Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Прогнозирование геологического разреза подсолевых отложений для западной части Терско-Каспийского краевого прогиба

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Прогнозирование геологического разреза подсолевых отложений для западной части Терско-Каспийского краевого прогиба"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ

И ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА ИСТОРИЧЕСКОЙ И РЕГИОНАЛЬНОЙ ГЕОЛОГИИ

На правах рукописи УДК 551.242.7:550.83(470.65)

СТОР Марина Алексеевна

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА ПОДСОЛЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ДЛЯ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ТЕРСКО-КАСЖЙСКОГО КРАЕВОГО ПРОГИБА

Спепяальяость: 04.00.01 - общая и региональная геология .

АВТОРЕФЕРАТ

дяссертапяи на соискание ученой степени кандидата геолого-адинералогяческих наук

Москва 1989

Работа выполнена на кафедре исторической и региональной геологии геологического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова.

Научный руководитель - доктор геолого-минералогических наук,

профессор Н.В.Короновский

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

М.М.Грачевский (ВНИИЗарубекгеология)

кандидат геолого-минералогических наук, ст.н.с. Е.А.Ефимова (кафедра сейсмометрии и геоакустики геологического факультета ИГУ)

Ведущая организация: Всесоюзный научно-исследовательский геологический нефтяной институт, г.Москва.

Защита диссертапии состоится СЬс^АММ^ 1Ъ9с>т. в

"№¿0" часов на заседании Специализированного Совета по общей л региональной геологии и геотектоники (Д.053.05/25) геологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова по адресу: 119899, ГСП, Москва, В-234, Ленинские горы, МГУ, геологический факультет, (зона "А", ауд. {(/£_).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ, зона "А", 6 этаж.

Автореферат разослан "АЗ " 1ЪЭдт. ;

'I )

Ученый секретарь \

Специализированного совета,

старший научный сотрудник '/--'у "

:/■•■•"''' А.'В.Вяхерт

fiiSttTSEKi.f.;

is. стал i - ■ |

■ *' I ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

«з |

•НРт~Н£тауадьность темы. Терско-Каспяйский краевой прогиб является одним из наиболее хорошо изученных нефтегазоносных районов СССР. Несмотря яа то, что добыча нефти и газа проводится здесь на глубинах свыше 4 км, проблема расшифровки структуры глубоко залегающих горизонтов мезозойских отложений в связи с дефицитом структур под бурение стоят весьма остро. Поэтому одной из актуальных проблем является изучение подсолевнх образований и выявление неструктурных залежей нефти и газа (рифовых массивов, зон выклинивания, срезаний и т.д.). В связи с атям особый интерес представляет выделение рифовых массивов позднеюрского возраста, с которыми связаны перспективы обнаружения новых месторождений нефти и газа. Верхнеюрские отложения широко распространены в пределах северного склона Большого Кавказа, в том числе и в пределах Терско-Каспяй-ского краевого прогиба, в котором они перекрыты толщей меловых и кайнозойских отложеняй. Основным методом, позволяющим расширить нашя представления о глубинном строения подсолевнх мезозойских отложений западной части Терско-Каспийского прогиба, является метод общей глубинной точки (МОГТ).

Цель и задачи работы. Целью работы является выявление геологического строения подсолевых мезозойских отложений западной части Терско-Каспийского краевого прогиба в связи с необходимостью выявления неструктурных залежей нефти я газа. Это потребовало решение следующие задач; создание методякя прогнозирования рифовых массивов поздяеюрского возраста в условиях глубокопогруженных дислоцированных отложеняй западной частя Терско-Каспийского краевого прогиба; выделение зон распространеняя позднеюрских рифовых массивов по комплексу геолого-геофизяческлх данных; выявление рифовых массивов поздяеюрского возраста; создание вероятностной мо-деля строения подсолевнх мезозойских отложений западной части Терско-Каспийского прогиба на основе геологической интерпретации сейсмических данных.

Научная новизна работы. В работе предложена новая методика прогнозирования рифовых массивов в условиях складчатой структуры Терско-Каспийского краевого прогиба, основанная на совместной интерпретации результатов динамического анализа комплексных сейсмических трасс и данных промыслово-геофизических исследований скважин с использованием палеoreоморфологяческого и литологического анализа особенностей сейсмической записи. На основе новой методя-

- I -

кя впервые в пределах исследуемого района выделены зоны распространения рифовых массивов позднеюрского возраста по сейсмическим данным. На основе сейсмостратиграфического анализа также впервые создана вероятностная модель геологического строения подсолевых мезозойских отложений западной частя Терско-Каспийского краевого прогиба.

Фактический материал. Основным материалом, используемым в работе, являются данные сейсморазведки МОГГ треста "Грознефтегеофя-зяка", а также результаты цифровой обработки сейсмических и про-мысловогеофизических данных, полученные автором. Кроме того, в работе привлечены материалы геологических исследований Восточно-Кавказской партии кафедр исторической и региональной геологии я динамической геологии геологического факультета МГУ.

