно-Охотским бассейном расположена система узких субширотных грабенов.

В Охотоморском регионе гравитационно-геодинамический срыв был иницирован мощными юрско-меловыми прогибаниями,в результате которых образовались глубокие шлировые, флишо-идные кремнисто-вулканогенные бассейны. Их аномальная глубина и реологически неустойчивый состав отложений вызвали массированный срыв домеловой осадочной толщи с Буреинского , а возможно и Алданского докембрийских массивов, приведший к образованию аллохтонного Сихотэ-Алинь-Сахалинского складчатого пояса.Последующие за этим позднемеловые размыв и пенепленизация ознаменовали начало срывов по хрупко-вязкому и другим внутрикоровым разделам,что привело к вулканизму и рифтогенезу. В это время по крупным листрическим разломам блоки континента начали перемещаться к океану. От Приморья отделился Сахалино-Хоккайдский блок. В конце олигоцена в

связи с общепланетарной активизацией произошло углубление осадочных бассейнов и формирование уклона в сторону океана. В течение последующей неогеновой истории накопление осадочных тел происходило при постоянном "конвеерном" движении пластин фундамента.Так, толщи, которые в будущем составят складчатые сооружения Камчатки, были отодвинуты от Магаданского побережья и образовали тектонически денудированный выступ фундамента (Центрально-Охотское поднятие). В конце плиоцена произошло еще одно мощное общепланетарное событие -образовались глубоководные котловины ,а на суше начались орогенные поднятия.

В целом эволюция Охотоморского региона сводится к раздроблению и растяжению восточной окраины Евразийского континента под влиянием окраинно-континентального рифтогенеза (Восточно-Азиатский рифтовый пояс, очерченный Охотско-Чу-котским вулканическим поясом)(Иванов,1985,Варнавский, 1986). Следует отметить, что в Охотское море вклинивается и Верхоянский складчатый пояс, который по гравитационно-геодинамическим представлениям является мощнейшей зоной растяжения, срыва и расчешуивания, связанной со срединно-океани-ческим рифтом Северного Ледовитого океана (хр. Гаккеля).

Восстановление первичной структуры осадочных бассейнов Охотского моря можно произвести по региональным сейсмическим материалам, используя методику палинспастических реконструкций, т.е соединяя разорванные фрагменты нижних секций осадочного чехла. Так, горизонтальные масштабы растяжения в восточном ("сахалинском") направлении оцениваются в среднем в 150 км. за последние 33 млн. лет или около 0.5 см./год. На южном и юго-восточном ("магаданском") направлении растяжение достигает 1000 км. или 3 см./год. Детальный анализ сейсмо-профиля 1644 (впадина Дерюгина - южные Курилы) показал, что по степени деформированности кровли и подошвы сейсмокомп-лексов горизонтальные перемещения за плиоцен-четвертичный период составили 1,8-2 см./год. Таким образом, масштабы горизонтальных смещений вполне соответствуют, например, спутниковым наблюдениям. Отметим, что перемещается только верхняя расчешуенная часть земной коры вместе с расположенными на ней бассейнами. При этом происходит разрыв не только осадочного чехла, но и метаморфического слоя и на дневную (или морскую) поверхность выходят толщи основания. Таковы, напри-

мер, выходы гранодиоритов на о.Св.Ионы (Центрально-Охотский свод) или Центрально-Камчатский докембрийский массив.

Основной нефтематеринской свитой в осадочных бассейнах Охотского моря являются олигоцен-нижнемиоценовые глинисто-кремнистые отложения, которые практически везде погружены на глубины более 1,5 км. Содержание Сорг.( по данным Магаданской скважины) достигает 2,5% (в среднем 0,7%) при мощности до 2000 м. Характерно высокое содержание Сорг. в кремнистых породах, что, по-видимому, связано с тем, что в диатомовых илах создаются благопрятные условия для консервации УВ (Бурлин,1985). Весьма значительный нефтегазогене-рационный потенциал связан с палеоцен-эоценовыми угленосными отложениями, мощность которых в грабенах превышает 2000 м. Высокая насыщенность разреза гумусовым органическим веществом (до 2,5%, часто встречаются прослои и пласты углей), также сильный прогрев нижних секций осадочного чехла предопределяют значительные масштабы генерации преимущественно газообразных УВ. Вместе с тем эти отложения генерируют и нефтяные углеводороды (на суше Северо-Западной Камчатки известны нефтепроявления в угленосных палеогеновых толщах). В бассейнах Охотского моря геотермическая зональность отложений может значительно отличаться от традиционных схем. Значительное влияние горизонтальных движений на структуру осадочного чехла разрушает монотонность прогрева, создает аномальные зоны, в которых на больших (до 4 км) глубинах могут быть недостаточные для нефтегазообразования температурные условия, а чаще на глубинах около 1 км. фиксируется несоразмерно жесткий термический режим. Это связано с подворотом блоков по листрическим поверхностям и мощным воздействием гидротермального метаморфизма (Свистунов, 1992).

Таким образом, в бассейнах Охотского моря реализуются все условия для массовой генерации УВ. Нефтематеринские свиты в прогибах достаточно прогреты для вхождения в "нефтяное окно", но существенно затруднены условия эмиграции микронефти из нефтематеринских свит (Бурлин.1982, Коблов и др, 1938).

В целом нефтегазоносность бассейнов Охотского моря полностью контролируется в региональном плане геодинамической эволюцией данного участка акватории, а в локальном - наличием коллекторов. Это определяется тем, что горизонтальными движениями первичное залегание осадочных формаций полностью нарушено и осадочные тела ныне разделенные протяженными

(до 100 и более км.) выступами фундамента ранее составляли единое целое и, например, узкий грабен с небольшим объемом нефтематеринских пород в доплиоценовой истории был связан с обширными очагами нефтегазообразования. Весьма значительны и сдвиговые деформации, которые ещё больше усложняют картину первичного залегания осадочных тел.

Основная проблема нефтегазоносное™ Охотского моря - это проблема коллекторов(Коблов и др., 1979). Вместе тем активная нарушенность осадочных образований в том числе и зонами растяжения способствует созданию даже в глинистых толщах трещиноватых коллекторов. Поэтому поиски скоплений УВ в бассейнах Охотского моря должны быть связаны с тектонически активными зонами, контролируемыми региональным режимом растяжением верхней коры по магаданскому субмеридиональному и сахалинскому субширотному направлениямю и в которых осадочный чехол имеет максимальную мощность. Наиболее благоприятны зоны впадин и прогибов, расположенные в передовой части срывов, где соседствуют условия растяжения и локального сжатия осадочной толщи, где также отмечены очаги дегазации (Журавлев, 1993, Обжиров, 1995), проявляющиеся подводными метановыми факелами и скоплениями газогидратов. Таким образом, в Охотском море наиболее перспективны Западно-Камчатский шельф и северный борт Южно-Охотской котловины, которые в палеотектоническом плане являются продолжением нефтегазоносных зон шельфа Северо-Восточного Сахалина.

Северо-Сахалинский бассейн- это один из наиболее изученных бассейнов в регионе. Его важнейшими особенностями являются приуроченность к долгоживущей неогеновой дельте Амура и развитие на фоне устойчивого растяжения-срыва по глубинным листрическим сбросам, выявляемым по данным МТЗ (Харахинов и др., 1990). Дисгармоничное строение осадочного чехла обусловлено региональным растяжением нижних секций разреза и локальным сжатием верхних частей осадочной толщи (наблюдаемое, например, на месторождении им.Мирзоева). Горные сооружения Сахалина возникли в результате плиоцен-четвертичного разрыва кайнозойских отложений и изостатического поднятия тектонически денудированных зон фундамента. Следовательно, мощность и состав кайнозойских отложений не изменяются вблизи горных поднятий и сочленение осадочной толщи с метаморфическими образованиями горных хребтов происходит по крупным взбросо-надвигам. Поясним, что взбросо-надвиги (структуры

сжатия) на самом дела первоначально являлись субвертикальными частями листрических сбросов, которые в ходе гравитационного разваливания поднимающихся гор были трансформированы в протяженные субмеридиональные взбросо-надвиговые пояса, имеющие самостоятельный нефтегазопоисковый интерес.

