Критерии прогнозирования залежей нефти и газа геофизическими, геохимическими и аэрокосмическими методами

Попсуй-Шапко, Геннадий Павлович

Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Критерии прогнозирования залежей нефти и газа геофизическими, геохимическими и аэрокосмическими методами
ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Критерии прогнозирования залежей нефти и газа геофизическими, геохимическими и аэрокосмическими методами"

Г 5 ОД

5 СЕН 13ЗЭ ГВОЛОГИЧВСКИЙ КОМИТЕТ РОССИИ

Всероссийский научно-исследовательский институт геофизических методов разведки

На правах рукописи Экз. к

ДОПСУЙ-ШАПКО Геннадий Павлович

уда 550.83.553._98

КРИТЕРИИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ И ГАЗА ГВОФИЗИЧЕСКИМИ, ИШМИЧВСКИМИ И АЭРОКОСМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Специальность 04.00.12 - геофизические метода поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Москва, -1995

Работа выполнена б Центре геофизических и геоэкологических исследований (ЦРГТИ) "Геон".

Официальные оппоненты: доктор технических наук Весепов К.Е.

(Всероссийский научно-исследовательский институт геофизических методов разведки);

доктор геолого-мин ер алогических наук Войтов Г. И. ( Институт планетарной геофизики Объединенного института физики Земли РАН);

доктор фш.-мат. наук, профессор Никитин A.A.

(Московский геологоразведочный институт им. С. Орджоникидзе).

Ведущее предприятие - Государственный научный центр Российской Федерации ВНИИгеосистем.

Защита диссертации состоится " 20 и октября 1995 г. в 10 часов на заседании Специализированного Совета при ВНИИгвофизикипо адресу: 101000 Москва, Покровка, 22, конференц-за]

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИгеофизи Автореферат разослан 19 сентября 1995 г.

Ученный секретарь Специализированного Совета кандидат технических наук

Н.П. Чижо

ОБДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

диссертационной работы определяется возросшей потребностью в приросте ресурсов углеводородов (УЗ) в связи с распадок СССР и отходом от России таких крупных месторождений, как Карачаганак, 1анажел, Тенгиз, .Цавлетабад - Донмезское, Газлннское и другие, а такне истощением фонда подготовленных и продуктивных структур. В ряде случаев из-за увеличения глубин и влияния соляно-купольной тектоники нефтегазопоисковая геофизика сталкивается с большими трудностями. В связи с этим требуется разворот поисковых работ на базе новых научных основ прогнозирования комплексом геофизических и геологических методов. Наиболее актуальны эти дроблены для Прикаспийской впадкнн с большим нефтегазопродуктивным потенциалом и Московской синеклизы, где в 1332 г. возобновились прюЕО-даше в 1370-8С-х годах поисково-разведочные работы, и где задача поисков УЗ ослонняется низким содержанием органического вещества (ОБ) в Еенд-рифейских отлокениях. Необходимость'развития, наряду с методами структурной геофизики, комплекса прогрессивных методов пряного прогнозирования залеаей потребовала создания новых направлений - геолого-геойизическш: критериев поиска, а также развития научных принципов кошлекспрования геофизических, геохимических и дистанционных методов.

Лель .работы. Разработка ноекх теоретических п методических основ кошлекспрозаккЕ геофизических, геохишческзх и аэрокосшче-скес петодоЕ прямого прогнозирования залезей небти и газа дая ускорения прироста их запасов.

Основные задачи работы:

I. Разработка теоретических осное концепции прогнозирования зале:-::ей 73, приуроченных к очага!,I кетасоматическкх процессов л связанных с шил сингекеткчных п постседаментациокннх нсиененп:'.

пород, страшащихся в геофизических и геохимических полях.

г. Исследование структурофоржрушцеп и не&тегазогенерирурцей роли кольцевых структур (КС).

3. Разработка методики построения геоданаглическо:; модели нефтегазоносного региона и ¡¿есторондения.

4. разработка геолого-геоыЕзпческкх критерпеЕ кошлексирова-ния геофизических, геохкллескЕх н аэрокосшгческпх методов при поисках: нефти и газа и их опробование в пределах Прикаспийского к Московского регионов.

Научная новизна:

- Метасоматические процессы при ускорении углеводородообразо-вания создают в районе залеш литофизические изменения пород, отражающиеся в геохимических и геофизических полях, что позволяет . разработать новые поисковые критерии геологических и геофизических методов прогнозирования- Геофизическим доказательством участия метасоматических процессов в кеготегазогенерации слукат соответствие аномалий магнитного поля, электрической поляризации с контуром иетасоматически измененных и пиритизированных пород, корреляция геосейсшческих зон повышенного затухания ж скоростных аномалий, а такие снижение ранговой корреляции гравитационных и глагнитных полей с участками нетасоыатической сульовтжзацки, доло-глитизацик, кальцЕтизацш и битукообразоЕанзя, корреляция зональности углеводородов с теркодгнамическох напряженностью геотемпера-

турного поля.

- Скопление УЗ, кроне линейных, нонет происходить таксе вблизи дуговых е кольцевых разлошв С кольцевых структур дзаыетрогл ЗСС-15СС кк), что позволяет использовать коеы:! способ попска, зак-лючгэдэйся в выявлении по косцос>тосншка1^ а дугозкдша.: гравитационным и магнитным ступеням несТлегазопродуагавннх кольцеЕЕх струк-

тур, их геоморфологической привязке на местности и опоисковании краевых зон концентров шириной 10-50 км комплексом прямых геофизических, геохимических методов и поисково-разведочным бурением.

- Дяя построения геодинамической модели региона, отражающей последовательность возникновения, формирования и движения глубинных геологических структур, по комплексу дистанционных и геофизических методов выделяют линейные и кольцевые нефтегазопродуктив-ше зоны, определяют их геохронологию и устанавливают принадлежность к ним выявленных ранее сейсморазведкой ловушек и очагов нефтегазогенерацш.

- Разработанные автором критерии прямого прогнозирования залежей комплексной методикой заключаются в обнарунении сопутствующих генерации и скоплению УВ ыетасоматнческих процессов замещения в фундаменте, доломитизации, сульфатпзации, битумообразованпи, рифообразоЕания в осадочной чехле, создающих сцементированные уплотненные столбы не только над, но и под заленью, запечатывающий слой, окаймленные зоной трециноватости. 3 геофизических полях указанные аутпгенные с нейтегазогенерацией образования проявлены дополнительным увеличением аномалии лд , слабыми положительными аномалиями, появлениш глубинных корней магнитных аномалий л Та,

а такге снижением до 0,2-0,3 рантовой корреляции гравиматнитных полей, сквозных аномалий "Ж", увеличением сопротивления (в том числе и под заленью), сейсмическими признаками метасоматичес-ких фаций - скоростной неоднородностью, ухудшением прослегшэаемо-стл, аноиальнакЕ эффектами в над- к подрайоне: фацию:, окайаляю-цемп эСфектака затухания скоростей сейсмичесшз: волн, скигешем значений Ур/^з . Используются участки корреляции наклонны:: осей синфазноети к смещения структурны:: планон временных разрезов с концентраки нефтегазсконтролирупцях кольцевых структур, а тагое

области унаследованных сквозных антиклинальных структур и зоны корреляции интимных п геохимических аномалий.

3 геохнгд-ческо:.: поле псисковнт.: прпзнакоь: служит наличие окайшяющЕс геозшмпческах аномалий УЬ контрастностью 3-100, а .такке микроэлементов е растениях (3-10), выраженных зеленил фототоном космоботоснимхов на суоне снренево-синего. Кроме того, характерна приуроченность к кольцевым структурам диаметром 3C0-I500 юл, узлам интерференции и перерывы линеаментов над залежью.

Столбы под и над. залежью и окаймляющие зоны проявлены через геоморфологические элементы ландшафта выровненной поверхностью, характерным типом почв, определенным рисунком и фототоном цветных носмофотоскшков, а метасоматические ореолы определяются по соотношению 1,65/2,22; 0,65/0,44 спектрозональных космофотоснш-ков.

- С помощью разработанных критериев нефтегазопоисковых работ выделены и подготовлены к бурению в пределах Троицко-Еарача-ганакской гряда Привольная и Каинсаиская АТЗ, прогнозируется Ка-мыснодьский свод, восточное продолжение Астраханского свода, а в Московской синеклюе-Вышне-Волоцкая и Молоковская АТЗ. В ранее рекомендованных перспективных зонах открыты Чкаловское, Вишневс-кое, Западно-Цветочное, Восточное месторождения.

Достоверность проведенных исследований подтверждается соответствием комплекса критериев известным эталонным объектам (Оренбургское, Копанское, Карачаганаиское месторождения) и обнаружением в прогнозных зонах новых месторождении (Чкаловское, Вишневское, Западно-дЕеточкое, Восточное).

Практическая значимость и реализация результатов исследования состоят в том, что обоснованный комплексный метод принят для внедрения ПГО "Уральскгеология" и Советом по прямым поискам Мин-

reo СССР, а аномалии типа залеяи Привольная и Каинсайская - к бурению в 1988 и I9S4 годах Мингео РСФСР и РАО "Газпром".

Разработаны новые, дополнительные критерии прямого прогнозирования комплексом методов, позволившие выделить объекты АТЗ и структурные зоны. Созданы новые способы поисков залеяей 7В, в том числе дистанционными методами.

Автором разработана геодинамическая модель Соль-Илецкого еыс-тупа, прибортовой зоны Прикаспийской впадины и Московской синекли-зы в пределах которых выделены несколько нефтегазоконтролирующих зон, а такке модель Кнно-Касгшкской впадины.

Прогнозируются нейтегазопродуктивные площади в Прикаспийской впадине (М I:I0G0 ООО).

Результаты ис следований внедрены в ПГО '"Оренбурггеология", ШО "Оренбурггазпром", ПО "Башефть", "Яазнефтегазразведка", ПГО "Новосибирскгеологая", Оренбургской и Уральской геофизических экспедициях. Выданы рекомендации до направлению поисковых работ на иге Оренбургской области, в пределах Клекского и Троицкого валоЕ.

Разработанные автором поисковые критерии использованы при составлении "Временных методических указаний по проведению геофизических работ с целью пряж поисков/Нефти и газа", Программы внедрения прямых не то до е поисков нефти и газа в ПГО "Оренбурггеология" на 1981-1285 гг., Комплексного проекта разведки на небть и газ в XI пятилетке в Оренбургской области, Координационного плана внедрения прямых методов поисков мингео СССР в IS8I-I285 гг., монографии "У1:з:с:о-хп.зчес1ге основы прямых поисков залепе"; неютп и газа" (IS8G г.).

Апробация работы. РазЕИЕаеыые в работе положения докладывались на П Кош республиканской конференции (IS74 г.), ХПУ (IS73), 1УШ (IS74 г.) п ЗЗХ (К75 г.) научно-технических конференция;: Б5ПИ, 17 Зсесоизкол Еколе-се;>3£каре по электромагнитный оойдярова-ниял (IS76 г.), Всесокзн-сх конференциях "Природные газн 5е:шк (АН СССР и LiEKí, IS76 н IS&.Í гг.) , республиканских совещаанях "ПроасхоЕденке нейти ц rasa а закономерности образования п разйе-цекия заяелел" г.1ъзоз - IS77r., IS8I г., ГубкшскЕХ чтенгях (ISb¿ г.), ученых советах лоЖзарубежгеодогия, ЗНИГШ, ШЛ>1лГГ, ' 5НЖЖ, КГеШГ, ШКа, НТС ЕГО "Оренбурггеология", "Ярославнефте-разведка", БашШЖнефть, Татнефть, Центргеофизика, ГЭЛР "ЕеСтеге-офЕзика", ВЫЫЕШС, ХХУП ¿¡егдукародном геологическом конгрессе (IS84 г.), на СоЕете Европейской ассоциации геофизиков (ISS4 и ISS5 гг.) и др.

Публикации. По теш ДЕСсертации опубликованы 2 шногра&иа, I методическое руководство, 53 статьи, в том числе в журналах ДАН. СССР, "Сое. геология", "Изв. вузов", "Нефтегазовая геология и геофизика", "Геология нефти и газа", трудах конференций, симпозиумов и Международного геологического конгресса. Автором получены семь авторских свидетельств, в том числе два на способ поиска залезиеи УЗ.

