Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Тектоника и новые направления поисковых работ на нефть и газ в западныхрайонах Алжирской Сахары

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

Автореферат диссертации по теме "Тектоника и новые направления поисковых работ на нефть и газ в западныхрайонах Алжирской Сахары"

МИНИСТЕРСТВО ТОПЛИВА И ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК 3 ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И РАЗРАБОТКИ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ

На правах рукописи УДК 551.24:553.98:550.8.02 (657)

НИКИШИН АНАТОЛИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

ТЕКТОНИКА И НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОИСКОВЫХ РАБОТ НА НЕФТЬ И ГАЗ В ЗАПАДНЫХ РАЙОНАХ АЛЖИРСКОЙ САХАРЫ

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва 1995

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

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук-

профессор А.Е. Шлезингер; доктор геолого-минералогических наук профессор А. И. Летавин

Ведущая организация: ВНИИзарубежгеология

Защита состоится января года в -/З00 час., в

конференц-зале ИГиРГИ на заседании Диссертационного совета Д.002.80.01 при ИГиРГИ по адресу: 117312 г. Москва, ул. Ферсмана, 50

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГиРГИ

Автореферат разослан декабря_1995" г.

Ученый секретарь Диссертационного совета канд. геол.-мин. наук

В.Ф. Мазанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Алжирская Сахара - один из крупных нефтегазоносных районов мира, где к началу 1991 г. было выявлено около 260 месторождений нефти и газа, среди которых два. гиганта - Хасси Мессауд и Хасси Р'Мель. Наиболее типичные ловушки УВ приурочены к приразломным антиклинальным складкам, осложняющим протяженные горсты и ваяообразные поднятия. Фонд антиклинальных структур к настоящему времени в основном исчерпан, в связи с чем количество вновь открываемых месторождений в последние годы резко сократилось. Актуальной задачей научных исследований является комплексное обобщение имеющихся геолого-геофизических материалов, обоснование и выбор новых направлений поисков, способствующих повышению их эффективности. Между тем последние подобные работы по геологии и нефтегазоносное™ Алжира проводились еще в 1960-1970 годах коллективами советских специалистов, работавших под руководством акад. М.М. Алиева и доктора геол.-мин. наук A.A. Аксенова. С тех пор национальной фирмой СОНАТРАК, осуществляющей все нефтегазопоисковые работы, накоплен значительный объем новой геологической информации, позволяющей уточнить и пересмотреть прежние представления об особенностях строения и нефтегазоносности этой территории. Именно с этой целью по межправительственному соглашению в Алжире в 19891992 годах работала новая группа российских специалистов под руководством доктора геол.-мин. наук И.М. Шахновского. Итоговым результатом иследований явился отчет, в котором помимо общих аспектов нефтяной геологии разработаны рекомендации по заложению скважин и проведению сейсмических работ с целью поисков залежей УВ на ряде новых, а также уже известных направлениях поисков. Автор принимал непосредственное участие в работе этого коллектива, являясь от-

ввтственным исполнителем работ по территории западных районов Алжира.

Цель работы.

Оценка перспектив нефтегазоносности исследуемой территории и обоснование новых направлений поисковых работ на нефть и газ. Она включает следующие задачи:

1. Изучение тектонической природы цепей Угарты и условий формирования залежей УВ во внутриугартском прогибе Сба;.

2. Выявление региональных особенностей формирования и размещения резервуаров;

3. Выделение зон развития рифогенных построек, перспективных для поисков залежей нефти и газа;

4. Выявление зон развития других ловушек неантиклинального типа.

Научная новизна.

1. Впервые установлена гетерогенность северо-западной'и юго-восточной частей цепей Угарты. В течение палеозоя первая из них представляла собой глубокий палеопрогиб, сопряженный с эвгеосин-клиналью Анти Атласа, вторая - являлась зоной унаследованно развивавшихся поднятий. Их объединение в единый линейный структурный элемент произошло в результате предмезозойских складкообразующих движений. Этими же движениями был сформирован внутриугартский прогиб Сба, который в палеозое располагался на западном борту продуктивной впадины Тимимун. Именно эти особенности истории развития района определяют его промышленную нефтегазоносность.

2. Установлено, что коллекторские свойства ордовикской осадочной толщи сформированы вторичными процессами, обусловленными развитием тектонической трещиноватости вблизи зон разломов. Выявленные в этих породах залежи УВ приурочены только к сводовым частям высокоамплитудных приразломных поднятий, где кровля ордовикского комплекса залегает на абсолютных отметках выше -2000 м.

3. Впервые выделены зоны развития рифогенных построек на южных бортах Предатласских прогибов Бешар и Бену, а также на склонах седловины Аззель-Матти. Поиски возможных залежей на этих рифогенных объектах составляют новое первоочередное направление геологоразведочных работ в западном Алжире.

Практическая значимость.

Основные результаты исследований автора, а также конкретные рекомендации по дальнейшим направлениям поисково-разведочных работ включены в окончательный отчет, принятый фирмой СОНАТРАК для использования и внедрения. Кроме того, в перспективе для российских нефтяных компаний, проведение нефтегазопоисковых работ в Алжире представляется достаточно эффективным. В связи с этим результаты исследований и сделанные выводы и рекомендации могут служить основой для выбора этими компаниями наиболее перспективных участков и площадей при объявлении Алжиром концессионных торгов и т.п.