Основными критериями, определяющими закономерности нефтегазоносное™ Северо-Сахалинского бассейна являются тектоника и литофациальный состав осадочного чехла, как это убедительно доказали ТААзимов, О.К.Баженова, Ю.К.Бурлин, Е.К. Бояршин, В.Г.Варнавский, А.В.Журавлев, В.М.Закальский, Э.Г. Коблов,B.C.Ковальчук, Ю.С.Мавринский, Ц.П.Свистунов, О.И.Су-пруненко, А.А.Терещенкоз, В.В.Харахинов и др. Тектоника определяет объемы ловушек и сохранность скоплений УВ. Эти параметры улучшаются от суши к шельфу. Литофациальные критерии определяют смещение этажа продуктивности от нижне-сред-не-миоценовых отложений на западе острова к средне-верхнемиоценовым и плиоценовым на востоке суши и на шельфе. Для олигоценовых горизонтов важна катагенная преобразованность глинисто-кремнистых толщ и связанная с нею трещиноватость.

Ресурсы бассейна имеют довольно высокую степень освоенности. Отношение разведанных запасов к начальным суммарным ресурсам для нефти составляет 0.57, а для газа 0.53, причем на шельфе освоенность гораздо выше чем на суше ( по нефти соответственно 0.88 и 0.25 а по газу 0.68 и 0.24). Вместе с тем следует учесть, что оставшиеся ресурсы имеют низкое качество. Они "размазаны" по мелким сложнопостроенным глубоким залежам с низкими дебитами. Перспективы поисков новых месторождений связаны прежде всего с шельфовыми частями бассейна прежде всего Восточно-Одоптинской антиклинальной зоны, расположенной восточнее главных шельфовых месторождений. Однако, структуры здесь мельче а также сокращена мощность средне-верхнемиоценовых продуктивных отложений. Вокруг уже открытых месторождений возможны открытия мелких сателлитных скоплений. В целом, в настоящее время экономически целесообразным является освоение только шельфа Северо-Восточного Сахалина. На суше все значительные открытия также уже сделаны и повышение эффективности поисково-разведочных работ может быть связано только с широким внедрением трехмерной сейсморазведки для подготовки сложных, тектонически разбитых объектов, в том числе и в поднадвиговых блоках. Возможны открытия и на новых направлениях- в палео-

геновых и верхнемеловых неметаморфических толщах(Мавринс-кий, 1969) на западе острова. Интересным объектом представляется Тымь-Поронайская зона (Центрально-Сахалинский прогиб), в которой сейсмическими работами 1993-1994 гг. выявлена большая (до 6 км.) мощность осадочного чехла. Здесь прогиб представляет собой тектонически ограниченный блок или фрагмент ранее единого Сахалинского бассейна, расчлененного изо-статическими поднятиями Западно- и Восточно-Сахалинского хребтов. Новым весьма интересным объектом являются поднад-виговые зоны в районах предгорий. Это протяженные субмеридиональные зоны на восточном и западном склонах Восточно-Сахалинских гор и крупная зона, развитая вдоль Западно-Сахалинского хребта и отмеченная, в частности, проявлением грязевого вулканизма.

ЧУКОТСКО-БЕРИНГОВОМОРСКИЙ РЕГИОН

В Беринговом море усилиями Д.И.Агапитова, Ю.К.Бурлина, О.П.Дундо, Б.Х.Егизарова, В.В.Иванова, .ЮАКолясникова, В.В.Харахинова и многих других выявлены и изучены крупные кайнозойские осадочные бассейны: Восточно-Анадырский, Нава-ринский, Нортон, Св.Георгия, Хатырский, Олюторский, Ильпинс-ко-Карагинсшй, а также бассейны глубоководной Алеутско-Ко-мандорской котловины. Характерной чертой бассейнов региона является их формирование в условиях интенсивного растяжения, продолжавшегося с конца мела по настоящее время.

Тектоническим центром Чукотско-Беринговоморского региона являются докембрийские Восточно-Чукотский и Юконский (Аляска) выступы кристаллического фундамента, по удалению от которых происходит омоложение складчатых зон. Отметим, что тектонические деформации также распространяются от этих стабильных блоков на север и на юг. Расползание верхней части земной коры хорошо фиксируется в структуре осадочных бассейнов, которые представляют собой грабен-рифты, ограниченные в основании листрическими сбросами и перекрытые слабодефор-мированным плащом надрифтовой депрессии. Геодинамика региона изучалась по сейсмическим профилях МОП". Так, в Анадырской впадине установлены срывы в основании осадочного чехла на Туманском поднятии; в Олюторской впадине выявлены разрывы осадочного чехла на континентальном склоне.

Граница сочленения Наваринской впадины и Алеутской котловины (Наваринское поднятие) по сейсмическим данным является морским продолжением Корякского нагорья. Здесь хорошо выражены зоны разрыва и растаскивания осадочного чехла. Океаническая кора Алеутской котловины как реликта плиты Кула по представлениям, например, \Л/огга11 (1991) субдуцирует под Наваринское поднятие, однако на востоке котловины её склон становится пологим и взбросо-надвиги сменяются сбросами.

Осадочный чехол Хатырской впадины дисгармоничен и сжат в юго-западном направлении не менее чем на 10%, что составляет около 20 км. Это сжатие несомненно связано с коленообразным поворотом структур Корякского нагорья на мысе Наварин (Корякский синтаксис). Субгоризонтальный срыв происходил внутри существенно глинистой эоцен-олигоценовой толщи ( ионайская и малленская свиты) и сопровождался глинистому диапиризму. Однако сжат и деформирован чехол только в пределах суши. На акватории сжатие почти немедленно переходит в растяжение с листрическими сбросами и склоновыми поднятиями, т.е. сжатие затрагивает только кайнозойский осадочный чехол, а общая геодинамическая ситуация в регионе характеризуется значительным растяжением земной коры в целом и даже покровно-надвиго-вое строение Корякского нагорья связано не со сжатием ,а с гравитационным срывом относительно тонких (2-3 км.) чешуй фундамента и надвиганием их друг на друга, причем масштабы этих срывов были существенно усилены зонами реологически неустойчивого "скользкого" серпентинитового меланжа.

Изучение геодинамической эволюции узла сочленения Анадырской, Наваринской и Хатырской впадин позволило предположить, что в своей ранней палеоген-раннемиоценовой истории они представляли собой единую осадочную депрессию с депо-центром в районе современного Корякского нагорья(Обухов, 1995) . В ходе горизонтального растяжения эта палеодепрессия была разорвана и расчленена изостатически всплывшими поднятиями Корякской складчато-покровной зоны. Аккреционный облик последней обусловлен многочисленными субгоризонтальными срывами. Отметим, что внутри Корякского нагорья в межгорных узких грабенах сохранились тектонические фрагменты морских палеоген-неогеновых бассейнов(Агапитов,1993) . Таким образом юрско-меловой граувакково-кремнисто-флишоидный окраинно-континентальный комплекс, ранее находившийся под 3-5 километровой толщей кайнозойских отложений был раз-

дроблен пологими срывами, обнажен и изостатически поднят на поверхность. В некоторых зонах последовательные срывы пластин мезозойских отложений закончились тектонической денудацией фундамента - океанического ложа, т.е. офиолитовые зоны в этом регионе появились не в результате обдукции океанической коры а из-за срыва с нее осадочно-метаморфического чехла. Океаническая кора сама по себе расчешуена (Коган, 1994) и поэтому легко вовлекается в общий гравитационно-геодинамический процесс, образуя аллохтонные офиолитовые пластины.

В регионе широко проявляются региональные сдвиговые зоны, одна из которых расчленила Анадырскую и Наваринскую впадины. Из представленных данных следует, что в начале кайнозоя вдоль приконтинентальной зоны Берингова моря под влиянием субгоризонтального расползания верхней коры развивались грабенообразные бассейны, которые в ходе дальнейших перемещений были разорваны и отделены друг от друга. Все ложе Берингова моря представляет собой относительно тонкий (около 15 км) расчешуенный покров, перемещающийся от Чукотско-Юконского докембрийского массива. Геодинамика этого гигантского оползня-покрова весьма напоминает течение континентального ледника. Перед его фронтом создаётся поднятие островодужной системы. Характерно, что под этим покровом "просвечивают" полосовидные магнитные аномалии М0-М14, что подтверждает аллохтонную природу ложа Алеутской котловины.

В главе детально рассмотрены особенности нефтегазонос-ности Анадырского, Хатырского и Наваринского бассейнов по материалам Д.И.Агапитова,В.Е.Архипова, Ю.К.Бурлина, А,К,Дер-тева.О.П.Дундо, Б.Х.Егиазарова, О.И.Супруненко, RF.Turner, D.M.Worall и многих других. Активный геодинамический и флюи-додинамический режим зон срыва обусловил повышенные перспективы нефтегазоносности в морских областях Хатырского и южных частях Анадырского и Наваринского бассейнов, а также в осадочных телах, развитых вдоль континентального склона Алеутской глубоководной котловины. Бассейны, расположенные вблизи тектонически денудированной области Восточно-Чукотско-Юконского кристаллического массива имеют существенно меньшие перспективы нефтегазоносности. Наиболее перспективным представляется Хатырский шельф в Беринговом море. Доказанная нефтегазоносность суши, наличие дельтовых формаций и увеличение размеров структур на шельфе делают этот участок наиболее сходным с бассейнами Сахалина. Примыкающая к не-

му российская часть Наваринского бассейна по геодинамическим критериям также представляется в отличие от американской зоны весьма перспективной.