Практическая значимость. Ввделенные рифовые постройки в пределах Заманкульской я Карабулак-Ачалукской структур краевого прогиба, а также в установленной по сейсмическим данным зоне северовосточного простирания, приуроченной к Ардонскому разлому, представляют интерес для поясков месторождения нефти и газа в глубоко-погруженных подсолевых мезозойских комплексах.

Апробапия работы. Основные положения работы докладывались на Всесоюзное научной конференции "Проблемы геологии и минеральных ресурсов Большого Кавказа" (Москва, 1984), на семинаре "Повышение эффективности геологоразведочных работ на нефть и газа в нефтедобывающих районах Северного Кавказа" (Грозный, 1985), на У Всесоюзном семинаре "Формирование осадочных бассейнов" (Москва, 1985), на Всесоюзной конференции "Проблемы геологии Кавказа" (Москва, 1989). По результатам исследований написано 9 статей и 2 отчета.

Объем и построение работы. Диссертация содержит странип текста и 36 рисунков и состоит из введения, заключения и двух частей. Первая часть включает 3 главы, вторая - 4 главы. Список литературы состоят из /90 названий.

Работа выполнена на кафедре исторической я региональной геологии геологического факультета МГУ под руководством доктора гео-лого-минералогяческих наук, профессора Н.В.Короновского, которому автор глубоко признателен за внимание, помощь я поддержку на всех этапах работы. Автор выражает благодарность Г.Н.Гогоненкову, Ю.М. Ячменникову за консультации и пенные замечания1, а также Л.В.Паниной, Л.Е.Вишневскому, Д.И.Панову, А.А.Воронову, Л.И.Угаровой за участие в обсуждении полученных материалов. Особую благодарность

автор выражает С.Н.Птепову за обсуждение работы и помощь в ее выполнения.

СОДЕРЯАШЕ РАБОТЫ

Часть I. Геологический очерк западной частя Терско-Каспий-ского краевого прогиба

В этой части работы рассмотрены и обобщены данные по стратиграфия, тектонике и истории геологического развития Терско-Кас-пийского краевого прогиба, которые в дальнейшем служат базой для интерпретации сейсмических данных.

Район исследования располагается в западной частя Терско-Каспийского краевого прогиба и с запада ограничен Минераловод-ским выступом, а с востока - так называемым Дагестанским "клином"; на юге прогиб отделяется Черногорским глубинным разломом от альпийской складчатой системы Большого Кавказа, а по Кязляр-скому глубинному разлому (Армавиро-Нагутскому) - от эпигерпинс-кой Скифской плиты. В геологическом строении Терско-Каспийского прогиба принимают участие мощные юрско-аятропогеновые толщи,слагающие альпийский осадочный чехол, верхнепермско-гриасовые, а также метаморфические и магматические породы, слагающие фундамент , принадлежащие палеозою и, возможно, верхнему протерозою.

Различным вопросам стратиграфии и палеонтологии посвящены работы Т.В.Абиха, Н.В.Безяосова, Н.Б.Вассоевича, Н.В.Живаго, Б.П.Кижченко, И.А.Конюхова, И.М.Крисхж, М.М.Машсевича, М.М.Москвина, Б.П.Назаревича, Д.И.Панова, В.П.Ренгартена, А.С.Сахарова, В.А.Стануляса и др.

Глава I. Стратиграфия

В пределах рассматриваемой территории палеозойские породы, слагающие фундамент, глубоко погружены под мощный чехол мезозойских и кайнозойских отложений. О литологическом составе и стратиграфической принадлежности комплексов, слагающих консолидированное основание прогиба, можно судить лишь по аналогии с соседними территориями, где обнажены на поверхности или по единичным скважинам. Так, фундамент южного обрамления прогиба (Варандий-ская площадь) сложен карбонатными отложениями верхней перми; в Черных горах (площадь Элястаяжи) - верхнепалеозойскими карбонатными отложениями (Смирнова, Стануляс и др., I9G7); на западе -в Баксанской я Церяк-Гельской площадях, соответственно породами нижнего я среднего палеозоя.

Особое внимание уделяется стратиграфии подсолевых мезозой- 3 -

ских комплексов, сейсмо стратиграфическое изучение которых является пелыо работы. На исследуемой территории триасовые отложения вскрыты скважиной Бурунная (I) на северном борту Терско-Каспий-ского прогиба, где они сложены вулканогенно-осадочной толщей мощностью более I км, на площади Беной скважиной (47), где они представлены в основном глинистыми сланпамя. Естественные выходы триасовых отложений известны на западе северного склона Б.Кавказа, где они представлены чередованием терригеняых и карбонатных пород общей мощностью 1500-1600 м (Летавин, 1978).

