Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Литология и литологические предпосылки перспектив газоносности нижнемезозойских отложений юга Туранской плиты

ВАК РФ 04.00.21, Литология

Автореферат диссертации по теме "Литология и литологические предпосылки перспектив газоносности нижнемезозойских отложений юга Туранской плиты"

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ II ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ АКАДЕЛШЯ НЕФТИ И ГАЗА имени И. М. ГУБКИНА

На правах рукописи

АКЛ1УРАДОВ Махтумкули Киясовнч

ЛИТОЛОГИЯ И ЛИТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПЕРСПЕКТИВ ГАЗОНОСНОСТИ НИЖНЕМЕЗОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИИ ЮГА ТУРАНСКОЙ ПЛИТЫ

Специальность 04.00.21 — «Литология»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

М О С К в А — 1992

Работа выполнена в Институте геологии АН Туркменистана и Государственной Академии Нефти и Газа им. И. М. Губкина

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук доцент П. В. Флоренский.

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогнческнх наук Б. В. Полянский кандидат геолого-минералогических наук А. Н. Руднев

Ведущая организация:

ТНИГРП ПО «Туркменгеология»

г

Защита диссертации состоится « » г- в

-о с

час.

в ауд*ш?У1а заседании специализированного Совета Д 053.27.06 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора гсолого-мнпе-ралогических наук при Государственной Академии Нефти и Газа имени И. М. Губкина по адресу: 117917, г. Москва, ГСП—1, Ленинский проспект, 65, тел. 135-81-36.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГАНГ и.м. И. М. Губкина.

Автореферат разослан « / ^ » 1993 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат геолого-минералогических наук, доцент

А. А. БУХАРОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

1. Актуальность пройдем. Нефтегазоносноеть еяноЯ окралнн Турая-

' спой шштц традиционно свяэыЕазтся о верхнеюрским, нижнемэловн'м, палеогеновым газонефтеносшгми комплексами осадочного чохла, залегающими па различных глубинах. Однако залеяи углеводородов на глубинах 3-3,5 км практически изучены и увеличение запасов закономерно следует связывать также с глубокопогруженншз и более древними отложениями.

Это обстоятельство определило цель работы, которая заключается в оценке литологических предпосылок перспектив газоносности ншгаемеэозойских отлолсаний юга Туранской плиты, в первую очередь, на основе ли-толого-геохичяческих данных.

Лля достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать геологические разрезы шганемезозойских отложений на основе детального литолого-геохимического анализа.

2. Восстановить условия осадконакопления вархнетриасовых и нижнес-реднеюрских отложений, процесса их эволюции до настоящего времени.

3. Оценить газоматеринский потенциал нижнемезозойских отложений.

2. Научная новизна исследований зазигочается в тем, что:

1. Уточнена геологическая характеристика верхнетриасовых и ниане-средаеюрских пород, условий их образования и дальнейшей эволюции до настоящего времени.

2. Впервые дана сравнительная геохимическая характеристика органического вещества верхнетриасовнх и шсше-срвднаврских пород для расчленения отложений по преобладанию сангенетичныг в эшггенетичнах бятуиов.

3. На основании структурной карта по кровле дсгорских отложений ига Туранской плитн, ввделенн различные по степени'тектоничеокой стабильности участки. •

Под шянемазозойскими в работе рассматриваются верхнв-триасовые п нияне-срвднеюрскив отложения

4. На основе исследований обоснованы литологические и геохимические предпосылки газоносности ниянемезозойскпх отложений юга Туранской плиты.

3. Практическая ценность работа. Результаты випоянешшх исследований необходимо использовать для дальнейшего планирования полскозо-раз-водочных работ, подсчета запасов углеводородов, повышения точности геологической интерпретации материалов ШС е полевой геофизики.

Соответствующие рекомендации передали для внедрения произзодствен-1шм и научно-исследовательским организациям, осуществляющим исследовательские и поисково-разведочные работы в Южном Туркменистане.

4. Благодарность. Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам кафедры "Литологии и системных исследований литосферы" ГАНГ им.U.U. Губкина проф. Князеву B.C., проф. Лапинской Т.А., доц. Гурьянову A.B. за ценные консультации и советы.

5. Публикации. По таив диссертации опубликованы 2 статьи и 3 тезиса, сдана в печать I статья.

6. Объем работа. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, изложенных на 130 страницах машинописного текста, проиллюстрированного 45 рисунками, микрофотографиями шлифов и образцов пород. Перечень использованных публикаций включает 88 наименований.

?. Исходные материалы. Основой для исследования послуяило изучение новейших материалов глубоких скважин, пробуренных в пределах юга Туран-ской пдитн. Било выполнено визуальное изучение керна и микроскопическое исследование свыше 600 шш|ов, 150 аиредалешй колдвкторских свойств пород, 345 химических и 60 гранулометрических анализов. Кроме того использованы материалы промнслово-геофизических исследований по всем скважинам, вскрывшим ншшвшзоаойские отложения в регионе, учтены литературные материалы.