Апробация работы.

Ряд важнейших положений и выводов работы и использованные методические приемы докладывались на объединенных коллоквиумах российских геологов-нефтяников в фирме СОНАТРАК, а также изложены в четырех опубликованных работах.

Фактическим материалом для выполнения диссертации послужили первичные геолого-геофизические данные, собранные автором в фондах фирмы СОНАТРАК. За время работы в Алжире им изучены и сопоставлены разрезы более 160 глубоких скважин, а также полностью или частично интерпретировано около 4 тысяч км сейсмопрофилей. Помимо этого проанализированы многочисленные геологические отчеты французских, алжирских, польских и российских специалистов.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 90 страницах машинописного текста, иллюстрированного 38 рисунками. Список использованной литературы содержит 45 наименований.

Автор выражает глубокую признательность за постоянные консультации и помощь в работе доктору геолого-минералогических наук И.М. Шахновскому. Автор благодарит также за оказанную помощь и полезные замечания в процессе обработки фактического материала своих коллег по совместной работе в Алжире - доктора геол.-мин. наук А!и. Летавина, кандидатов геолого-минерапогических наук. В.Н. Беско-пыльного, З.В. Голубеву, Н.Ф. Медведева, В.Я. Коженова, С.А. Кручека, Н.И. Немцова, В.А. Николенко, В.В. Печерникова, В.Д. Порошина, A.A. Размышляева, И.Л. Цибулина, а также I А.П. Натеганова I.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе представлен краткий литолого-стратиграфический очерк пород исследуемого региона. Территория Алжирской Сахары приурочена к одному из крупнейших седиментационных бассейнов мира, осадочный чехол которого сложен преимущественно палеозойскими и в меньшей мере верхнепротерозойскими и мезозойско-кайно-зойскими образованиями. Суммарная мощность осадочного чехла в наиболее глубоких депрессиях достигает здесь 5-8 км и увеличивается до 10 км в пределах Предатласских прогибов за счет развития в них мощных толщ карбона и мезозоя.

Архейско-протерозойский фундамент обнажается на поверхности Регибатского и Туарегского щитов, а также вскрыт скважинами под осадочными отложениями на некоторых высокоамплитудных поднятиях. Возраст, литологический состав, степень метаморфизма и гранитизации пород фундамента достаточно изменчивы. В их составе преобладают граниты, диориты, кристаллические сланцы, амфиболиты, риоли-ты, кварциты и конгломераты. В разрезе архей-нижнепротерозойских толщ снизу вверх обычно выделяются формации уззалия, суггария и фарузия, разделенные резкими угловыми несогласиями. Абсолютный возраст наиболее древних пород позднего архея, относящихся к фор-

мации уззалия, составляет более 2700 млн. лет, нижнепротерозойской формации фарузия - 760-2000 млн. лет.

Нижняя часть осадочного чехла, занимающая промежуточное положение между фундаментом и отложенйями кембрия, в Алжире относят к инфракембрию. Эта толща слагается осадочно-вулканогенными породами и, по-видимому, является аналогом венда, выделяемого на Восточно-Европейской и Сибирской платформах. В южной части впадины Ахнет мощность этих отложений, представленных пурпурной серией и сложенных красноцветными косослоистыми песчаниками и конгломератами, достигает 4 км. Их аналоги, обнаруженные в наиболее приподнятых и эродированных складках Угарты и Анти Атласа, имеют мощность 1,5-2,0 км.

Палеозойский комплекс распространен повсеместно. Он представлен отложениями от кембрийских до каменноугольных включительно и сложен толщей преимущественно терригенных и в меньшей степени карбонатных пород. В разрезе палеозоя выделяются четыре тектоно-седиментационных комплекса: кембрийско-ордовикский, силурийско-нижнедевонский, средне-верхнедевонский и каменноугольный. Суммарная их мощность и особенности распространения отражены на соответствующих картах.

Кембрийско-ордовикские образования трансгрессивно с угловым несогласием залегают на породах инфракембрия или фундамента. Слабая палеонтологическая изученность не позволяет проводить уверенную границу между отложениями кембрийской и ордовикской систем, а также выделять в их составе ярусы общепринятой стратиграфической шкапы. Поэтому они обычно объединяются в единый комплекс. При их межрайонной корреляции широко используются лито-стратиграфические единицы (униты): I и II для кембрия, III и IV для ордовика. Кембрийские отложения сложены песчаниками и кварцитами, ордовикские - представлены чередованием крупных, преимущественно песчаных и глинистых толщ. В верхней части нижнего ордовика выде-

ляется свита кварцитов Хамра, являющаяся региональным литоло-гическим репером. Полнота разреза и мощность кембрийско-ордо-викских отложений во многом являются следствием локальных и региональных перерывов в осадконакоплении. Наиболее значительные мощности комплекса, достигающие 4000 м, установлены в районе цепей Угарты и смежных с ними участках впадины Тиндуф. На остальной территории западных районов Алжира средняя мощность кембрийско-ордовикских отложений обычно не превышает 1000-1200 м.