Б пределах Чукотского моря выделяются кайнозойские Южно-Чукотский и Хоуп и мезозойско-кайнозойский Северо-Чукотс-кий бассейны, разделанные инверсионными поднятиями взбро-со-надвпговой зоны Геральд-Врангеля (Шипилов, Сенин, Юнов, 1989, Thurston, 1987). В этом регионе течение верхней коры происходило уже в северном направлении и к пассивно перемещающимся тыловым бассейнам относятся бассейны Южно-Чукотский и Хоуп (шельф Аляски). К северу тектоническая активность шельфа Чукотского моря увеличивается и подтверждение тому -погребенная взбросо-надвиговая система поднятий Геральд-Врангеля, сочленяющаяся на суша Аляски с покровно-складчатым сооружением хребта Брукса. Она связана с горизонтальным стрессом перемещающихся с юга верхнекоровых пластин, сорванных с Восточно-Чукотско-Юконского массива.Севернее поднятий Геральд-Врангеля располагается крупный Северо-Чукотский верхнепалеозойско-мезозойсшй бассейн пассивной континентальной окраины. Бассейн имеет рифтовые черты, но в южной части, вблизи взбросо-надвигов осадочный чахол заметно сжат. Но и здесь сжатие язляатся локальным эпизодом на фоне преобладающего растяжения. Подобные зоны срыва, трансформированного в надвиги, как это отмечалось для бассейнов Берингова моря, представляют наибольший интерес для поисков нефти и/или газа. Таким образом, в Чукотском мора по результатам геодинамического анализа наиболее перспективны акватории,расположенные северо-восточнее о.Врангеля и являющиеся геологическим аналогом нефтегазоносных областей Аляски.

В акватории Чукотского моря уже первые сейсмопрофилй показали наличие крупного глубокого окраинно-континентального бассейна. Интенсивные поисково-разведочные работы развернуты в американском секторе моря и на прилегающей суше Аляски (провинция Арктического склона с гигантским нефтяным месторождением Прадхо-Бей). И поэтому Чукотское мореможет считаться одним из первоочередных участков для поисков крупных зон нефтегазонакопления. Отметим только, что геологически сходной с нефтегазоносными структурами Аляски является аква-тория Северо-Чукотского бассейна. Изучение Южно-Чукотского бассейна нецелесообразно из-за малой мощности и кайнозойского чехла.

Глаза 5. ГРАВИТАЦИОННО-ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ НЕФТЕГАЗОСНОСТИ ОСАДОЧНЫХ БАССЕЙНОВ ПОДВИЖНЫХ ЗОН ЗЕМНОЙ КОРЫ

При анализе эволюции бассейнов мезозойско-кайнозойских осадочных бассейнов внутриконтинентальных и охраинноконти-нентальных зон земной коры четко выявляется, что господствующим геодинамическим режимом их развития является растяжение. Практически все этапы седиментогенеза можно назвать рифтовыми. Перемежаются они с периодами денудации и поднятий опять таки вызванными сильными растяжениями, т.к. орогенез есть последствие гравитационно-геодинамических срывов, которые сами вызваны рифтингом. Таким образом главным динамическим режимом развития Земли является импульсное, но непрерывное растяжение, что обеспечивается в рамках концепции расширяющейся планеты. Наиболее общие последствия господства подобного режима - фрагментарность распространения отдельных стратиграфических комплексов и грабенообразное строение ложа осадочных бассейнов. Тектонические особенности этого процесса хорошо изучены в концепции переходных(тафроген-ных) комплексов (Крылов, 1969, Летавин,1970).

В целом, осадочные бассейны развиваются на постоянно движущемся основании, что обусловливает их разрывы (по гонам максимальных мощностей) и горизонтальное растаскивание фрагментов. Ширина гравитационно-геодинамического потока имеет свои пределы, по видимому определяемые кривизной поверхности Земли, мощностью и вещественным составом сорванных пластин. Интересно, что краевые части региональных срывов представляют собой области завершенных гравитационно-геодинамических срывов осадочного чехла, т.е. относительно неглубоких срывов. Так, срыв чехла с Памира и Каракорума обусловил их изостатические поднятия, которые не позволили развиваться дальнейшему течению верхней коры в южном направлении. В окраинно-континентальных условиях, например, на Чукотке, разрыв по осевой зоне Анадырско-Хатырско-Наваринского палеобас-сейна и воздымание на ее месте Корякского орогена прервали более глубинные срывы коровых пластин. Таким образом и Пенджабский и Корякский синтаксисы обязаны своим происхождением первичным относительно мелким срывам, которые не позволили развиться в этих зонах более масштабным глубинным срывам. После срыва осадочного чехла развиваются изостатические под-

нятия, нарушающие сплошность нижнекоровых плоскостей срыва. Часто изостатические поднятия инициируют внедрения гранитных батолитов (например, на Памире), а этот батолит еще больше стабилизирует кору, действуя как глубокий (до 70 км.) жесткий массив. Поэтому региональные срывы имеют в плане вид системы дуг, сочлененых основаниями.

Наиболее общими региональными признаками развития гравитационно-геодинамических процессов являются: дугообразные формы структурных элементов, направленные выпуклостью в пониженные зоны; наличие древних, в том числе докембрийс-ких блоков в тылу дугообразных зон; развитие зеленокаменных серпентинитовых и офиолитовых поясов в межбассейновых структурах. Обнаружение грабенов и полуграбенов в основании осадочного чехла бассейнов также является прямым признаком срыва и течения фундамента (верхней коры).

Выявляются общие тектонические события, происходящие одновременно на всей планете - это периоды глобального риф-тинга, группирующиеся в позднегерцинский(С2.з-Р1;РгТ1), киммерийский (Т2; Тз-^; ^-КО и альпийский (Кг^.-Эг.-Рз- N1, Ы2-О) импульсные циклы. Более ранние события в рассматриваемых регионах сильно переработаны, поскольку в них особенно мощное развитие получили альпийские движения. Поэтому в межгорных впадинах Центрально-Азиатского орогенного пояса и окраинно-континентальных бассейнах Тихоокеанского подвижного пояса кайнозойская тектоно-седиментационная эволюция принципиально сходна. Позднепалеозойско-мезозойские события в этих двух регионах сильно различаются по масштабам проявления. На активной окраине масштаб прогибаний был существенно больше и соответственно более значительны последующие инверсия и размывы.

При анализе эволюции осадочных бассейнов подвижных зон земной коры выявлено также правило постоянства суммарной мощности неметаморфизованных структурно-формационных комплексов. Их общая мощность составляет около 12+/-5 км. В рамках гравитационной геодинамики это правило является закономерным следствием начала срывов после вхождения ложа осадочного бассейна в зону хрупко-вязкого раздела на указанной глубине. Из этого также следует еще один важный вывод: депоцентры (зоны максимальных мощностей) структурно-формационных комплексов не совпадают и, как правило, направленно мигрируют во времени к современной оси впадин.

Во внутриконтинентальных зонах очень важно установить первичную структуру ныне разообщенных осадочных бассейнов. В Центрально-Азиатском орогенном поясе новейшие горизонтальные движения образовали целые системы межгорных впадин, разделенные тектонически денудированными зонами, выраженными в современном рельефе горными сооружениями. В доолигоценовой истории Ферганская, Апайская, Афгано-Таджикская, Таримская, Джунгарская, а также многочисленные впадины Киргизии и Южного Казахстана составляли единый пояс окраин-но-континентальных осадочных депрессий. Разумеется они имели определенные различия в составе осадочного чехла, вполне объяснимые и палеоструктурным положением. Так, наиболее континентальные впадины Киргизии и Казахстана по Таласо-Ферганскому сдвигу вслед за глубокой Таримской впадиной вдвинулись к югу на 250-400 км., разорвав тем самым субширотный пояс формационно близких Афгано-Таджикской, Ферганской и Таримской впадин. Таким образом в этом регионе основной задачей является палинспастическая реконструкция додеформа-ционного размещения осадочных тел, которая в первом приближении решается путем "собирания" всех бассейнов и их фрагментов в единую окраинно-континентальную депрессию, причем практически все выходы домезозойских пород (горные складчатые зоны) оказываются перекрытыми плащом мезозойско-кайно-зойских формаций. После выполнения этой операции необходимо определение типа срыва, т.е. следует установить по каким субгоризонтальным поверхностям происходит перемещение ал-лохтонных пластин. Срывы по реологическим поверхностям внутри осадочного чехла (по эвапоритам)часто ухудшают условия нефтегазонакопления. Наиболее благоприятны зоны, в которых срывы осуществляются по мощной призме осадочных образований (по хрупко-вязкому разделу). Такова например Южно-Ферганская структурно-формационная зона, протягивающаяся через глубокий Восточно-Ферганский верхнепалеозойско-мезо-зойский прогиб в Северо-Таримскую палеозойско-мезозойско-кайнозойскую структурно-формационную зону, с которой связан один из крупнейших срывов в Центральной Азии. Действительно, большая глубина северного борта Таримской впадины (За-падно-Кашгарский и Кучарский прогибы), развитие в них неогеновых солей и главное - большая мощность палеозойских отложений обусловили гигантский региональный срыв палеозоид Центрального и Южного Тянь-Шаня на юг. По-видимому, этот срыв