йактически": па терзал п личный вклад автора в реЕенЕв пробде-ш. Исследования автора, полоненные е ochoej диссертации, выполнены по районам Казахстана, Оренбургской обласзж, Азербайджана, -Золго-7ральсао2 нефтегазоносной проЕКЕцда, Iíockobckoíí синегллзЕ. Es времг работы 2 организация;: 1яъ21проыгаз, ВолгоУралЫШиаз, Dl-ZZISUT, ITS л "Геок" автором защищено Х6 отчетов, просмот-

рено cBHLe 35СС коалпческЕХ е енсотных фотооввыков, несколько тысяч определений газово-геохш-.шческо£ съеыки, сотни врекеЕных раз-

psscE СГТ, десятки карт магнитных полей. На этапе проектирования к разработки агтор являйся научный руководителе;.:, ответственный исполнителем тем к разделов, под его руководством с IS76 года осуществлялась разработка комплекса дистанционных и претшх методов е организациях Ь1П11промгаз, БолгоУралШЗШгаз, ШИПЯГТ, ИЗ НПО "ifeKTereoyisiiKa", дЕГТН "Геон" Роскошедра.

Структура п объем работы. Диссертация состоят из ЕЕедения, пяти глав л заключения, а такие списка литературы и приложений.

В перЕой глаЕе' рассмотрено влияние иетасокатических процессов при генерации УВ на создаваемые ими литофизические изменения пород, признаки мегасоштлческих полей вблизи залеяей УЗ, позволяющие их выделить из общего числа нефтегазовых ыестороядений, ис- ' следованы их геологические, геофизические, геохимические и термодинамические особенности.-

Вторая глава посвящена изучению нефтегазоносных кольцевых структур в пределах платформенного осадочного чехла седиыентаци-оеного бассейна.

В третьей главе дана методика построения геодинакическое модели.

Четвертая и пятая глаш посвящены вопросам разработки и опробования критериев комплекса геохимических, геофизических и дистанционных методов при прогнозировании залежей нефти и газа.

¿иссертация содержит страниц машшописного текста, 16 таблиц и Ь5 рисунков. Список литературы Еключает ICS наименований.

саверьению работы способствовали творческие контакты автора с учекыл:, коллегами по работе, а такие содействие со стороны ряда научно-исследовательских и производственных организаций.

Автор благодарен руководству ДЕГГМ "Геок", Роскомнедра, лГЭ 1-510 "НейтегеофизЕка" и ВНИКг-еосистеы л.Е.Солодилозу, 0.1.Кузнецову, А.Б.¡.¿Мальцеву, Р.Г.Берзину, О.С.Аккуратову за предоставленную еоз1.ю;:щость проведения работ, содействие при подготовке диссертации и обсуждение работы. Глубокую благодарность автор Еыра-кает научному консультанту доктору технических наук ¡¿.¡..Гшоскныу за советы на разных этапах исследований, поддеркку и помощь е проведении работ. Автор признателен сеоим коллегам по работе Ь.Ь.йуравьеЕу, й.З.Стаднику, Ю.&.КоновалоЕу, В.К.Ручнову, З.Е.Денисенко, И.Г.Дементьевой, З.А.Даикиной и л.П.Сззоноеой за критические замечаний и практическую помощь.

Научные контакты и благозелательная критжа со стороны П.Н. Кропоткина, К.Р.Чешжова, 0.Л.Кузнецова, Е.П.Лабрева, Б.А.Соколова, Е.ы.Михайлова, Ю.К.Щукина, и.А.Киричек, Н.А.Калинина, И.ш.Жукова, А.А.Никитина, О.Н.Марченко, Б.Ы.Валяева, Ш.у.Ыехтиева, 3.1,5. Березкина, В.Ю.Ьайченко, Б.П.Щербакова, Д.Л.Федорова, П.Ф.йвашш-на, К.Е.ЗеселоЕа способствовали успешному завершению работы.

СОДЗР&ШИЕ РАБОТЛ

I. Углеводородообразование ускоряется при воздействии глубинного гетасог,этического катализа, обусловленного нульсируггдз.ш гпдротеггальшддз и геопизичесглвд: полями ка Orí седп.гентацпонкнн бассейнов в период тектонической активизации. что позволяет разработать новые поисковые критерия геойгепческих методов прогнозирования. Геофизическим доказательством участия г.гетасоматическпх процессов в небтегазогенерацшт служат соответствие аномалий магнитного поля, электрической полчрпзадЕ-; с контуром метасоматкчес-ки измененных пиритизированннх пород, корреляция-геосейсмкческих бон повышенного затухания" и" скоростных ансглатп с 'участками мета-соматической •сулъбатизацш; доломитизация. кальцитизации п биту-мообрззования." корреляция зональности углеводородов с тешодина- -шческой напряженностью геотешературного поля.

Органическая""гипотеза,'разЕитач благодаря работам К.М.Губкина, Л.Пастера, Т.С.Ханта, Г.Потонье, С.С.Каметкина, Д.ЛеЕоросена, У.К.Гассоу, В.А.Соколоеэ, С .П .Максимова, В.В.Вебера, Н.Б.Вассое-, вича, В.А.Успенского, А.Ф.Добрякского, А.А.Тро&пдука, А.Д.Бакиро-ва, К.Н.Буялова.'К.Р.Чепикова,' ¡'..М.Нестерова, А.А.Петрова, З.А. 1\овтсроЕича, Ш.Ф.Мехтиева, В.Д.НалиЕкина, Н.А.Еременко, З.З.Хаи-ка, Б.А.Соколоез, А.Ы.Акрамходааева и других в "осадочно-мнграцк-спную", го Зассоевичу, теорию, не всегда позволяет разработать новые поисковые критерии прямого прогнозирования залекэн кеотп и rasa. создании гипотезы абиогенного синтеза, У_1, пачиная с Д.1.. ^зндслеева, -внесли сво:х екл&д В.Б.ЛсрГгрьез, ;í.л.Кудрявцев, П.Н. .^"сиотг.ги-:, Г. Н. Доленко, S. Б Лекала., .^.лрстцог, С. Г.". Сленга::, -¿.у.Дерсголъц, В.й.ДшнецкЕЙ, Г.а.Войтов, Б.м.Валяев, Н.С.Бескров-hkíí, а за рубежом - К.Ван-Орстанд, п.шркет, р.Рагинсон, т.¿д. ВаИсман, й.Хойль, T.AJIehk и другие. Однако и данная гипотеза не

объясняет ряд особенностей несутегазонакоппения регионов.

3 районах молодых платформ, рлштогенных зонах и современных мшгеосшшлпналъных прогибах с активным геоСшаздодаьшлическкл ре-гтаом и напряженной термобарнческой обстановкой вблизи концентров хольцевнх структур активно проявлено участие метасоматичес-процессов в генерации УЗ.

Еслк осадочно-штрацпонкая гипотеза подразумевает катагенез СЗ лзеь в узком интервале глубин главно:! базы нэйтегазогенерацнп (К>Н), то совместное действие составлдацах метасоматческого процесса на ранних стадиях седиментации морских осадков и выге ШН обеспечивает преодоление Еысокопотенциалъкого барьера изомеризации и циклизации цепочечных соединений 03 и превращение их в оле-шиее, циклические и нефтеароматические УЗ. Геологическая сухость данного яЕленш состоит в том, что на ОВ, ке успеЕсее. еще погрузиться в ГШ, воздействуют дополнительно глубинные промотирующие сшшды, поднимающиеся по вертикальным проницаемые зонам разломов п создающие необходимые термодинамические, термоакустические ш каталитические условия генерации 73 из осадочных пород всего разреза. Поэтому залели Еблнзи метастатических очагов оказываются сосредоточенными Еблизи линейных и дугоеых разломов, характеризуются термодинамической напряженностью геотермального поля. Прив-нос Н2 и пронотороЕ, увеличивающих коэффициент эмиграции, позволяет восполнить нехватку 03.

•¡Летасокатнческагяг, по Коркгнсдс^у, называются процессы за:.:е-ценпя, под воздействием глубинных йяшдое, одни:: минералов друга- • с изменением химического состава. 3 геохимическом поле вблизи метасоиатическц:: очагов происходит замещение предельны:: цепочечных УJ рассеянного в породе органического ЕецестЕа олескнами, циклическими и ароматическими ¥3 под

Еоздейстшем гдубннкЕс термальных сящцов. Зсж известкой реакцк- • ей декарбоксклЕрования СБ

£ -СООИ ^гтглжз < м ^ ^

где & - уг-леводорэдкь!; редхкал Нгп.1

исано оппсать и процесс вблизи аетасо:>с£ТЕчес:;»п; очагов, то он подразумевает дополнительнее есточннке п услозпя .\:-катализа (хсаталн-за в очагах метасоматоза) по сравнению с термохаталкзом органического углеводородообразования.

Цетасоматическое воздействие при углеводородообразованип Зугя.ъ общем случае будет определяться степенью-дисперсности органического Еецества 5орг. и количеством поступившие в пласт термо-

(¿71

каталитических ионов

1 Г / о сС?Па. \

¿угл. = У ( ¿орг. • /

где 5орг. - поверхность Сера

(¿ТПа.

- количество поступивших термокаталитических ионов, определяемое из соотношения Хдрси:

¿ТЛа. Со. 'А , £ р ¿Р

¿л Л -аI

где Со. - концентрация ионов;

А - коэсдщиект электрохимической акстзкост::; Ипр - козйдщкекс? проницаемо с т::;

— Еязкоста;

сСР

— гидравлических уклон; Р - площадь ¡¿яш>трацш-1,

а квадратичная зависимость Зугл. от Svp3. обусловлена, Ео-первых, зависимостью скорости процессов от поверхности 03 Е, ЕО-ЕТОрКХ, площадью контакта промоторов с поверхностью

3 связи с больпш разнообразие!.: геологически:: Секторов, дяя доказательства данные автора дополнены обзора.: результатов исследований по осноееыы аспектам проблещи.

Геологические особенности залепей, образовавиг.ся с участием метасокатических процессов, свидетельствуют об ех отличил от процессов в Ш-í. К кт: откосятся, Ео-первых, комплекс аутнгенных минералов, парагенетически ассоциирующих с 7ii (табл.1).

Таблица I

Сопоставление физико-химического ряда подеезности компонентов и аутигенннх с УБ минералов

Комплекс аутигенкых минералов (Чепиков, IS5S)

в песчаниках ; . в карбонатах

Физико-химический ряд подвинности (Коряинский, IS53)

2. Барит, ангидрит, гипс

3. Кальцит, доломит, ангщрит.

4. 0±аяерит, шрит

о. Кварц, каолинит, полевой шпат

6. Сидерит

V. щоссоатк кальция, анатаз

I. Кварз, халцедон ¿. Ангидрит, барит

3.. Флюорит, кальцит

4. ¡.¡агнезналыше силикаты, гидроокислы

5. Кальцит, доломит П генерации

6. марказит, сидерит, гддрослвда, делезо П генерации

1. НА0, S¿0¿

2. S0it S, ВаО, нго

3. CaO, С0л, fe¿

4. MyO, Fe

5. S¿0a , MfO, МгО}

7. Пирит II генерации 7. T¿0¿t P¿0S , Fe

К.Р.ЧепккоЕым отмечено (IS5S) сходство рядов аутигенкых ш-нералов для террпгекннх и карбонатных пород, что монет свидетельствовать о единстве рудо-небтеобразующЕ: растворов, а выщелачивание, предшествующее приходу нефти, увязано автором с волной кислотности фильтрационного метасоматоза, втором впервые подлечена коррехчция последовательности выделения аутпгенных с нефтью гид-ротермально-мэтасоматических генералов с рядом фгзшсо-хишческой подвешости элементов Коряшсг.ого (табл. I), единая минерагенкче-ская зональность газа, нейти, битумов, руд, соли, серы, контролируемая кольцевыми структурами.