Единичные скважины, вскрывшие триасовые отложения, не позволяет судить о площадном их развитии в районе исследования. Именно этим обстоятельством вызвана необходимость привлечения геологических данных о строении этих отложений в области смежных территорий. Б Восточном Предкавказье выделяются все отделы триасовой системы. Особое внимание в диссертационной работе уделяется нефтекумской свите, где по данным Б.П.Назаревича я др. (1980, 1983) выделяется три типа разреза: первый представлен слоистыми известняками, второй - массивными биогермными известняками, третий имеет двучленное строение разреза (нижний - глинистые известняки, верхний - массивные биогермные известняки).

На основания данных бурения в периферических частях Терско-Каспмйского прогиба, а также по аналогии с прилегающими горными районами предполагается наличие всех грех отделов юрской системы, для нижнего и среднего отделов которой в пределах центральной части Северного Кавказа и ряда районов Предкавказья выделяются структурно-фашалыше зоны с различными типами разреза отложений (Панов, Гущин, 1987). Анализ фадяй и мощностей нижней и средней юры в обнаженных частях Восточно-Балкарской и Тырныауз-Пшекишской зон позволяет предполагать присутствие среднеюрских, а возможно и нижнеюрских отложений под меловыми - кайнозойскими образованиями Осетинской я Чеченской впадин (Панов, 1988 > краевого прогиба.

Верхнеюрские отложения широко развиты на северном склоне Б.Кавказа, прослеживаясь в виде узкой моноклинальной зоны шириной 10-15 км, но на территории Терско-Каспийского прогиба они перекрыты мощным чехлом меловых и кайнозойских образований и вскрыты на площадях Церак-Гель, Баксанской, Зольской в Кабардино-Балкарии. В пределах Осетии и Чечено-Ингушетии верхневрские отложения известны на плс:, •:.х Замаякул, Карабулак, Малгобек,

Датых и др. Келловей-оксфордскяе (подсолевые) отложения практически не вскрыты скважинами. Анализ фагшй и мощностей отложений верхней юры, обнажающихся на северном склоне Б.Кавказа я вскрытых скважинами в Терско-Каспийском прогибе позволяет выделять ряд структурно-фапиальных зон, характеризующихся своим лятологическим типом строения разреза (Панина, Вишневский, 1987).

Глава П. Тектоника ,

Отложения, слагающие Терско-Каспяйскяй прогиб, дислопярованы довольно сложно, я в его пределах выделяется ряд структурных элементов. В западной части прогиба располагается Кабардинская впадина с глубиной погружения фундамента до 8000 м, западная граница которой ступенчато поднимается в сторону Минераловодского выступа и Баксанской моноклинали. На юге прогиба расположены две крупные тектонические впадины: Осетинская я Чеченская, с глубиной залегания фундамента свыше 10 ООО м, разделенные Назранской сед-ловяной, фундамент которой поднят до 8000 м. Аргуданскяй выступ отделяет Осетинскую впадину от Кабардинской и представляет собой приразломную структуру. С юга Чеченскую впадину ограничивает Черногорская моноклиналь, в пределах которой выделяется Бенойское и Датыхское поднятия. На восточном продолжении погребенной Пшекиш-Тырныаузской шовной зоны располагается Сунженская антиклинальная зона, представляющая собой систему узких, кулисообразных линейных антиклиналей. Севернее располагается Терская антиклинальная зона, по строению похожая на Сунженскую, но более погруженная, а к северу от нее располагается Притеречная антиклинальная зона. Терская и Сунженская зоны разделены узкой Алханчуртской впадиной, ограниченной с запада приподнятой Харбижянской седловиной.

Анализ данных бурения, а также результате геофизических исследований дают основание говорить о блоковом строении фундамента и о том, что отдельные структуры, как и зоны в нелом, сочленяются по разломам.

Выделяются три системы явно глубинного заложения, обусловливающих блоковое строение фундамента и структурно-фашальную зональность осадочного чехла: разломы.субщлротного (Кавказского) простирания - Черногорский, Сунженский и Армавиро-Нагутскяй; разломы северо-восточного простирания (Антикавказского) - Баксан-ский, УрухскиЗ, Урусдонскяй, Ардонский, Фиагдонскяй и др.; диагональные разломы северо-западной ориентировки - Нальчикский, Датыхско-Ахловский, Бенойско-Эльдаровский и др. По времени зало-

жения наиболее древними являются разломы общекавказского простирания.