начался еще в триасе, но максимум его приходится на плиоцен-квартер, когда окончательно оторвались друг от друга будущие межгорные впадины Центрального Тянь-Шаня(Восточно-Чуйская, Иссыккульская, Нарынская и др. и образовался скпадчато-надви-говый северный борт Таримского бассейна. По гравитационно-геодинамическим критериям на этом борту ожидаются весьма значительные отрытия, но связаны они будут с глубокими горизонтами, там где зона срыва подходит к ложу бассейна.

Самым оптимальным для нефтегазонакопления и нефтегазо-образования является случай, когда в осадочном разрезе равноценно представлены все структурно-формационных комплекса и такая полоса непрерывного (точнее, наименее прерывистого) осадконакопления существует во всех рассмотренных бассейнах.

Нефтегазоносность межгорных впадин характеризуется расположением основных нефтегазопродуцирующих и нефте-газовмещающих толщ в бортовых частях впадин; значительным влиянием тектонической и палеотектонической эволюции впадин на размещение скоплений УВ (воздействие срывов, взбросо-надвигов и сейсмической активности на генерацию,аккумуляцию и консервацию УВ); существенной ролью континентальных озерных и угленосных формаций в генерации УВ.

На основании анализа особенностей нефтегазоносности внутриконтинентальных зон и использования гравитационно-геодинамических критериев в работе осуществлен прогноз возможных крупных зон нефтегазонакопления. В Центрально-Азиатском регионе выделены зоны: Кулябско-Алайская (палеоген, мезозой, пермь); Ферганская Глубокая (палеоген, мезозой, палеозой); Зайсанская Поднадвиговая (юра, триас, пермо-карбон);

.Крупные зоны нефтегазонакопления обычно приурочены к валообразным поднятиям фундамента, по осевой линии которых проходит полоса проградационного сочленения структурно-формационных комплексов (наиболее полного страграфического разреза).Расположены крупные зоны в передовой части регионального гравитационно-геодинамического срыва, но еще не вовлечены в инверсионные поднятия. Таковы, например, Одоп-тинская зона на Северо-Восточном шельфе Сахалина, зона Прадхо-Бей - Барроу на Аляске. Во внутриконтинентальных регионах крупные зоны нефтегазонакопления приурочены к их внутренним прибортовым частям. Таким образом, внешние борта впадин, нарушенные взбросо-надвигамй, смятые в узкие антиклинали и частично размытые содержат мелкие и средние

месторождения УВ, а крупные ожидаются в погруженных частях перед взбросо-надвигами. Таковы месторождения в Центральном грабене Ферганской впадины (Мигбулак, Махрам) и южной части Кучарского прогиба Таримсхой впадины (Ша Кан на Табей-ском поднятии). Отличительная черта межгорных впадин - приуроченность крупных зон нефтегазонакопления к глубокспогру-женным частям впадин, которые до настоящего времени слабо опоискованы, т.е. основные открытия в них еще впереди.

Известно, что во внутриконтинентальных регионах основные срывы происходят по хрупко-вязкому разделу на глубине около 10 км. и по реологическим разделам внутри осадочной толщи. В окраинноконтинентальных регионах основное значение приобретают срывы, развивающиеся вблизи границы Мохо, а также внутри мощных флишоидных (геосинклинальных) формаций. В рассматриваемых регионах это триас-юрско-меловые формации, мощность которых превышает 5 км. Их глинисто-кремнисто-вулканогенный состав при общем флишоидном строении обусловливает значительную реологическую неустойчивость этих окра-инно-континентальных, зачастую тыловодужиых бассейнов. Поэтому пояс развития мезозойских скраинно-кснтинентальных "геосинхлинальных" бассейнов, протягивающийся от Тибета через Юго-Восточную Азию к Японии, Приморью и Сахалину и заканчивающийся в Корякском нагорье и на Аляске и определил гравитационно-геодинамическую активность юго-восточной и восточной окраины Евразийского континента.

Проградационное соотношение основных структурно-форма-ционных комплексов, также обусловленное гравитационно-геодинамической эволюцией осадочных бассейнов, отражается и в особенностях размещения и распределения по стратиграфическому разрезу месторождений и залежей УВ. То есть, по направлению срыва происходит омоложение нефтегазоносных комплексов с одновременным увеличением масштабов продуктивности и доли газообразных УВ(Крылов, Бурлин, Лебедез, 1988).

Гравитационно-геодкнамическоа происхождение р.;ногочис-ленных грабенов и полуграбеноа 9 ложе Охотского моря, позволяет прогнозировать низкие перспективы большинства выступов фундамента. Действительно, выступы, образованные в результате разрыва осадочных толщ а зонах повышенных мощностей (в локальных депоцентрах), именно поэтому облекаются преимущественно глинистыми осадками.

Наибольшими перспективами характеризуются зоны, передовые по отношению к региональному срыву. В этих же зонах происходит смена структурно-формационных комплексов - более древнего на молодой. Так, в районе суши Сахалина мощный (до 9 км.) преимущественно олигоцен-миоценовый бассейн сменяется на акватории северо-восточного шельфа на преимущественно плиоцен-четвертичный бассейн впадины Дерюгина. Соответственно от суши к восточному шельфу омолаживается диапазон не-фтегазоносности, увеличиваются плотности ресурсов и доля газообразных УВ. Повышенные перспективы передовых зон срыва связаны с оптимизацией структурных условий, улучшением условий сохранности скоплений УВ и оптимальным направлением флюидодинамического стресса, направленного от очагов генерации УВ в сторону формирующихся крупных ловушек.

В общем крупная, зона нефтегазонакопления представляет собой удлиненное валообразное поднятие с относительно уменьшенной толщиной разреза, разделяющее проградационно залегающие структурно-формационные комплексы. Это зона обычно подчеркивается крупными геологическими границами - континентальным склоном, погребенными взбросо-надвиговыми поясами, тектоническими выступами (Обухов, 1994,1995,1996).

В Охотоморском регионе подобные зоны нефтегазонакопления расположены, кроме классического примера шельфа Северо-Восточного Сахалина, на шельфе Западной Камчатки, в виде фрагментов на северном склоне Южно-Охотской котловины (в том числе Голыгинский прогиб) и в преддуговых бассейнах Тихоокеанского побережья. Менее крупные, но имеющие практический интерес зоны нефтегазонакопления протягиваются вдоль восточных склонов Западно- и Восточно-Сахалинских гор и на востоке Шантарско-Охотской впадины.

В Беринговоморском регионе относительно крупная зона нефтегазонакопления приурочена к шельфу Хатырского бассейна, а также южным зоны Восточно-Анадырского и юго-западным Наваринского бассейнов, но в целом из-за весьма значительных масштабов срывов трудно ожидать открытие здесь гигантских скоплений УВ. Разрыв палеодепрессий складчатым сооружением Корякского нагорья привел к расчленению нефтегазовых систем и невозможности массовых миграционных потоков по направлению тектонического стресса. В этом регионе определенный интерес представляют осадочные клинья у подножья кон-

тинентального склона, в том числе и в преддуговой позиции. Таков, например, нефтегазоносный бассейн залива Кука.

Крупнейшая зона нефтегазонакопления ожидается в Севе-ро-Чукотском бассейне. Здесь вдоль северного борта погребенной складчато-надвиговой зоны Геральд-Врангеля происходит смена верхнепалеозойского комплекса на мезозойский а далее к северу расположено крупное валообразное поднятие, протягивающееся вдоль континентального склона через гигантское нефтяное месторождение Прадхо-Бей и свод Барроу.