Кроме того, показано, что при нейтегазогенерации Tai: называемые "Еторичные" преобразования коллектора, выделение гидротерма-льно-метасоштических минералов монет происходить yze на ранних этапах диагенеза глубоководных морских осадков." Затем, е период тектонической и геофлшдодананической активизации наблкдавтся наложенные процессы глетасоматической минерализации - выщелачивание, доломитизация, сульфатиз2ция, битумообразование, окварцевание (Оренбургский вал), окремиение, хлоритизация, битуминизация, су-лъфидазадия, блюоритизадпя, доманиковые фации (ЗЗолго-Уральская провинция), образование гидротерг,1ально-метасоглатических минералов: анкерита, сидерита, кальцита, каолина,' сульфидовбитумоЕ, даЕсонита, проявлений киновари, гапэорита, серы, хлорита, гидроокиси гэлеза, кальцита гндротер:.:ального происхождения, тухолита. Парагенезис УЗ с гидротер1.ЕльЕо-:.:етасо:.атически;.1и образованиями отмечен Г.1.1лпроползской, Р.С.Сгхпбгареевым, Б.С.Ситдиг.оеым, Г.Г.Пимеиовш.- и др. Ххл Средней Азп: Е.А.Голоекны:.: и З.ПЛеголл:-ным :: ласггонетичесг-и:.! с кептыэ минералами отнесены: волконсколт, целестин, гипс, корзусит, велит, с;лпорит, сера, кальцит, окислы железа, доломит, каолин.

Широкое развитие типично ыетасо'латического минерала каолина в залежах нефти использовано С.З.Седоровой (1978) для определения нефтеносности пластов.

3 бакеноЕской свите такае отмечены интенсивные вторичные преобразования - выщелачивание, наложенная генерализация, представленная самородной cepoi:, давсонитом, каолинитом и др.

Изучен парагенезис углеводородные: соединений и ртутных минералов, установлено широкое распространение металоорганических соединений.

Дщшая зональность руд к нефти, а также аналогия в динамике нефтеобразундас и рудообразующк: растгоров показаны П.Ф.Иванки- . ным, А.С.Уклонении (IS40), П.Н.ЧкрЕЕнским (1952) , Г.JI.Поспеловым (1967), В.А.йлоровской и Ю.П.Пнкоескшл (IS68), М.^Константиновым (Г277), Б.М.Валяевым и др.

Проработка пород фундамента восходящими гидротермально-мета-соыатическши флюидами приводит к развитию сильной микроклиниза-ции, хлоритизации, сердентинизацта пород (В.П.Флоренский, Т.А.Ла-динская, В.С.Князев , А.Н.Педашенко и Ы.М'.Веселовская (1958), З.Г.АуравлеЕ (JS73). ' ' '

■ По результатам reoтемпературной съемки автором делается вывод о приуроченности нефтяных и газовых месторождений вблизи ме-тасоиаткческих очэгое к зонгп повышенных, температур, аномальных тепловых полей, о зонально:-.: распределении фазоЕого состава УЗ, контролируемом напряженность:;) теплового поля.

При исследовании геотемпературных условий, образования УЗ автором впервые составлена геотзмлературная карта СССР, современная с. месторождения*.;:: нефти и газа II 1:5СССССС, а- такав ы I:ICCGCCC дая Оренбургской области. Выявлено, что нефтяные залети Больпекинельского Еала н ¡.¡унаково-Ероховского прогиба на

глубине IGlL м отмечавтся температурой 28°С на фоне 22-24°С, причем для нефтяных месторо.лде1221, приурочению: к девонским отлоке-ншш, характерны те;шернтуры более шгзкие, чем для иезозойсглгс п кайнозойских зале;пей. Ранее показано, что Аяьметьеэская вершина Татарского свода оконтурпгается геоизотермой 32°С на тоне 26-26°С (Дьяконов, Яковлев, IS6S). ¿ля других месторогденлй корреляция поЕНпекных геотермальны;: полей и УЗ установлена 4).А.1лакаренко и С.П.Сергиенко, З.ь.Суетновкм, Э.Б.Чекалюком, 3. II. Ерофеевым, Iii.fi>. Ыехтаешл, Ы.А.Ыенснел, З.Г.Ссадчим, В.И.Ляпыю, 3.Г.Богомоловы.!, С.Г.ДУМаНСКИМ и Др.

Палеогеотемпературные реконструкции помогают объяснить несоответствие современных геотемператур заленеи нефти и газа оптимальным температурам нефтегазогенерации, равных 75-350°С. Анализ результатов геотемпературной съемки свидетельствует, что для достижения таких температур за счет одного фонового тепла горных пород, изменяющихся в соответствии с геотемпературным градиентом, необходимы значительные глубины, ляя залекей вблизи метасоматиче-ских очагоЕ данные услоЕия на значительно меньших глубинах отмечаются Еблизи интрузий и тектонических разломов, по которым идет интенсивное поступление зндогенного тепла за счет конвективного Еыноса глубинными флюидами е период тектонической активизации платформ и геосинклиналей.

При анализе геохимических особенностей были учтены прпзнакп сходства УЗ с рассеянным и концентрироЕакныгс СЗ, влияние нсходно-го 03 на тип образующихся углеводородов, способность Еращать плоскость поляризации, наличие реликтовых 73 как изопреноидного, так п неизопрекоиднсго типов (цикланы, стераны, гопаны, ароматические стераны и другие биологические метки) (Петров, IS62), а такг.е непосредственные наблвдения переходов 03 е УЗ в одном образце (Оллп,

IS75).

Но наиболее характерны.! признаком ыетасоматЕческпх процессов (Корлшсый, I£55; Париков, IS62 и др.) является зональность, отражающая различную скорость продвижения горонтов замещения типов минералов, характерные структуры замещения.

Зональность распределения УЗ е пределах Золго-Уральской провинции, по мере продегнения к западу от Урала, проявлена в увеличении содеркання тяжелых УВ, уменьшении содержания легки;; Грак-циё, давления насыщения, количества ароматических УВ, степени га-зонасыценности, удельного веса. Исследование на Оренбургском ГКЫ показало зональное распределение УВ, H¿S , CO¿ , гелия е залежи. Зональность, очевидно, слуяит причиной постоянного изменения фракционного состава УВ при извлечении нефти из пласта. Зональность битумов наблвдалась около ОВ даже в пределах одного образца.

Горизонтальная зональность УВ контролируется напряженностью теплового поля, элементами каркаса кольцевых структур (Попсук-Шапко, Муравьев и др., 1980). Она характерна, например, дая Ван-куверско-Фрезерской, Надымской кольцевых структур, Юано-Каспийс-кой впадины и других районов. Выше уже отмечалась единая минера-геническая зональность руд, УВ и битумов. Аналогия ыетасоыатичес-ких процессов е углеводородообразовании и рудообразоЕанпп может быть проведена по наличию еолеы кислотности рудного метасоматоза и кислотного выщелачивания перед приходом нейти, соответствию этапу тектокомагштической активизации, рудного гидротермального цикла п процесса несХтегазообразования, латеральной специализации разного типа: CcL , J/¿ и 7а. -оеых нефтей к разновозрастному ( Pí, Р, Mz ) метшлорс,из:;у, а так;".е к основному, щелочному или гранитному магматизму.

Анализ газоЕО-.-луцсих включений в рудных гжнералах позволяет

Ее идентифицировать с ;:лорЕдно-натркевыг.!11 или гндрокарбокатно-кальциевыл: рассолами, содержащимися вблизи нефтяных и газоЕых зале::;ей, так называемой рапой из солей, контактирующей с затеями (Оренбургское, Астраханское, Карачаганакское ¡лесторогдения). Общая; для них является присутствие ТЬ,СОг , гелия, Нг , /45 , К, Сз- , Нр , Ге . Косвенным доказательством глубинного происно;:-.-дения Пластовы?: сильно минерализованных вод Татарии (для папийс-кого горизонта СС— 6С-1СС г/л, Уа. - 70, К - 30 г/л) служит отличие от пресных погребенных по плотности, сульфатности, высокому содержанию ьзжрокомпонентов, брег,и, ртути, аммония, бора, бария, стронция (Адзров, Д]днилоЕа,1874).

Высокая концентрация в пластовых нефтяных водах С6 , Са. , щелочных ионов , К делает возможным их участие в алюмосили-катном термокатализе 03 в качестве промоторов. Как установлено экспериментами с ундециленовой и олеиновой кислотами, только в их присутствии идут реакции циклического утлеводородообразования. Исследования показывает, что щелочные металлы К служат для нейтрализации кислотности носителя, обеспечения селективного дегидрирования за счет подавления побочных реакций крекинга и изомеризации. Дроыотирующая роль СС , -Уз. , к и других, по Ф.ё.Воль-кеызтейну, обусловлена изменением концентрации электронного газа на поверхности полупроводника (изменению уровня Ферми - уровня электрохимического потенциала) под влиянием атома промотора, внедряющегося в решетку катализатора ( СО , Уа. , К или . функции образующегося комплекса состоят е осуцествленпп процесса переноса электрона от адсорбированного парафинового УЗ к кислотным центрах.: катализатора и от металла к углероду. ■

Процесс механизации ОБ несомненно облегчается за счет допол-. нктеяьасй глубинной гидрогенизации, проходящей Еблизд линейных и кольцевые: разломов. Не отрицая других источников водорода (дпс-продорщюкирования ОБ, по Ф.А.Добрянскому, "дальнего" дксдропор-циокнрования Г1.П.Нестерова, радиолиза воды, по В.А.Соколову), необходимо обратить внимание на реальность его присутствия в различных глубинных геойяшдодинашгческю: системах-эрудитах грязевых и огкедадащш: вулканов, трансформных разлогих, "сквозьмашатпчес-ких" растворах платформенной активизации. О глубинно:: источнике водорода косвенно свидетельствуют полонжтельная корреляция его п гелия (Войтов, 1271), гелия и 13 в природных газах, водорода и углекислоты, водорода, УЗ и радия, а такяе менду насыщенными УЗ и свободным водородом в нефтях. Таким образом, глубинный подток водорода и привнос глубинными фшовдами щелочей, производящее каталитическое промотируицее воздействие на реакции изомеризации л дегидрирования, обеспечивают, по мнению автора, оптимальные условия для ускорения нефтегазогенерации.

С позиций влияния метасоматических очагов на ускорение генерации УЗ образование шогопластовых залеаей объясняется преимущественным заполнением глубинными флюидами нескольких пластов, содержащих 03, с наилучшей проницаемостью и емкостью. Поэтому тонкое чередование глинистых пластов с песчаными проницаемыми, а таксе сочетание значительных мощностей седшектацпонных бассейнов с их подеинкостъю является благоприятными условиями для ускорения генерации УЗ при ыетасоштических процессах.

донтурн площадей нефтеносности разновозрастных горизонтов (налрк;ер, для Рохлаикшского месторождения - девона, кароспа :: перглп) часто совпадают, что свидетельствует о едхно;.■: источнике, механизме и одновременности образования нефти различны:: гсрпзон-

toe.

Представления о едино:: источнике образования подтверждаются гекетическо:" близостью кеь-eí; различного возраста, установление:" по анализа!.! изотопного состава УЗ, еоды, углерода, водорода. Олю-, идодинамическая проницаемая зона разлома, являющаяся очагом метасоматоза, может быть ваделена как участок, где перекрываются кон-' туры разноглубинных залежей.

В геотектоническом отношении залеш метасоматического типа оказываются приурочены к окраинным и внутренним зонам геосинклинальных областей, краевым и предгорным прогибам, рифовым зонам, а также другим подвижным областям с океаническим я континенталь- ■ ным типом земной коры и мощным осадочным чехлом!. В первую очередь это зоны расширения земной коры (Кириллов, Нейман, 1970; Весатов К.Е. и др., I9S3). В их пределах, помимо высоких скоростей осад-конакодлення, обеспечиваются большие градиенты движений, мощные тепловые потоки и значительные аномалии геофливдодапамического поля. Как правило, они контролируются линейными и кольцевыми те- < к.тоническш.а-1 нарупениямк.

Если контроль нефтегазоносности линейными разломагш исследован ранее обстоятельно и разносторонне (Пейве, IS56, Кудрявцев, IS67; Доленко, IS76; Гавриков, IS75; Паблинская, ISS2 и др.), то количественная оценка приуроченности залеш нефти и газа к дуговым и кольцевым разломам и структурам автором сделана впервые.

В связи с ЕЭлЗюстыо этого вопроса для разработки поисковых критериев, колщеБШ структура?.; в диссертации посвящен специальный раздел.

