Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Особенности геологического строения и прогнозирование рифогенных зон нефтегазонакопления подсолевых образований Северо-Каспийского региона

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

Автореферат диссертации по теме "Особенности геологического строения и прогнозирование рифогенных зон нефтегазонакопления подсолевых образований Северо-Каспийского региона"

азербайджанская государственная нефтяная академия

На правах рукописи

АЗЕРЛИ МАНИ МАМЕД оглы

ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РИФОГЕННЫХ ЗОН НЕФТЕГАЗОНАКОПЛЕНИЯ ПОДСОЛЕВЫХ ОБРАЗОВАНИЙ СЕВЕРО-КАСПИЙСКОГО РЕГИОНА

04.00.17 — Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Паку — 1992

Работа выполнена на кафедре «Поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений» в Азербайджанской государственной нефтяной академии.

Научный руководитель:

доктор геолого-мипералогических наук, профессор В. Ю. КЕРИМОВ.

Официальные оппоненты:

доктор гсолого-минералогических наук, профессор К. М. КЕРИМОВ (ЮЖВ НИИ Геофизика, г. Баку);

доктор гсолого-минералогических наук Н. Ю. ХАЛИЛОВ (ГНИПИ Гнпроморнефтегаз).

Ведущая организация — трест «Каспнефтегазгеофизразведка».

Защита состоится «/V?» . МЦ-'Ц^--. . 1992 г. в ■ час. па заседании специализированного совета К 054.02.06 при Азербайджанской государственной нефтяной академии по адресу: 370601, г. Баку, проспект Азадлыг, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Азербайджанской государственной нефтяной академии.

ОП -

Автореферат разослан «^г.» . . . 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета

к. г.-м. п., доцент \ /---г!^? с^-^ Б- А. ГАДЖИ ЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Непрерывный рост потребления уг.зводо-родного сырья обусловливает требования оперенаюцего прироста запасов нефти и газа, что достигается оптимальностью выбора направлений и эффективностью проведения пслсково-разведочных работ в слабоизученных регионах.

В связи с этим особую актуальность приобретают исследования по выяснению строения разновозрастных структурных этажей, по прогнозированию и корреляции разреза, по тектонике территории, по оценке катагене-а подсолевого комплекса и прогнозу ресурсов УВ для Северо-Каспийского региона, вкде-чающего шельфовую зону и береговое обрамление Северного Каспия в зоне сочленения юяного сегмента Прикаспийской мегаси-неклизы и Скифско-Туранской плиты, который является высокоперспективным в отношении поисков заленей УВ в подсолевых отлонениях, где уие обнаруяены и эксплуатируются круы'ейшие месгоскопления нефти и газа - Астраханское и Тенгизское. ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью диссертационной работы является выявление и изучение структурных, фациально-формационных, геодинамических особенностей развития и формирования геоструктурных элементов Северо - Каспийского региона для прогноза нефтегазоносности подсолевого комплекса. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ: выявление структурно-морфологических особенностей строения подсолевого комплекса осадочного чехла региона:

- изучение подсолевых литолого-с-тратиграфических комплексов с преобладающей карбонэ-ностью;

- обоснование широкомасштабного карбонатонакопления и доминантного развития рифогенных зон нефтегазонакопления:

- геодинамическая реконструкция основных этапов развития региона;

- оценка перспектив нефтегазоносности подсолевого комплекса региона.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА: уточнен структурно-тектонический план поверхности добайкальского фундамента;

- уточнено строение эрозионной поверхности подсолевого лояа

и выявлены особенности распределения толщин кенду различными поверхностями подсолевого осадочного разреза и поверхностью фундамента,

- спрогнозированы ареалы распространения и модности средне-девонско-нивнепермских карбонатных толп в акватории Северного Каспия, которые рассматриваются в качестве наиболее перспективных зон нефтегазонакопления,

- установлено преобладание коллизионных обстановок в геодинамической эволюции Северо-Каспийского региона на верхнепалеозойском этапе,

- обосновано выделение Северо-Каспийского региона в качестве самостоятельной геоструктуры на верхнепалеозойском этапе.

- охарактеризован геотемпературный реким осадочного выполнения и определено катагенетическое состояние подсолевого разреза,

- количественно оценены начальные прогнозные ресурсы УВ. ' ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОВЕНИЯ: обособление Северо-Каспийского региона в результате коллизии на верхнепалеоэойском этапе привело к вирокомаситабному биогенному карбонатонакопленив,

- в подсолевом палеозое широкое развитие структур тектоно-седиментационного генезиса привело к преобладанию зон нефтегазонакопления рифогзнного класса,

- в качестве единой зоны генерации и накопления УВ выделяется Заволяско - Хазарско-Тугаракчанский прогиб.