Таким образом, в Западно-Тихоохегикагм регионе по гравитационно-геодинамическим критериям прогнозируются следующие крупные зоны нефтегазонакопления (на малоизученных территориях и акваториях): Западно-Камчатская шзльфовая (палеоген, миоцен);Сахалинская Поднадскгсзгя (мал, палеоген, миоцен); Западно-Хатырская шельфозая (палеоген,миоцен); Северо-Чукотская шельфовая (мезозой, палгогем).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Поверхностные тектонические процессы определяются наличием хрупко-вязкого раздела (на глубине 12+/-5 ¡см) о земной коре и реологических границ в осадочной толще (соли, глины). 2. На бортах осадочного бассейна формируется региональный уклон хрупко-вязкого и реологических разделов,по которым при участии флюидодинамики происходит срыэ пластин компетентных осадочных толщ и вдвигание массизсз складчатого обрамления внутрь впадины. Освободившиеся от их веса тектонически денудированные участки изостатичесхи всплывают, усиливая региональный уклон и, как следствие, гравитационные срывы.

3.Глубина осадочного бассейна в 12+/-5 км является критической, превышение которой обязательно приводит к грааитаци-онно-геодинамическим явлениям. Если общая мощность осадочных тел в- какой-либо зоне превышает критическую величину, то верхняя часть земной коры начинает вести себя как единый тектонический поток, как подвижная."селевидная" масса, легко перемещающаяся по региональному уклону.

4. В Центрально-Азиатском регионе высокая подвижность верхних зон земной коры обусловлена развитием глубоких наложенных рифтовых верхнепалеозойско-мезозойских прогибов. Если в разрезе впадин присутствуют соли, то масштабы горизонтальных срывов существенно увеличиваются.

5. Влияние тектоно-гравитационных процессов на нефтегазо-носность межгорных впадин в целом всегда положительное, но зависит от типа срыва. Срывы по реологическим разделам в осадочной толще образуют ловушки нефти и/или газа, но одновременно и разрушают залежи. Поэтому в аллохтонном комплексе межгорных впадин залежи мелкие (до 1-5 млн.т) и коэффициент заполнения ловушек всего 0.2 - 0.4. В погруженных же частях впадин сами зоны горизонтального срыва из-за повышенной тре-щиноватости могут быть высококачественными резервуарами. . (месторождение Мингбулак).

6. Тектоно-гравитационные срывы по хрупко-вязкому разделу существенно активизируют процессы нефтегазообразования органическим веществом осадочных образований, затянутых в поднадвиг (под влиянием высоких температур и давлений, глубинных газов и флюидов, механо-химических реакций).

7. Продукты этого мощного очага генерации в поднадвиговом этаже вблизи поверхности срыва могут формировать крупные скопления УВ. Поэтому в межгорных впадинах наиболее крупные месторождения приурочены к глубоким(более 5 км) горизонтам в зонах с наиболее полным стратиграфическим разрезом. Почти все ныне открытые месторождения в межгорных впадинах расположены в нарушенном аллохтонном комплексе.

9. В Джунгарском регионе на примере Зайсанской впадины показано, что в истории Земли было несколько периодов активизации гравитационно-геодинамических процессов: позднеперм-ский, триас-юрский, позднеолигоценовый и плиоцен-четвертичный. Все они причинно связаны с этапами рифтогенеза.

10. На примере Зайсанской впадины изучено влияние геодинамики на нефтегазоносность и показано, что скопление высоковязкой нефти на Сарыбулакской площади связано с повторной мобилизацией рассеянных в ранней истории палеоскоплений УВ, что обеспечено срывами внутри нефтематеринских толщ.

1.1.На примере Юго-Западной Туркмении показано, что в осадочных бассейнах подвижных зон земной коры существуют полосы максимальной продуктивности разреза, расположенные в передовой части регионального срыва.

11. В Западно-Тихоокеанском поясе горизонтальные перемещения пластин расслоенной коры вместе с расположенными на них осадочными бассейнами достигли максимальных величин (более 1000 км.), что отчетливо фиксируется на региональных сейс-

мических профилях и согласовывается с палеомагнитными данными.

12. По геодинамическим построениям наиболее перспективная зона нефтегазонакопления Северо-Восточного Сахалина была разорвана и северный фрагмент был перемещен в район шельфа Западной Камчатки, где и прогнозируется возможность открытия крупных скоплений УВ.

13. Анадырская, Хатырская и Наваринские впадины в своей доплиоценовой истории составляли единую крупную депрессию, которая в плиоцен-четвертичное время была разорвана по осевой части и между указанными впадинами поднялось Корякское нагорье. Из того следует, что все бассейны рассматриваемого региона имеют сходные закономерности размещения нефтяных и газовых месторождений, и крупные скопления углеводородов могут быть обнаружены на шельфе Хатырского и в юго-западной части Наваринского бассейнов.

14. Геодинамическая интерпретация сейсмических материалов и палинспастические реконструкции позволили установить, что многочисленные осадочные бассейны южной и восточной окраины Евразии, - это фрагменты некогда единого крупнейшего окра-инно-континентального бассейна. В ходе олигоцен-миоценовых и, особенно, плиоцен-четвертичных срывов он был разорван на отдельные грабены и полуграбены, между которыми образовались тектонически денудированные выступы фундамента.

15. Для изученных регионов крупная зона нефтегаэонакопления-это удлиненное валообразное поднятие, соизмеримое с длиной

бассейна, разделяющее проградационно залегающие структур-но-формационные комплексы и приуроченное к передовой части гравитационно-геодинамического срыва.

В целом гравитационная геодинамика - это необходимое дополнение к современным геотектоническим концепциям, позволяющее учитывать главнейшую структурообразующую тектоническую силу - гравитационную, значимость которой несомненна,так как шарообразность планет обусловлена прежде всего гравитационными причинами.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Гравитационно-геодинамическая модель развития осадочных бассейнов.

Первопричиной бассейнообразования является глобальный импульс рифтогенеза, который вызывает прогибание земной коры и осадконакопление; при вхождении ложа' бассейна в зону хрупко-вязкого раздела (обычно на глубине 12+/-5 км.), с бортов гравитационно срываются реологически расслоенные пластины чехла и фундамента, что вызывает инверсию и/или смещение де-поцентров осадконакопления. В целом, осадочные бассейны развиваются на постоянно движущемся основании, что обусловливает их разрывы ( по зонам максимальных мощностей) и горизонтальное растаскивание фрагментов.

2. Критерии нефтегазоносности территорий и акваторий на основе гравитационно-геодинамических моделей эволюции осадочных бассейнов.

Определение перспектив нефтегазоносности по гравитаци-онногеодинамическим критериям включает в себя: - восстановление или палинспастическую реконструкцию, первичного положения осадочных бассейнов и их оторзаниых фрагментов, а также зон нефтегазонакопления и структурка-фациальных зом; - сы-явление передовых наиболее перспектезных зон срыва; - установление типа срыва (наиболее благоприятны срывы, проходящие по мощной осадочно-матаморфичзгаи! толще).

3. Прогноз крупных зон нафтегазонахоллгния на малоизученных территориях и акваториях, выделенных по гравитационно-геодинамическим критериям.

В Центрально-Азиатское регионе выделяются следующие зоны: - Кулябско-Алайсодя (палеоген, мезозой, пзрмь); - Ферганская глубокая (палеоген, мезозой, палеозой); - Зайсанская поднадвм-говая (юра, триас, пераш-карбон);

В Западнэ-Тихооксакскои региона: -Западно-Камчатская шельфовая(палэоген,»4йоцен); - Сахалинская поднадвиговая (мел, палеоген, шюцегг); - Западно-Хатырсхая шельфовая (палеоген, миоцен); - Северо-Чуштохая шельфовая (мезозой, палеоген).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Особенности развития трещиноватости в угленосных отложениях среднего карбона западной части Донбасса. Добыча угля подземным способом. Научн.-техн.реф.сб., ЦНИИЭИуголь, 1978, N 3, с.17-19 (соавт.Шулыа В.Ф., Коробов В.Ф.)

2. Трещиноватостъ в среднекарбоновых угленосных отложениях северной части Донецкого бассейна. Добыча угля подземным способом,1978, N11, с.25-27 (соавт.Шулыа В.Ф.,Коробов В.Ф.,Строк Н.И.)

3.. Трещиноватостъ в угленосных отложениях восточной части Донбасса . Добыча угля..., N 12, 1979, с.23-26 (Шульга В.Ф., Строк Н.И., Коробов В.Ф.)

4. Основные принципы построения АФИПС "Палеогеография". В сб. "Материалы У-й конференции молодых ученых. Горючие ископаемые", МГУ, март 1978 (рукопись деп. в ВИНИТИ 24 июля 1978 г.) N 2516-78. Деп. с. 134-140.