В целом комплекс признаков: приуроченность к линейным и кольцевым разломай, соответствие этапа.: тектокомагматической активизации к рудного метасоматоза, парагенезис с аутигенными метасс-

магическими минералами, участие в процессах постседиментационных изменений вмещающих пород 3-7 компонентов ряда рудообразоЕанияу характерные температуры преобразования 03 е УЗ, приуроченность нефтегазоносности к зонам метасоматического изменения пород фундамента и некоторые другие признает позволяют отметить участие в нефтегазогенерацшх ряда месгорсгщеннй процессов фжпьтрацпокного метасоматоза. Соотношение нефти с аутигенными минералами и температура процесса дают основание данную стадию отнести к низкотемпературной фации метасоыатитоЕ.-

В пределах зон метасоматоза наблюдается ускоряющее созревание УЗ "явление парагенезиса кольцевых субвертикальных геофизических, геохимических и биохимических полей, создающих аномалии теплового потока, гвдрс- и электропроводности, снижение плотности пород и повышения газонасыщенности", зарегистрированное в 1581 году е качестве открытия Д 234 (Карус, Кузнецов, Сидоренко и др.). Комплексное воздействие знакопеременных термоакустических, электромагнитных и ультразвуковых полей е периоды сейсмической активности повыпает скорость метанизации 03 за счет дополнительной активации его тгердых поверхностей, относительного увеличения удельных позерсшостей 03, катализатора и гидрогенезирущих ионов. Кроме того, электрические и акустические поля в десятки раз увеличивают проницаемость горных пород для промотирущих и гцдрогенизируыцдх ионов за счет разрушения пленки двойного электрического слоя и увеличения эффективного сечения капилляров (Царев, Кузнецов, Черский, 1970).

Такое совместное воздействие м-катализа, глубиной гидрогенизации п промотировакия, а тазае термоакустических, электромагнитных полей обеспечивает преодоление термодинамического барьера, механизации 03 и превращения цепочечных УЗ органического вещества

в более химически высокопотенциальные - высшие циклические ароматические гибридные углеводороды. Это приводит к широкому метасоматозу ОБ пород с образованием дополнительных нефтегазовых УВ (Иопсуй-Шапко, 1974).

Следует сказать, что близкие представления уже высказывались ранее Г.Л.Стадниковым (1937), С.А.Ковалевским (1940), С.С.Наметг-киным (1956), Ш.Ф.Мехтиевым (1969), А.Н.Педашенко (1958), Н.П.Ту-'аевым (i960), В.Н.Флоровской и Ю.И.Пиковским (1975), П.Ф.Иванки-ным (1991). Однако мало кто из упомянутых исследователей связывал преобразование OB с метасокатическими процессами. Никто не проследил широкого развития этих процессов в пределах осадочного чехла седиментационных бассейнов и не рассмотрел совместно комплекс факторов гидротермально-метасоматического, промотирунцего, термоакустического и электромагнитного воздействия на ОБ и вмещающие его породы. Наконец, автором впервые показана связь процессов ме-тасоматического воздействия с возникновением и динамикой кольцевых структур.

2. Скопление УВ. кроме линейных, может происходить также вблизи дуговых и кольцевых разломов (кольцевых структур диаметром 300-1500 км). что позволяет использовать новый способ поиска. заключающийся в выявлении по космофотоснимкам и дуговидным гравитационным и магнитным ступеням нефтегазопродуктивных кольцевых структур, их геоморфологической привязке на местности и опоиско-вании краевых зон концентров шириной 10-50 км комплексом дистанционных геофизических, геохимических методов прогнозирования и поисково-разведочным бурением.

Для изучения множества кольцевых структур (КС) в пределах складчатых областей, щитов и платформ исследователями используются результаты морфоструктурного анализа (Чурилин, 1971; Соловьев,

1972-1976, 1982; Томпсон, Волчанская, 1974 и др.) и дешифрирования космофотоснимков (КФС) (В. Н. Брюханов, Г.Н.Каттерфельд, В.В.Козлов, В.А.Еремин, Г.В.Махин, В.Н.Можаев, В.Г.Трифонов, П.В.Флоренский, А.Ф.Волчегурский, А.Б.Галактионов, О.Б.Гинтов, А.В.Доливо-Добровольский, С.И.Стрельников, Б.С.Зейлик, В.Л.Масай-гис, Ю.Е.Погребицкш, О.Л.Кузнецов, В.В.Муравьев, Ю.А.Трофимов и др.).

Было установлено, что ограничивающие их дутовые разломы могут контролировать размещение рудных (Томпсон, Фаворская, 1963; Лазеров и др., 1972; Еадкевич, 1974; Соловьев, 1973; Щеглов и др., 1976) и нефтяных месторождений (Скарятин, 1978; Каттерфельд, 1976 и др.). Кольцевые разломы с приуроченной нефтегазоносностью были описаны ранее Н.А.Кудрявцевым (1963) и Ш.Ф.Ыехтиевым (1966).

Автор настоящей работы при рассмотрении кольцевых структур исходил из представлений о них как о кольцевых трещинах, проявляющих через систему кольцевых даек и конических слоев (Андерсен, 1937) различного типа диашризм земной коры и мантии.

Локализация метасоматического процесса в зоне влияния тектонических нарушений и, в первую очередь, наиболее глубинных, кольцевых разломов, обусловлена приуроченностью к ним путей восходящей фильтрации гидротермальных метасоматических флюидов и явления парагенезиса субвертикальных зонально-кольцеобразных геофизических, геохимических, биохимических и геодинамических полей. В связи с этим зоны метасоматоза в латеральном направлении имеют скачкообразный характер, пространственно локализуясь в краевых зонах кольцевых структур, как показано автором, диаметром 3001500 км (а.с. ]$ 938631, 1982). В качестве таких нефтегазопродук-тивных КС автором впервые выявлены в пределах Волго-Уральской ан-теклизы и Прикаспийской синеклизы Бузулукская, Иргизская, Хобдин-

екая, Джамбейтыйская, Аралсорская, Восточно-Прикаспийская, Ккно-Уральская кольцевые структуры. Они контролируют распределение почти 90% запасов УВ, в том числе местоположение таких месторождений, как Оренбургское, Астраханское, Карачаганакское.

Аналогичные очаговые кольцевые системы были установлены в пределах Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна - Усть-Пур-Тазовская, Нижне-Вартовская, Среднеобская, Колдинская, Надымская и др. (Кузнецов, Муравьев, 1982). Нефтегазопродуктивные кольцевые структуры прослежены и в других нефтегазоносных районах - Волго-Уральском, Юшо-Каспийском, Предкавказье, а также Пермском бассейне и Мексиканском заливе США., Маракаибском бассейне Венесуэлы.

Всего выявлено более 25 нефтегазопродуктивных глубинных кольцевых структур указанного диаме-тра (табл. 2), обладающих одновременно структуроформирующей и нефтегазогенерирущей функциями.

Проведенные геоморфологические исследования показали, что концентры указанных крупных КС, контролирующих распределение неф-тегазоносности, проявлены в элементах ландшафта системой кольцевой мегатрещиноватости, уступая! рельефа и отличаются особым лито-и фитогеохимическим фоном. В пределах осадочного чехла данные ко-. льцевые структуры отражают глубинный структурный план и проявляются как геодинамические активные кольцевые системы долгоживущих деформаций, являющихся следствием мантийного диапиризма, либо наследующих структурно-формационные зовы древних геосинклинально-складчатых сооружений фундамента. Концентрические элементы каркаса КС контролируют процессы платформенной активизации и структурообра-зования, конседиментационного о с адко накопления и эпигенетического минералообразования.

Процессы структурообразования связаны с возникновением вблизи концентров зон разуплотнения и трещиноватоети, а также форми-

Таблица 2

./характеристика кольцевых структур, контролирующих нефтегазоносноетъ

Наименование КС

к1.1 { зон, и

| км ;запас0В|поднятий

I. Бузулукская I. зос 50 98 90

П 50 ■ 9С 80

Ш 35 95 95

300 35-40 96 88

2. Кргизская I 50 96 84

п 50 92 89

• ш 42 82 85

3. Аралсорская I 750 40-50 87 86

п 50 90 87

ш 30 85 80

4. Хобдинская 300 20 95 95

5. Еетыбай-Узеньская 380 30 85 КС

6. Панноно-Карпатская 1500 - - -

7. Кавказская 850 10-40 - -

8. Голден-Дейк 350 32 85 60

9. КС Перлской впадины 880 38 94 -

10. _н_ 350 20 85 -

II. Центральная зона поднятий 70С 32 96 -

12. £а&.1а-11ндияна ЗОС 32 Ы -

13. Пса-Техас - - -

14. Аппалачской впадины 1501 - - -

Итого по кольцевым структурам 30С-1500 Ср=Ш 1С-5С Ср=32 8С-£о Ср=85 60-96 Ср=75

рованием краевых прифлесурннх валов. К ним отнесены Болыпекинель-ская, Чапаевская, 1игулеЕско-Пугачевская, Кулешовско-Лебяжинская, Боровско-Залес'ская, Оренбургская, Илекская валообразные зоны.

Выявлено такяе, что зоны нефтегазонакопления коррелируются не только с концентрами, но и с оперяющими их радиальными элемея-тами-рифтогеналями. К ним относятся грабенообразные прогибы Татарии и Башкирии - рифтогенали Волг о-Уральской кольцевой структуры.

Ширина зон нефтегазонакопления, примыкающих я концентрам или рифтогеналям кольцевой структуры, в наиболее благоприятном случае достигает 50 км (обычно 10-50 км). Нефтегазонакопление и нефтега-зогенерация усиливаются в пределах всей зоны, примыкающей к концентрам и рифтогеналям, в связи с чем в ней будут нефтегазопродук-тивными как антиклинальные, так и тектонически, литологически и гидравлически экранированные и неструктурные ловушки.

Показано существование определенных генетических связей между диаметрами кольцевых структур и глубинами до образующих их энерговозмущазсщих центров (Андерсен, 1937). Поэтому интервалы диаметров яефгегазопродуктивных, структурофоршрутдх. Ш 300-1500 км, предположительно, определяются, с одной стороны, областью перехода поверхностных землетрясений к глубокофокусным (300 км), обладающим наибольшей сейсмической энергией и, с другой стороны, -глубиной изменения градиентов поперечных ж продольных волн, к которым приурочены очаги наиболее глубокофокусных землетрясений (1500-1700 км).

Если система концентров КС рассматривается в качестве структурной рамы геологического процесса осадконаколления, то их швы являются каналами разгрузки глубинных энергомассопотоков, образующих в осадочном чехле гидротермально-метасоматические поля и обеспечивающих нефтегазогенерирувдую функцию КС.

Наиболее перспективными зонами нефтегазообразования являются зоны интерференции разнопорядковых кольцевых структур и места их пересечений с линейными нарушениями, где тектонические и мета-соматические процессы многократно усиливаются, а структуры приобретают изометричный характер.

По этим зонам тепломассопереноса и флюидкзации происходят постседиментационные преобразования (доломитизация, окварцевание и т.д.) и другие процессы метасоматоза осадочных пород и ОБ. Воздействие м-катализа приводит к метасоматозу ОБ е краевых зонах КС, служащих "висячим блоком" для восходящих термокаталитических фиоцдов.

Под влиянием геофшаадодинадшческих процессов происходит не только преобразование ОБ, но осуществляется и интенсивная латеральная г вертикальная миграция УВ. Поэтому на формирование зон нефтегазонакопления большое влияние оказывают тектонические экраны, межформационные срывы и стратиграфические несогласия, биогерьь ные постройки со структурами облекания и литофациальная изменчивость продуктивных пластов.

С целью выявления характерных признаков нефтегазопродуктив-ных КС были исследованы их метрологическая и геофизическая характеристики.

Автором установлено, что древние каледонские, байкальские и герцинские структуры контрастнее проявлены в пределах фундамента и строении геофизических полей.

В центре куполовидных кольцевых структур фундамента фиксируются крупные гранитные батолиты, а в депрессионных КС характерны мелкие интрузии, приуроченные к зонам концентров. Так в пределах изученных Иргизской и Бузулукской КС отмечается развитие интрузий верхнепротерозойских гранитовдов и нижнелротерозойских габбдо-

норитов. Дтетыгорянская, Нетнколинская, Аландская и Теренсайская КС Шно-Уралъскои геосинклинали приурочены к верхнепалеозойским гранитным интрузиям. В то время как на склоне Юхной вершины Татарского свода, контролируемой Волг о-Уральской КС, преобладают парагн'ейсовые образования, в центральной приподнятой ее части широко развиты микро клиновые граниты ме та с ома ги че ского типа.