ГЛАВА I. ТЕКТОНИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РЕПЮНА

Тектоническое строение юга Туранской плиты рассматривалось в работах многих исследователей: А.Аялаиова, Ш.Абдушш, В.И.Браташа, А.Е.Да-

выдова, В.И.Дронова, С.Х.Мирзада, В.С.Князева, В.П.Колчанова, В.В.Кулакова, В.Я.Михайлова, О.А.Одекова, В.И.Славина, О.М.Панасенко, А.'Л.Чарц-гина, В.Ы.Чмырева, А.Е.Шлэзингера и др.

В данной работа за основу тектонического районирования принята охота В.И.Браташа (1970) о некоторыми дополнениями.

¡Шашя 'часть Туранской плиты расположена на территории севера Афганистана и юаных районов Туркменистана, Узбекистана и Таджикистана. Пло-?

щадь ео около 150000 ш, длина с юго-запада на северо-восток 960 км.Северная и северо-западная граница плиты условно проводится по границе выходов на поверхность метоморфизованных и интрузивных пород Гиссарского хребта. Южная и восточная границы плиты проводятся по разломам Сиах-Еу-бах, Манари-Джам, Главному Горирудскому, по которому платформа граничит со структурами Туркмено-Хорасанской и Афгано-Юанопаыирской областей, а на юго-востоке по разлому Хохан-Иткамыш - со структурами Афгано-Севе'ро-Памирской складчатой области. Юго-западная граница проводится по Копот-дагскому разлому. Почти все геологические границы платформы являются пэ первичными структурными, а новейшими тектоническими, возникшими в процессе неоген-четвертичных горизонтальных и вертикальных перемещений Туранс- * кой плиты и сопредельных с нею складчатых областей.

Крупнейшими структурными элементами юга Туранской плиты являются южный борт Мургабской впадины, Параламиз-Еандитуркестанское поднятие.

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ. 1ИПЫ ПОРОД

Нижнемэзозойскиэ порода в пределах юга Туранской плиты впервые были вскрыты в 1969 г. скважиной I Кагазлы. К настоящему времени эти отложения вскрыты более чем тридцатью скважинами: Гельчешма 1,4; Курукбели I; Даулетабад 1,3; Восточный Курукбели I; Талиепря.1; Сарыязы I; Сандыкачи 3; Карабиль 1,2,3,5,7,8,10,11; Аряаклнч 1,2,4,5; Шоргель 1;Леыенебит 7; Моргуновская I; Ходяагугердаг 3; Етимтак I; Боянгур 1,2; Дашгдалек I и др.

Внрхнетриасовые отложения фаунистически достоверно охарактеризованы на площадях Кагазлы, скв. I (определения Л.Д.Кипарисоваа), Лехкэр, скв.

I (определения Р.Ф.Щерава) в Лркаклыч, окв. 1,4,5 (определения С.Н.Жи-довинова). Во всех скважинах были найдены представители вида ыиио , являющихся типичными формами для верхнетриасовых отложений. В остальных скважинах породы отнесены к верхнатриасовым по литофациальному- облику и по данным ГИС. Ранне-среднаррский возраст отложений определен по споро-пыльцевогду комплексу хххту вр. и микрофауне среднеюрского об-

лика в верхней части разрезов площадей Ислииа и Карачопа и корреляции однотипных по составу, структурно-текстурным особенностям и содержанию растительного детрита разрезов юга Восточной Туркмении и Северного Афганистана,

В результате детального литологического изучения нижнемеэозойских отложений юга Туранской плиты были условно выделены три разновозрастные толвд:

1. Нижняя часть верхнетриасовых отложений, вскрытая в сводовой часта Еадхыэ-Карабильского поднятия.

2. Верхняя часть верхнетриасовых отложений, вскрытая на склонах указанного поднятия, в погруженных районах.

3. Никно-среднепрские отложения.

Для более полной характеристики был проведен литологический анализ различных типов разрезов ранне-среднвюрского и триасового возрастов с целью определения относительной роли типов пород в разрезе и характера чередования. В целом, для триасовых и юрских отложений характерно большое содержание глинистых слоев.

Наиболее заметно преобладание глин в распределении суммарной мощности слоев различных типов пород. Так, содержание аргиллитов в низах верхнетриасовой толщи соотавляет 52$, увеличиваясь верхам верхнетриасовых отложений до (-2% и уменьшаясь до 47* в нижне-среднеюрских отложениях. Доля песчаников в разрезах заметно увеличивается в этом же порядке -13*, 12* и 38*.

Поаыаенная относительная роль глин в нижнемвзозойских разрезах яв-

лявтся увеличение) частоты встречаемости в них слоев большой мощности. Если в алевролитах п песчаниках наиболее часто встречаются прослои мощностью от 6 до 10 м, то в аргиллитах наиболее характерными мощностями являются 10-24 м.

Проведенный анализ показывает, что при общем сходстве разрезов отложения нижне-средней вры значительно обогащены песчаными породами как по числу прослоев, так и по суммарной мощности.