5. Генетическое кодирование палеоландшафтов. В сб. "Материалы У1-Й конференции молодых ученых. Горючие ископаемые", М., 1979 (рукопись деп. в ВИНИТИ 26 июля 1979 г. N 2822-79.Деп.с.69-74)

6 .Представление фактического материала с помощью дескриптивного кода. В сб. "Материалы УШ конф. молодых ученых. Горючие ископаемые", М., 1981, с.85-89 (Рукопись деп. в ВИНИТИ 16 сентября 1981 г., N 4488-81-ДСП)

7 .Перспективы обнаружения залежей углеводородов несводового типа в Чу-Сарыеуйской депрессии. В сб. "Вопросы поисков залежей углеводородов". Сб.научн.тр'удов ИГиРГИ, М., 1984, с.84-90 (соавт. Тимонина И.В.)

8. Некоторые методические вопросы выделения возможных зон нефтегазонакопления несводового тмПа. В сб. 'Геологические аспекты поисков нефти и газа". Сб.научн.трудов ИГиРГИ, М., 1984, с.132-146 (соавт. Оруджева Д.С.)

Э.Обзорная карта нефтяных и газовых месторождений.Средняя Азия и Казахстан.ИГиРГИ,М.,1984(соавт.Крылов Н.А.,Оруджева Д.С.и ДР)

10.Особенности нефтегазоносных субассейнов молодых платформ. В кн. "Эволюция процессов нефтегазообразоэания в земной коре". Тезисы сов. в МГУ. М., 1984, с. 138-139 (соавт. Оруджева Д.С.)

11. Нефтегазоносные субассейны и формации межгорных впадин Центрально-Азиатского орогенного пояса. В кн "Формации осадочных бассейнов". Тезисы сов. в МГУ, М., 1985, с.244-245

12. Прогнозная оценка нефтегазоносности межгорных впадин Киргизии. В кн." Оценка и анализ неразведанных ресурсов нефти". Сб. научных трудов ИГиРГИ, М„ 1985, с.139-148

13.Формационные ряды межгорных впадин Центрально-Азиатского орогенного пояса. В сб. "Поиски нефтяных и газовых месторождений", М., ИГиРГИ, 1986, с.53-63.

14. Перспективы нефтегазоносности Алайской впадины. "Нефтегазовая геология и геофизика" М., N 3, 1986, с.9-13. (соавт. Воробьев В.Т., Оруджева Д.С.).

15. Перспективы нефтегазоносности впадин юго-восточнсй части Средней Азии и Казахстана. Геология нефти и газа, N 9, 1986, с.22-26. (соавт. Аксенов АА., Воробьев В.Т., Оруджева Д.С.)

16. Новые данные о геологии Зайсанской впадины. "Советская геология", N 11, 1986, с. 104-108. (соавт. Воробьев В.Т., Оруджева Д.С., Ведерников Г.В.)

17.Условия нефтеобразозания в межгорных впадинах востока Средней Азйи. В сб. "Нефтегазообразозание на больших глубинах", МГУ, М., 1986, с.е9-90. (соавт. Оруджева Д.С.)

18.Тектоника межгорных впадин Центрально-Азиатского орогенного пояса. В сб.'Геологические,геофизические и аэрокосмические методы поисков залежей углеводородов", ИГиРГИ,М.,1988, с.77-85.

19.Тектоника, формации и нефтегазоносностъ межгорных впадин. Средняя Азия и Казахстан. Монография, изд.'Наука", М.,1988, 128 с. (соавт. Оруджева Д.С., Глумаков П.В., Корниенко Г.В.,Табачникова Е.К.,Алексеев В.П.,Мамаджанов Э.А.)

20.Карта нефтегазоносности СССР. Масштаб. 1:2 500 ООО. ПГО "Центр:еология",М.,1988.(гл.ред.А.Н.Золотов,в копп.авт.)

21.Дескриптивное и генетическое кодирование. В кн. "Системный подход в геологии /теоретические и прикладные аспекты/. Тез. докладов Ш Всесоюзн.конф. Часть П, кн.1, М., 1989, с.137-139.

22.Перспективы поисков поднадвиговых зон нефтегазонакопления е 'Центрально-Азиатском орогенном поясе. В кн. "Тектоника и нефтегазоносностъ поднадвиговых зон", изд.'Наука", М., 1990, с.99-107 (соавт. Оруджева Д.С.)

23.Прогноз нефтегазоносности межгорных впадин Средней Азии к Казахстана на основе комплексной интерпретации космической геолого-геофизической информации. Обзорная инф. Сер. Геол. геофиз. и разр. нефт.мест., М., ВНИИОЭНГ.1990, 58 с. (соавт. Аксено! А.А., Воробьев В.Т., Оруджева Д.С., Мамаджанов Э.А., Руднев Г.И. Табачникова Е.К.)

24. Эволюция межгорных впадин Центрально-Азиатского орегьннег; пояса. Монография, изд. "Наука". М.., 1990. 88 с.

25.Манрак.скгя взбросо-надвиговая зона в Зайсансксй впадине и е< нефтегазоносностъ. В кн. "Геология и геодинамика нефтегазоносны: бассейнов СССР", ВНИГНИ, М.,1990,с.151-158.

26.Взбросо-надвиговые зоны в межгорных впадинах. В кн. "Шарьяжно-надвиговая тектоника и ее роль в формировании месторождений полезных ископаемых". Тез.докл. Ин-т геол. БНЦ УрО АН СССР, Уфа, 1991, с.26-27.

27.Результаты нефтегазопоисковых работ в Зайсанской впадине. Теология нефти и газа" N 10, 1991, с. 11-14. (соавт. Халимоз Э.М., Силич А.М.)

28.Поднадсигоаыа зоны нефтегазонакопления. В сб. "Состояние и перспективы развития геологоразведочных работ в Туркменистане". Тез. докл. Ылым, Ашхабад, 1991, с.51-52.

29.Условия нефтегазообразования и нефтегазонакопления в Зайсанской .впадине /Восточный Казахстан/. Отечественная геология, ,1993 N 4. С.6-10 (соавт. Гречишников Н.П.)

30.Надвиговые зоны Ферганской впадины. В сб. "Геодинамика и нефтегазоносностъ осадочных бассейнов СССР", М., 1891,с.134-146 (соавт. Шебалдин В.П., Горшенин Е.В., Мусаев, С.И., Силич А.М.)

31.Региональные исследования в межгорных впадинах. В сб. "Региональные исследсзания и новые направления поисков нефти и газа", ИГиРГИ, М„ 1992, с.121-132.

32.Рифтовое происхождение межгсрных спадин Центрально-Азиатского орогенного пояса. В кн."Рифтогенэз и мзфтегазонос-ностъ".Наука. М., 1993, с.149-156.

33.Рифтозая эволюция и тектоно-гравитациснноэ сжатие бассейнов Средней и Центральной Азии. В сб.Тсодинамическая эволюция осадочных бассейноз". Тез.докл. Международного симпозиума, М.,1992,с.112.

34.Гравитационная геодинамика в межгорных впадинах Центральной Азии. Геотектоника. N 3, 1994. С.77-89.

35.Results of" Petroleum Exploration in the Zaisan, East Hi and Alai Depression // Symposium on Sino-Russia Northeast Asia Petroleum Geology & Hydrocarbon Prospect Seminar. By China Petroleum Industry Press. 1994. pp 134-141. (Aksyonov A.A., Orudzheva D.S., Khalimov E.M., Silich A.M.)

38.Геодинамические критерии продуктивности осадочных толщ туркменской части Южно-Каспийской спадины. МГУ, (соавт. Оруджеза Д.С., Абрамова Л.Б., Завалишин А.И.) (а печати) 39.Now Petroleum Fields and Offshore Provinces in Russia // 14-th World Petroleum Congress, Stavangsr, Norway, 1994, (coauth .E.Khalimov, P.R.T.Lovelock, D.Orudzheva)

37.0садочные бассейны Чукотско-Берингозоморского региона и их нефтегазоносностъ. Тез.докл. соз."Тектоника осадочных бассейнов Северной Евразии" ГИН РАН. М.,1995. 138-140.

ЗВ.Эволюция и нефтегазоносностъ осадочных бассейнов Охотского моря. В кн. "Нефтегазоносностъ недр России". 4.2, ИГиРГИ , М., 1995. С.101-109.(соавт. Д.С.Оруджева)

39. Гравитационная геодинамика кайнозойских бассейнов Западно-Тихоокеанского подвижного пояса по сейсмическим данным. Тез. докл. сов. "Неотектоника и современная геодинамика континентов и океанов".ГИН РАН. М.,1996. С.111-113.

40.Petroleum Potential Map of Notheast Asia. ■ Scale 1:5000000. China Petroleum Industry Press. 1996.