Автором, показано, что концентры КС контролируют простирание шстуЮТ'' фундамента и осадочного чехла.

В разрезе осадочного чехла элементам каркаса КС соответствуют зоны увеличения мощностей. Они достигают 30-80% в пределах Оренбургско-Карачаганакского сегмента Прикаспийской КС и Больше-кхшельского, Боровско-Залесского краевых валов Бузулукской КС соответственно для шкнеперыско-каменноугольных и каменноугольно-' девонских отложений. К ним приурочены центры конседиментационно-го радиально-концентрического осадконакопления, зоны трепщновато-сти и метаморфизма. Так в карбонатах Оренбургского вала автором выявлено концентрическое расположение зон улучшенных (8 УЕСПГ) коллекторских свойств, КС 10 УКПГ диаметром 10 км проявлена в системе трещиноватссти, распределении типов газов, характеризуется малыми временами обводнения, низкими емкостями и удельными де-битами.

Большинство кольцевых структур обрамлено рифтовыми системами: Бузулукская и Иргизская на западе и севере - рифей-веццскими Пугачевским, Ульяновским, Серноводско-Абдулинским авлакогенами; Джамбейтыйская - мезозойскими грабенами. К этой не системе относятся грабенообразные прогибы Татарии и Баикирии, в том числе, такие, как Алтушшо-Шунакский, Демско-Сергеевский. ТавтиманоЕО-Уршакский, Ашкадарский и др.

К зонам концентров Оренбургско-Карачаганакского сегмента приурочены интенсивные метасоматические изменения - растворение, выщелачивание, замещение, ыетасоматические доломитизация, сульфа-тизация, ангидритообразование, карбонатизация и битумообразова-ние. Отмечается наложенный характер доломитного и сульфатного метасоматоза, подчиненного тектоническому контролю и синхронного этапам тектонической активизации.

В терригенном разрезе метасоматические зоны концентров выражены сменой литофаций, присутствием новообразованных минералов: каолин, давсонит, гидрослнда, сульфиды-шрит, сфалерит, галенит, халькопирит, а также проявлением тктаномагнетита, 1шновари, флюорита, серы, хлорита, гидроокислов железа, гидротермального кальцита, тухолита и др.

В потенциальных гравитационных и магнитных полях мотасокати-ческие зоны концентров КС выделяются дуговидными и полосовыми градиентными ступенями кольцевой морфологии. Из 61 кольцевой структуры диаметром 10-100 км в Оренбургской области 57 выражены отрицательными магнитными аномалия.®:. Древним байкальским и гер-цинским КС соответствуют интенсивные и глубокозалегающие магнитные массы. Так, к юго-восточному сегменту концентра Волго-Уральс-кой КС приурочена интенсивная Шарлнкская (+910 гамм) и Стерлиба-шевская (+180 гамм) аномалии, картирующие основные интрузии и Еыступы фундамента.

Магнитные активные массы при этом залегают на глубине 5-6 км и представлены ультраосновными породами. Указанный концентр трассируется такне градиентом гравитационного поля. Как правило, более молодые КС окаймляют древние КС (центры приурочены к их краю). Например, в краевой части той ке Шарлнкской аномалии находятся 17 КС диаметром 10-15 км мезозойского и альпийского возраста.

Такие из них, как Киевская, Иртекская, Грязноиртекская представлены социальным замещением солей иреньского горизонта кунгура три-ас-юрскиыи к неогеновыми осадками. Исследованная Тимашевская КС Еыралена пятном триас-юрских пород на фоне пермских образований, интенсивной магнитной аномалией, состоящей из трех максимумов (+250, +2330, +210) и характеризуется неглубоким залеганием магни-товозмущающих масс, проявлением гидротермальной минерализации и. выражена в поверхности ландшафта рядом суффозионных воронок, дуто-, образной формы долин рек Чебеныси, Средней Чебеньки и других мор-фоструктур современного рельефа.

Ядрам мол одах альпийских и мезозойских КС диаметром 400-800 км (Хобдинская, Лдамбейтыйская, Аралеорская) отвечают выступы и склоны поверхности "Мохо", зоны отсутствия "гранитного слоя" и субокеанического типа коры, выраженные гравитационными максимумами, а к их концентрам приурочены полосовые и градиентные ступени гравимагнитннх полей. Однако выраженность этого типа КС гораздо хуже, чем гещинско-байкальских. Кроме того, не все элементы молодых КС, выделенных на КФС, прослеживаются маниторазведкой, грави-разведкой шш сейсморазведкой, так как указанные методы регистрируют разные объекты; иногда наблюдаются их относительные смещения, обусловленные разной глубинностью геофизических и аэрокосмических методов, а также наклоном разделов до 60-80° и более.

Часто ядрам и концентрам кольцевых структур соответствуют повышенные тепловые поля. Так, в центре Бузулукской КС на глубине 1000 м установлен геотемпературный максимум в 24-28°С на фоне 22-23°С, а ее концентр, контролирующий Болыиекинельскую флексуру, трассируется геотемпературным максшцумом в 26-28°С. Высокие температуры зафиксированы на Астраханском своде - узле интерференции концентров -Аралсорской и йшо-Каспийской КС.

К центрам Хобдинской и Днамбейтыйской мегаколъцевых структур приурочены самые Еысокие (до 5 тыс. симменс), Иргизской и Бу-зулукской - повышенные (0,3-1000 симменс) значения продольной проводимости.

Кольцевым структурам иногда соответствуют даже концентрическое расположение облачности, различных видов приповерхностных газов и микро элементов.

В современном ландшафте они проявлены концентрическим расположением гор, гряд, возвышенностей, уступов рельефа, рек, болот, солончаков, песчавнх дан, различных типов пород и лочв, растительности, выровненных поверхностей ш зон интенсивной эрозии, а так-2е других: геоморфологических элементов.

Указанные особенности кольцевых нефтегазоносных структур^использована для разработки геодинамической модели и нефтегазопоис-ковш: критериев.

3. Для построения геодинамической модели региона, отражающей последовательность возникновения, формирования и движения глубинных геологических структур по комплексу дистанционных и геофизических методов выделяют линейные а кольцевые нефтетазопоодуктив-ныв зоны, определяют их геохронологию и устанавливают принадлежность к ним выявленных ранее сейсморазведкой ловушек и предполагаемых очагов не&тегазогенерадии.

Под геодпнамической моделью понимается взаимное расположение, последовательность возникновения, форлнрования и движения геологических структур, вызванных действием глубинных тектонических сил и процессов.

Основой создания геодпнамической модели является одна из тектонических концепций: геосинклиналькая теория, тектоника шшт, геодинамика кольцевых структур шш расширение Земли. Для построения

модели определяется тектоническая природа и Еозраст известных структур, их соотношение, выявляется последовательность геодинамических напряжений, кольцевых и линейных разломов, на этой основе строится структурная рама региона и дается возможный прогноз зон нефтегазоносности.

Депре'ссионный или куполовидный характер кольцевой структуры определяется по принадлежности раздвига рифтогеналей соответственно к концентру КС или ее центру.

В процессе создания модели обращается внимание на области воздействия на платформу смежной геосинклинали, зоны активизации платформ, рифтогенеза, грабенообразования и молодых геосинклина- х льных режимов, строение поверхности Мохоровичича и астеносферно-го слоя.

Например, при создании геодинамических моделей Соль-Илецко-го выступа Предуральского прогиба и прибортовой зоны Прикаспия развиваемая автором геодинамика кольцевых структур использовала для объяснения характера границ разнопорядковых структур миогео-

синклинальной зоны Уральской геосинклинали и Предуральского прогиба с Соль-Илецким и Акбулакским выступами, Салмышской впадиной и Оренбургским валообразным поднятием; с другой стороны, Соль-Илецкого выступа с Оренбургским Еалообразным поднятием, Прикаспийской и Бузулукской впадинами.

По соотношению структурных планов фундаментов, ордовшс-силу-рийской поверхности, кровли башкирских, сакмаро-артинских, кунгу-рских отложений и современных неотектонических напряжений проведена оценка направления миграции осей тектонических деформаций структур, например, Оренбургского вала. На этой основе делается прогноз местоположения продуктивных зон и структур относительно уверенно картируемой поверхности кунгурских образований; устанав-

ливается морфология, возраст, природа и предполагаемое продолжен нле валов, поднятий, рифовых массивов и грабенообразных прогибов (например, Ашкадарского грабена или юго-восточной периклинали Оренбургского вала) по разновозрастным отложениям.

На заключительном этапе создания геодинамической модели на основе геофизических данных составляется палеогеотектоническая карта, где отражается последовательность, характер и относительная интенсивность структуроформирующих деформаций и их взаимодействие за всю палеотектоническую историю развития региона. Каркас палеогеодинамических напряжений определяет структуру геофизических полей разреза.

При составлении динамической модели "разрез-залежь" учитывался характер контролирующей его зоны, возможный тип ловушки, признаки соответствия или смещения элементов дешифрирования КЗС, геофизических полей и структурных элементов, соотношение структурных планов фундамента., горизонтов осадочного чехла, современных морфоструктурных элементов.

При выявлении зон нефтегазогенерации необходимо оценить основные пути миграции УВ, местоположение геохимических или литоло-гических барьеров на их пути, влияние покрышек, экранов, процессов расформирования и сохранения залежи. В решении этих задач, помимо традиционных методов, оказывают помощь материалы КФС. Кроме того, иногда на КФС дане такие локальные поднятия, как Астраханское, Карачаганакское отмечаются кольцевой структурой или определенным фототоном.

Следует иметь также ввиду, что некоторые картируемые кольцевыми структурами поднятия оказываются непродуктивными (например, Каменное) , друтие не выражены на космофотосниьасах.

3 ряде случаев, например, на юго-востоке Русской платформы,

отмечено совпадение осей линеаментов с осями основных антиклинаг льных структур района. Часть 5 и £ -образных структур, кулисооб-разных заходов, асимметрию, смещение центров, их депрессионный характер можно объяснить с позиций "вихревых структур".

Однако в настоящее время ггойскбвые задачи в большинстве случаев на производстве решаются без применения аэрокосмических методов. Участки главной фазы нефтегазогенерации (ГШ и ГФГ) дистанционно не картируются.

Для выделения нефтегазопродуктивных зон учитывались области кольцевого парагенезиса геофизических и геохимических полей и окаймляющие залежь кольцевые эффекты, зоны шириной до 50 км, примыкающие к внутренней стороне кольцевых структур диаметром 3001500 км и к их рифтогеналям, зоны отрицательных (сквозных столбообразных) магнитных аномалий, зоны шириной до 15 юл, примыкающие к линейным тектоническим нарушениям, окаймленные соляными грядами, зоны флшдодинамической проработки, развития метасоматоза фундамента и осадочного чехла, а такле ускоренной биогенной нефтегазогенерации. Кроме того, проводилось структурно-форыационное районирование и выделение зон, перспективных на образование структурных и неструктурных ловушек. Особое внимание уделялось, исходя из составленной геодинамической модели, наиболее подвижным зонам, участкам интерференции син- и гетерохронных линейных и кольцеобразных тектонических напряжений, обладающих повышенной структурообразующей и нефтегазогенерирующей способностью.

Разработанные геодинамические модели Соль-1!лецкого свода, Московской синеклизы, прибортовой зоны и всей Прикаспийской, а также Кйно-Каспийской впадин, позволили объяснить природа' ряда нефтегазоносных структур, спрогнозировать новые, еыяеить перепек-

тивные зоны нефтегазонакодления. Установлена тектоническая природа шельфовых зон Каспийского моря, выявлен Камысаояьский свод, • находящийся, как и Астраханский, е узле интерференции Общекаспийской и йшо-Каспийской КС, дал прогноз нефтегазоносности восточного продолжения Астраханского свода. Показана кольцевая природа прибортовой и некоторых внутренних зон Предуральского прогиба, Крестовского и Солигаличского авлакогенов.

В пределах Соль-Илецкого выступа, исходя из модели и изложенной методики, нами выделены 4 зоны нефтегазокакопления: Ореы- . бургская, Кйно-Оренбургская, Илекская, Троицко-Карачаганакская. В Московской слнеклизе отмечена Вшаневолоцко-Солигаличская зона. Для их обоснования использованы также дополнительные критерии: соотношение с соляннш грядами, интенсивность эрозионного расчленения, геоморфологические признаш, соотношение гравитационных и магнитных полей.