Текстурные особенности ншиемезозоЗских отложений показывают, что для пород верхнего триаса характерен горизонтальный градационный тип слоистости, обусловленный относительно глубоководно-морскими условиями осаднонакопления. Для нижне-сраднеирских отложений характерна пологовол-нистая слоистость со слабо-проявленными знаками волновой ряби, указывающей на мелководные условия осадконакопления.

Следует также отметить, что все три разновозрастные толща различаются не только по строения, но и по антологической характеристике однотипных пород. Песчаники сводовых частей Еадшз-Карабильской- ступени, отнесенные к низам верхнего триаса, представлены кварцевыми граувакками. Песчаники вскрытые на склонах указанного поднятия и в погруженных районах отнесенные к верхам верхнего триаса, в большинства случаев представлены аркозамя и изредка кварцевыми грауваккаш, а нижне-среднеюрские -мезомиктовыш разностями,.реже аркозами н кварцевыми граувакками.

Песчаники низов верхнего триаса кварцово-граувакковые, -грязно-белые, з'верхней части - красновато-бурые, мелкозернистые, отсортированные с гидрослюдисто-серицитовым и глинистым поровым и порово-базальным цементом. Характерна интенсивная даслоцированноств с углами падения до 40-45°. Обломочная часть на 70-75;? сложена зернами 0,1-0,2 мм, которые представлены кварцем (25-30?), обломками горных пород (35-40?), полевыми шпатами (10-20?), слюдами и другими минералами.

Песчаники верхов верхнего триаса аркозовые, реже кварцево-граузак-ковые, серые, светлосерые, полимиктовые, слоистые, с углами падения

пластов от 20-2555 до 40-45$, со сложным многокомпонентным цементом. Содержание обломочного материала в породе обычно 85-90$, изредка до 65-70$. Состоит из кварца (45-60$).полевых шпатов (20-35$),обломков пород,слюд. Величины зерен от 0,01 до 0,5 мм,однако повсеместно преобладают зерна мелкопесчаной фракции (0,1-0,2 мм).Зерна, как правило,угловато-окатанные,часто неправильные,контакты между зернами в основном линейные, в гипсометрически погруженных частях - выпукло-вогнутые.

Нижне-среднеюрские песчаники мезомиктовые.реже аркезовые и кварце-во-граувакковые.светлосерые.крепкие .мелкозернистые с извилистыми прерывистыми прослойками глинистого вещества темно-серого цвета.Зерна мелко-посданой размерности (85-97$) с содержанием цемента (3-15$).Обломки состоят из кварца (51-58$), полевых шпатов (30-36$).обломков пород (10-15$) и слюд.Из акцессорных минералов встречены циркон и турмалин.Обломки имеют угловато-окатанную и угловатую форму.

Верхиетриасовые алевролиты.кварцево-граувакковые и аркозовыо.тем-но-сорые,плотные,крепкие.крупные- и мелкозернистые.часто глинистые.постепенно замещаются аргиллитами.Обломочный материал слагает 75-80$ и представлен преобладающим кварцем,а также обломками пород, полевыми шпатами, слюдами.

Нижне-среднеюрские алевролиты, мезомиктовые, реже аркозовые, с углами паценил пластов до 10-15$ с зеркалами скольжения.

Обломочный материал слагает 85-90$ породы, изредка уменьшаясь, до 70-80$ и представлен кварцем, полевыми шпатами, обломками пород, слюдами. Размер зерен обычно 0,02-0,15 мм с примесью мелкопесчаной фракции в 5-10$.

Существенных отличий между аргиллитами различного возраста не наблюдается. Аргиллиты черные, реже темно-серые, плотные, крепкие о многочисленными зеркалами скольжения, изредка с включениями пирита. Основная масса пород по данный рентгепоструктурного анализа, как правило, сложена тонкочешуйчатыми агрегатами гидрослюды, серицита, значительно

реже - хлорита, в различном количестве присутствует доломит.

Вулканогенные породы вскрыты лишь в верхнетриасовых отложениях скважинами Кагазлы-I (инт. 2630-3200 м), Шорголь-I (инт. 3I0I-3I07 м), Карабиль-Ю (инт. 2572-2439 м). Разрез вулканогенных отложений наиболее полно вскрыт на площади Кагазлы, скв. I, которые подразделяютна на три панки:

Ш пачка (2734-2630 м) - переслалвалие туфов среднего и основного состава;

П пачка (2734-3178 м) - чередование базальтовых и авдезито-базальто-бых порфиритов о прослоя?ли туфов и лав;

I пачка (3178-3200 м) - чередование туфов и лав среднего и основного состава.

Для более детального сравнения по результатам полуколичоственного спектрального анализа были построены графики распределения малых элементов в различных типах пород верхнетриасового и нпжне-среднеюрского возраста (287 образцов) площадей Арнаклыч, Еиртепе, Леккер, Чеменебит. Со-; держание малых элементов в рассматриваемых отложениях соответствует кваркам и всвду почти близки по содержанию. Это является естественным след- • ствием близости бассейнов и источников сноса триасовых и юрских отложений,

Выборочно было проведено определение стронция и. бария в породах триасового и юрского возраста. Если содержание стронция было неизменным по все?лу разрезу, то количество бария (среднее содержание) г. триасовых отложениях оказалось меньше. В юрских породах оно составило 8.Ю-3^, тогда как в триасовых 3.10"^. Соотношение стронция в бария, определяющее степень соленосности бассейна, составило для триасовых отложений около I, для юрских - около 0,5, что косвенно можйт. указывать на соло-новатоводнкй характер вод юрского и на более повышенную соленость вод триасового бассейна.