Силурийско-нижнедевонский комплекс осадков представлен преимущественно карбонатно-глинистыми типично морскими породами, состоящими из черных сланцевых аргиллитов и мергелей с граптоли-тами, содержащими прослои известняков с фауной. В подошве отложений эмского яруса нижнего девона выделяется реперный пласт известняка, получивший название "китайская стена". В целом по своему облику и составу этот комплекс подобен доманиковым породам Волго-Уральской'нефтегазоносной провинции. На всей территории Алжира он является региональной покрышкой для подстилающих песчаных резервуаров кембро-ордовика и рассматривается многими исследователями как возможно нефтематеринский. Максимальная суммарная мощность силурийско-нижнедевонсих отложений, достигающая 1400- 1700 м, установлена в пределах цепей Угарты и смежных участков окружающих их впадин.

Карбонатно-глинистая толща среднего девона имеет небольшую мощность 100-250 м. На временных разрезах ей соответствует четкий, динамически выраженный отражающий горизонт, являющийся региональным сейсмостратиграфическим репером. Отложения верхнего девона представлены глинистыми известняками, мергелями и прослоями песчаников и алевролитов. Их мощность на севере впадины Тиндуф достигает 1700 м, в пределах цепей Угарты составляет около 2000 м, а в большинстве других районов не превышает 1000 м.

Формирование каменноугольных отложений на территории Алжирской Сахары происходило в двух крупных изолированных бассейнах осадконакопления - западном и восточном, разделенных областью отсутствия пород этого возраста. В западных районах они характеризуются значительным разнообразием фаций: от морских депрессионных до континентальных угленосных и представлены в основном песчано-глинистыми образованиями с прослоями алевролитов, известняков и ангидритов. Их мощности в депрессионных зонах 2600-2800 м. На севере описываемого региона, начиная с позднего визе, развивался предгорный прогиб, заполнявшийся флишевыми и рифогенными отложениями. В пределах впадины Абадла и прогиба Бешар их мощность достигает 5000-7000 м.

Мезозойские отложения представлены континентальными, лагунными и морскими образованиями, трансгрессивно и несогласно залегающими на разновозрастных породах палеозоя. Основной бассейн накопления осадков сформировался на северо-востоке Алжира, где широко распространены осадки триаса, юры и мела общей мощностью до 8000 м, перекрытые породами эоцена и мио-плиоцена. Периферийная часть этого бассейна охватывает часть западных районов Алжирской Сахары, где накопился нерасчлененный юрско-нижнемеловой комплекс песчано-глинистых пород мощностью не более 1000 м.

Важнейшую роль в истории развития и формирования современного структурного плана Алжирской Сахары сыграл крупнейший перерыв в осадконакоплении, разделивший палеозойские и мезозойские образования. На начальных этапах изучения этой территории, когда здесь выделялись пермотриасовые отложения, это региональное несогласие, формирование которого предполагалось на рубеже карбона и перми, получило название герцинского. Между тем детальные палинологические исследования, осуществленные в 70-80-х годах специалистами ряда французских фирм, доказали отсутствие пермских осадков. Таким образом, перерыв в осадконакоплении охватил гораздо больший ин-

тервал геологической истории, т.е. продолжался все пермское и ран-нетриасовое время. В свете этих данных общепринятое в геологической литературе и практической работе алжирских специалистов название "герцинское несогласие" неправомерно и его следует заменить на "киммерийское" или "предмезозойское".

Во второй главе рассматриваются основные особенности современного структурного плана и история развития.

Алжирская Сахара составляет западную часть Алжирско-Ливийской плиты, ограниченной на юге Регибатским и Туарегским докембрийски-ми щитами, на севере - альпийской складчатой областью Атласа, на северо-западе - эпиплатформенными складчатыми сооружениями Анти Атласа.

Впервые тектоническая схема этой территории была составлена в 1969 году коллективом советских специалистов под руководством академика М.М. Алиева. Несмотря на значительное количество последующих региональных обобщений, она существенно не изменилась до настоящего времени.

В современном структурном плане палеозоя Алжирской Сахары выделяются обширные изометричной формы области увеличенной мощности осадочных образований и глубокого залегания поверхности фундамента - синеклизы, разделенные относительно узкими, линейно вытянутыми, более дислоцированными зонами, характеризующимися сокращенной мощностью отложений и повышенным залеганием фундамента - грядами. На границе между ними в осадочном чехле фиксируются шовные зоны, состоящие из разломов и флексур. При построении уточненного варианта тектонической схемы автором особое внимание уделялось трассированию и выделению этих линейных пограничных дислокаций. В результате проведенных исследований контуры тектонических элементов приобрели прямолинейные очертания, а сама схема в большей мере стала отражать блоковый характер региональной тектоники.

Основную часть территории западных районов Алжира составляют две синеклизы - Тиндуф-Регган и Ахнет-Тимимун, а также разделяющая их гряда Угарта-Аззель Матти. К северу от синеклизы Тиндуф-Регган располагается складчатая область Анти Атлара. Северное окончание синеклизы Ахнет-Тимимун осложнено небольшой впадиной Абадпа и двумя крупными сводами - Мехарез и'Уэд Намус. Далее к северу выделяются ГТредатласские прогибы Бешар и Бену ( рисунок).