4. Разработанные автором критерии прямого прогнозирования залекей комплексной методикой заключаются в обнаружении сопутствующих генерации и скоплению УВ метасоматических процессов заме-. аекия в фундаменте, доломитизации, сульфатизации. битумообразова-ния. рифообразозания в осадочном чехле, создающих сцементированные уплотненные столбы не только над, но и под залежью. запечатывающий слой, окаймленный зоной грещиноватости. В геофизических полях указанные аутигенные с нефтегенерацией образования проявлены дополнительным увеличением аномалии А ^ . слаб шли положительными аномалиями, появлением глубинных корней магнитных аномалий^Та. сквозными аномалиями "ВП". увеличением сопротивления /п. (в том числе и под залежью); сейсмические признаки метасоматических йа-ций - скоростная неоднородность, ухудшение прослеживаемоети, аномальные эффекты в над- и подрифовых фациях, окайюмющие эффекты

затухания скоростей сейсмических волн, снижение значений У^/У^-Испо-. льзуются; участки корреляции наклонных осей синйазности и смещения структурных планов временных разрезов с концентрами нефтега-зоконтролирующих кольцевых структур, участки снижения (до 0.20.3) коэффициента ранговой корреляции данных магниторазведки и гразиразведкп. а также зоны корреляции магнитных и геохимических аномалий. В геохимическом поле поисковым признаком служит, кроме того, наличие окаймляющих геохимических аномалий УВ контрастностью 3-100. а также микроэлементов в растениях (3-10) . выраженных зеленым фототоном космофотоснинков на фоне сиренево-синего. Кспользуется также приуроченность залежей к кольцевым "структурам диаметром 300-150 км. узлам интерференции и перерывам линеаментов над залежью.

Столбы под и над залежью и окаймляпцие^ зоны проявлены через геоморфологические элементы ландшафта выровненной поверхностью. характерным типам почв. определенным рисунком и фототоном цветных космофотоснимков. а метасоматические ореолы определяются по соот-носениз 1.65/2.22 : 0.65/0.44 спектрозональных космойотоснимков.

Геофизические методы прямого прогнозирования разрабатывались И.Н.Баллахом, К.С.Гумаровым, Е.М.ГДудрецовой, В.М.Березкиным, И.А.Киричек, М.М.Рапопортом, А.Г.Авербухом, С.С.Азаровым, В.А.Сидоровым, Н.Н.Куншшм, 0.Л.Кузнецовым, Е.Л.Галаган,- Д.Б.Тальвиро-ким, В.Д.Хукурузоз, Г.Н.Гогоненкозыгл, А.А.Кунаревым, А.К.Урупо-вым, Ф.И.ХатьяноЕЫгл, К.3.Кондратович, Н.В.Добриным, Такером и Ше-риффом, Вейлом, "¡итчелом (США), М.П.Коростыиевским, О.А.Потаповым, А.А. Никитиным А.В.ЙЕсальцевшл и др.

Большой Еклад в разработку геолого-геохимических критериев для прямых поисков нефти и газа внесли В.А.Соколов, А.А.Геодекян, Л.М.Зорькин, Г.А.Могплевский, Е.В.Стадник, Л.В.Петухов, Г.И.Вой-

toe и другие.

Автором приведен обзор состояния методов прямого прогнозирования залежей нейти и газа геофизическими л геохимическими методами. К настоящему времени установлено, что прямые эфэекты, соз-даваеше самой залежью, трудноуловимы п соизмеримы с помехами (Кузнецов, 1981). Кроме того, соляно-купольнач тектоника приводит к появлению вертикальных границ раздела, ухудшению освещения крутых склонов соляных куполов и гряд и прослеживаемости подсоле-вых горизонтов. Б связи с этим возникают затруднения в получении достоверной информации о положении свода подсолевых поднятий и глубине их залегания (Карачаганакская, Нагумановская, Базыровс-кая площади).

Комплекс прямых поисков для слоннопостроенных структур При- каспия не разработан, наличие нескольких геохимических барьеров и геофизических экранов осложняет прямую передачу информации от залежи. Возникла необходимость опережающего применения прямого прогнозирования комплексом экспрессных и дешевых методов в Московской синеклизе.

Повышение достоверности геофизической информации при решении обратной задачи в местоположении сложнопостроенных и глубоко-залегающих структур достигается кокплексированием с геохимическими, аэрокосыическими и геоморфологическими данными, а также увеличением соотношения сигнал/помеха при Еыборе. геологической и геодинамической модели залежи.

Геодинамический механизм участия метасоматического процесса в нефтегазообразовании явился предпосылкой выявления новых закономерностей распределения УВ дая целой провинции. Такие поисковые критерии прослежены на при,юре Прикаспийской и Волго-Уральс-кой нефтегазоносных областей, характерными чертами которых явля-

ются:

а) подчиненность простирания залежей концентрам и рифтоге-налям кольцевых структур;

б) сосредоточение зон нефтегазоносности в сложных тектонических узлах - узлах' интерференции разнопорядковых структур;

в) многоэтажность залежей;

г) региональная геохимическая зональность в распределении углеводородов и сопутстЕупцих элементов, контролируемых напряженностью теплового поля;

д) парагенезис углеводородов с рудной минерализацией и со-путствущими нефтегазонакоплению метасоматическими преобразованиями пород;

е) корреляция возраста генерации углеводородных залежей осадочных комплексов со временем основных тектономагматических циклов (герцинского, альпийского) активизации, происходящей, как правило, по концентрам КС. При этом каждая фаза интрузивной и эффузивной деятельности на платформе отличается своей специализацией нефтей по типу УВ, содержанию микроэлементов и др.

Прикаспийский регион можно рассматривать как область интерференции гетерохронных кольцевых и линейных структур, являющихся зонами наибольшей геофшоидодинамической ме тас оматиче с кой проработки пород осадочного чехла.

Поэтому литофизической основой поисков является широкое развитие сопутствующих нефтегазогенерацш метасоматических процессов трещинообразования, битуминизации, доломитизации, карбонати-зации, сульфатизации, каолинитизации, окварцевания и другой гид-ротермально-метасоматической минерализации.

Указанные процессы производят метасоматические изменения пород фундамента, образуют сопутствующие приходу нефти "метасо-

патические ореолы вторжения", сцементированные за счет сульйат-ного к углеродного метасоматоза, уплотненные над и под залета столбы, окаймленные зоной разуплотнения и трещиноватости.

По мнению автора, этапность метасоматоза обусловливает строение риоово-метасоматической структуры типа Карачаганак, ¿¡а-нажел, ментюбе и включает этапы яелезистого (подстилающие магнитные аномалии) , доломитного (прислоненные разновозрастные (Р-д) рифогенные тела), щелочного (окаймляющие кунгурские соляные купола) и кварцевого (песчаные массивы) метасоматоза. Аяюкосиликат-ный метасоматоз на ряде месторождений проявлен грязевыми вулканами.

Особенностью разработанной литофизнческой модели является учет геохимической подвижности различных видов метасоматоза, приводящей к гроздевидаому окаймлению молодыми образованиями более древних:

альпийские /V- О песчаные массивы

t¡кнe Р

е гряды -о

—артинские Р

рмфн

рацы каменноугольные С

рифн девонские Д фундаыента Ст - ^ , Ыохо ^

I ■ — ч— ■ . ■ I

Информационные поисковые критерии, комплекс и удельный вес методоы прогнозирования определяются с генетически^ позиций типом прошедшего метасоматоза и характером передачи информации, его шраженности во вмещанцих и перекрывающих залезть породах и на поверхности.

Наиболее интенсивно ускоряющими преобразование и аккумуляцию образующихся УЗ являются доломитный и щелочной метасома-

тоз, ведущие к растворению, выщелачиванию и образованию дополнительного пустотного пространства (при доломитизации до 14$), а такие промотированию ОВ щелочными ионами К , М& и С1. Предшествующий указанным этапам железистый метасоматоз проявлен е фундаменте и нижних слоях чехла за счет обогащения магнитными, в вое-. станоЕИтельной среде, минералами - магнетитом, пирротином. Пространственно этим обусловлен парагенезис залежей УЗ с магнитными аномалиями. Исхода из этапности метасоматоза, приуроченность магнитной аномалии к рифовому массиву рассмотрена, автором как результат выноса глубинного магнетита в зонах железисто-доломитного метасоматоза. Ранее (Доновал, 1974; Сейбранс, 1885) приуроченность магнитных аномалий к залежи объяснялась восстановлением железа за счет вертикальной миграции УВ.

На основании аналогии с рудными районами (Пахомов В.И., 1990) автором для выделения полей метасоматоза использованы области низких значений (до 0,2-0,3) коэффициента ранговой корреляции данных магнитных и гравитационных полей.

3 районах с железистым метасоматозом для поисков наиболее эффективны аэромагниторазведка, капометрия, магнитный каротаж в комплексе с электроразведочными, аэрокосмическими спектрозональ^-ными и наземными геохимическими методами. Выявленные глубинные магнитные аномалии сопоставляются с результатами наземной геохимической съемки и по контрастности УЗ аномалии производится оценка продуктивности магнитной АТЗ на глубхне.

Разработац способ поиска, при котором на осноЕе многоуровневого залета Еыделяют нагнитоактивные "столбы" в осадочном чехле и фундаменте, затем любым способом (электроразведка, сейсморазведка) находят конфигурацию массивов соляных гряд и куполоЕ, а пространственное местоположение нефтегазосодеркацих рифоген-

ных и других тел определяют как промежуточное мезду магнитоак-/' тпшшт столбаш и соляными грядами шеи куполами.

В районах с пироким развитием кварцевого метасоматоза ояре-деляицшл эффектом является уплотнение, утяжеление пород над залежью с краевыми эффектам разуплотнения, создающие особенности гравитационного поля.

При этом зоны кварцевого метасоматоза, иногда картируемого с поверхности песчаными массивами, несовместимы и разобщены с зонами щелочного, осложненного соляно-купольной тектоникой.

Автором сформулированы критерии кунгурского галогенеза как проявления щелочного метасоматоза, рассматриваемого в качестве показателя структурообразования и нефтегазоносности подсолевых структур. Для Прикаспийской впадины установлено, что кунгурские гряды и купола имеют тенденцию к обтеканию, приспособлению и окаймлению ранее сформированных; артинских структур, а нефтеносность пластов, прислоненных к соляным штокам и куполам, косвенно свидетельствует о наличии на глубине газовых и газоконденсатных подсолевых залежей.

В целом, ыетасоматического типа залежи характеризуются в геофизических полях сравнительно однородными средними показателями, окаймленными аномалийныыи значениями парагенезиса (часто кольцеобразных) геофизических и геохимических полей, приуроченных к зонам повышенной трещиноватости, йлщдизацин и минерализации.

Сопутствующие залежи метасоматически сцементированные уплотненные высокоомные столбы проявляются в неоген-четвертичных движениях единым монолитным блоком п выражены в рельефе выравненными плато или пологими склонами, удобными для распашки под сельскохозяйственные угодья и дешифрирующимися по рисунку квадратов и прямоугольников полей черноземов и темно-каштановых почв, окай-

шенных участками высоко развитой овражно-балочной сети.

Это создает над залежью характерное изображение шахматных квадратов сиренево-синего фототона ложноцветовых, спектрозональ-ных и черно-белого фототона обычных космофотоснимкоЕ, окаймленных концентрическим рисунком и зеленым фототоном, обусловленным геохимической аномалией.

На дневной поверхности метасоматические ореолы вторжения и диапиры могут быть проявлены за счет восходяще-нисходящих движений концентрическим рисунком космофотсизображения, обусловленного овражно-балочной и речной геоморфологической системой. Кроме того, непосредственно наличие гидротермально-метасоматических полей в ландшафте может быть выявлено на основе спектральной космической съемки из соотношения 1,65/2,22 ; 0,65/0,44 мкм, по присутствию минералов железа, кобальта, никеля, титана, кадмия, отношению каолина к монтмориллониту, титаномагнетитов, карбонатизации и водосодержащих минералов, а также по отражательной способности, по свечению хлорофилла и теплового излучения растений.

Критерии поисков залежей с участием метасоматоза сведены в таблицу 3.