Таким образом, на основании сравнительного анализа пород ьорхнет-риасоэой терригенной сероцветноЗ формации можно сделать олэдухотэ выгоды:

1. Осадконаколление в позднетриаоовое время происходило в одном из морей Средиземноморского бассейна Тетис, в относительно глубоководных, гидродинамически спокойных условиях, в восстановительной обстановке.

2. Преобладание в разрезах верхнего триаса аргиллитов показывает, что в области накопления осадков преобладал привнос тонкотерригенного материала.

3. Осадконаколление верхнего триаса сопровождалось интенсивным подводным извержением вулканитов среднего и основного состава.

4. В конце триаса до начала юрского осадконакопления, весь комплекс триасовых пород испытал складкообразование, на что указывает несогласное залегание пологолежащих отложений юры на сильнодислоцированных породах триаса. .

5. Осадконаксплениэ в ранне-среднеюрское время происходило также в вельде одного из морей Тетис, в более стабильном, относительно опресненном, чем в позднетриаоовое время, бассейне.

ГЛАВА ill. КАТАГЕНЕЗ ВЕРХПЕТРИАСОБЫХ И ЮИНЕ-СРОТЕИРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ Катагенез значительно изменил первоначальный облик, структуру и состав изучаемых -пород, заметно влияя на их коллекторские свойства, причем степень изменчивости пород может явиться одним из возрастных критериев.

Катаганетические явления в работе разделены на две группы:

1. Процессы, происходящие под действием механических сил, в которых преобладающую роль играет давление вышележащих пород.

2. Процессы, происходящие под действием физико-химических сил, Среди изменений, происходящих под воздействием механических факторов в нижнемезозойских отложениях изучаемого района, можно наблюдать пластическую деформацию обломков и трещиннообразование в зернах кварца.

В кижнемезозойских породах описываемого района трещиннообразование в зернах наблвдалооь ограниченно, значительно чаще отмечен процесс пластической деформации. ■. : ' '

В верхнетриасовых отложениях трещшгнообразование интенсивно развито лишь в песчаниках скважины Восточный Даулетабад-1, где зерна, разбитые трещинами, слагают от 30 до 60$ породы. На остальных площадях содержание разбитых зерен не превышает 3-5% обломочной части.

Трзщиннообразованне развито , главным образом в аргиллптах. Изуче-яие степени трещиноватости аргиллитов было проведено по методике К.Б. Прошлякова, Ю.Г.Пименова, Т.И.Гальяновой (К.Б.Прошляков и др., 1987). Для определения трещиноватости были отобраны образцы керна'площадей Деккер, скв. I и Арнахлыч, скв. 5. .

Проведенное изучение показало значительную тревдноватость нижнемезозойских пород на площади Леккер. Трещины в них, в основном, параллельны наслоению, прямолинейны или слабоизвилисты. В то же время трещинова-тость пород практически не выражена в' породах скваканы В 5 площади Ар-наклыч, что вероятно связано с тем, что площадь Деккер находится непосредственно в зоне Бадхыз-Карабилъского разлома.

Процесс пластической деформации пород развит более шир&ко, что особенно заметно-в терригенных отложениях Еерхнетриасового возраста, хотя значительно реже эти явления имеют место в нижнёсреднеюрских отложениях.

Таким образал, результаты изучения механических изменений верхне-триаеовых и нижне-среднеюрских пород дозволяют заключить, что:

1. Характер процессов механической деформапди верхнетриасовых и нижне-среднеюрских отложений в целом одинаковы. ; ■■

2. Интенсивность механических изменений ниянемезозойских пород различна: в верхнетриасовых отложениях процессы механической деформации выражены более интенсивно, чем в нижне-среднеюрских.

К физико-химическим изменениям относятся вторичные изменения, в которых основными факторами являются температура, пластовое давление и влияние подземных вод..К ним относятся регенерация кварца, серицатиза-ция'и пелитизация полевых шпатов, гидросдпдизацая и серицитазапдя г ли-

нистого материала и другие.

Широко развита регенерация кварца, более интенсивная в богатых кварцем и кремнистыми обломками в кварцево-граувакковых, а также в ме-зомиктовых песчаниках, что привело к преобладанию кварцеворегенерацион-ного цемента в верхнетриасовых и ншкнесреднеюрских отложениях.

Повсеместно развита также серетизация полевых шпатов, интенсивно проявленная как в верхнетриасовых, так и в нижне-среднеырских отложениях. В отдельных участках серицит нацело замещает обломочные зерна, в результате чего последние едва отличаются по реликтовым очертаниям от се-рицитизированного глинистого цемента.

Серицитизация плагиоклазов интенсивно развита в эффузивных породах.