Различная степень дислопированности и литология мезозойских и кайнозойских отложений позволяет выделить несколько структурно-литологяческих комплексов в пределах осадочного чехла: нижне-сред-неюрский, келловей-оксфордский, титон-эоиеновый, майкопский, сред-не-верхнемиоценовыЯ я плиоцен-четвертичный комплексы. Каждый из выделенных комплексов характеризуется своим специфическим набором структурных форм. Тектоническое строение более глубоких комплексов: нижне-среднеюрского - келловей-окарордского, пермо-триасово-го в пределах западной части Терско-Каспийского прогиба является предметом дискуссий. Единственным источником информации являются геофизические данные (и главным образом МОГТ). Этому вопросу посвящена тема диссертации.

Глава Ш. История геологического развития Терско-Каспийского краевого прогиба

История геологического развития региона является основой для построения вероятностной модели геологического строения подсолевых мезозойских отложений в западной части Терско-Каспийского краевого прогиба, поэтому ей уделено особое место в диссертации.

Терско-Каспийский прогиб, являясь областью сочленения северного склона Б.Кавказа и Скифской плиты, на альпийском этапе отражает процессы развития как Центрального и Восточного Кавказа, так и Скифской эпипалеозойской плиты. В развитии региона выделяются геосинклинальная, квазлплатформенная и орогенная стадии. В работе особое место уделено освещению истории развития исследуемого района в позднеюрское время.

Начало позднеюрской эпохи в Терско-Каспяйском краевом прогибе ознаменовалось существенной перестройкой структурного плана, выразившейся в образовании субмеридионально ориентированных относительно глубоководных впадин с карбонатно-галогенным типом осадко-накопления, осложнявших субширотную зональность прогиба. На западе располагалась Осетино-Кабардинская, в иентре - Орджоникидзев-ская, на востоке - Чечено-Дагестанская впадина, разделявшиеся приподнятыми участками, на которых и происходило рифообразование. Характер распределения фаиий и мощностей контролировался зонами конседименташюннкх разрывных нарушений субмеридиональной и субширотной ориентировок. В центральной части междуречья рек Гязель-дон и Гехи уже в келловейский век заложился относительно глубоко- 6 -

водный Орджоникндзевский прогиб северо-восточной ориентировки шириной 50-60 км, в котором в поздней юре накопилась толща мощностью более 2,5 км. Этот прогиб, разделявший Кабардино-Осетин-ский и Чечено-Дагестанский сегменты, существовал в течение всей позднеюрской эпохи и только к концу позднего титона сократился в своих размерах. С запада и востока он ограничивался относительными поднятиями, в пределах которых и формировались биогермы мощностью более I км.

В кимеридж-титонское время карбонатное осадконакопленяе в силу перемены климатических условий сменяется преимущественно эвапоритовым. Формирование карбояатно-галогенных образований происходило во впадинах значительных размеров субмеридиональной ориентировки, которые имели периодическую связь с морем, отделяясь с юга и друг от друга своеобразными приподнятыми зонами шириной 10-25 км, которые служили ареной распространения преимущественно карбонатного осадконакопления (Вишневский, Панина,1987). Существенную роль в характере распределения фапий и мощностей оказывают и субширотные разломы - Черногорский и Пшекиш-Тырныа-узский.

Часть П. Прогнозирование геологического разреза под-солевых мезозойских отложений по комплексу геолого-геофизических данных

Глава I. Роль геофизических методов в изучении геологического разреза Терско-Каспийского краевого прогиба

Основными методами изучения глубинного строения погребенной части Терско-Каспийского краевого прогиба являются геофизические и промыслово-геофизическяе методы. На исследуемой территории первая скважина была заложена в 1893 году на Старогрозненской площади, а первые гравяразведочные работы с целью изучения геологического строения проведены в 1935 году В.М.Арестом. Последующими гравиметрическими исследованиями выделены глубинные разломы субширотной ориентировка (восточное продолжение Пшекиш-Тыр-ныаузской шовной зоны, Срединного разлома, Армавиро-Нагутского); установлено несовпадение гравитационных максимумов со сводовыми частями верхнемеловых антиклинальных структур, картируемых по данным сейсморазведки и бурения, а также удовлетворительное совпадение поднятий, выявленных сейсморазведкой МОП, условно относимых к поверхности юрских подсолевых отложений, с локальными

максимумами силы тяжести (Бражник, 1985).

Наземная магнитная съемка выявила в пределах Терско-Каспий-ского прогиба зоны повышенных значений д Та вдоль северных предгорий Кавказа, связанных с системой глубинных разломов, высокоинтенсивную широкую аномалию лТа, ориентированную в субширотном направлении и прослеживающуюся от Каспийского моря до г.Пятигорска, получившую название "Грозненский магнитный максимум".