- с подсолевыми карбонатными формированиями верхнедевонско-ни«непермского возраста, образующими Южный '¡аръерный мега-атолл, связаны основные перспективы нефтега. .жосности в регионе.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Проведенные исследования по прогнозированию рифогенных зон нефтегазонакопления по результатам геолого-геофизических работ и количественная оценка начальных прогнозных ресурсов в акватории Северного Каспия могут бить использованы для оптимизации планирования эффективных направлений поисково-разведочных работ на нефть и газ в рассматриваемом регионе.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Результаты исследований были использованы при составлении научных отчетов по госбюджетной

и хоздоговорной тематике в плане реализации программы по ускоренному освоению углеводородного потенциала Прикаспийской синеклизы и прилегающей акватории Каспийского моря и внедрены трестом "Каспнефтегазгеофизразведка". АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертационной работы были долокены и обсуидены на научных конференциях аспирантов и соискателей геолого-разведочного факультета АЗИНЕФТЕХИМ им.М.Азизбекова в 1988-1990 гг. на расширенных заседаниях Ученого Совета геолого-разведочного факультета АЗИНЕФТЕХИМ им.М.Азизбекова, посвященных итогам научно-исследовательских работ за период 1988-1990 гг.. а такяе на ресг^бликанских конференциях молодых ученых и специалистов в 1988-1990 гг. ПУБЛИКАЦИЯ. По теме диссертационной работы опубликованы четыре научные работы.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа объемом 1?2 страницы машинописного текста состоит из введения, 5 глав, заключения, включает 2 таблицы и иллюстрируется 24 рисунками. Список литературы включает 158 наименований.

ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ. В основу диссертационной работы поло*е-ны данные опорного, параметрического и разведочного бурения, материалы геофизических и аэрокосмических исследований, выполненных экспедициями ПГО "Гурьевне'фтегазгйология", "Казгео-физика", ПО "Зыбанефть", "Прикаспийбурнефть", трестов "Сара-товнефтегеофизика" » "Каспморнефтегеофизразв.едка", "Аэрогеология", "Спецгеофизика", фондовые материалы ВНИГНИ. ИГиРГИ, ВНИГРИ, НВНИИНГ. ЦГЗ. Госцентра"Природа", Союзгеолфонд .опубликованные монографии.

Автор считает приятным долгом выразить глубокую благодарность за постоянное внимание научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору Керимову B.D.. а такяэ кандидатам геолого - минералогиче'ских наук Хали-лову З.А. и Авербуху Б.М. за ценные замечания и консультации.

- 4 -СОДЕРЖАНИЕ РЙБОТН ГЛАВА 1. Особенности геологического строения подсолевых образовав 1й

Вопросами геологического строения акватории Северного Каспия в разное время снимались К.Бэр» В.В.Федынский, й.Д.Архангельский, А.Л.Яниин, Р.Г.Гарецкий, й.Е.Шлезингер, Л.Г.Кирюхин. Р.Б. Саповников» Ю.Й;Во«ок, Ю.Г.Юров, В.Н.Пилифосов, И.А.Резанов, В.В.Ивутин,В.И.Шевченко,fl.fi.Борисов, Я.П.Маловицкий,В.П.А_ров, О.Кунин, В.1.Керимов, А.Н.Гадыев, Л.И.Лебедев и др., внесшие большой вклад в изучение геоморфологии, стратиграфии, тектоники, геофизических полей, нефтегазоносности.

В экваториальном осадочно-породном бассейне, по аналогии-с разрезом по береговому обрамлению, прогнозируется распространение пород схокей литофацйи палеозойского, мезозойского и кайнозойского возрастов. Наибольший интерес представляет лито-лого-стратиграфическая характеристика верхнепалеозойских подсолевых отлояений, в связи с их установленной, нефтегазоносности в пределах Астраханской, Биикяальской и Приморской зон под-клтий.

Однако, отсутствие полномасэтабных геолого-геофизических исследований и невскрытость разреза бурением в акватории при-чундаит определять интересующие параметры (глубины залегания отдельных стратифицированных горизонтов, степень дифференцированное™ структурных планов, пликативная и дизъюнктивная составляющие и т.д.) геологической среды косвенными методами. В результате на современном уровне геолого-геофизической изученности региона существувт несколько альтернативных моделей строения добайкальского фундамента и поверхности подсолевого лова, отличия мевду которыми обусловлены как недостатками самой концепции, в рамках которой создавалась та или иная модель, так и авторским субъективизмом в геологической интерпрета ции аномальных полей.

Однако, для оценки обоснованности и степени приближения конкурирующих авторских моделей геологическим реалиям в условиях информационного дефицита необходимо использование двух независимых систем проверок: экспертной, с отсутствием

строго формализованных условий предпочтения одной.концептуальной модели другой, и аналитической, в которой целенаправленным подбором формально осуществлямых процедур опредрляет-ся корреляционное отновение между какими-либо параметрами среды (структурными, геофизическими, геохимическими, гидрогеологическими и т.д.) и моделью, созданной различными методами интерпретации геофизических аномалий, следовательно оптимальностью различных преобразований каких-либо геофизических полей или их параметров определяется эффективность выбранного метода интерпретации.

Одним из них является информационный метоь моделирования, который позволяет при наличии некоторых эталонных данных о строении изучаемого геологического объекта, эффективнее выделять ту составлявши поля, которая корреляционно наилучшим образом связана с какой-либо геологической характеристикой объекта.

Успешность решения задачи восстановления грмюги-ческого строения по геофизической информации существенным образом определяется характером соотношения между изучаемым геологическим объектом и распределением аномальных полей, в случае же изучения многослойной среды подавление влияния за-вумляящих геологических факторов оказывается серьезной проблемой; например, выделение "подсолевой " составляющей на фоне зашумляпщей составляющей гравиполя, обусловленной воздействием гравитирушщих солянокупольных тел. При подобной постановке задачи целесообразно для описания сязей между различными элементами геофизических аномалий и геологическими характеристиками с целью прогнозирования последних использовать адаптационное моделирование. При этом реиаются: задача аналитического определения корреляционной зависимости между массивами геофизических параметров и выбранной геологической характеристики на эталонном.участка; задача прогнозирования геологической характеристики по указанным массивам параметров на контрольной территории; экзаменация на адекватность модели, осуществляемая перекрестным контролем'информационной синтезированной модели на эталонной территории, и по результатам такого анализа дается оценка достоверности

- е -

прогноза.