Как показал проведенный структурно-формационный анализ, платформенные условия на большей части исследуемой территории начали устанавливаться в инфракембрии. Уже в это время стали формироваться обширные области прогибания и разделяющие их поднятые зоны. В палеозое продолжалось унаследованное развитие региона, что в итоге привело к четкой дифференциации осадочного чехла на положительные и отрицательные структурные элементы. Построенные автором карты суммарной мощности палеозоя и мощности его отдельных подразделений наглядно отражают длительный и унаследованный характер развития этой территории.

Основную роль в формировании современного структурного плана сыграли предмезозойские струюуроформирующие движения. С конца карбона по начало триаса вся территория Алжирской Сахары испытала значительное воздымание и превратилась в область денудации. Произошла инверсия Анти Атласа и части Угарты; приобрели замкнутые контуры впадины Тиндуф, Регган, Ахнет, Тимимун, Абадпа и другие крупные структуры.

После длительного перерыва на северо-востоке Алжира возник крупный мезозойский бассейн осадконакопления. Западные районы располагались в периферийной его части, и сформированные здесь палеозойские структуры оказались погребенными под маломощным плащом мезозойско-кайнозойских отложений.

Ниже приводится краткое описание основных структурных элементов.

Тектоническая схема западных районов Алжирской Сахары

границы: 1 - тектонических элементов, 2 - выхода на поверхность пород: а) фундамента и 6) инфракембрия; 3- государственная граница Алжира

Тектонические элементы:

I - гряда Угарта-Аззель Матги: складки: Ц - Оглат Берабер,

|2 - Дауры, |3 - Себка эль Мелах, Ц - Табельбалы, l5 - Туат, l6 - Блед эль Мае;

прочив элементы: l7 - структурная зона Керзаз Аззен, l8 - прогиб Сба, l9 - свод

Аззен, 110 - седловина Аззель Матги. II - синеклиза Тиндуф-Регган;

II, - вал Тазульт-Азрафиль. Ill - синеклиза Ахнет-Тимимун: валообразные поднятия:

1)1, - Рег-Мусса, 1И2 - Крешба-Тетектур, Ш3 - Бахар эль Хаммар-Берга, Ш4 -

Тибарадин-Уэд Джарет, И15 - Джебель Тара-Эн Баззен. IV - гряда Арак-Тильремт

Синеклиза Тиндуф-Регган состоит из двух впадин Тиндуф и Регган, разделенных седловиной Креттамия-Бу Бернус. Мощность осадочного чехла в первой из них достигает 8 км, во второй - 6,5 км, на седловине она уменьшается до 2 км. Впадины Тиндуф и Регган обрамляют северный и северо-восточный склоны щита Регибат. Каждая из них соответствует асимметричной депрессии протяженностью около 500 км и шириной 200-250 км. Их южные борта представляют собой пологие моноклинали, вверх по восстанию которых наблюдается конседиментацион-ное уменьшение мощности и выклинивание отдельных подразделений палеозоя в направлении кристаллического обрамления. Противоположные более крутые борта на границе с Анти Атласом и цепями Угарты осложнены многочисленными разломами и валообразными поднятиями.

Обе впадины являются областью широкого распространения интрузивных образований, представленных преимущественно долеритами. Магматические тела распространены в виде пластовых силлов мощностью 150-170 м и субвертикальных даек толщиной 15-20 м. Они установлены по всему осадочному разрезу от инфракембрия до карбона. Районы их наибольшего развития приурочены к северным бортам.

Синеклиза Ахнвт-Тимимун расположена между грядами Угарта-Аззель Матти на западе и Арак-Тильремт на востоке. Ее протяженность около 900 км. В составе синеклизы в направлении с юга на север выделяются: впадина Ахнет, седловина Джуа, впадина Тимимун, седловина Бени Аббес, впадина Абадла, своды Мехарез и Уэд Намус.

Впадина Ахнет обрамляет северные отроги массива Хоггар. В ее южной части на поверхности обнажаются породы инфракембрия и палеозоя, в северной - палеозойский комплекс перекрыт мезозойскими отложениями мощностью до 500 м. Все горизонты осадочного чехла имеют региональный наклон в северном направлении.

Структурный план впадины обусловлен особенностями тектоники смежного массива Хоггар, расчлененного субмеридиональными разло-

мами на серию чередующихся горстов и грабенов. Их погребенные окончания протягиваются во впадину и формируют в ее осадочном чехле систему вапообразных структурных зон и разделяющих их прогибов.

Впадина Тимимун составляет большую северную часть синеклизы. В ее осевой, наиболее погруженной зоне, протягивающейся параллельно цепям Угарты, мощность палеозойских отложений достигает 5,6 км, мезозойских - около 1 км. Юго-западный и северо-восточный борта впадины осложнены протяженными валообразными поднятиями, объединяющими цепочки нарушенных антиклиналей, амплитуда наиболее крупных из которых достигает 1000-1500 м.

Впадина Абадла расположена в краевой северо-западной части синеклизы Ахнет-Тимимун и является одной из самых глубоких и сложно-построенных депрессий Алжирской Сахары. Суммарная мощность осадочного чехла в ее наиболее погруженных северных районах достигает 10 км. В разрезе карбона, мощность которого превышает 5,5 км, установлены многочисленные пласты каменного угля, в связи с чем эту впадину часто называют угленосным бассейном.