41.Гравитационная геодинамика и нефтегазоносностъ Берингова моря. Тез. докл. XIY Губкинских чтений. ГАНГ, М., 1996. С.57 (соавт.Д.Д.Агапитов)

42.Гравитационная геодинамика нефтегазоносных бассейнов Центрально-Азиатского орогенного пояса. В кн. "Геодинамическая эволюция и нефтегазоносностъ осадочных бассейнов" . М.:Наука, 1997, с. 235-244

ЛР № 020657 от 11 ноября 1992 г. Подписано в печать 21. V. 1997 г. Формат 60x90 1/16 Объем 3,2 п.л., тираж 100 экз. Заказ № 30

Отпечатано в отделе технической документации Института геологии и разработки горючих ископаемых 117312 г. Москва, ул. Ферсмана, 50

Текст научной работыДиссертация по геологии, доктора геолого-минералогических наук, Обухов, Александр Николаевич, Москва

Il

í

7

/

МИНИСТЕРСТВО ТОПЛИВА И ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И РАЗРАБОТКИ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ

УДК 553.98.12 (551.24.1:553.98)

ГРАВИТАЦИОННАЯ ГЕОДИНАМИКА НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ БАССЕЙНОВ ПОДВИЖНЫХ ЗОН ЗЕМНОЙ КОРЫ

Специальность 04.00.17 - геология, поиски и разведка

нефтяных и газовых месторождений

ОБУХОВ Александр Николаевич

Диссертация

на соискание ученой степени

доктора геолого-минералогических наук

Москва 1997

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

Глава 1 . Основы гравитационной геодинамики f'3

Глава 2. Гравитационная геодинамика нефтегазоносных бассейнов Центрально-Азиатского орогенного пояса ЪЧ

Ферганская область срыва 42.

Центрально-Тяньшанская область срыва 53

Памирская дугообразная область срыва 60

Джунгарская область срыва 34

Глава 3. Гравитационная геодинамика Южно-Каспийской впадины )5Ь

Г лава 4. Г равитационная геодинамика кайнозойских бассейнов Западно-Тихоокеанского подвижного пояса

Охотоморский регион 165

Северо-Сахалинский бассейн

Чукотско-Беринговоморский регион ZiS

Анадырский бассейн 233

Хатырский бассейн 24 6

Наваринский бассейн 2

Бассейны Чукотского моря 2S1

Глава 5. Гравитационно-геодинамические критерии неф-тегазоносности осадочных бассейнов подвижных зон земной коры Ъ&З

Заключение

Литература -35^

ВВЕДЕНИЕ

Новая сейсмогеологическая информация по осадочным нефтегазоносным бассейнам позволила установить и обосновать значительную роль субгоризонтальных срывов в геодинамической эволюции верхних зон земной коры. Известно, что в образовании структуры бассейнов едва ли не ведущую роль играют листрические разломы с их уходящей в глубины коры субгоризонтальной плоскостью срыва. В бортовых зонах бассейнов и в орогенных областях обычны пологие срывы аллох-тонных пластин и бескорневые структуры. Определяющее значение для подобных субгоризонтальных срывов имеют реологическая расслоен-ность литосферы и осадочного чехла, а также флюидодинамические эффекты, способствующие горизонтальным деформациям при весьма незначительных нагрузках. Действительно,—земная кора—расслоена зонами резкого изменения физико-механических свойств пород - это хрупко-вязкий раздел (чаще всего совпадающий с верхней границей Конрада), переходная гидродинамическая зона, реологически неустойчивые поверхности вблизи Мохо. Следует отметить, что эти физические границы не образуют единых общепланетарных поверхностей. Они всегда слабо наклонны из-за поверхностной неоднородности земной коры. То есть верхняя кора с преимущественно хрупкими свойствами породных масс расположена на наклонных флюидодинамически активных ("скользких") поверхностях, что неизбежно заканчивается горизонтальными перемещениями верхней коры по региональным уклонам и образованием изостатически всплывающих тыловых зон срыва. Эти многоуровневые горизонтальные перемещения пластин расслоенной коры мы относим к классу гравитационно-геодинамических процессов, поскольку происходят они не под влиянием конвективных течений в

мантии, а за счет гравитационного перераспределения расслоенных породных масс в коре. Особенно крупных масштабов достигают горизонтальные срывы в мезозойско-кайнозойских бассейнах подвижных зон земной коры, к каким относятся межгорные впадины Центрально-Азиатского орогенического пояса (внутриконтинентальная область) и окраинно-континентальные бассейны Западно-Тихоокеанской подвижного пояса. Эти одновозрастные рифтогенные осадочные бассейны характеризуют два типа региональных геоструктур и являются нефтегазоносными, поэтому их совместное рассмотрение позволит выявить основные закономерности, определяющие эволюцию и особенности генерации, аккумуляции и консервации углеводородов в осадочных бассейнах различного геодинамического происхождения. Учет субгоризонтальных срывов и гравитационно-геодинамических явлений в этих бассейнах является в настоящее время наиболее важной проблемой, без решения которой трудно расчитывать на эффективные поиски скоплений углеводородов в поднадвиговых поясах и односторонних узких грабенах континентальных окраин. Исследование геодинамических преобразований нефтематеринских толщ, природных резервуаров и ловушек с учетом значительных масштабов горизонтальных движений в осадочных бассейнах мобильных зон земной коры а также разработка геодинамических критериев их нефтегазоносности и определяет актуальность работы.

Появление в середине XX века концепции тектоники литосферных плит или новой глобальной тектоники произвело переворот в геологии и создало впечатление, что все текущие проблемы могут быть легко и эффективно разрешены в рамках этой новой научной парадигмы. Сейчас предпринимаются многочисленные попытки привлечь методологический аппарат тектоники плит для поисков месторождений полезных ископаемых и прежде всего нефти и газа. В этой связи еле-

дует выделить разработки К.А.Клещева, В.С.Шеина, Л.П.Зоненшайна, Л.М.Натапова, В.Е.Хаина, В.П.Гаврилова а также многих ученых, развивающих геодинамические исследования применительно к отдельным нефтегазоносным провинциям (А.А.Абидов, В.Г.Варнавский, Р.Г.Гарецкий, Г.Ж.Жолтаев, М.А.Камалетдинов, Ю.В. Казанцев, Т.Т.Казанцева, Л.Э.Левин, В.И.Попков, Б.В.Сенин,Э.В.Шипилов, К.О.Соборнов, О.И.Супруненко, В.В.Харахинов и др.).Региональные геодинамические построения обладают достаточно высокими прогностическими возможностями. Сложнее обстоит дело с зональным а тем более локальным прогнозом нефтегазоносности. Для этих задач тектоника плит является еще слишком общей теорией, не учитывающей некоторые важные геологические моменты.

Центральным постулатом тектоники плит является предположение о конвективных течениях в мантии, обеспечивающих энергетику тектонических процессов в земной коре. Действительно, надежно установленным фактом можно считать спрединг или расширение ложа океанов в глобальной системе срединно-океанических рифтов. Однако, второй необходимый элемент конвективной ячейки - погружающийся или субдуцирующий поток до сих пор остается лишь теоретическим предположением. С различной степенью уверенности разные авторы на роль зон субдукции выдвигают глубоководные желоба, но до сих пор эти предположения остаются дискуссионными. Поэтому гносеологически равноценной выглядит гипотеза расширяющейся Земли (Е.Е.Мила-новский, А.И.Летавин, У.Кэри и др.), согласно которой поверхность Земли испытывает только растяжение. Тогда как образовались оро-генные зоны с их характерной покровно-надвиговой тектоникой? Механизм коллизии или столкновения литосферных плит кажется однозначно объясняет их формирование. Однако и здесь не все так просто, Огромные массивы докембрийских кристаллических пород или, как

их еще называют "гранитные ядра гор", могут оказаться тектонически денудированными зонами, с которых осадочный чехол переместился в периферийные складчато-надвиговые части орогенов (рис.1). Наиболее полно тектонические деформации фиксируются в расположении и структуре осадочных бассейнов. Внутри складчато-надвиговых поясов мезозойско-кайнозойские бассейны представляют собой сложную разобщенную мозаику тектонически ограниченных фрагментов, разделенных изостатически воздымающимися поясами метаморфических палеозойских и/или выступами докембрийских пород. Причем даже метаморфические складчато-надвиговые пояса порождены скольжением чешуйчатых пластин с возвышенных участков в пониженные по серпентини-товым и сланцевым реологическим разделам. Таким образом и орогены являются прежде всего зонами растяжения а затем уже изостатичес-кого воздымания и локального сжатия. Возможно только этим объясняется изостатическая аномалия под горными хребтами, выявленная еще Дж.Эверестом. При такой модели развития складчато-надвиговых поясов палинспастические реконструкции должны полностью опираться на сейсмогеологический и структурно-формационный анализ мезозойс-ко-кайнозойских осадочных бассейнов, включенных в орогенные области и обрамляющих их.