Указанный контроль мовет осуществляться как после формирования информационной модели, так и в процессе ее синтеза. В последнем случае необходимо использование специализированных методов восстановления зависимостей, одним из которых является метод группового учета аргументов (КГУй), обеспечивающий построение трансформаций оптимальной словности в условиях их неизвестной структуры.

Реальными результатами прикладного применения адаптационного моделирования в информационном подходе стали схематическая карта по поверхности добайкальского фундамента и структурная карта по поверхности подсолевого лова (сейсмические реперы Тф. П1).

Моделирование строения подсолевого разреза Северо-Каспийс-кого региона основано на коыплексировании грави-. и сейсмопо-лей. с установлением корреляционных отношений мевду полями.

В результате были получены тренд-карты фундамента и поверхности подсолевого лова, по которым возмовно проведение структурно-морфологического районирования.

Районирование поверхности фундамента позволило выделить следующие структурно-тектонические зоны по сравнительной гипсометрии отдельных блоков и их пространственным взаимоотношениям (с N на 5): Внешняя Баръерная Зона (ВБЗ) включает в себя высокоприподнятые, раэноуровенные выступы фундамента-обособленный Астраханский и Северо-Каспи'йско-Бииквальскую группу^

- Внутренняя Депрессионная Зона (ВнЛЗ) вих ляется дугообразной полосой глубоких разрозненных прогибов - Заволвского, Хазарского и Тугаракчанского;

- Переходно-Пограничная Зона (ППЗ) слоянопостроенных формирований - Каракульско-Смушковско-Северо-Бузачинско-Ювно-Эмбенс-кой полосы краевых поднятий; ювнее последней зоны отмечается резкое погрувение фундамента.

Структурно-тектонические зоны ограничены нарушениями,, укладывающимися в иерархизованную разломную сеть: краевую попарную субширотную (Болго-йхтубинский и Заволвский разломы на ВЗ и Северо-Уствртский и Туресайский. разломы на 8)В) и суб-

- ? -

меридиональную (Мынтобинский, Уральский и Гурьевский разломы), являющиеся ограничениями как для блоков, так и для зон.

Районирование подсолевой поверхности П1 осуществлено по комплексу морфогенетических признаков; зональная специг фика рельефа, строение рельефа в пределах кандой выделенной зоны, груплирозочные характеристики морфоструктур, прогнозируемый генезис отдельных структур и их группировок.

В региональной морфологии тренда поверхности подсолевого лояа выделяются три субширотные зоны (с N на 5): Северо-Каспийско - Биикнальская относительно погруяенная зона с тенденцией к погруяению в северном направлении, лстраханско-Хазарско - Приморская относительно приподнятая зона тектоно-седиыентационных структур и Переходная зона в полосе сочленения кратона и зпигерцинид с преобладающим развитием отрицательных форм палеоплана.

Наибольвий интерес представляет Астраханско-Хазарско-Принорская зона тектоно-седиментационных структур, ввиду того, что отмечаемое здесь ср среднего девона до нианеЧ перми преимущественное карбонатонакопление привело к формированию Явного Барьерного мегаатолла, сегментами которого являются эродированные на различную глубину группы поднятий: Астраханская, Юнно-8амбайская, Исатайская) Центрально-Хазарская и Иабурбалинско-Каратон-Тенгизская. В навей «одели строения подсолевого лона указанной зоны, полонительные формы рельефа интерпретируются как тектоно-седиментационные образования, а отрицательные структуры - как солрявенные с ними ак^унуля-тивно-топографические депрессии (палеолагуны, предрифовые и зарифовые по'нияения палеоплана).

Схема распредеяения толщин подсолевого комплекса от до-байкальского фундамента и до реконструированной предартинс-кой эрозионной поверхности, облегчает районирование региона с выделением областей максимальных и минимальных мощностей, а такяе, при сопоставлении с указанными схемами, установить соответствие этих областей зонам низкого и высокого стояния блоков фундамента.

Анализ мощностей подсолевого комплекса выявил соответствие мояду глубиной залегания фундамента и мощностью оса-

дочного выполнения: Астраханскому поднятию и Северо-Каспийс-ко-Бииквальской барьерной зоне выступов фундамента отвечает область минимальных мощностей, а Заволжско-Хазарско-Тугарак-чанска* депрессионная область контре тирует область максимальных мс ;ностей; покровно-надвиговая Каракульско - Северо-Бузачинско - Южно-Эмбенская переходная зона отслеживается узкой зоной гзременных мощностей.

ГЛАВА 2. Геодинамические условия формирования региона

Реконструирование геодина;.ической эволюции региона возможно, как вариант ревения, осуществить по тектонической ситуации на каждом из рассматриваемых этапов и в рамках концепции литосферных плит создать динамическую модель последовательного формирования территории от момента заложения до современного состояния.

Установлены следующие геодинамические стадии развития зоны сочленения: раскол единого континента - заложение внут-риконтинентальных рифтогеналей - образование окраинно-конти-нентальных дуговых систем в результате коллизии.