Своды Мехарез и Уэд Намус составляют' северное звено цепи краевых поднятий платформы, отделяющих впадину Тимимун от Предатлас-ских прогибов Бешар и Бену. Отложения палеозоя на вершинах сводов, по сравнению со смежной депрессией Тимимун, приподняты более чем на 3000 м. Полнота разреза палеозоя существенно меняется и определяется глубиной предверхневизейского и предмезозойского размывов. На северных склонах сводов суммарная мощность отложений верхнего визе и верхнего карбона увеличивается до 2-4 км. .

Гряда Угарта-Аззель Матти является крупнейшим положительным структурным элементом, пересекающим всю западную Сахару от АнтиАтласа на северо-западе до массива Хоггар на юго-востоке.

Цепи Угарты имеют протяженность около 700 км и составляют наиболее приподнятую и сложнопостроенную часть гряды. Они представ-

ляют собой линейную зону глубокоэродированных складок общего северо-западного простирания, которые выражены в рельефе одиночными гребнями и цепочками холмов амплитудой 100-300 м. На их вершинах обнажаются породы инфракембрия и кембро-ордовика, в разделяющих их синклиналях - силура и девона.

На северо-восточном склоне цепей Угарты под мезозойскими образованиями мощностью до 200-600 м установлены три цепочки поднятий и крупный свод Аззен, образующие в совокупности погребенный сложный вал Керзаз-Аззен. Между этим валом и складками Табельба-ла-Туат располагается внутриугартский прогиб Сба, в котором выявлено наличие всех подразделений палеозоя от кембрия до карбона общей мощностью 3000-3200 м.

Тектоническая природа цепей Угарты дискуссионна. В геологической литературе преобладают две точки зрения. Согласно первой - цепи Угарты являются внутриплатформенным авлакогеном, претерпевшим глубокую инверсию, согласно второй - мигеосинклинальным продолжением складчатых сооружений Анти Атласа.

Анализ истории развития исследуемого региона показал, что обе эти точки зрения либо полностью, либо частично неправомерны. С позиций структурно-формационного анализа ведущую роль в формировании палеозойского структурного плана Западного Алжира играла эв-геосинклинальная область Анти Атласа, в пределах которой происходило накопление максимальной мощности отложений инфракембрия и всех подразделений палеозоя. Южнее располагалась обширная моноклиналь, которая характеризовалась региональным наклоном и увеличением мощности осадков к северу и северо-западу от районов южного. кристаллического обрамления в направлении Анти Атласа. В целом вся эта территория представляла огромную Анти Атласско-Угарт-скую папеодепрессию, периферийные участки которой охватывали районы современных впадин Тиндуф, Регган, Ахнет и Тимимун. Северозападная часть Угаты, примыкающая к Анти Атласу, также являлась об-

ластью устойчивого прогибания и представляла собой палеопрогиб, где мощность накопленных отложений палеозоя составляла не менее 5 км и превышала мощность тех же отложений в смежных впадинах.

Юго-восточное звено Угарты, включающее складки Туат и Блед эль Мае, а также седловина Аззель Матти, оставались относительно приподнятыми. Мощность палеозоя здесь не превышает 2-3 км и сокращена по сравнению со смежными депрессиями. Данные бурения и сейсморазведки свидетельствуют о том, что эта территория являла собой в палеозое зону поднятий, сформировавшихся над погребенным северным отрогом щита Туарег. Сейсмопрофили, пересекающие северовосточный склон поднятия Туат, наглядно доказывают конседиментаци-онный характер развития этой типичной Угартской складки в течение палеозоя. Приведенные палеопрофили отражают существенное различие в палеозойской истории развития двух сравниваемых частей Угарты.

Таким образом, северо-западная часть Угарты в палеоплане представляла грабенообразный линейный прогиб, ответвляющийся вглубь платформы от области глубоких погружений Анти Атласа и тем самым имела сходство с авлакогеном. Однако на этом сходство цепей Угарты с авлакогеном исчерпывается. В юго-восточном направлении этот палеопрогиб постепенно выполаживался и переходил в цепочку конседи-ментационно развивавшихся палеозойских поднятий. Подобные особенности строения не характерны для типичных авлакогенов.

Еще большие отличия цепей Угарты и классических авлакогенов прослеживаются в современном структурном плане. Н.С. Шатский рассматривал авлакогены как сквозные структуры основания платформ, разделяющие приподнятые блоки. В то же время поверхность фундамента в современном структурном плане образует под Угартой не грабен, а горст, ее обрамлением служат не высоко поднятые блоки (плечи) фундамента, а наиболее опущенные зоны.

Таким образом, рассматриваемый структурный элемент не может быть отнесен к категории авлакогенов.

Современный структурный план Угарты и всей гряды Угарта-Аззель Матти создан предмезозойскими движениями. В это время в результате инверсии глубокого прогиба в северо-западной масти Угарты возникла система высокоамплитудных дислоцированных складок. В юго-восточной ее части окончательно оформилась унаследованная от палеозоя полоса древних поднятий. Этими же движениями вдоль северовосточного склона Угарты был образован более молодой и пологий вал Керзаз-Аззен, что и привело к замыканию внутреннего прогиба Сба. В итоге предмезозойских деформаций возникла протяженная полоса сложнопостроенных складок и сформировался единый тектонический элемент - гряда Угарта-Аззель Матти, объединивший различные по истории развития участки территории.