Явлению каолинизации, главным образом, подвержены К-йа полевые шпаты. Каолин охватывает целиком весь кристалл, преобладая, как правило, по зоне спайности, каолинизация сопровождается онелезнением.

Хлоризация интенсивно развита в биотите, который находится на различных стадиях изменения. Очень редки малоизмененные разности, плеохро-ирущие от желтого до бурого цвета. Резко преобладают обесцвеченные и хлоритизированные пластинки, где хлорит развивается по трещинам спайности.

Неродки проявления в отложениях верхнего триаса и нижней-средней юры новообразований анатаза, брукита и рутила. Как известно, образование ; ех на ранних стадиях катагенеза происходит за счет преобразования биотита, хотя может происходит и в результате изменения пород (глубинный эпигенез по А.В.Копвяиовичу, 1965). Нами.допускается,, что новообразование минералов двуокиси титона происходило как первым, так и вторым способом.

Различные катагенетичеокие процессы проявляются также в цементирующем материале. В изучаемых породах выделяются кварцево-регенерационный, гидрослюдастый, гидрослюдасто-серецитовый и карбонатный цементы, которые в различных количественных вариациях образуют многокомпонентный мат-рако.

В глинистом материале цемента в минералого-генетическсм плане вы-

делены несколько видов гидрослод: а) гидрослюды бесцветные с нормальным двуцреломлением, иногда содержащие небольшое количество анатаза и лайко-ксена; б) серицитоподобные бесцветные гидрослюды с относительно крупными кристаллами, образующие сноповидные агрегаты с выделениями кристаллов рутила; в) гидрослюды желтоватого и буроватого цветов, содержащие минералы окислов титана.

Нами предполагается, что первый вид гидрослюд образован гидрослю-дизацией монтмориллонита и смешанно-слайных фаз; происхождения второго вида связывается серицитизацизй гидрослюд в особо напряженных межзерновых участках; генезис последнего вида объясняется преобразованием биотита.

Сепиолит встречается только в наиболее грубозернистых песчаниках триаса площади Арнаклыч. Известно, что для образования сепиолита необходимы щелочной характер среды, избыток кремнэзема и магния, при невысоком содержании алюминия. Такие условия были созданы проникновением кимериджо-титонских рассолов.по зоне разлома в триасовые отложения, т.е. при гравитационно-рассольном катагенезе. Это явление проявилось в узкой полосе выклинивания верхнеюрских эвапоритов.

В верхнетриасовых и нижне-среднеюрских отложениях юго-восточного Туркменистана довольно'интенсивно развиты цроцессы карбонатизации. Кальцит (до 10-15*) образует монокристаллическиэ и, реже, поликристаллические агрегаты, интенсивно замещающие зерна кварца, полевых шпатов. Фронт замещения образует равномерные контуры, "заливы" и "бухты", а мелкие зерна иногда превращаются в псавдоморфозы.

Таким образом, выявленнные минералогр-петрографические преобразования позволяют утверждать, что направленность и комплекс катагенеза в верхнетриасовых и нижне-среднеюрских отложениях в целом близки. Вместе с тем, в отличие от нижне-среднеюрских,в триасовых породах шире распространены более напряженные виды межзерновых контактов и серицитизация гкдрослюд.что связано о их более интенсивной дислоцированностью.

ГЛАВА 4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЗДНЕ-ТРИАСОВЫХ И Ш-Ш1Е-СРЕШЕИРСКИХ ОТЛОЖИЙ

Комплекс геохимических исследований нижнемезозойских отложений включал следуидие метода: I. Люминисцентно-битуминологяческие исследования рассеянного органического вещества (РОВ) пород. 2. Определение. группового и элементного состава ОВ, экстрагированного из'керна. 3. Изучение сорбированных газов, извлеченных из керна вакуумной дегазацией. 4. Изучение форм серы и железа с целью выяснения геохимической обстановки накопления исходного вещества'.

Всего было исследовано 145 образцов керна, отобранных в интервале от 1500 до 4500 к. Аналитические исследования были выполнены автором в ' МИНГ им. К.М.Губкина, ИГ АН Туркменистана и ЦК 'Туркменистана".

Содержание ОВ в породах верхнего триаса - от 0 до 2,7$. Относительно обогащены ОВ аргиллиты, содержащие 0,31-2,72$ OB', составляя в среднем 1,4$, что превышает, в целом, кларки для данных лктотипов. Содержание бктумоидов в аргиллитах невелико: от 0 до 0,007$, изредка дос-5 тигает 0,02$. . ; '

Песчаники и алевролиты характеризуются низким, по сравнению с аргиллитами, содержанием ОВ - 0,1-0,17$, но относительно высокой битумо-пасыщекностью - 0,001-0,12$.

Коэффициент битуминозности в аргиллитах варьирует от 0,19 пл. Ка-газлы до 2,0 пол. Гельчешав.

Нижнв-среднеюрские отложения содержат ОВ в аргиллитах в пределах от 0,8$ до 0,73$, а содержание битумоидов изменяется в еще более широком диапазоне - от 0,0012$ до 0,47$. Песчаники и алевролиты содержат ОВ 1,57-1,97$, битумовдов- 0,47$.