Большинство месторождений прибортовой зоны Прикаспийской Епадины (Ланажел, Карачаганакское, Оренбургское) выражено рисунком "шахматных" квадратов, проявлены потемнением фототона на' космос нимхах диапазона 0,5-0,7 мкм, связанным с отражением от определенного типа почв (черноземы, темно-каштаноЕые). В ряде случаев потемнение фототона в диапазоне 0,5-0,7 кки обусловлено интенсивным поглощением биоокислителями и дегвдрогенизаторами бактериального и'растительного происхождения (0,42-0,55 мкм), а также фотоиосстаноЕителями в диапазоне 0,56-0,7 мкм.

Таблица 3

Геолого-геофизические критерии поисков залежей УВ в зоне метасоматоза

Метода

Критерии поисков залежей 72

о)

Е К

о ч о о Рн

0) §

о о £>• К

о Рч

К £0

I 010 о о и н о,й

ЙЯО

Ям«

(ч о <Я Ч 3 га

I- Соответствие Еозраста заполнения углегодогодами нефтегазоносных комплексов этапу тектонической активизации соседней геосинклинали или рлфтовон зоны.

2. Геохимическая зональность распределения углеводородов.

3. Парагенезис УВ с метасоматическими изменениями вмещающих пород и рудными гидротермально-метасокатичес-кики минералами осадочного чехла и фундамента.

4. Сосредоточение залежей УВ в сложных тектонических узлах интер&еренции концентров крупных кольцевых структур. •

5. Гроздевидный характер рифово-метасоматпческой постройки (ШЩ; окаймление подсолевых рифогенных залежей соляными грядами и куполами.

6. Взаимосвязь надсолевых и подсолевых залежей УВ. I. Зоны высоких скоростей сейсмических волн, однород-

ная скоростная неоднородность, обусловленная неравномерной и многократной (соответственно этапам метасоматоза; пропиткой всего разреза глубинными флюидами.

2. Сейсмогеологические признаки метасоматических фаций (ухудшение прослеживаемоети продуктивной толщи, изменения волновой картины, аномальные эффекты скоростей, времен прихода, снижение значений Ур/Ул динамических характеристик в над- и подрифовых зонах).

3. Погружение осей синфазности, соответствующих фи-липпоЕскому горизонту, под "карниз" окаймляющей соляной гряды, наличие сейсмических клиньев, зон интерференции, волн-помех по краям за счет отражений от их склонов.

4. Соответствие сейсмических разломов, окаймляющих РШ и прослеживаемых до поверхности, концентру продуктивных [диаметром более 300 км) КС, проявленному определенной конфигурацией и контрастностью (более 3) геохимической аномалией УВ.

1. Слабые положительные магнитные аномалии в пределах залежи и подстилающих отложениях, наибольший разброс значений намагничения.

2. Конусовидные, алеющие глубинные корни, зоны аномального магнитного поля, коррелирующиеся с концентрами продуктивных КС и геохимическими аномалиями.

Продолжение таблицы 3

5. 3

а а

о ф

Г-1

Он й ОКО

Ен &

§ И

Й 3

- со

И Ф га «

СкСО (-{ ПЗ

о<

(Ч

СП

Н,

<ю Ей

И о

о ф

Рн

3. Вертикальные и наклонные "столбы" неоднородности магнитного и электрического полей над и под залетаю, окаймленные приповерхностными аномалиями магнитного поля.

4. Наличие остаточных и микроаномалий на разных уровнях осадочного чехла, вплоть до фундамента, фиксируемых разноЕЫсотннк магнитным зондированием.

5. Относительно повышенное электрическое сопротивление в пределах ж над залежью, превышающее в 5-20 раз законтурное; сквозные аномалии ИП.

6. Определение рийогенннх и других нефтесодержащих тел как промежуточных между магнитоактивными "столбами" и солянокртольнымя телами, картируемыми электроразведкой или сейсморазведкой.

1. Уплотнение, утяжеление пород над залежью (под влиянием гвдротерлально-метасоматической минерализации) с краевыми эффектами разуплотнения.

2. Снижение (до 0,2-0,3) коэффициента ранговой корреляции данных магниторазведки и гравиразведки.

1. Аномально высокие тепловые поля над нефтяными залежами.

2. Относительно низкие тепловые поля и температурные градиенты над газовыми залежами, окаймленные высокоаномальными участками.

3. Наличие кольцевых и частично окаймляющих залежь аномалий.

1. Средние значения параметров над залежью (Ш, ЕЛИ). окаймленные повышенным содержанием свободных или сорбированных УВ, Т7,Ап, микроэлементов в почвах (контрастностью 3-100) и растениях (3-10).

2. Увеличение концентрации газовой УВ компоненты в 3-4 раза при сейсмическом вибровоздействии на геологическую среду в диапазоне частот 5-150 гц

(а.с. Д 1705224, Войтов и др., 1922).

3. Наличие ыетасоматических, водосодеряащих минералов , карбонатизация и каолинитизация и уровень отражательной способности хлорофилла, определяемый по СПЗ космойотосЕжжам из соотношений 1,65/2,22; 0,65/0,44 мкм.

1. Краевые зоны (1С-5С- кп) КС диаметром ЗСС-15СС км.

2. Узлы интерференции структуроформирующих лккеаыен-тов и концентровГ

3. Перерывы линеаментов, концентроЕ, осей тектонических напряжений соляных гряд.

Продолжение таблицы 3

4. Участки куполовидных кольцевых структур.

5. Участки спренезо-синего фототона спекгрозональ-ных ложноцветоных космооотоснимков, окаймленных зеленил йототоном за счет аномального содержания микроэлементов УВ, , еоды.

6. Участки темного йототона, окаймленные зональным чередованием светлого й темного (за счет карбонатиза-ции).

7. Рисунок правильных прямоугольников и квадратов, обусловленных границами полей черноземов и темно-каштановых почв, окаймленных участками высокоразвитой оиражно-балочной -сети.

К периферии нефтеперспективных структур приурочены зоны просветления фототона, где отмечено развитие солончаков и солонцеватых почв, песков, сцементированных пород, часто лишенных почвенного покрова. Обеление зоны может быть связано с восстановительной ролью почвенных бактерий и растений - геобиофильтра в местах подтока УВ, разлагающих темноцветные минералы, остатки гидрослюды, монтыоррилонита, а также вторичные кварц, кальцит, которые характеризуются пиками поглощения в диапазоне 2,1-2,4 мкм, и отражающих коротковолновую часть спектра.

Способ поиска залежей УВ по фототону КФС (а.с. £ 383377, Беляева, Попсуй-Шапко и др., '9£6 ) оказался эффективным для районов Западной Сибири и позволил Л.Г.Комогоровой (1986) выявить приуроченность к контуру Вынгапурской залежи УВ определенной йи-тогеохвмической минерализации растительного покрова и заболоченности лацдшафта, выраженных светлы:.: фототоном спектрозональнш: (6С0-7С0 км) Ж!. При этом причиной изменения фототона служит стимулирующее пли угнетающее действие зонально распределенных у контура залежи микроэлементов Р , Мп, Со , Ре, Си , Вв., 5/~, Тс>

АС, V приводящее к изменению содержания хлорофилла, ответственного за поглощение солнечной радиации и обмен веществ в организме растеши. Б Новосибирской области на основе данного способа открыто Восточное месторождение (Беляева, Попсуй-Шапко, IS86).

На основе приуроченности УВ к определенны.! элементам кольцевых структур, автором разработан способ поиска нефтегазовых месторождений (а.с. D S3863I). Он предусматривает выявление по результатам дешифрирования космофотосниыков кольцевых структур диаметром 300-15С0 км, геоморфологическую привязку их на местности и опоискование зон шириной 10-50 км, трассируемых внутренней стороной концентра кольцевой структуры ирифтогеналями, дистанционными, прямыми геофизическими методами, а также поисково-разведочным бурением. При поисках битумов, соответственно, обследуют зоны 50-100 км.

Другой способ предусматривает выявление недифференцированных выровненных поверхностей, отличающихся особям рисунком и фототоном, окаймленных геохимическими, гравикагнитными, тепловыми аномалиями или соляными грядами и куполами.

Подсолевые глубинные структуры могут быть откартированы также способом, предусматривающим определение участков низких значений УВ, окаймленных аномалийными (контрастностью от 3 до 100) зонами, в том числе кольцевыми, выявляемыми по ярко-зелено-ыу фототону ложноцветовнх спектрозональных космофотосшшков.

Согласно еще одному заявленному способу, оконтуривание под-солевых структур производится в пределах зон, прерывающих основные оси тектонических напряжений, соляных масс, линеаментов и более поздних деформаций (дочетвертичных, четвертичных и современной эрозионной поверхности).

По способу, основанному на комплексном методе, указанные площади метасомагических залежей могут также выделяться по увеличению средних и эффективных скоростей сейсмических волн по всему разрезу. Сцементированные е едины!: блок метасоматическиш минералами подсолевые структуры характеризуются еысокици значениями средних е эффективных скоростей, окаймленных аномалиями, в том числе кольцевыми, низких скоростей и примыкающих к сейсмическому разлому, соответствующему концентру продуктивной КС. На комплек-сировании магниторазведки, геохимических и аэрокосмических методов основан способ, согласно которому глубинная магнитная аномалия сопоставляется с результатами наземной геохимической съемки и по контрастности окаймляющей УБ аномалии и их принадлежности к нефтегазопродуктивному концентру КС диаметром 300-1500 км производится оценка продуктивности магнитной АТЗ и определяется глубина источника поступления углеводородов.

Автором предложена методика геологической интерпретации выявленной АТЗ, включающая построение геодинамической модели реги- 'она, определение вероятного типа структуры, ее литофизической модели и нефтегазопродуктивности.

. 5. С помощью разработанных нейтегазопоисковых критериев выделены или подготовлены к бурению в Прикаспии Привольная и Каин-сайская АТЗ. прогнозируется Камыскольский свод и восточное продолжение Астраханского свода. В ранее рекомендованных перспективных зонах открыты Чкаловское. Впдшевское. Западно-Цветочное. Восточное месторождения. В Московской синеклкзе рекомендованы Вышневолоцкая и Иолоковская ATS.

Комплексирование указанны;: методов и разработанные крите- • рии выявления структур и нефтегазоносности были использованы для построения геодинамическкх моделей Соль-Илецкого выступа

прпбортоЕой зоны н Прикаспийской Епадгшы е целом, поисков локаль-структур в предела:: установленных зон пег.тегазонгг.оллегагя.

3 качестве наиболее перспективной по комплексу аэрокосмичес-ix::, геохимических е геофизических методов выделены Привольная п ¡¿гинсайская АТЗ Базыровсхо-БуракноЗ гольды, расположенные между Лппевско-Базыровсной п Буранной соляные грядам: Трогцко-Карачага-нахской зоны. Зта зона зг:-пг.2ст промежуточное положение кегду двумя эталонами (Карачаганак г ¿Ьнажел), прЕЕздаегахдаг п едпноьдг концентру Пндерской КС диаметром 6С0 км. Аналогично Карачаганакско--ну месторождению, по геолзллческш к тадрохпмпческк:.: аногалияк здесь получены кольцеше эс&екты окаймления, наблздается окаймление соляными грядами, зафиксирована положительная магнитная аномалия, познолящая'картировать ЕЛ структуру как постройку карбонат-но-доломитного метасоматоза. Кроме того, на Привольной и Каинсай-ской площадях наблюдаются эффекты окаймления до радону, микроэлементам в растениях и почвах, а также сходство с Карачаганаком по рисунку и фототону космофотоизображения. ~

Данные обработки ОГТ, в том числе с сохранением относительных амплитуд, мгновенных фаз и частот, позволили интерпретировать Привольную и Каинсайскую АТЗ как М образования и выявить аналогию временных разрезов с Карачаганакской структурой. АТЗ ориентирует на поиск в подсолевых терригенных мезозойских породах зале-яей, прислоненных к крутит.; уступай соляных гряд, а также в подсолевых карбонатно-доломнтны:: артикского Еозраста, расположенных, по :.-ненига аЕтора, па глубине, не превышающей 5 км.

