Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Тектоника Охотоморской нефтегазоносной провинции

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Текст научной работыДиссертация по геологии, доктора геолого-минералогических наук, Харахинов, Валерий Владимирович, Оха-на-Сахалине

МИНИСТЕРСТВО ТОПЛИВА И ЭНЕРГЕТИКИ РФ ОАО "РОСНЕФТЬ-САХАЛИНМОРНЕФТЕГАЗ"

САХАЛИНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА "САХАЛИННИПИМОРНЕФТЬ"

На правах рукописи

7 1 ■■ -

-г 1

ХАРАХИНОВ Валерий Владимирович

ТЕКТОНИКА ОХОТОМОРСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ

Специальность: 04.00.01 - общая и региональная геология и 04.00.17 - геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук в виде научного доклада

^Лл........

.......... ""Оха-на-Сахалине

■ ' 1998

7^/ /

/ ~ ч.

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор, академик В.Е.Хаин

доктор геолого-минералогических наук, профессор Ю.К.Бурлин

доктор геолого-минералогических наук, профессор В.С.Шеин

Ведущее предприятие:

Геологический институт РАН

хертационного 09180, Москва,

С диссертацией в виде научного доклада ■ .■•. мотскс Институ-

та Литосферы РАН.

Диссертация в виде научного доклада разос: 8 г.

/ Р / /

/

Защита состоится <

¡998

г. в // чг

часов на зас«'

совета Д 003.50.01 при Институте Литосферы Р/ Старомонетный пер. 22, Институт Литосферы РА1

Ученый секретарь. Диссертационного совета, „ кандидат геолого-минералогических наук /'О^ А

^штктщ,

ОС

Н.К.Власова

»

Т г - - "

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Охотоморская нефтегазоносная провинция, включающая в себя территории Сахалина, Западной Камчатки и акватории Охотского моря и Татарского пролива, в последние годы превращается в крупнейший нефтегазопромышленный регион России. Для его развития, сопряженного с большими материальными затратами, особое значение приобретает повышение качества научного прогнозирования нефтегазоносности, опирающегося на всесторонний объективный анализ имеющейся геолого-геофизической информации. При этом ведущее место принадлежит изучению тектонических условий нефтегазоносности. Кроме того, результаты такого анализа очень важны для общего развития теоретической нефтегазовой геологии. По современным представлениям (Хаин, 1981; Хаин, Соколов, 1Э84; Соколов, 1985) континентальные окраины, частью которых является Охотоморский регион, представляют собой главные нефтегазоносные зоны Земли. Поэтому сведения о закономерностях их формирования, строения и развития необходимы для выявления всех геологических факторов, определяющих условия нефтегазообразования и нефтегазонакопления. Охотоморский регион, будучи хорошо исследованным, является уникальным объектом для изучения этих процессов.

Изучение геологии переходных от континента к океану зон имеет большое значение и для понимания фундаментальных геологических процессов, формирующих литосферу различных типов, их характера и направленности. Изучение структур переходных зон, их развития, происхождения и тектонических закономерностей размещения полезных ископаемых в их пределах входит в число важнейших научных направлений тектонических исследований (Пущаровский, 1984, 1986).

Цель и задачи исследований

Целью работы является создание тектонических основ прогноза нефтегазоносности переходных зон на примере Охотоморской нефтегазоносной провинции; сазвитие общей теории нефтегазоносности недр.

Основные задачи исследований: разработка принципов тектонического районирования переходных зон с нефтегеологических позиций; всесторонний (системно-структурный, историко-генетический и геодинамический) анализ геолого-геофизических материалов с целью выявления основных закономерностей строения и формирования литосферы Охотоморской нефтегазоносной провинции, создания ее комплексной геолого-геофизической модели; выяснение тектонической природы осадочных бассейнов Охотоморского региона, особенностей строения и истории развития структурно-вещественных неоднородностей осадочной толщи; изучение

ОС О

общих закономерностей дислокационного процесса кайнозойского времени в регионе; выявление тектонических условий нефтегазоносности региона, выбор тектонических критериев регионального и зонального прогноза нефтегазоносности; обоснование оптимальных направлений нефтегазопоисковых работ.