В рифее - венде в интересующем нас секторе начался раскол Иегагеи с заложением субвиротных внутриконтинентальных рифтовых систем: Центрально-Прикаспийской (на северном ограничении региона) и Припятско-Хазарско-Тугаракчанской (на южном ограничении региона) с ответвлениями в виде несс.;тоявиих-ся рифтов - авлакогенов (как реликтов Мезенско-Каспийркой и других систем) в пределах Северо-Каспийского региона. '

Раскол единого континента привел к обособлению Иикроконтинен-тов Кряжа Карпинского / МКК / и Северного Устюрта /МСЬ/ от Восточно-Европейского континента /ВЕК/ Тугаракчанской рифто-геналью. Выделение Микроконтинентов Кряжа Карпинского / ИКК / и Северного Устюрта /МСУ/ базируется на геофизических данных по строению литосферы этих регионов и истории развития их в Фанерозое: трехслойное строение литосферы, характер распределения скоростей Ни границах разделов и схожесть геофизических параметров как внутри литосферных сегментов, так и между ними, а также-совпадение аналогичных этапов развития на них.

Возмонно, что йстраханско-Гурьевский сегмент после рбскола также обособился с образованием короткояивущего микроконтинента, затем спаявшегося через Центрально - Прикаспийский рифт с остальной Прикаспийской мегаструктурой / кембрий-силур/.

Заложение внутриконтинентальних рифтогеналей привело к новообразованию океанической коры в узлах тройного сочленения, при этом литосферные блоки, составляющие совремегчый Северо-Каспийский регион неравнозначны как по плоаади так и по своему влиянию на процесс формирования структуры.

В ордовике и силуре продолналось осадконакопление в открытом океане, при этом попеременно действовал!! в активном рениме вначале Центрально-Прикаспийский, а затем Хазарско-Тугаракчанский рифты, а новообразование коры происходило к югу от плато Устюрт в океане палео-Тетис-1.

В девоне - карбоне - перми произошло сжатие палео-Ази-атского океана, что повлекло за собой придвигание микроконтинентов и континентальных насс по направлению к Восточноевропейскому континенту. В этот период доминируют субдукционные обстановки, причем необходимо различать порожденные ими дуговые системы на окраинах ыикроконтинентов и типы столкновений /"континент-океан", "континент-континент" и "дуга-континент"/ при зтом, возможно, более ранние и вновь сформированные системы дуг могли быть уничтояены при синноллизионном варьировании (или надвинуты друг на друга в процессе более поздних континентальных коллизий с уничтожением синхронных осадочных аккреционных призм).

Посегментное поглощение океанической коры в результате суб-дукции происходило под Астраханско-Биикяальским ыикроконги-нентом, что удовлетворительно объясняет притопленность его Астраханского сегмента в этот период и образование на нем проградирующего карбонатного рифа.

В результате субдукционных процессов к началу кунгура происходит постепенное объединение Центрально-Прикаспийского и Северо-Каспийского прогибов в единый обширный бассейн кар-бонатонакопления, включая северную зону аэгааала Карпинского, где под дислоцированными и метаморфизованными терригенно-флишевыми образованиями верхнего карбона вскрыты известняки

среднего и верхнего карбона платформенного облика, а результатом поддвига кикроконтинентов ЫКК и МСУ стало их опускание и поднятие сопредельных северных территорий, вследствие выравнивающих сил изостазии, что ознаменовалось орогенезом в окраинных сегментах микроконтинентов - в восточной зоне образовались тектонические структуры п-ва Бузачи, а в западной зоне надвигооОразование привело к перекрытию Каракульско-Смуш-ковской зоны дислокаций структурами мегавала Карпинского.

Коллизионные процессы в итоге привели к обособлению гигантского бассейна Прикаспийской мег'асинеклизы с перекрытием поступления морской воды с юга, прогрессирующему засолонению и повсеместному накоплению мощной эвапоритовой толщи кунгурс-кого века.

Согласно геодинамической классификации Сеееро-Каспийс-кий регион в венд-раннепалеозойский этап развивался как океанический бассейн. Позднепалеозойский автономно развивавшийся бассейн Северо-Каспийского региона классифицируется как заду-говой, ассоциированный со столкновением микроконтинентов. Позднепермско-триасовый.бассейн типизируется как периконтине-нталько-океанический, сформированный на более ранних рифто-вых системах с последующей неоднократной и неравнозначной их регенерацией.

В эволюционно-динамическом аспекте этот регион в современную эпоху наиболее полно отвечает налояенно-синеклизному типу окраинно-платформенных бассейнов.

Моделирование геодинамических обстано! к развития Северо-Каспийского региона с акцентом на структурно-формационные особенности строения фундамента и подсолевого осадочного чехла позволило разработать схему геотектонического районирования образований подсолевого комплекса.

В основу этой схемы половен принцип последовательного выделения региональных, крупных и мелких структурных элементов, отличающихся по своему строению, условиям формирования и развития, а такие по характеру приуроченных к ним осадочных формаций. От ранее существовавших схем указанная отличается тем, что Северо-Каспийский регион впервые рассматривается не как юеный сегмент в составе Прикаспийской мегаси-

неклизы. а как самостоятельная крупная геотектоническая зона, имеющая гетерогенное строение и отличавшаяся реяимом геодина-мическогс развития от центральной зоны Прикаспийской мегаси-неклизы на девон-раннепермском этапе.

Глава 3. Формационный анализ и особенности формирования подсолевых отложений

В сравнительной схеме формаций подсолевых образований отражены результаты серии фациально-формационных схем и карт, составленных разными авторами с привлечением геогзго-геофизи-ческих данных последних лет по акваториальной части СевероКаспийского региона. Причем, формации рассматривались как обособленные геологические тела с присущими им фациальными, литолого-седиментационными и структурными особенностями.