Целью работы является исследование гравитационно-геодинамические моделей эволюции осадочных бассейнов, разработка на этой основе новых тектонических критериев нефтегазоносности осадочных бассейнов подвижных зон земной коры и выявление наиболее перспективных зон нефтегазонакопления в рассматриваемых регионах.

При этом предполагается решить следующие задачи: -обобщение современного материала и развитие представлений о геодинамической эволюции осадочных бассейнов Центрально-Азиатского орогенного и Западно-Тихоокеанского подвижного поясов;

INTRUSIVE

Рис.1 Гравитационно-геодинамическая модель эволюции внутри-континентальных осадочных бассейнов

Верхний 10-15 километровый слой земной коры в геологическом масштабе времени ведет себя.как вязкая селевидная масса, легко пересещающаяся в горизонтальном направлении при наличии минимального уклона. Существенно способствует перемещению наличие хрупко-вязкого перехода в земной коре на уровне 10^3 км, а также флюидо-динамические явления в этой же зоне. Гравитационный срыв осадочных пластин происходит по границам стршстурно-формационных комплексов. Обнажившиеся площади древнего фундамента изостатически всплывают вслед за фронтом гравитационного срыва. Существенное увеличение мощности осадочного клина в этом фронте определяют их повышенный нефтегазогенерациониый потенциал.

-сейсмогеологический анализ зон растяжения и сжатия в осадочном чехле нефтегазоносных бассейнов указанных регионов; -выявление зон реологической и флюидодинамической расслоенности земной коры и осадочного чехла;

-построение гравитационно-геодинамических моделей эволюции осадочных бассейнов различных типов;

-анализ влияния гравитационно-геодинамических явлений на особенности нефтегазоносности и размещения зон нефтегазонакопления в осадочных бассейнах подвижных поясов;

-сравнительная оценка перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов подвижных поясов с выделением основных зон нефтегазонакопления в различных структурно-формационных комплексах.

Научная новизна работы заключается в следующих положениях:

1.Обосновано определяющее значение субгоризонтальных срывов для строения осадочных бассейнов подвижных зон земной коры.

2.Выделен новый тип тектонических движений, названных гравитационно-геодинамическими вследствие больших масштабов проявления и преобладания гравитационных сил в качестве первопричины тектонических деформаций крупных блоков земной коры.

3.Установлена связь взбросо-надвиговых зон орогенных областей с с растяжением земной коры, которое сопровождалось гравитацион-ногеодинамическими явлениями - субгоризонтальными срывами и изос-татическими поднятиями в тылу сорванных пластин.

4.Предложена гравитационно-геодинамическая модель эволюции осадочных бассейнов, объясняющая инверсию как результат срывов бортовых зон, возникающих после достижения бассейном определенной критической глубины (10+-5 км.).

5.Показано, что системы межгорных впадин в Центрально-Азиатском орогенном поясе и зоны изолированных полуграбенов на активных

континентальных окраинах Западно-Тихоокеанского подвижного пояса образованы в результате горизонтального растяжения и разрыва некогда единой осадочной депрессии в ходе гравитационно-геодинамического срыва пластин верхней коры в направлении к океанам.

6.Установлено, что максимальные перспективы нефтегазоносности связаны с передовыми по отношению к направлению гравитационно-геодинамического срыва зонами осадочных бассейнов. В тыловых зонах из-за сильного растяжения преобладает рассеяние УВ потока.

7.Разработаны гравитационно-геодинамические критерии прогноза нефтегазоносности недр.

8.Произведено ранжирование осадочных бассейнов изучаемых регионов и выделены наиболее перспективные зоны нефтегазонакопления внутри них.

Теоретические разработки автора использовались при планировании геологоразведочных работ в межгорных впадинах Средней Азии и Казахстана в рамках Комплексных проектов и учитывались при составлении документов по прогнозной оценке крупных регионов. Материалы использованы также при создании Карт нефтегазоносности СССР(1988, 1991 гг.), Обзорной карты нефтяных и газовых месторождений. Средняя Азия(1984, 1988 гг.), Petroleum Potential Map of Notheast Asia(1996).

Практическая значимость проведенных исследований определяется разработкой новых гравитационно-геодинамических критериев оценки нефтегазоносности малоизученных территорий и акваторий подвижных поясов и выделением на этой основе наиболее крупных возможных зон нефтегазонакопления. Это особенно важно для малоизученных акваторий, для которых определение участков с экономически оптимальной ресурсной базой является первоочередной задачей, в связи с большой стоимости морского бурения. Внедрение гравитационно-геодина-

мических исследований в практику нефтегазопоисковых работ позволит на региональном уровне выделить участки бассейна с максимальной концентрацией ресурсов в том числе и в поднадвиговых зонах, а на локальном уровне определить закономерности формирования отдельных месторождений, а значит и характер их нефтегазоносности.

По рассматриваемой проблеме опубликовано 43 работы, в том числе две монографии и один обзор. Основные положения докладывались на Всесоюзных семинарах и конференциях "Эволюция процессов нефтегазообразования"(Москва, 1984 г.), "Формации осадочных бассейнов" (Москва, 1985 г.), "Системный подход в геологии"(Москва, 1985,1989 гг.), "Нефтегазообразование на больших глубинах"(Москва, 1986 г.), "Тектоника и нефтегазоносность поднадвиговых зон"(Фрунзе, 1988 г.), Международной конференции "Рифтогенез и нефтегазоносность"(Чернигов, 1990 г.), III Международном совещании по тектонике плит (Звенигород, 1991 г.), Всесоюзном совещании "Шарьяжно-надвиговая тектоника и ее роль в формировании месторождений полезных ископаемых" (Уфа, 1991 г.), Конференции "Состояние и перспективы развития геологоразведочных работ в Туркменистане" (Ашхабад, 1991 г.), Международном симпозиуме "Геодинамическая эволюция осадочных бассейнов"(Москва, 1992 г.), Международном семинаре в Китае (Пекин, 1993 г.), XIY-ом Мировом нефтяном конгрессе (Ставангер, 1994), 28-ом "Тектоника осадочных бассейнов Северной Евразии"(Москва,1995 г.) и 29-ом "Неотектоника и современная геодинамика континентов и океанов" (Москва,1 996) Тектонических совещаниях, XIY Губкинских чтениях(Москва,1996).

Материалы работы апробировались также на ежегодных совещаниях Миннефтегазпрома СССР и Минтопэнерго РФ по рассмотрению планов геологоразведочных работ предприятий отрасли.

В диссертации использованы результаты личных исследований ав-

тора (1976-1997 гг.) по изучению тектоники и нефтегазоносности межгорных впадин Центрально-Азиатского орогенного пояса, осадочных бассейнов Сахалина, Охотского и Берингова морей. Фактологической основой работы являются материалы региональной и поисковой сейсморазведки МОГТ. По всем рассматриваемым в диссертации бассейнам проведен подробный сейсмогеологический анализ с выделением структурно-формационных комплексов, определением типов тектонических деформаций и геодинамического режима.

Были использованы материалы глубокого бурения и результаты геохимических, палеогеотермических и литологических исследований для выявления нефтегеологических характеристик малоизученных регионов и/или отдельных литолого-формационных комплексов.

Значительным источником информации служили опубликованные и фондовые геолого-геофизические материалы по нефтегазоносным бассейнам подвижных поясов южной и восточной окраин Евразии. Широко привлекались данные зарубежных исследователей, в том числе и по осадочным бассейнам Китая, которые служат связующей цепью кайнозойских депрессий Средней-Центральной Азии и Западно-Тихоокеанской активной окраины. Настоящая работа была бы невозможна без использования построений и обобщений, проведенных исследователями из региональных НИПИ системы бывшего Миннефтегазпрома, ИГиРГИ, ВНИГНИ, МГУ, ВНИГРИ, ВНИИгаз, ИТиГ и многих других научно-исследовательских организаций а также производственных объединений.

Диссертация состоит из введения, 5-ти глав и заключения объемом 378 страниц, включая 3 таблицы, 106 рисунков и список литературы из 284 наименований.

Главными методами настоящего исследования выбраны структур-но-формационный и сейсмоформационный анализы (Шлезингер, 1988, Кунин, 1989) , которые в совокупности с изучением нефтегеологи-

ческих аспектов составляют основу бассейнового моделирования. Осадочный бассейн - это геологическое тело, отличающееся от подстилающих образов