Основным методом изучения глубинного строения мезозойских и палеозойских отложений на территория Терско-Каспийского краевого прогиба является сейсморазведка. Сейсмические исследования, выполненные в пределах Предкавказья и Кавказа методами КМПВ, ГСЗ и МОВЗ, позволили осветить строение земной коры до глубины 60-70 км. Анализ геологических и геофизических материалов дает основание сделать вывод о том, что в строении Кавказа, в частности, Терско-Сунженской области, важную роль играют дислокации типа взбросов, чешуйчатых надвигов, покровов и т.д. Выделенные по данным КМПВ поверхности отождествляются на основании сопоставления с материалами бурения с границами юрских и нижнемеловых отложений (Двер-бух, 1974).

С начала 50-х годов на территории Терско-Каспийского прогиба для изучения осадочных толщ применяется метод отраженных волн. В настоящее время методом ОГТ оконтурены все известные на данной территории погребенные структуры, причем на западе Тереко-Каспий-ского прогиба самые глубокие отражающие границы установлены в "межсолевой" верхней юре, а фрагментарно- и в подсолевой юре. Переход к цифровой регистрации я обработке данных ЫОГТ позволял обеспечить высокое качество сейсмических материалов и создать качественно новый способ интерпретации, который с одной стороны использует сейсмические особенности записи (динамические, кинематические характеристики, скоростной анализ и т.д.), а с другой стороны - классические геологические методы анализа (стратиграфический, лятологяческяй, палеогеоморфологический и т.д.), позволяющий получить информацию не только о структуре, но и о вещественном составе пород и условиях осадконакопленяя.

Глава П. Обобщенная геолого-геофизическая характеристика и основные доверхнеюрские сейсмические комплексы

Достоверная геологическая интерпретация геофизических данных имеет в основе знание физических свойств отложений. Для Терско-Каспийского прогиба наиболее полно по данным ВСП и бурения изуче-

- 8 -

ны упругие и плотностные свойства мезозойских и кайнозойских отложений (Смирнова и др., 1973) С меньшей степенью достоверности изучены физические свойства отложений до-юрского основания (Авербух, 1974; Бражник, 1985). Доюрское основание вскрыто скважинами только на окраинах Терско-Каспийского прогиба (Церик-Гель 1,8; Баксанская 1,21,22; Элистанжи 37,42; Беной 47). В работе приведена обобщенная геолого-геофизическая характеристика разреза, необходимая для геологической интерпретация геофизических данных.

Для западной части Терско-Каспийского прогиба уверенно выделяются на временных разрезах пять сейсмических комплексов: сред-немиоиеновый, олягопен-нижнемиопеновый (майкопская серия), эоиен-верхяемеловой, нижнемеловой и верхяеюрский (титояскяй ярус).Границы этих комплексов связаны с основными этапами геологического развития региона и, как правило, динамически хорошо выражены. Стратиграфическая привязка миоцен-меловых отложений контролируется данными ВСП.

Глава Ш. Выделение рифовых построек по данным сейсморазведки

В западной части Терско-Каспийского краевого прогиба отложения подсолевых мезозойских комплексов, с которыми могут быть связаны потенциальные месторождения нефти и газа, практически не изучены. В первую очередь представляет интерес прогнозирование рифовых массивов позднеюрского возраста.

Раздел I. Постановка задачи

Принципиальная возможность решения задач выявления погребенных рифовых построек по данным сейсморазведки неоднократно обсуждалась как в отечественных, так и в зарубежных работах (Пейтон, 1982; Шерифф, 1987). Однако в большинстве публикаций в качестве критериев выявления подобных построек использовались формальные признаки аномалий геофизических полей: повышений скоростей волн в районе аномалий, отсутствие регулярных отражений, наличие дифракции в краевых зонах рифа и т.д. (Шерифф, 1987). Эти критерии были сформулированы при анализе волновых полей, соответствующих модели рифа, помещенного в спокойную структурную обстановку. Однородность вмещающего разреза дает возможность учитывать в такой модели тонкие изменения волновой картины, вызванные собственно прясутствлем рифа. В настоящей работе ставится задача создания методики выявления верхнеюрскях рифовых построек для сложных структурных условий западной частя Терско-Каспийского краевого

прогиба.

Раздел 2. Анализ волнового поля

Основные трудности при изучении подсолевых мезозойских отложений Терско-Каспийского краевого прогиба связаны со сложностью их строения, большой мощностью осадочного покрова я недостаточной изученностью физических свойств пород. Титонские эвапоритовые отложения, перекрывая оксфордские рифовые массивы, занимают часто по отношению к ним один и тот же интервал на временном разрезе, что адекватно резкому изменению физических свойств по латераля, и само по себе вызывает осложнение волнового поля. В пределах западной части Терско-Каспяйского прогиба можно выделить ряд зон, характеризующихся различной степенью информативности сейсмического материала: зона междуречья рек Урух-Ардон, Назранская площадь и Алханчуртская впадина. В работе анализируются особенности волнового поля, отвечающие строению каждой из этих зон. Сложность волновой картины, соответствующая келловей-оксфордскому комплексу, на временном разрезе часто приводит к ошибочной геологической интерпретации: отождествляют волны дифрагированного типа с кровлей оксфордских отложений. С целью выяснения достоверности геологической интерпретации для кровли оксфордских отложений в работе приведен расчет теоретических годографов дифрагированных волн по программе Е.А.Ефимовой (решение прямой кинематической задачи для двумерно неоднородных сред) и сделано их сопоставление с зарегистрированными на временном разрезе гиперболическими осями синфазности, отождествляемыми первоначально с кровлей оксфордских отложений. Результаты сопоставления показали, что зарегистрированные гиперболические оси синфазности и теоретические годографы дифрагированных волн хорошо совпадают по форме,