Выделенные' осадочные формации группируются в определенные вертикальные и латеральные ряды, отражающие последовательные изменения тектонического режима и палеогеографических, палеогеологических условий.

Анализ пространственно-возрастных соотношений формаций дает возмояность выделить крупные сегменты Северо-Каспийско-го региона с различным строением рядов - западный, центральный и восточный: западный, в составе Каракульско-Смушковской покровно-надвиговой зоны и Астраханского поднятия, преимущественно карбонатный; центральный, в составе Северо-Каспийско-го поднятия и Хэзарского прогиба, преимущественно терриген-ный и премущественно карбонатный соответственно; восточный, в составе Каратон-Тенгизской, Юяно-Эмбенской и Северо-Буза-чинской зон поднятий, преимущественно карбонатные для двух первых и преимущественно терригенный для последней.

Для западного и восточного сегментов фориационные ряды являются более или менее установленными, а для центрального - прогнозным (по комплексу геофизических материалов,ввиду отсутствия скваяинного материала).

Предположительно полный вертикальный формационный ряд отмечается на Астраханском своде, Хазарском прогибе и Каратон-Тенгизской зоне поднятий, где отсутствуют верхняя часть ту-

льско-каиирпой карбонатной формации и каширско-артинская карбонатная формация. Относительно сокращенный вертикальный форкационный ряд отмечается на Северо-Каспийском поднятии и Северо-Бузачинской зоне поднятий, причем здесь выделяется минимальное количество формаций, охватывающих максимальные стратиграфические интервалы.

Существенной изменчивостью характеризуются и латеральные формеционные ряды .подсолевого палеозоя всех структцрно-тектонических зон Северо-Каспийского региона: рассмотрение синхронных уровней показывает наличие нескольких генетически разнородных формаций в кавдоы уровне; при этом в сопрявенных тектонических зонах могут встречаться как однотипные, . так и разнотипные парагенезы.

Составленная сравнительная схема пространственно-временных соотношений формационных рядов показывает генетическое сходство формирований среднедевонско-ниянепериского интервала осадочного выполнения Астраханского и Хазарско-Кара-тон-Тенгизского субсегментов Северо - Каспийского региона и контрастное различие по формационным наборам юго-западной и юго-восточной зон сочленения разновозрастных геоструктур -юв-ного сегмента Прикаспийской мегасинеклизы (Ювно-Змбенской и Северо-Бузачинской зон поднятий) и Скифско-Туранской платформы ' (Каракульско-Смуиковская зона и северная зон- кряяа Карпинского).

Верхнефранско-нивнепермский структурно-формационный подкомплекс словен морской сероцветной известняково-доломитовой формацией, отличающейся резкой изменчивостью состава, что позволило выделить в ней ряд субформаций, в ток числе рифовые, сформировавшие баръерно-рифовую зону.

В навей модели Юяный барьерный ыегаатолл представляется э виде двух крупных сегментов: Астраханско-Северо-Кас-пийского с Каракульско-Смувковскик и Хазарско-Каратон-Тен-гизского вкупе с Юяненско-Северо-Бузачинским, состоящих из крупных группировок карбонатных массивов и одиночных рифов, разделенных Певнинским и Ыкатненсним палеопроливами с преобладающей субвиротной ориентацией.

В строении обоих сегментов мегаатолла выделяются се-

верная и южная части, причем для северных частей характерной чертой является отмечаемое преобладание мощногти синхронных карбонатных толщ, а для южных - увеличение страти-графическ го диапазона карбонатных толщ при сокращении толщин отдельных стратонов.

Более дифференцированным по характеру строения рифовых образований является Хазарско-Каратон-Тенгизский субсегмент, в котором отмечается "есь морфологический спектр карбонатных формирований, а на строение Йжненско-Северо-Бузачи-нского субсегмента существенно повлияла разломная тектоника шовной зоны между кратоном и зпигерцинидой.

Пластинчатое строение карбонатных толщ Каракульско-Смуаковского субсегмента непосредственно обусловлено дизъюнктивной тектоникой, точнее надвигообразованием.

Максимальные мощности карбонатных отлоаений приурочены к зоне инверсионных .тектоно-седиментационных структур Заволвско-Хазарско-Тугаракчан~кого прогиба, а минимальные мощности этих ае отлоаений отмечаются на Северо-Каспийско-Биикаальской группе выступов фундамента (Внешней Барьерной зоне), что монет быть связано как с более глубокими эрозиями, вплоть до полного уничтожения, так и с неблагоприятным палеоэкологическим режимом для рифостроителей (островная суша, более раннее засолонение вод северного бассейна - со стороны Центрально-Прикаспийкой депрессии, звстатический режим и т.д.). Это ае проясняет роль Пеининского палеопролива, как связувщего звена иеиду сильно засолоненным северным и явным бассейнами, через который периодически поступали значительные массы воды.

Составляющие мегаатолл карбонатные формирования про-градировали в южном направлении (в районе поднятия йжное отмечается пик наращивания), что обьясняет широкое накопление аллохтонного обломочного материала "карбонатного шлейфа" на юге, вдоль шовной зоны.

Завершает лодсолевые вертикальные ряды форнационных . наборов каждой структурно-тектонической зоны морская серо-цветная терригенная молассоидная формация.

Схематическая литолого-палеогеологическая карта пред-

артинской эрозионной поверхности показывает геологический срез палеоплена с дифференциацией по литофациям.