3 1968 году :,шкгео РС&С? испольная АТЗ в качестве

подготовленной и было наз.:счэко бурение двух с::гг:.-и:. Участок между с.Буранное л с.Кзобпльпоо, где выявлена и подготовлена Каппса£-ская АТЗ, в настоящее времч разбуривается ПО "Орепбурггазлрогл".

При анализе данных космосъепок по территории Астраханского свода установлено, что он приурочен г. западное узлу пересечении основеых нейгзгазококгроллктадах и струг.туропортрущс: концентроЕ :;с IIpaEacirsiicxoli впадины - ОбцехасшйскоИ п К^о-Кссле£ско£. £ош концентров данных кольцевых структур, как видно по данным глубпн-

ГСс ¡ЛгкапкКарачаганаг., Волгоград-Актюбинск, Саратов-Гурьег, (Згоркин, 1986), совпадают с разложи и уступами фундамента п под-сслзвкх отлосенпЗ, а такие контролируют простирание юго-западного и северного бортов СЕода.

В юго-восточной части Прикаспийской впадины, на еосточном пересечении концентров тех же Обцекасдийской и Вшо-Каспийской КС, нами выделен Камыскольский свод, сходный по морфологии, генезису и площади с Астраханским, который также контролируется Хамыскольской КС. Камыскольский свод совладает в плане с одним из шступоЕ фундамента Астраханско-Актюбинской зоны поднятий, наделенной Н.В.Неволи-ным (IS83), отмечается на профиле КЖВ-ГСЭ 0X13 Челкар-Мават амплитудой до двух км (Макарова и др., 1874), аналогично Астраханскому в магнитной поле, в морфологии кунгурских гряд, фототоне и рисунке КФС. В районе предполагаемого Камыскольского СЕода в надсолевых отложениях находится множество рассеянных нефтяных месторождений (Накат, Доссор, Сагиз и др.), что косвенно свидетельствует о продуктивности подсолеЕЫх отложений этой структуры. Рекомендации на бурение параметрической скважины по Камыскольскоиу свода были приняты ПО "Гурьегкефтегазоразведка".

3 пределах ПрибортоЕой зоны с помощью разработанных критериев сценены е качестве перспективных Западно-Студеная, Ьападно-Цнеточная, ЗЕтсусайская ATS, ЗшкнеЕская, центрально-испанская площади. 3 пределах Московской синеклпзы на основе разработанных критериев были даны рекомендации по ВшзнеЁолощсоп площади, подго-

ЮЕлена совместно с Тверской экспедицией московская АТЗ. Данные исследований отражены в рекомендациях, заключениях, паспортах структур, площадей, АТЗ и были учтены при формировании планов работ геологических отганизаций.

В прогнозируемых перспективных зонах открыты Чкаловское, Зшневское, Западно-Цветочное месторождения в Оренбургской области и Восточное - в Новосибирской области.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Теоретическая ценность работы определяется объяснением парагенезиса геофизических, геохимических и других аномалий и их связи с залежами углеводородов.

Основные научные достижения заключаются в следующем:

1. Автором установлено ускоряющее дополнительное воздействие очагоЕ метасоматических процессов на генерацию УВ из ОВ седимен-тационных бассейнов и возможность отражения литофизических проявлений аутигенного образованию УВ метасоматоза в геофизических полях.

2. Исследованы геотектонические формы нефтегазогенерирущего метасоматоза - кольцевые структуры. Оценет структурообразующая и нефтегазогенерирующая роль кольцевых структур диаметром ЗС0-15С0 км, установлена совокупность геофизических критериев выделения таких структур и зон метасоматоза по данным гравиметрии, магнитометрии, электроразведки и электрокаротажа, сейсморазведки, изучений теплового потока.

3. Поисковые геофизические критерии уЕязаны с геологическими, геохимическими, геоморфологическими и аэрокосмическиыи критериями и геодинамическими особенностями региона. Обоснована кошт-

лексная методика, базирующаяся на поисках антигенных с залежью УВ полей метасоматоза - зон доломитизации, карбонатизации, суль-фатизации, битуминизации, сульфидизации вмещающих и перекрывающих скоплений УВ пород.

4. Выявлены и подготовлены Привольная, Каинсайская и Ыоло-ковская ATS, прогнозируются Вышневолоцкая структура и Камысколь-ский свод; в рекомендованных перспективных зонах открыты Чкалов-ское, Вишневсжое, Западно-Цветочное, Восточное месторождения.

5. Разработанные критерии поисков УВ комплексным методом позволяют:

- ориентировать сейсморазведочные профили, а также геофизическую и геохимическую съемки с целью прямого прогнозирования;

- уточнить местоположение выявленных структур;

- сократить объемы геофизических, геохимических и буровых работ.

Их применение, наряду с широко развитыми структурными методами сейсморазведки, позволит повысить эффективность геологоразведочных работ на нефть и газ. Так, если .только 3 разработанных автором способа дают для одной Оренбургской области экономический эффект порядка трех (1,2 + 0,83 + 0,89) млн.' рублей, то общий экономический эффект для Прикаспийского региона достигает нескольких десяткоЕ миллионов рублей (в ценах IS89 г.).

6. Критерии кошиексирования методов прямого прогнозирования разработаны автором для районов Прикаспийской шадины и Зол-го-Урала, но с. учетом конкретных геологических условий могут быть' использованы и в. ряде других районов России, в том числе в Московской синеклизе.

Решение данной проблемы будет способствовать ускорению выявления ноеых нефтегазоперспективных районов и обеспечению необхо-

димого прироста запасов нейти и газа.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих печатных трудах:

1. О влиянии геодкнаШчески активных очагов на сформирование полей нефтегазоносности седиментационных бассейнов. - Доклада АН СССР, Ii I, т.¿52, IS8C, с. 172-174, (соавторы Кузнецов О.Л., Муравьев В.Б.).

2. Физико-химические осноеы прямых поисков залежей нефти и газа. iL, Недра, 1886, 336 с. (соавторы Кузнецов О.Л., Петухов A.B., Зорькин Л.'Л., Бубайраев С.Л., Киричек U.A.).

3. Составление геодинамической модели Соль-Елецкого Еыступа. В сб.: Метода дистанционных исследований для поисков полезных ископаемых. СО АН СССР, Наука, 1986. (соавтор Аристархова Л.Б.).

4. Способ поиска нефтегазовых месторождений. Авторское свидетельство £> 3SS377 от 12 мая IS85 г. (соавторы Беляева В.А., Комогорова Л.Г., Стадник Е.В., Ьфравьев В.В. и др.).

5. Кольцевые структуры и нефтегазоносность Прикаспийской и Шю-Касшйской шадин. Тезисы доклада ХХУП НТК, М., 1£84. (со, авторы Буннат-Заде З.А., Ыехтиев Ш.Ф.).

6. Временные методические указания по проведению геофизических работ с целью прямых поисков залежей нефти и газа. ЗйЗМС, Ы., IS7S, 133 с. (соавторы Азаров С.С., Киричек М.А. и др.).

7. Ландшафтно-геохимическое районирование аридных территорий в связи с поисками углеводородных скоплений. Тезисы доклада Всесоюзного научного совещания "Ландшафтная индикация для рационального использования природных ресурсов". 1,1., 1.1ГУ, 1986, с.47-48. (соавторы Голандская Е.Л., Денисенко В.Е., йЗанкога H.A.).

8. Способ поиска нефтегазовых месторождений. Авторское свидетельство й 938631, 1982 Б.И. й 23 (соавторы ЕабреЕ И.П:, Мака-

ров Г.В. и др.).

S. Использование данных дешифрирования космофотосшсдков при поисках нейти ы газа на юго-Еостоке Русской платфорьш. iL, ВНПКЭгазпром, IS65, 65 с. (соавторы яуков K.M., ..',1уравьеЕ В.З., Zaöpes И.П.).

1С. К вопросу о природе кольцевых структур зешой коры. -Советская геология, ISSG, .'"г I. (соавторы Залчекко S.E., Кузнецов О.Л.).

ч II. О возможности ыетасоштической генерации УВ. - В ich.: Дегазация Земли и геотектоника. Ы., Наука, 1979, с.277-275.

12. Образование нефтегазовых углеводородов из рассеянного органического вещества при термокаталитическом воздействии пост-малдатических дистиллятов. Тезисы совещания "Происхождение нефти и газа и закономерности образования и размещения залежей". Львов, IS77.

13. Направление нефтегазопоисковых работ в Предуральском краевом прогибе. Труды совещания по предгорным и краевым прогибам. Недра, Львов, 1978. (соавторы Максимов С.П., Еуков И.М., Муравьев В.В.).

14. Модель газового дыхания осадочно-метаморфических толщ Земли. Тезисы П Всесоюзного' совещания "Природные газы Земли и их роль в формировании зеглной коры и месторождений полезных ископаемых", 1984, (соавторы Стадннк Е.В., Гигашвили Г.1.5., Денисенко В.Е., Нартикоев В.Д., Ручной В.Н.).

15. Метасоматическая генерация углеводородов. Тезисы докладов конференции "Природные газы Земли и их роль в формировании земной коры и месторождений полезны;: ископаемых". АН СССР, ыГРИ. У., 1976. (соавторы-Макаренко S.A., муравьев Б.В.).

16. Новый способ поиска нефтегазовых месторондений. Труды совещания по формированию нефтегазовых месторождений и поиска их залежей. Львов, 1961.

17. Предпосылки расширения ког.-ллекса геофизических методов при поиска:: нефтегазовых несторогденпП. - Тезисы докладов XIX научно-технической конференции Б£ПИ, Ji., 1975.

18. Образование нефтегазовых углеводородов из рассеянного органического вещества при теркокаталиткческом воздействии постмагматических дистиллятов. - Тезисы докладов Республиканского совещания "Происхождение нефти и газа и закономерности образования и размещения залежей". Львов, 1977.

19. Роль эндогенных факторов е образовании Ромашкинского нефтяного местороздения. Изв. вузов. Геология и разведка, 1986, Я I.

20. Критерии поисков сероводородеодержащих газов в пределах Оренбургской области прямыми и дистанционными методами. В сб.: ВУЕИПИгаза, I960, В I, с.3-12.

21. Космогеохк.жческие признаки метасокатических процессов. - 3 сб.: Метода дистанционных исследований для поисков полезных ископаемых. СО АН CCCF, Наука, IS66. (соавтор Позвонкова E.H.).

22. Очаговый характер Еодопроявлений на Оренбургской газо-ковденсатном местороадении. Газовая промышленность, IS63, ß 8. (соавтор Тимофеев А.К.).

23. Геологическое дешифрирование кольцеЕНх структур закрытых территорий. - В сб.: Геоиндккационный метод дешифрирования аэрокосьшческкх снпмсов. Тезисы докладов на Всесоюзном совещании. IS83, Свердловск, C.IC2-IC5. (соавтор Кузнецов О.Л.).

24. Технология начальны:: стадкЛ геохимических поисков нефти и газа. - 3 сб.: ЗНЫ ¡Геосистем. Геохимические и нефтегазопоисхо-

ные исследования. AI., 196?. (соавторы Бордуков ЮЛЬ, Динисенко Б.Ео , Стадник Е.Б., Юрин Г.А.).

25. Технология интегрированной обработки и использования сопряженных данных аэрскосмическпх, геолого-геофнзических и геоэкологических исследований ка базе геопнфорксисте:л. - В сб.: Аэрокосшческие методы геологических и экологических исследований. Тезисы мецдународной конференции. - С-Пб., 1334, 45 с.

(соавторы Кузнецов О.Л., Дгаяибеков Б.А., Гридин В.7.., Динисенко В.Е. „ Муравьев В.В., Ручнов В.И., Солодзлов I.E., Черемисина E.H., Чуткерашвшш А.Е.).

26. Новые критерии экспресс-поисков углеводородов геофизическими, геохимическими и аэрокосмическими методами. - Б сб.: Метода геохимии и нетрадиционной геофизики при разведке и разработке месторождений нефти и газа. I5S5, Вирг-Рудгеофизика. -С-Лб., 7 с.

27. Экологически безопасные экспресс-поиски углеводородов. Тезисы I Всероссийской конференции "Поиски нефти, нефтяная инду» стрия и охрана окружавдей среды". ЗгИГЕК, РАН, ISS5. С-Пб., 73 с.

Информация о работе

Попсуй-Шапко, Геннадий Павлович
доктора геолого-минералогических наук
Москва, 1995
ВАК 04.00.12

Автореферат

Похожие работы