Отсвда следует вывод, что при прогнозировании геологического разреза особенно в складчатой области необходимо учитывать неотождествляемость временного разреза с геологическим; в данном случае это привело к оиябочному отождествлению осей синфазности дифрагированных волн с отражением от кровли оксфордских отложений. Во избежании ошибочной интерпретапии сейсмических данных в такого рода сложных условиях необходим тщательный анализ соотношения особенностей волновых полей, а также непременное применение процедуры миграции.

В работе рассмотрен вопрос о точности исследования методом 1 ОГТ, оценена разрешающая способность метода по вертикали и гори- 10 -

зонтала. При значениях скоростей - 3,0-5,0 км/с и частотах

- 10-40 гы на глубинах свыше 5 км имеет смысл говорить только о выделении рифовых тел размером не менее 300 м.

Горизонтальная разрешенносгь, оцененная по величине радиуса первой зоны Френеля для глубин 5 км, составляет примерно 500 м. Раздел 3. Интегрированная интерпретация динамических характеристик отражений совместно с данными геофизических исследований скважин Суть данного подхода в интегрированной интерпретации сейсмо-разведочных данных, прежде всего динамических характеристик отражений, совместно с данными геофизических исследований скважин, а также с использованием критериев палеогеоморфологяческого и диалогического анализа. В основу графа цифровой обработки для реализации этого подхода положена операция преобразования Гильберта я динамический анализ комплексных трасс. Для демонстрация эффекта этой методики в работе приводится геологическая интерпретация двух параллельных профилей, расположенных вкрест простирания Заманкульской и Карабулак-Ачалукской антиклиналей, причем профиль 038205 проходит через скважины 168, 170, 172 Карабулак-Ачалукя, вскрывающие верхнеюрские отложения. Совмещение, акустического каротажа с наземными наблюдениями позволило детально расчленить разрез и построить геолого-петрофизическую модель по профилю 038205. По характеру сейсмической записи выделяются "нижняя солевая толща", "подсолевая" толща, "межсолевая" и "верхняя солевая" толщи. Высокая степень подобия динамических характеристик отражений (фаз, амплитуд, форм отражений) д рисунка записи в пелом позволяют перенести отмеченные выше признаки стратиграфического отождествления отражений волн профиля 038205 на параллельный профиль 087702, расположенный в 5 км западнее, на котором отсутствуют глубокие разведочные скважины. Для этого профиля рассчитаны разрезы мгновенных фаз, амплитуд и частот, позволившие выделить по сейсмической записи те динамические характеристики отражений, которые явно связаны с особенностями геологического разреза. Так, разрез мгновенных фаз по сравнению с исходным подчеркивает современную морфологию отражающих границ. Каждой из границ соответствует свой признак фазы 1срыв фазы, переход через нуль и т.д.), трассирование данного признака вдоль профиля позволяет восстановить конфигурацию каждой изохронной границы, мощности слоев и характер напластования отдель-

них осадочных тел. Сказанное выше справедливо и для рифов.

Для облегчения геологической интерпретации рифовых тел на этом разрезе выполнена палеореконструкция по кровле верхнемелового горизонта, т.е. снято влияние постседименташонного регионального наклона. Специфика палеогеоморфологического анализа состоит в том, что погребенный рельеф рассматривается не в современном, а в палеоструктуряом плане, т.е. со снятием искажавшего влияния наложенной тектонической структуры (Грачевсяий, 1974). В результате выпрямления разреза по кровле верхнего мела более отчетливо проявились палеогеоморфологические элементы рифа: их приуроченность к палеовыступу, области предрифовых и заркфоЕых фаций, а также межряфовых лагун. Фации лагун достаточно отчетливо проявляются в линзовидном рисунке фаз. Вышележащие горизонты, огибая и перекрывая собственно зоны рифа, создают структуру облекания. Внутри рифов фазовая регулярность значительно падает. Характер облекающей толщи отчетливо проявляется в латеральном изменении частотного состава отражений. Изложенные выше представления отображены в предлагаемой геологической модели.