Преобладающей литофацией для этого среза является карбонатная с широким набором своих градаций. При сопоставлении этой поверхности со схемой структурно-морфологического районирования выявляется, что основные иорфоструктуры по поверхности палеоплена подсолевого ложа, даже несмотря на интенсивную эродированность на глубину сзыше 600 м. сохранили свое доминантное гипсометрическое полокение в палеорельефе сменно благодаря тому, что они сложены карбонатно-биогерм-ной литофацией - Астраханское, Северо-Наспийское.Трехбратин-ское, Иероглу-Нубарская, Иабурбалинско-Каратон-Тенгизская и т.д., что также подтверждается сейсмолитологической характеристикой подсолевого палеозоя.

Расчленение подсолевого мегакомплекса на зональные нефтегазоносные комплексы объективно отвечает реальному распределению перспективных объектов в пределах рассматриваемого региона по структурно-тектоническим зонам (СТЗ).

В качестве основных зональных нефтегазоносных комплексов подсолевых образований СКР выделяются для йстрахаиско-Юяно-йамбайской СТЗ: прогнозируемый среднедевонский (в составе эйфельского и ииветского ярусов)- карбонатный, и верхне-девонско-среднекаменноугольный (Оранско-нианебашкирский) карбонатный,

для Хаэарско-Наратон-Тенгизской СТЗ: прогнозируемый средне-верхнедевонский (эйфельско-франский) терригенно-карбонатный; верхнедевонско - нианекаменноугольный (фамен-нижневизейский) карбонатный; нижне - среднекаменноугольный (средневизейско-ниянебашкирский) карбонатный; среднекаменноугольно - нижнепермский (верх..змосковско-сакмарский) карбонатный, очагового распространения;

для Ижно-Змбенской СТЗ: среднедевонско-нижнекаменноугольный (эйфельско-нижневизейский) терригенный; нивнекаменноугольный (средневизейско-серпуховский) терригенный; среднекаменноуго-льно-никнепермский (никнебаикирско-сакмарский) карбонатный; для Северо-Ёузачинской СТЗ: прогнозируемый среднедевонско-нижнекаиенноугольный (зйфельско-сакмарский) терригенный; сре-

днекаменноугольно - ниишепермский Iнимнебашкирско-сакнарский) карбонатно-терригенный.

Условно выделяется субрегиональный нимнебашкирсно-сак-ыарский комплекс, развитый в Хазарско-Каратсн-Тенгизской, Юм-но-Эмбенской и Северо-Бузачинской СТЗ, для которого отмечается широкий спектр литофаиий от чистых рифовых известняков до глинисто-песчаных толщ мелководно-морского генезиса.

Аналогичным образом выделяется межзональный средневи-зейско-ниннебэшкирский комплекс, единый для двух зон - Хаза-рско-Каратон-Тенгизской и Южно-Эмбенской СТЗ, который такме является высокоперспективным в нефтегазоносном отношении.

Глава 4. Критерии нефтегазоносности и прогнозирования зон нефтегазонакопления в подсолевом палеозое

Для геотемпературного поля Прикаспийской мегасинеклизы предшествующими исследованиями установлено как аналитически, так и по ограниченному массиву определений отражательной способности витринита, что на глубинах более 6 км расхождения мекду современными и палеотемпературами становятся несущественными.

Таким, образом, основываясь на характере распределения современных температурных аномалий возможно выявление ката-генетически зрелых районов в регионе, в которых при прочих благоприятных условиях, • возмокна генерация УВ.

Как оказалось, полоиительнп определяемый по этому критерию район приходится на юиный сегмент Прикаспийской впадины, а точнее на Северо-Каспийский регион, где основная часть от-ломений подсолевого разреза не испытала за свою термическую историю интенсивного прогрева, способного уничтожить сгенерированные УВ. а находилась, начиная с раннего палеозоя в температурном интервале мезокатагенеза.

Выбор срезов для изучения геотемпературнпго поля преследовал также цель оценить региональное охлаидающее влияние эвапоритовой толщи, заключенной, в основном, в интервале глубин от 5 до 3 км. Для этой цели была построена карта разности температур, которая выявила следующее: максимальные значе-

ния разности температур имеют место для западного сектора Се-веро-Каспийского региона (разность температур на срезах достигает 60 С) - Остраханско-Джанайская зона; восточный сектор отличается большей дифференциацией распределения значений разности температур и выделяются Тенгизско-Южненскаа и Северо-Бузачинская зоны. Это связано с тем. что теплопотери на разогрев в Тенгизско-Южненской зоне минимальны, ввиду больней мощности галогенной толщи и более интенсивного соляного диапиризма по сравнению с западным сектором.

Для оценки катагенетической стадийности и зональности подсолевого разреза Северо-Каспийского региона была создана базовая оценочная модель на основе модифицированной геотекто-хронобаты, в которую была включена максимальная палиглубина отложений, реконструированная по сводным нормальным разрезам для каждого района.

Использование геотектохронобаты обусловлено отсутствием замеров постовых температур по акватории, а использование известных авторских схем по различным гипсометрическим срезам, дает неоднозначные результаты термической эволюции рассматриваемого региона.

Эталонный массив модифицированных геотектохронобат рассчитывался для отложений с установленными витринитовыми показателями, затем определялось корреляционное отношение между этими параметрами методом группового учета аргумента; после установления этой связи с достаточно высоким корреляционным отношением по эталонному массиву, по геотектохронобате прогнозируется витринитовый показатель, а по нему степень катагенетической превращенное™ отложений подсолевого палеозоя от фундамента до подошв, эвапоритовой толщи по контрольному массиву.