Коэффициент битуминозности нижне-ореднеюрских аргиллитов варьирует от 0,95 (Чеменебид, скв, 3) до 9,6 (Арнаклыч,. скв. I)., песчаников и алевролитов в пределах 19-35 (Моргуновская, скв. 6).

Элементный состав 2ЕА верхпетриасовых аргиллитов и глин характери-

зуется высокими показателями углерода 74-83* и водорода - 11-14*. Отношение С/Н равно 6-7, что указывает на преобладание в УВ части метановых и мзтаново-нафтеновых структур. Причем, появление нафтеновых структур характерно для образцов с повышенным содержанием ХЕА в балансе ОВ. Элементный состав ХЕА. нижне-среднеюрских отложений характеризуется также высокими показателями углерова - 78-87* и водорода - 8-11*. Отношение С/Й в различных районах несколько меняется; в южной части Мургабской впадины оно варьирует от 6 до 10, что показывает на преобладание в ТВ части метановых структур, в восточной части отношение С/Н равно 7-8,что указывает на преобладание в УВ части нижне-среднеюрских отложений метановых и метаново-нафтеновых структур. По методике ларвуда (1584) было определено отношение Н/С для верхнетриасовых и нижне-среднеюрских пород, которое изменялось в пределах от 0,09 до 0,17, что скорее всего указывает на генерацию породами верхнетриасовой и нижне-среднеюрскоЯ формаций газа.

В компонентном составе ХЕА образцов верхнетриасовых пород значительная доля принадлежит масляной фракции - 40-46*, смолы составляют 47,849,6* с преобладанием в них спиртобензольных, асфальтенов - 6-10*. Исключение составляют отложения скв. Арнаклыч-1, где доля масляной фракции в балансе ХЕА. не превышает 25*, что может свидетельствовать о сингене-тичности битумов.

В верхах нижне-среднеюрских отложений в компонентном составе ХЕА доля масляной фракции составляет от 42* (Ширтепе, скв. I) до 35* (Моргу-новская, скв. 7). В нижних частях доля масляной фракции значительно уменьшается - до 24* (Ширтепе, скв. I; Чеменебид, скв. 7) и даже до 19-17* (Моргуновская, скв. 7; Чеменебид, скв. 7)'.

Результаты исследований сорбированных газов показали высокую газонасыщенность верхнетриасовых и нижне-среднеюрских отложений. В составе сорбированных газов верхнетриасовых отложений преобладает метан 98,899,5*, более тяжелые УВ составляют 0,45-1,2*. В составе сорбированных :

газов нижне-среднеюрских отложений также преобладает метан, однако содержание его несколько меньше, чем в верхнетриасовых отложениях 72,690,9?, тяжелые УВ составляют 0,97-22,9?.

Различия отмечаются и в генетической природе битумов из верхнетриасовых и шжне-среднеюрских пород.

Генетическая граница находится на разных глубинах. В погруженных частях впадины граница проходит в середине нижне-среднеюрской толщи, по мере приближения к центральным, более приподнятым частям, граница стратиграфически понижается, опускаясь сначала в низы нижне-среднеюрского комплекса, а там, где они отсутствуют, переходит в верхнетриасовые, в верхних частях которых преобладают эпигенетические битумы. .

Для выяснения геохимической обстановки осадконакопления был проведен анализ содержания форм серы и железа. В верхнетриасовых отложениях в основном преобладает, хотя и в небольших количествах, пиритная форма железа, содержащаяся в цределах 0,03-0,63? на породу. •

Окисное железо, в основном, отсутствует, однако, в отдельных образцах его количество достигает 0,11-0,44?. Как правило, в таких образцах отмечен минимум ипритного железа. Содержание закисных форм железа в породе высокое и составляет 1,2-4,365?.

Таким образом, проведя сравнительную геохимическую характеристику верхнетриасовых и нште-среднеюрских отложений, можно отметить, что условия осадконакопления, захоронения и степень преобразованное™ органического вещества в них примерно одинаковы, Осадконакопление протекало в восстановительной обстановке, в условиях гуыидного климата, что способствовало накоплению значительного количества ОБ.

Относительно невысокая битумонасыщенность ОВ верхнетриасовых и нижне-среднеюрских отложений, метановый состав углеводородных газов и отношение водорода и кислорода свидетельствует о том, что преобразование ОВ здесь вероятнее всего пошло в газовом направлении.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующие выводы:

1. Палеогеографические и пале ore охимические условия накопления осадочного материала, а также захоронение и степень преобразованности органического вещества верхнетриасовых и шгош-среднеюрских отложений, в целом, близки.

2. Сингенетичные битумы приурочены к нижним частям, эпигенетические тяготеют к верхам нижнемезозойских разрезов.

3. Преобразование ОВ как верхнетриасовых, так и нижне-среднеюрсских пород происходило в нацравлении газогенерации.

4. Для газов верхнетриасовых пород характерен метановый, для нижне-средкеюрских - метан-этан-пропановый состав.