Раздел 4. Принцип "аналогии"

Для геологического разреза верхнеюрских отложений характерно совместное нахождение рифовых и галогенных образований. Предкав-казский галогенный бассейн, включая Восточно-Кубанский, Терско-Каспийский прогибы и Северо-Кавказскую моноклиналь, к востоку переходит в Среднеазиатский, где соленоскые отложения развиты в Хива-Мургабской и Афгано-Таджикской впадинах, в юго-западной части Гяссарского хребта. Общие черты тектонических и структурно-фацнальных особенностей региона позволяет предполагать аналогию в характере волнового поля на временных разрезах. В связи с этим был проведен сравнительный анализ временных разрезов по району юго-западных отрогов Гиссарского хребта и Чарджоуской ступени, где нижнеюрские отложения залегают на меньшей глубине (1,5-2,0 с) и вскрыты скважинами. Результаты анализа временных разрезов по двум регионам с галогенно-карбонатным типом осадконакопления позволили выявить общие закономерности волнового поля: интенсивная, динамически выраженная граница, соответствующая кровле "межсолевой" юры, переменная мощность "нижней солевой" толщи, присутствие на сейсмической записи дифрагированных волн в интервале келло-вей-окс$ордского комплекса. Из этого делается вывод, что характер волнового поля определяется в первую очередь обстановкой осадко-

накопления, в частности он свидетельствует об условиях галогенно-карбонатного осадконакопления в пределах западной части Терско-Каспийского краевого прогиба в позднеюрское время.

Глава 1У. Исторяко-геологические аспекты формирования осадочного чехла глубоко погруженной части Терско-Каспийского краевого прогиба по данным сейсморазведки Дня западной части Терско-Каспийского прогиба высокая разрешающая способность и достаточная глубинность достигнуты на региональном меридиональном профиле 028637, пересекающем Арак-Далата-рекскую и западное окончание Харбижянской и Северо-Заманкульской структур. Анализ этого временного разреза позволяет построить вероятностную геолого-геофизическую модель строения глубоко погруженных мезозойских подсолевых отложений. Поскольку в пределах рассматриваемой территория отсутствуют скважины, вскрывшие подсо-левые образования, то построение вероятностной модели по сейсмическим данным основывается только на ясторяко-ге ологяческйх представлениях о развитии региона.

В пределах временного разреза выделяются структурные несогласия и поверхности внешне согласные, ограничивающие отдельные сейсмические комплексы. Анализ конфигурации отражений и других особенностей сейсмической записи в выделенных комплексах позволяет выявить закономерную смену сейсмофашй, отвечающую определенным палеогеографическим обстановкам осадконакопленяя, а наблюдаемые аномалии волнового поля интерпретировать как рифовые массивы и вулканические постройки. В пределах рассматриваемого временного разреза выделяется шесть комплексов: триасовый, няжнеюрскнй, средиеюрскяй-байосский, келловей-оксфордский.кямеридж-титонский, нижнемеловой. Существенно карбонатный триасовый комплекс расчленен серией крутых разломов. Основанием для выделения в этом комплексе трех типов разреза является изменение сейсмофапяй. Первый тип - характеризуется непрерывными, высокоамплятудными параллельными отражениями, на основании чего делается вывод о непрерывном, "монотонном" характере глинисто-карбонатного осадкона-компления в пределах палеошельфа. Характер сейсмической записи второго типа разреза изменяется от высокоамплитудных, непрерывных, что соответствует карбонатным палеошельфовым образованиям, до прерывистых низкоамплитудных отражений, соответствующих кар-бонатно-глинястым мелководным отложениям. Третий тип разреза

сходен со вторым, но осложнен многочисленными аномалиями волнового поля, которые можно на основании динамического анализа отнести к рифовым постройкам. Делается вывод, что триасовый комплекс отложений формировался в открытом морском бассейне нормально? солености с расчлененным рельефом дна.

Нижнеюрские отложения развиты локально в прибортовой части палеоподнятяя и характеризуются волнистым, прерывистым с переменной амплитудой, рисунком записи, что свидетельствует о принадлежности этих отложений к субаэральным песчано-глинистым образованиям.

Терригенные образования средней юры подразделяются на два подкомплекса. Нижний из них мощностью до 750 м характеризуется серией низкоамплитудных прерывистых отражений, что соответствует сейсмофаыиям приморских равнин, периодически затопляемых мелким морем. Вышележащий комплекс имеет характерную "мульдообразную" форму записи, многократно повторяющуюся на разрезе, что свидетельствует о формирования аваддельтовых обстановок и отражает ■ палеогеографическую ситуацию с длительным "блужданием" подводной дельты речной системы.