Необходимо отметить, что корректность калибровки геотектохронобаты для подсолевого разреза обеспечивалась по контролирующим замерам Биикжальской сверлглубокой скважины.

Таким образом, для областей с невыясненным термическим реяимом существует возможность прогнозной оценки катагенетической зональности палеаседимен'тационных бассейнов, по аналогии с соседними и схожими по истории геологического разви-

тия регионами.

Такая прогнозная оценка выполнена для экваториальной части Северо-Каспийского региона с цельп выяснения катагене-тическоР зональности как по разрезу, так и по площади и получены следующие результаты: катагенетическая зональность для подсолевогг палеозоя акватории включает стадии мезокатагене-за МН2-МК4 (от кровли подсоли до повепхности фундамента),

- по реконстуированной катчгенетической зональности учтены ареалы той или иной стадии мезокатагенеза по матрице точечных определений вертикальных интервалов отлояений, вовлеченных в конкретную стадию катагенеза,

- графическое совмещение ареалов мощностей постадийной ката-генетической зональности позволяет выделить различные по степени перспективности нефтегазообразования участки; при совпадении ареалов максимальных интервалов отлоаений каждой Фиксированной стадии' катагенеза для какого-либо участка бассейна, последний мояно считать макгчмально перспективным в нефтега-зогенерационном отношении;

- на основе аналитически определенной катагенетической зона-льногти с применением методически разработанных приемов подсчета генерационного потенциала предварительно оценены потенциальные углеводородные ресурсы акватории Северного Каспия и дан прогноз по перспективности территории, как седиментацион-ного бассейна с определенным объемом осадочного выполнения. Для этого привлекались различные модели, затем из них выбирались модели с минимальными оценками, по которым и дается прогноз перспективности территории по нефтегаэогенерационноиу потенциалу. Предпочтение минимальных оценок обосновывается теа сообраяением, что они позволяют указать нианее пороговое значение ИВ-генерационного потенциала подсолевых образований.

По проведенным расчетам наименьшие значения НПГР ИВ (Начальные Потенциальные Генерационные Ресурсы Углеводородов) отмечаптся в виде полоса вдоль юаного склона Северо-Каспийс-ко-Биик»альсной группы выступов фундамента, которому отвечает моноклинальное погруяение поверхности П1 в северном направлении (1,0 - 3,0 млн.т / кмЗ).

Наибольшие значения НПГР УВ приурочены к Хазарско-Туга-

ракчанскому прогибу фундамента (4,0 - 8.0 млн.т/кмЗ) и к крупным группировкам поднятий по подсоли, сформированными над глубокими ваннами указанного прогиба, где отмечаются максимальные толщины подсолевого осадочного разреза (от 7,0 до 9,0 км) с благоприятным прогнозом катагенетической зональности (стадии МК2 - МК4).

Комплексируя параметры прогнозных оценок объемной плотности НПГР УВ со шкалой катагенетической зональности, возиоя-но аналитически дифференцировать эти оценки НПГР УВ по фазовому состоянию УВ. Усредненные минимальные оценки удельной плотности объемных потенциалов УВ дла этого сегмента составляет от 2,0 до 2,5 кмЗ/км2 -для нефти, от 2,0 до 2,5 кмЗ/км2-для конденсата и от 1,5 до 2,5 кмЗ/км2 - для газа.

Аналогичные распределения плотностей УВ получены и для ■ Каракульско - Сыувковской зоны надвиговых дислокаций. Минимальные значения удельной плотности объемных потенциалов УВ каядой фазы отмечавтся для мной зоны северо-восточных окраинных выступов фундамента, где .присводовые участки обособляются по наименьшим величинам удельных плотностей различных фаз УВ (от 1,0 до 1,5 кмЗ/км2 -для нефти, от 1,0 до 2,0 кмЗ/ки2 -для конденсата и от 1,0 до 1,5 кмЗ/км2 - для газа).

Глава 5. Нефтегазогеологическое районирование Северо - Каспийского региона и рекомендации к проведению погсково - разведочных работ.

Переходя непосредственно к вопросам прогноза перспектив нефтегазоносности Северо-Каспийского региона по совокупности всех вышеуказанных критериев, необходимо отметить, что полученные оценки перспектив нефтегазоносности по этому региону связаны с принципиальными вопросами модели строения рассматриваемого региона и его геотектонической позиции по отношению к Прикаспийской мегасинеклизе на верхнепалеозойском этапе его развития.

Установление факта существования в этом регионе на данном этапе замкнутого суббассейна позволило при нефте-газогеологическом районировании Северо-Каспийского региона

выделить его в отдельную Северо-Каспийскую нефтегазоносную субпровинцию (НГСП), которая подразделена на нефтегазоносные области, районы и зоны в- соответствии со схемой геотектонического районирования и зональностью распределения УВ по региону.

Рассмотрение перспектив нефтегазоносности позволило отнести экваториальные продолжения зон развития тектоно-седи-ментационных структур к высокоперспективным землям I и И категории по прогнозируемым плотностям ресурсов.

Поисково-разведочные работы на нефть и газ рекомендуется сосредоточить на выявление тектоно-седиментационных структур в девонско-нижнепермском структурно-тектоническом этаже Заволжско-Хазэрско-Тугэракчанской депрессионной зоны, залегающих ниже региональной эвапоритовой покрышки и на доступных для бурения глубинах.