Научная новизна

Научная новизна работы состоит в следующем:

1) разработка тектонической основы нефтегазовой геологии активных окраин тихоокеанского типа в форме новой комплексной геолого-геофизической модели литосферы Охотоморского региона, характеризующейся тектоно-реологической рас-слоенностью и блоковой дискретностью;

2) разработка принципов бассейнового анализа для нефтегазоносных и возможно нефтегазоносных бассейнов Охотоморского региона, применении секвентно-стратиграфических и флюидодинамических подходов при оценке структуры и нефте-газогеологических характеристик осадочных (нефтегазоносных) комплексов;

3) создание новой геодинамической модели тектоносферы Охотоморского региона, учитывающей определяющую роль транспрессивных и транстенсионных геодинамических режимов при создании складчатых, складчато-надвиговых и рифтоген-ных структур региона;

4) выработка тектонических критериев регионального и зонального прогноза нефтегазоносности, основанных на оценке геодинамического состояния литосферы, взаимосвязи глубинных и приповерхностных геологических процессов;

5) создание новых карт строения и динамики литосферы и осадочных бассейнов Охотоморского региона, среди которых основной является "Тектоническая карта Охотоморского региона" масштаба 1:1 500 ООО, синтезирующая всю имеющуюся к настоящему времени геолого-геофизическую информацию по региону.

Фактическая основа работы

Диссертация является итогом 34-летней научной и производственной деятельности автора. В период с 1964 по 1975 гг. автор, работая в Охинской геологоразведочной экспедиции, занимался изучением геологического строения и перспектив нефтегазоносности Северного Сахалина. Эти исследования завершились созданием монографической работы по тектонике и нефтегазоносности Северного Сахалина, защищенной автором в качестве кандидатской диссертации. В период с 1976 г. по настоящее время автор занимается изучением тектоники и нефтегазоносности Сахалина и шельфов дальневосточных морей. Под его руководством и при непосредственном участии в рамках тематических исследований проанализирован огромный геолого-геофизический материал, накопленный, в основном, в течение последних 30

лет производственными и научно-исследовательскими организациями Министерств геологии, нефтяной и газовой промышленности СССР, Российской Академии Наук, ОАО "Роснефть-Сахалинморнефтегаз", "Сахалингеофизразведка", ГП "Востокгеологмя", треста "Дальморнефтегеофизика" и представляющий уникальную возможность для обоснованных теоретических разработок. В основу диссертации положены результаты не только личных наблюдений и тематических работ, но и анализа обширной опубликованной и рукописной литературы по вопросам геотектоники, геодинамики, геофизики, морской геологии, геологии нефти и газа и региональной геологии. Это, в первую очередь, теоретические, методические и региональные разработки С.Н.Алексейчика, И.М.Альперовича, Т.А.Андиевой, В.А.Бабошиной, Н.А.Богданова, Ю.К.Бурлина, О.К.Баженовой, Б.И.Васильева, В.Г.Варнавского, О.В.Веселова, В.Н.Верещагина, А.С.Владимирова, Г.М.Власова, Ю.С.Воронкова, С.Д.Гапьцева-Безюка, А.А.Гайнанова, Г.С.Гнибиденко, Ю.Б.Гладенкова, Ю.Н.Гололобова, Ю.Н.Григоренко, В.М.Гранника, Я.А.Драновского, Л.С.Жидковой,

A.В.Журавлева, И.П.Косминской, П.Н.Кропоткина, А.А.Капицы, Э.Г.Коблова,

B.С.Ковапьчука, В.Э.Кононова, Л.И.Красного, Ю.А.Косыгина, В.В.Куделькина, М.И.Лебедева, М.Х.Лившица, Ю.В.Лопатнева, Л.С.Маргулиса, Е.Н.Меланхолиной, М.С.Маркова, Ю.Ф. Мороза, Г.С.Мишакова, В.М.Никифорова, И.Б.Плешакова, Ю.М.Пущаровского, О.В.Равдоникас, В.С.Рождественского Д.Ф.Русакова, В.О.Савицкого, Б.А.Сальникова, С.МСапрыгина, Д.Ф.Семенова, К.Ф.Сергеева, Е.М.Смехова, В.Н.Смирнова, Б.А.Соколова, Е.А.Старшиновой, О.И.Супруненко, Ю.Г.Слуднева, П.М.Сычева, А.А.Терещенкова, Ю.А.Тронова, И.К.Туезова, В.Е.Хаина, И.И.Хведчука, А.Е.Шанцера, Г.Б.Удинцева, М.С.Ярошевич и др., внесших значительный вклад в изучение геологии и нефтегазоносное™ региона.