На формирование волновой картины келловей-оксфордского комплекса оказали влияние многочисленные факторы: резкие литологиче-ские изменения состава отложений по латерали, линзовидный характер строения пластов, наличие биогермных я.рифовых массивов и т.п. Для расшифровки внутреннего строения этого комплекса был проведен анализ комплексных трасс. При интерпретации мгновенных динамических характеристик прослежено изменение этих параметров по простиранию и выделены участки сейсмической записи, на которых динамические характеристики явно связаны с особенностями геологического разреза. По разрезам мгновенных амплитуд выделены резкие локальные изменения, в интервалах записи, соответствующих верхнеюрским и триасовым отложениям. По этим локальным изменениям установлены зоны крутых тектонических нарушений и рифовые массивы. Разрезы мгновенных фаз подчеркнули современную морфологию рифовых тел. На разрезах мгновенных частот наблюдается резкое падение частот на тех же выделенных участках, соответствующих рифовым массивам. .

Нижняя эвапоритовая толща характеризуется отсутствием непрерывных и протяженных отражений, что позволяет предположить, что карбонатные отложения не пользуются здесь сколько-нибудь замет- 14 -

ным распространением.

В работе отмечается, что верхнеюрские и нижнетриасовые рифовые массивы приурочены я Ардонсяому конседиментацяонному разлому, относящемуся к Терской зоне антикавказских, диагональных, северовосточных конседяментапионных нарушений.

Заключение

1. Впервые на территории Терско-Каспийского прогиба построена вероятностная модель геологического строения подсолевых мезозойских отложений, в которой выделяется пять комплексов: триасовый, нижнеюрский, среднеюрскяй-байосскяй, оксфордский, кимеридж-титон-скяй.

2. Реконструкция палеотеятоняческях условий формирования разреза позволяет сделать вывод о том, что в триасовое время происходят формирование сравнительно узкях (3-4 км в поперечнике) протяженных грабенообразных структур северо-восточного простирания. Конседаментагшонный характер развитая антилавназсяих разломов проявлялся вплоть до раннемелового временя.

3. В работе предложен новый методический подход для вкделеняя рифовых массивов в условиях складчатой зоны Терско-Каспяйского краевого прогиба.

4. По сейсмическим данным в подсолевой юре выделены структуры, отождествляемые с ряфовымя массивами, которые могут быть рекомендованы под бурение.

5. Для западной части Терско-Каспийского прогиба предложена схема распространения рифовых массивов позднеюрского возраста по сейсмическим данным, приуроченных к субмерядиональной Ардонской я субшяротной Пшекиш-Тырныаузсяой зонам глубинных разломов.

Список работ автора по теме диссертации

1. Поперечные зоны позднеюрскях конседяментагшонных разломов Центрального Кавказа // Докл. АН СССР, геология, 1985, т.284,

У: 5, С.И83-П85 (соав. Л.Е.Вяшневскяй, Л.В.Панина, Н.В.Коронов-ский).

2. Мезозойские формации Терско-Каспяйского краевого прогиба. Тез. докл. У Всесоюзного семинара "формирование осадочных бассейнов", М., 1985, с.168 (соав. Л.Е.Вяшневскяй, Л.В.Паняна, Н.В.Ко-роновский).

3. Тектонические предпосылки выявления месторождения нефти я

газа в центральной части Терско-Каспийского прогиба.// Геолого-геофазяческие проблемы поисков месторождений в районах с высокой освоенностью недр. М., 1988, с.34-40 (соав. Н.В.Короновскяй, Л.В.Панина).

4. Строение юрских подсолевых отложений Терско-Каспийского краевого прогиба в связи с возможностью выявления неструктурных залежей нефти и газа // Геолого-геофизаческае проблемы поисков месторождений в районах с высокой освоенностью недр. М., 1986, с.41-46 (соав. Л.Е.Бяшевскяй, А.И.Гущин и др.).

5. История геологического развития и формирования структуры центральной частя Терско-Каспийского .краевого прогиба // Геология и полезные ископаемые Большого Кавказа. М., 1987, с.147-175 (соав. Н.В.Короновскяй я др.).

6. Методика прогнозирования рифовых построек в условиях Терско-Каспийского прогиба // Бюллетень МОИП, отдел, геол., 1989, т.64, вып.5, с.47-52 (соав. С.Н.Птеиов и др.).

7. Исторяко-геологическяе аспекты формирования осадочного чехла в глубоко погруженной части Терско-Каспийского прогяба по данным сейсморазведки // Докл. АН СССР, геология, 1989 (соав. Л.Е.Вяшневский). В печати.

8. Позднеюрские рифы Терско-Каспийского краевого прогяба. Тезисы УП конференция по геология и полезным ископаемым Северного Кавказа, г.Ессентуки, 1989. В печати.

9. Исторяко-геологическяе аспекты формирования осадочного чехла в глубоко погруженной части Терско-Каспийского прогиба по данным сейсморазведки. Тезисы докл. "Проблемы геологии Кавказа". Ы., 1989 (соав. Л.Е.Вишневский). В печати.