Рациональный комплекс исследований долвен включать:

- сейсморазведочные работы ГСЗ-КМПВ по широкому замкнутому контуру вдоль берегового обрамления, с привязкой сейсмичес-

■ них реперов к материалам глубокого бурения. Необходимо увеличить глубину зондирования ЫОГТ для более подробного выяснения строения девон-нижнепермского этажа.

Учитывая специфику работ на мелководье Северного Каспия, расположение региональных сейсморазведочных профилей рекомендуется планировать от островов или банок к островам (банкам), причем, в дальнейшем на этих же островах после получения положительного результата провести поисковое и разведочное бурение.

- гравиразведочные работы высокой точности и детального масштаба позволят достаточно уверенно проследить площадное распространение как эвапоритовой толщи, так и аномалеобразующих Формирований рифогеннсго генезиса, обладающих плотностной неоднородностью.

- магниторазведочные работы, данные которых при комплексиро-вании с материалами гравиразведки представляют возможность картирования разрывных нарушений в теле фундамента для выяснения его -блоковой структуры.

В ксхплексе работ необходимо предусмотреть также, пос-

- го ль выполнения определенного цикла исследований, ревизии гео физических материалов по региону для взаимопривязки данных разных лет и различных методов.

•ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенных исследований сделаны следующие основные выводы и рекомендации:

- концептуально разработанная и экспериментально апробированная методика адаптационного моделирования позволяет с высоким корреляционным отношением прогнозиривать выбранные параметры среды е условиях информационного дефицита исходного геолого-геофизического материала,

- уточнено блоково-ступенчатое строение добайьальского фундамента и преобладающее широтно-зональное обособление биогерм-ных морфоструктур подсолевого комплекса,

- установлены особенности регионального распределения толщин мемду поверхностями Пф - П1. Пф - П2, Пф - ПЗ с определением зональной' закономерности: инверсионный характер морфохори-ческих соотношений по доминантной мощности как для каждой из толщин, так и для всей серии толщин в Завол«ско-Хазарско-Ту~ гаракчанском прогибе,

- прогноз как ареалов распространения разновозрастных рифовых комплексов и организованных ими структурно-морфологических ассоциаций, так и их искслаемых мощностей является одним из существенных условий для выделения рифогенных зон нефтега-зонакопления'в Оеверо-Каспийском регионе, где широкомасштабное карбЬнатонакопление на верхнедевонско-нишнепермское время привело к формированию Ю|Ного баръерного мегаатолла, который представляется в виде двух крупных сегментов: з ладного, в составе - Йстраханско-Северо-Каспийского с Каракульско-Сму -вковским и восточного, в составе - Хазарско-Каратон-Тенгизс-кого вкупе с Ю«ненско-Северо-Бузачинским субсегментами, разделенных Пешнинским и Укатненским палеопроливами.

- по реконструкции гводинамической эволюции территории в венц-верхнепалеозойский этап установлена обособленность в геотектоническом отношении «шного сегмента Прикаспийской мегасинекли-зы и выделяемого как Северо-Каспийский регион,

- среди выделенных в подсолевом верхней палеозое зональных нефтегазоносных комплексов наибольший поисково-разведочный интерес представляют лишь те, что развиты в Заволяско-Хазарско-Ту-гаракчаи^кой депрессионной зоне,

- изучение палеотемператур в Северо-Каспийском регионе ..о разработанной методике аналитического определения витринитового показателя по модифицированной геотектохронобате позволило установить. что для отложений подсолевого палеозоя прогнозируется достиаение ими катагенетических градаций МК2-НК4 и во-змояно прогнозировать нияние глубинные пределы этих градаций для акватории Северного Каспия,

- модификациями объемно-статистического метода оценены начальные генерационные ресурсы УВ. были прогнозно определены плотность ресурсов и дана дифференцированная по фазам оценка НПГР УВ, по результатам которых подсолевой мегакомплекс выделен в качестве основного нефтегазогэнзрируищего и нефтегазо-содернащего интервала, а Площадное распределение пороговых оценок генерационного потенциала УВ исследуемого седиментаци-онного бассейна, в известно« приблияении, является критерием выделения зон различной степени перспективности ^преимущественного нефте- или газоконденсатонакопления_ при нефтягазогео-логическом районировании.

Основные полозения диссертационной работы отражены в следующих работах:

1 .Прогнозирование зон нефтегазонакопления рифогенного класса в акватории Северного Каспия. /Материалы XI республиканской конференции аспирантов ВУЗов Азербайдяана, Баку 1988г., стр.144/

2.Перспективы нефтегазоносности экваториальной части вга Прикаспийской ппадины. (совместно с Гусейновой И.Н.) /Методы ускоренных поисков и разведки скоплений нефти и газа в Прикаспийской мегасинеклизе. Тематический сборник научных трудов. Баку, 1988 г.. стр. 34-3?./

3.Тектоническое районирование Северного Каспия в связи с перспективами нефтегазоносности. (совместно с В.Ю.Керимовым, Б.М.Авербухом, В.А. Мамедовой, Ф.Х.Дяафаровым, С.А.Алиевой)

/Проблемы освоения ресурсов углеводородов акваторий морей. Тематический сборник научных трудов, Баку. 1989 г,, стр. 1-1?./ 4.Вероятная модель строения подсолевых комплексов акватории Северного Каспия, (совместно с Ф.Х.Дкафаровым) /Геолого-геохимические исследований при поисках, разведке и разработке несторосдекий углеводородов. Тематический сборник научных трудов. Баку. 1991 г.. стр. 66-72/.