Практическое значение работы

Результаты проведенных диссертантом научных исследований, полученные теоретические и практические выводы использованы в качестве тектонической основы:

1) количественной и качественной оценки перспектив нефтегазоносности Сахалина и шельфов дальневосточных морей, осуществлявшихся МинГео СССР, Мин-газпромом и Миннефтепромом в последние 20 лет;

2) текущего и долгосрочного планирования нефтегазопоисковых работ геологоразведочными и нефтегазодобывающими предприятиями региона (ПО "Сахалинморнефтегаз" - ныне ОАО "Роснефть-Сахалинморнефтегаз", тресты "Сахалингеофизразведка" и "Дальморнефтегеофизика", ГП "Востокгеология");

3) при составлении ТЭО по проекту "Сахалин-2" и ТЭР по проекту "Сахалин-1";

4) "Концепции изучения и освоения углеводородных ресурсов шельфа морей Дальнего Востока и Северо-Востока (Японское, Охотское, Берингово, Чукотское,

Восточно-Сибирское)" и "Программы изучения и комплексного освоения углеводородных ресурсов шельфов дальневосточных морей";

5) фрагментов обобщающих нефтегазогеологических, тектонических и геологических карт СССР, Дальнего Востока России, составленных в различных научно-исследовательских организациях страны (ТОЙ, ИТиГ, ОИФЗ, ВНИГРИ, ВНИИГаз, ВСЕГЕИ);

6) крупной сводки по геологии и нефтегазоносности Охотского моря, осуществленной совместно с английской фирмой "Саймон Петролеум" и являющейся в настоящее время основным справочным руководством по нефтегазовой геологии региона для крупнейших нефтяных компаний мира.

Теоретические выводы диссертанта использовались как фундаментальный базис при интерпретации геолого-геофизических данных, при планировании геологоразведочных работ и подтверждены практикой нефтегазопоисковых и прикладных научно-исследовательских работ. Разработанная автором модель строения рифто-генных ловушек нефти и газа послужила теоретической основой поисков и открытия ловушек "монгинского" типа, являющихся в настоящее время основными нефтегазо-продуктиеными объектами Сахалина. Проведенные диссертантом и руководимым им научным коллективом фундаментальные обобщения геолого-геофизической информации по присахапинскому шельфу определили стратегию и тактику нефтегазопоисковых исследований, приведших к открытию крупнейших нефтегазовых месторождений региона.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались на выездной сессии экспертного совета Министерства геологии РСФСР в г. Южно-Сахалинске, 1971 г.; IX, XII и XV сессиях Научного совета по тектонике Сибири и Дальнего Востока, состоявшихся, соответственно, в 1972 г. в г. Южно-Сахалинске, в 1977 г. в г. Красноярске и 1985 г. в г. Южно-Сахалинске; координационном совещании по неф-тегазоносности Дальнего Востока СССР в г. Хабаровске (ИТиГ ДВНЦ АН СССР), 1979 г.; Всесоюзном семинаре "Осадочные бассейны и их нефтегазоносность" в г. Москве, 1981 г.; Всесоюзном совещании по межведомственному проекту "Седимент" в г. Южно-Сахалинске, 1983 г.; региональном совещании "Геологическая интерпретация гравитационных и магнитных полей Востока СССР и Тихого океана" в г. Хабаровске, 1983 г.; I и III Тихоокеанской школе по морской геологии и геофизике в г. Владивостоке, 1983 г., 1987 г.; научной конференции геологического факультета Иркутского госуниверситета им.А.А.Жданова в г. Иркутске, 1984 г.; VI Всесоюзной школе по морской геологии в г. Геленджике, 1984 г.; I Всесоюзной школе "Стратиграфия и литология мезозойского-кайнозойского осадочного чехла Мирового океана" в г.

Одессе, 1984 г.; 27-м Международном геологическом конгрессе в г. Москве, 1984 г.; Всесоюзном семинаре "Перерывы, несогласия, неантиклинальные ловушки по данным сейсмостратиграфии" в г. Минске, 1987 г.; VI Межведомственной стратиграфической конференции "Комплекс стратиграфических методов, применяемых в нефтяной геологии" в пос. Джубга Красноярского края, 1989 г.; Международном симпозиуме "Тектоника, энергетические и минеральные ресурсы северо-западной Пацифики" в г. Хабаровске, 1989 г.; на Международном симпозиуме Теолого-геофизическое картирование тихоокеанского региона" в г. Южно-Сахалинске, 1989 г.; Всесоюзном совещании "Геоморфологическое строение и развитие зон перехода от континентов к океанам" в г. Владивостоке, 1989 г.; Международном симпозиуме "Глубинное строение северо-западной Пацифики" в г. Хабаровске, 1990 г.; Международной геофизической конференции и выставке по разведочной геофизике в г. Москве, 1992 г.; l-ой Международной конференции "Секвенсстратиграфия нефтегазоносных бассейнов России и стран СНГ" в г. Санкт-Петербурге, 1995 г.; i-ой Международной конференции "Нефтегазоносные бассейны Западно-Тихоокеанского региона и сопредельных платформ" в г. Санкт-Петербурге, 1996 г.; 7-ой Международной конференции морских и полярных инженеров в г. Гонолулу (США), 1997 г.; заседаниях Ученого совета СахапинНИПИморнефть и Научно-Технического совета ОАО "Роснефть-Сахалинморнефтегаз"; геологических совещаниях в крупнейших нефтяных компаниях мира (Шелл, Эксон, Маратон, Макдермотт и др.).