ГЛАВА 5. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ РАЙОНА В главе 5 рассматривается геологическая история развития нижнемезозойских отложений, эволюция пород и органического вещества, которая разделяется на три основных этапа:

1. Нижнемезозойский - седиментащюнный.

2. Платформенный - последовательного погружения пород комплекса.

3. Орогенный - этап кардинальной' перестройки структурного плана.

I. Нижнемезозойский - седиментационный этап. На ранних стадиях позд-нетриасовой эпохи активизировались тектонические процессы, морской бассейн, бывший в среднем'триасе неглубоким, начал углубляться и в него поступает мелкозернистый терригенный материал. Осадконакопление происходило в восстановительных условиях и сопровождалось спорадическим излиянием лав среднего и основного состава. В самом конце триаса контрастные тектонические движения затихли, наступает этап регрессии, сформировались пологий рельеф и коры выветривания гумидного типа.

В планетарном масштабе, как известно, на рубеже триасового и юрского периодов произошел раскол континентов и столкновение микроплит. По классической геотектонике этот этап соответствует заключительной стадии древнекиммерийской тектонической фазе. В результате этих движений в наиболее погруженных районах произошли инверсия и складчатость. Это возда-

мание унаследованио развивалось вплоть до мелового времени. С начала ранней юры осадконакопление началось в субаквальных условиях в восстановительной обстановке, которое продолжалось вплоть до среднеюрской эпохи.

2. Платформенный этап развития нижнемезозойских отложений - этап последовательного, спокойного погружения начался в верхнеюрское время; на графике динамики погружения, а также вторичного преобразования 03 нижнемезозойских пород,прослежен характер изменения отложений и 0В на каждом отрезке времени.

К концу поздней юры породы нижних секций нижнего мезозоя погрузились на глубины до 1,5 км и были слабо преобразованы, в то время, как породы верхней части были практически не изменены. К концу мелового этапа породы нижней части изучаемых отложений погрузились на глубину 3 км и более и достигли начальной стадии зоны глубинного катагенеза, а ОВ вступило в зону преимущественного нефтеобразования; верхняя же часть разреза раннего мезозоя погруженная лишь на глубину до 1,5 км испытала слабые преобразования.

К концу палеогена, большая часть нижнемеэозойских отложений погрузилась на глубину 3,4-5 км и, вероятно, достигла границы глубинного катагенеза и раннего метагенеза, а органическое вещество достигло основной зоны преимущественного газообразования.

3. Орогенный'этап - этап кардинальной перестройки структурного плана. С конца олигоцена начался заключительный этап альпийской складчатости, вызванный движениемДуранской плиты относительно Индостанской и Аравийской шшт, что привело к воздыманиш Копетдага, Парапамиза. В результате усилились процессы сзруктурной дифференциации региона, увеличение регионального и локального наклона слоев и связанная с ними миграция УВ. В прилегающих к орогенным "выросшим" поднятиям краевых частях юга Туралс-кой плиты процессы неоген-четвертичной активизации привели к растяжению и образованию глубоких впадин, заполнявшихся малоссоидным материалом, что в свою очередь привело, вероятно, к разрупенгао залежей газа. Нво-

тектоническая активность привела к продолжению прогибания Мургабской впадины и верхняя часть шшгемезозойских отложений опустилась до глубины 3,5-5 км, в результате чего 03 верхнетриасовых отложений преобразовалось в УВ.

ГЛАВА 6. ЖТСШОГИЧЗСКИЕ И ГЗОХШИЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПЕРСПЕКТИВ ГАЗОНОСНОСТИ Ш1ШЕМЕ3030ЙСШГ0 0ТЛ02ЕШИ

Перспективы газоносности нижнемезсзойских отложений юга Туранской плиты до настоящего времени практически не оценены. Как известно, жесткие термобарические условия больших глубин оказывают влияние на фазовое соотношение УВ, повышая долю газообразных над жидкими в общем балансе • органического вещества. Однако, основные условия, благоприятствующие образованию и сохранению залежей УВ, остаются общими как для малых, так и для больших глубин.

Предпосылки перспектив газоносности нижнемезозойских отложений оцениваются с позиций трех основных критериев:

1. Седиментационный критерий, характеризующий условия осадконакоп-ления и захоронения ОВ, его тип и т.д.

2. Катагенетический критерий, показывающий возможность последующего преобразования ОВ в УВ. Степень битуминозности пород, влияние вторичных изменений на емкостно-филырационные свойства пород.

3. Геотектонический критерий, характеризующий структурные условия формирования и сохранения залежей УВ,

I. Седиментационный критерий; нижнемезозойские отложения накапливались в морских глубоководных условиях, с кратковременными поднятиями дна бассейна, которые привели к образованию глинистых и алеврито-гли-нистых сероцветных толщ. Исследования форм серы и железа показывают, что осадконакопление происходило в условиях от резко-восстановительных до восстановительных, в обстановке гумидного литогенеза. .

Указанные условия осадконакопления являются благоприятными для аккумуляции ОВ и генерации УВ, как в верхнетриасовых, так и в нижнэ-сред-

неюрских отложениях южного борта Ыургабской впадины к прилегающих районов Северного Афганистана.