В третьей главе приведены результаты обобщения фактических материалов по нефтегазоносности западных районов Алжирской Сахары, где к началу 90-х годов выявлено 46 мелких и средних по размеру запасов месторождений УВ. На большей части этой территории установлены только газовые скопления и только в прогибе Сба отрыты небольшие нефтяные залежи в отложениях верхнего девона и карбона. Большинство выявленных месторождений расположено в синекпизе Ахнет-Тимимун и приурочено к высокоамплитудным приразломным структурам, осложняющим протяженные валообразные поднятия. Залежь углеводородов связаны с тремя регионально газонасыщенными комплексами - ордовикским, нижнедевонским и верхнедевонско-камен-ноугольным. В ордовикских отложениях наиболее крупным и известным месторождением является Бахар эль Хаммар, в нижнедевонских - Те-гентур, в каменноугольных - Крешба.

Во впадине Ахнет выявлено 15 месторождений, приуроченных к трем зонам газонакопления - Бахар эль Хаммар - Берга, Тибарадин -Уэд Джарет и Джебель Тара-Эн Базен. Все эти зоны связаны с одно-

именными валами, протягивающимися в субмеридиональном направлении и осложняющими бортовые зоны и центральную часть впадины. На наиболее высокоамплитудных структурах, расположенных на южных частях прибортовых валообразных поднятий, где поверхность ордовика залегает на абсолютных отметках выше -2000 м, установлена промышленная газоносность кровельной части пород ордовика. На остальных более северных и более погруженных складках залежи газа выявлены только в породах нижнего девона и карбона.

Резервуары ордовика обладают значительной мощностью, но низкими коллекторскими свойствами. На месторждении Эн Баззен полезная мощность песчаников ордовика составляет 70 м, высота залежи -180 м, а ее площадь 35 кв. км. Однако из-за плохих коллекторских свойств разведанные запасы столь крупной ловушки оценены всего в 6,5 млрд. м3 . Резервуары нижнего девона (отложения эмса, зигена и жедина), залегающие на глубине до 1500 м, обладают хорошими кол-лекторскими свойствами и содержат по две-три залежи на одном месторождении. Продуктивные, песчаные пласты мощностью до 10 м чередуются с глинистыми прослоями. В наиболее погруженной части впадины на некоторых структурах установлены газовые залежи в основании турнейских отложений. Резервуары представлены песчаниками, пористость которых достигает 20%.

Зона газонакопления /]дуа приурочена к одноименной седловине, разделяющей впадины Ахнет и Тимимун. Здесь на локальных прираз-ломных структурах установлены три газовых Месторождения, продуктивные горизонты которых также связаны с кровельной частью ордовика и песчаными резервуарами эмса и жедина.

Во впадине Тимимун выявлено 11 месторождений, связанных с двумя зонами газонакопления - Рег-Мусса и Тегентур-Крешба, приуроченных к одноименным валам, протягивающимся вдоль юго-западного и восточного ее бортов . В пределах этой впадины продуктивность ордовикских отложений не установлена, и все газовые залежи открыты

только в породах нижнего девона и турне. Так же как и на остальной территории, они характеризуются хорошими коллекторскими свойствами, но более значительной литолого-фациальной изменчивостью.

Зона газонакопления Тазульт-Азрафиль расположена в северовосточной бортовой части впадины Регган. Здесь на высокоамплитудных структурах Регган и Тиулилин выявлены мелкие газовые залежи в эмских отложениях; продуктивные резервуары залегают на глубине 2700-3000 м и связаны с четырьмя пластами песчаника суммарной мощностью 11-13 м.

Зона газонакопления Аззель Матти приурочена к одноименной седловине и объединяет три месторождения, выявленных на небольшой глубине 300-1000 м. Продуктивные кварцито-песчаники пачки Хамра ордовика и верхней части кембрия образуют единый массивный резервуар высотой до 70 м.

Наиболее важным и интересным результатом поисковых работ последних лет явилось открытие в 1984 г. в прогибе Сба новой зоны нефтегазонакопления. По данным сейсморазведки здесь выявлено значительное; количество нарушенных разломами структур, сформировавшихся над поднятыми блоками фундамента. Именно на этих поднятиях выявлено 11 небольших нефтегазовых месторождений, содержащих тектонически экранированные залежи. Промышленная нефтегазо-носность в основном связана с двумя интервалами разреза: преимущественно газовые залежи приурочены к кембрийско-ордовикским отложениям, нефтяные - к верхнедевонско-каменноугольным.

Резервуары кембро-ордовика залегают на глубине 2000-2500 м. В кровельной части ордовика выявлены пластовые залежи Бу Хадид западный, Бу Хадид, Уэд Зин, Хасси Плату восточный. К единому кем-брийско-ордовикскому резервуару , высота которого достигает 200 м, приурочены залежи месторождений Сба и Хасси Плату. В юго-восточном направлении состав флюидов этого комплекса постепенно

меняется от чисто газового к нефтегазовому и нефтяному (нефтяное месторождение Уэд Турхар).