Публикации

По проблеме опубликовано 110 работ, из них 13 в виде монографий, обзоров и карт. По совокупности этих трудов и составлена диссертация в форме научного доклада. В работах, выполненных в соавторстве, диссертант являлся их инициатором и активным исполнителем на всех этапах - от постановки задач до интерпретации результатов.

Работа выполнена в Сахалинском научно-исследовательском и проектно-изыскательском институте нефти и газа "СахалинНИПИморнефть".

В процессе работы автор пользовался поддержкой и советами многих геологов и геофизиков. Многолетнее тесное творческое сотрудничество связывает автора с И.М.Альперовичем, В.А.Бабошиной, А.И.Гавриловым, Э.Г.Кобловым, В.С.Коваль-чуком, В.Э.Кононовым, Ю.В.Лопатневым, В.М.Никифоровым, Б.А.Сальниковым, Ю.Г.Слудневым, А.А.Терещенковым, С.Х.Шаиняном.

Автор имел возможность консультироваться и обсуждать отдельные результаты работы с Н.А.Богдановым, В.Г.Варнавским, Б.И.Васильевым, И.Б.Васюком, С.Д.Гапьцевым-Безюком, Ю.Н.Гололобовым, Я.А.Драновским, А.В.Журавлевым, А.А.Заболотниковым, Е.В.Захаровым, В.П.Зинкевичем, Г.Л.Кирилловой, В.В.Кудель-

киным, Н.Я.Куниным, Ю.А.Косыгиным, В.Ф.Кругляком, Л.С.Маргулисом, Г.С.Миша-ковым, А.Н.Обуховым, Д.С.Оруджевой, О.В.Равдоникас, Г.И.Рейснером, Е.А.Рого-жиным, А.Г.Родниковым, М.Г.Савиным, Р.М.Семеновым, Д.Ф.Семеновым, И.К.Туезовым, А.Е.Шлезингером. Автор благодарен им за ценные советы и замечания.

Автор всегда получал содействие в работе от В.Н.Астафьева, Е.Г.Арешева, В.М.Закальского, Н.М.Девятилова, Ю.С.Маеринского, Н.И.Краснопевцева, Э.Г.Пудикова, Ю.А.Тронова, И.И.Хведчука, П.А.Хлебникова, Р.И.Шиленко, которым выражает свою глубокую признательность.

Большую помощь в обработке фактического материала и оформлении работы оказали Д.И.Бурканов, Т.В.Иванцова, Г.Г.Хабибулин, Е.Н.Волкова, Е.П.Сидорова, В.С.Мизеров, Н.М.Гребенкина.

Основные защищаемые положения

1. Комплексное геолого-геофизическое изучение литосферы Охотоморской нефтегазоносной провинции свидетельствует о ее тектонической и реологической расслоенности и блоковой дискретности. Тектоническая расслоенность и блоковая дискретность (фрактальность) литосферы реализуются ее листрической делимостью, контролируемой разломами различного уровня проникновения в тектоносферу. Нижние субгоризонтальные поверхности срыва листрических разломов приурочены к маловязким разделам, расчленяющим надастеносферную мантию, консолидированную земную кору и осадочный чехол на слои и горизонты, различающиеся по реологическим и деформационным свойствам.

2. Новое тектоническое районирование Охотоморской нефтегазоносной провинции показывает, что она составлена из тектонических систем, геологическая природа которых зависит от их тектонической позиции. Аккреционные системы региона, образованные докайнозойскими метаморфическими, субокеаническими и окраинно-морскими террейнами и кайнозойскими складчатыми и складчато-надвиговыми комплексами, развиты в зонах взаимодействия литосферных плит. Деструкционные системы, состоящие из субокеанических трогов и котловин и окраинноморских прогибов с различной степенью рифтогенной переработки коры, формируются в приграничных частях плит в зонах разупрочнения литосферы, контролируемых разломами докайно-зойского заложения. Охотоморская плита, представляющая собой композицию мезозойских террейнов и перекрытая маломощным чехлом позднекайнозойских отложений, подвержена деструктивным процессам в зонах палеотрансформных разломов.

3. Геодинамический и историко-ген