2. Катагенетический критерий, последовательное погружение в верхнетриасовое и относительно слабое в нижне-сроднеюрское Еремя, а также складчатость и инверсия в древнекиммерийской фазе тектогенеза обусловили проявление регионального (тормобарического) катагенеза. Это привело к различным структурно-минералогическим преобразованиям в целом направленных на уплотнение пород. В результате этого произошло с одной стороны региональное ухудшение гранулярных коллекторов, с другой стороны, появление катагенетической трещиноватости и преобразованию органического материала

в углеводороды.

3. Геотектонический критерий. Юг Туранской плиты является структурно-гетерогенным телом. В результате неоген-четвертичной активизации,эта территория была разделена на три части. В паевых частях в результате интенсивного горообразования и накопления мощной толщи неоген-четвертичных моласс, скопления УВ большей частью разрушились. В центральной, более стабильной части, где активизация проявилась менее интенсивно, скопления УВ в отложениях нижнемезозойского комплекса сохранились. Более того, инверсионное Еоздымание в центральной части, явившееся "стержнем" жесткой части плиты, возможно щ)едполагает наличие залежей, связанных с диалогическим выклиниванием и тектоническим экранированием.

•Таким образом, можно говорить о перспективности пород нижнемезозой-скйго комплекса при поисках газа и газоконденсата. Наиболее перспективным участкам является центральная часть юга ТУранской плиты, где в при-разломных зонах можно ожидать^распространение глинистых коллекторов трещинного типа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты выполненных исследований сводятся к следующим положениям:

1. Установлены определенные различия в условиях осадконаколления нижнемазозойских отложений юга Иранской плиты - верхнетриасовые породы накапливались в морском бассейне, более глубоководном, чем нижнв-среднеюрские, что сказалось в большей распространенности в разрезах верхнего триаса мощных глинистых отложений.

2. Структурно-минералогические преобразования пород происходили, главным образом, в условиях позднего катагеноза и частично раннего метагенеза, что привело к ухудшению свойств гранулярных коллекторов. В то время, в отдельных локальных зонах отмечается сохранение пустотного пространства, в которых могут содержаться углеводородные флюида.

3. Установлены 4 генетических комплекса глинистых минералов, а именно первичные аллотигенныерегионального катагенеза, графитадионно-рас-сольного катагенеза, гумидного гипергенеза, временная последовательность образования которых располагается в приведенном порядке.

Восстановительные условия дсадконакопления ншшемеэозойских отложений способствовали концентрации органического вещества, а термодинамическая обстановка катагенеза привала к его преобразованию в углеводороды,

4. Движение Туранской плиты относительно Аравийской и Индостанской плит привело в частности к расчленению ее южной окраины; в краевых участках плиты усилилась миграция УВ, происходило накопление мощных малоссо-вых толщ и разрушение залежей УВ. В центральной, наиболее стабильной части южной окраины плиты следует ожидать сохранения залежей углеводородов, связанных с литологическим выклиниванием и тектоническим экранированием.

5. Литологические предпосылки перспектив газоносности нижнемезозойских отложений обусловлены, с одной стороны условиями осадхонакопле-ния, а с другой стороны - катагенатическими преобразованиями пород и содержащегося в них органического вещества. Сочетание этих факторов при наличии хороших коллекторов являются благоприятными для поисков УВ в нижнемезозойских отложениях.

ОСНОВНЫЕ ЗАЕЩАЭШ ШШОНЕНИЯ

1. Установлено различие условий осадконакопления верхнэтриасовых и нижне-средноюрских отложений. ■ .

2. Влияние процессов катагенеза на коллекторские свойства нижне-М8эозойских отложений.

3. Стабильность центрального участка юга Туранской плиты,- обусловленная унаследованным развитием данного региона и его влияние на сохранения углеводородных залежей. '

4. Литологическне и геохимические предпосылки перспектив газоносности никнамезозойских отложений.

1. О перспективах газонефтеносности мезозойских отложений Бадхыз-Кара-бильской зоны поднятий. Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Роль молодежи в решении конкретных научно-технических проблем нефтегазового комплекса страны" МИНГ им. Губкина. М., 1989. С. 11-12 (совместно с Овезовым Г.С.).

2. Катагенез • терригенных отложений триаса (по скв. Арнаклыч). Известия АН ТССР сер. ФТХиШ, 1990, й 6, С. .82-84 (совместно с Кузьминым В.А., Беркелиевым Т.К.,'Кулаковым В.В.).

3. Геохимические особенности рассеянного органического вещества и битумов нижнемзэозойских отложений Туркмении. Тезисы докладов научно-

■ практической конференции "Проблемы восполнения газодобычи и обеспечения ГХК ТССР" ТФ НТО "СоюзгазтехнологЕя". Ашхабад, 1991, С. 26. (совмеотно с Ащурадовым К.А.).

4. Динамика юга ТУрансксй плиты, как результат взаимодействия движущихся плит. ДАН России, 1992, № 6, т. 325, С. II2I-II24 (совместно с Флоренским П.В.).

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ - ШДДЩЕ РАБОТЫ