В верхнедевонско-каменноугольном комплексе нефтеносность связана с песчаными горизонтами струния (03), турне и намюра, залегающими на-глубине 500-800 м и имеющими мощность не более 10-15 м. Большинство залежей приурочено к кровле девонских и подошве тур-нейских отложений. Основной продуктивный пласт в подошве турне получил название "песчаники Сба".

Обобщая изложенный материал по нефтегазоносности западных районов Алжирской Сахары отметим, что здесь в осадочном чехле выделяется три региональных нефтегазоносных комплекса - ордовикский, нижнедевонский и верхнедевонско-каменноугольный.

Газоносные резервуары ордовика обычно связаны с его кровельной частью и приурочены к пачкам песчаников (Сарет) и кварцитов Хамра. На ряде месторождений впадины Ахнет эти продуктивные горизонты образуют массивные залежи, а в прогибе Сба и на территории седловины Аззель Матти такие залежи иногда приурочены к единому кем-брийско-ордовикскому комплексу. Региональной покрышкой для них является мощная толща глин силура. Ордовикские резервуары характеризуются значительной мощностью, но низкими и изменчивыми кол-лекторскими свойствами. Пористость песчаников и кварцитов не превышает 5-8%, проницаемость - 1 мд. Несмотря на крупные размеры (до 330 кв.км) и значительную амплитуду продуктивных поднятий (до 300 м), их разведанные запасы не превышают 4-1 млрд.м3. Формирование коллекторских свойств этого резервуара, несомненно, связано со вторичными процессами и определяются развитием тектонической трещиноватости вблизи разломов. Выявленные залежи приурочены к сводовым частям высокоамплитудных приразломных поднятий, где кровля ордовика залегает на абсолютных отметках выше -2000 м, т.е. к участкам, подвергнувшимся максимальным тектоническим деформациям и дроблению. В то же время на более погруженных складках в цент-

рапьных менее активных частях впадин коллекторы в ордовикских отложениях отсутствуют.

В нижнедевонском газоносном комплексе продуктивные горизонты жедина, зигена и эмса представлены чередованием песчаных и глинистых пластов, характеризующихся фациальной изменчивостью и линзо-видным строением. В верхнедевонско-каменноугольном комплексе продуктивность связана с песчаными пластами струния, турне и намю-ра. Большинство нефтяных и газовых залежей приурочено к песчаному пласту в основании турнейского яруса, являющегося аналогом пачки песчаника Сба в одноименном прогибе. По сравнению с ордовикскими девонские и каменноугольные резервуары обладают существенно лучшими и выдержанными коллекторскими свойствами. Их пористость обычно достигает 15-20%, полезная мощность в пределах одного яруса составляет 6-10 м.

В четвертой главе оцениваются перспективы нефтегазоносности и новые направления поисково-разведочных работ. Дальнейшие перспективы открытия новых залежей УВ на исследуемой территории связаны с доразведкой уже выявленных зон нефтегазонакопления и с реализацией новых направлений поисковых работ.

Прежде всего вполне реальны и полностью не исчерпаны потенциальные возможности прогиба Сба. В его пределах к настоящему времени опоисковано около 20 локальных поднятий, на 11 из которых получены промышленные притоки УВ. Значение коэффициента успешности поисков составляет 0,58. Проведенный автором анализ имеющихся данных показывает, что здесь есть возможность подготовить к бурению около 15 новых структур, на половине из них могут быть открыты месторождения УВ.

Еще менее изучена зона газонакопления Тазульт-Азрафиль в северо-восточной прибортовой части впадины Регган. На одноименном валу одиночными скважинами выявлены две газовые залежи на поднятиях Регган и Тиулилин. Водопроявлений в подошвенной части продук-

тивных песчаников зигена не установлено и, возможно, вся приподнятая часть вала по этим отложениям представляет единую газовую залежь. По данным сейсморазведки здесь также может быть подготовлено к бурению не менее 10 новых поднятий, часть из которых, несомненно, окажется газоносной.

На остальной территории западных районов фонд перспективных антиклинальных поднятий в значительной степени исчерпан. Дальнейшие перспективы поисков залежей УВ связаны в основном с ловушками неантиклинального типа и прежде всего с органогенными постройками.

Зона подобных сооружений протяженностью до 220 км выделена в' районе сочленения южных (внешних) бортов предатласских прогибов Бену и Бешар со сводами Мехарез и Уэд Намус. В результате переинтерпретации сейсмических материалов с участием автора здесь впервые выделено более 10 крупных антиклинальных структур амплитудой до 300 м и средними размерами 24 кв.км. Характер сейсмической записи позволяет предположить, что их вершины осложнены рифогенны-ми сооружениями намюрского возраста, залегающими на глубине 2500-5000 м. Их возможная биогермная природа подтверждается наличием рифов, выведенных на поверхность в смежном прогибе Бешар. До настоящего времени намюрские отложения на южных бортах предатласских прогибов еще не вскрыты ни одной скважиной. В то же время опоискование этих рифогенных тел может привести к открытию значительных месторождений УВ и составить новое направление поисков. Подобная рекомендация на проведение разведочных работ в этой зоне принята к внедрению фирмой СОНАТРАК.

Вторая зона развития органогенных построек выявлена в отложениях среднего девона на территории седловины Аззель Матти и прилегающих к ней участках впадин Регган и Ахнет. Выделенным рифоген-ным телам соответствуют достаточно типичные сейсмические аномалии, имеющие вид выпуклых линз с плоским основанием, характери-

зующихся хаотической формой сейсмической записи и локальным увеличением мощности среднего девона до 40-90 м. Особенно четкая полоса подобных аномалий установлена на западном склоне седловины. Она имеет протяженность около 35 км и, вероятно, соответствует барьерному рифу, вершина которого погружена до глубины 1200 - 1500 м. О возможном развитии рифовых тел свидетельствует наличие в тех же отложениях рифогенных известняков, изученных в обнажениях в пределах седловины Аззель Матти.

Помимо органогенных построек перспективы открытия новых залежей УВ, несомненно, связаны с другими объектами неантиклинального типа. Имеющиеся материалы позволяют предположить наличие ловушек стратиграфического и литологического выклинивания, а также приуроченных к дельтовым и речным песчаным телам и палеоврезам. Наиболее обоснованными являются зоны развития ловушек стратиграфического типа, прогнозирование границ которых осуществлялось на основании совместного использования серии карт - структурных, па-леогеологических, мощностей коллекторов и покрышек. В зависимости от наличия фактического материала в некоторых зонах выделено некоторое количество локальных объектов-ловушек.

Прежде всего значительный поисковый интерес представляет периферийная зона прогиба Сба протяженностью около 300 км, где происходит стратиграфическое срезание продуктивного пласта "песчаников Сба" поверхностью преднамюрского или предмезозойского несогласий. Здесь намечен ряд ловушек, связанных с этой поверхностью и экранируемы* глинами, залегающими в подошве намюрского и юрско-мелового комплексов.

Вторая и третья зоны стратиграфического срезания резервуаров струнийского и турнейского ярусов поверхностью внутривизейского и предмезозойского несогласий протягиваются параллельно друг другу вдоль бортов впадин Ахнет и Тимимун. В их пределах также намечено около десяти ловушек, перспективных для поисков газовых залежей.

вдоль бортов впадин Ахнет и Тимимун. В их пределах также намечено около десяти ловушек, перспективных для поисков газовых залежей.

Другие типы неантиклинальных ловушек выделены в основном по немногочисленным сейсмическим данным. Их практическое опоискова-ние возможно только при более детальной изученности этой территории.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Комплексный анализ геолого-геофизических материалов позволил пересмотреть и существенно уточнить прежние представления об особенностях строения, истории развития и перспективах нефтегазонос-ности территории западных районов Алжирской Сахары.

В качестве основных результатов диссертационной работы защищаются следующие положения:

I. В современном структурном плане цепи Угарты не являются авла-когеном. Этот единый тектонический элемент объединяет различные по истории развития участки территории. Его северо-западная часть сформирована предмезозойскими инверсионными движениями на месте палеопрогиба; юго-восточная - представляет собой унаследованную от палеозоя зону древних поднятий.

II. Песчано-кварцитовые резервуары ордовика обладают вторичными коллекторскими свойствами и сформировались только на сводах высокоамплитудных приразломных поднятий, подвергнувшихся максимальным тектоническим деформациям и дроблению. В более погруженных и тектонически менее активных районах территории исследования продуктивные резервуары в ордовикских отложениях отсутствуют.

III. Новые направления геологоразведочных работ связаны с поисками залежей УВ: а) в рифогенных сооружениях намюрского возраста, выявленных в зоне сочленения предатласских прогибов Бену и

Бешар со сводами Мехарез и Уэд Намус, а также в среднедевонских породах западного и восточного склонов седловины Аззель Матти; б) в ловушках стратиграфического выклинивания и срезания продуктивных резервуаров верхнего девона и карбона поверхностями региональных несогласий в периферийной зоне прогиба Сба, впадин Ахнет и Тимимун.

По теме диссертации опубликованы следующие работы.

1. О тектонической природе цепей Угарты (Алжир) // Доклады Академии наук, том 344, N 5, М; Наука, 1995, с. 1-4 ( совместно с И.М. Шахновским)

2. Магматические породы основного состава Алжирской Сахары //Бюллетень МОИП, отд. геол., том 70. вып. 3, 1995, с. 50-54-(совместно с И.М. Шахновским)

3. Прогиб Сба - новый нефтегазоносный район Алжира// Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений . М.: ВНИИОЭНГ, 1995, N 1,0. 22-24 (совместно с И.М. Шахновским)

4. Формации подсолевого палеозоя юго-западной части Прикаспийского региона и перспективы их нефтегазоносности // Прогноз нефтегазоносности структурно-формационных комплексов подсолевого палеозоя Прикаспийской впадины. М.:ИГиРГИ, 1989, с. 85-96 (совместно с З.В. Голубевой).

ЛР № 020657 от 11 ноября 1992 г. Подписано в печать 1 декабря 1995 г. Тираж 100 экз. Заказ 39

Отпечатано в отделе технической документации ИГиРГИ 117312 г. Москва, ул. Ферсмана, 50