Карбонатные осадочные формации древних платформ и их нефтегазоносность

ВВЕДЕНИЕ
Формационный, литолого-фациальный и циклический анализы, применяемые в тесной взаимосвязи, представляют собой актуальное направление при поисках и разведке нефти и газа. Подтверждением служит неоднократное обсуждение этих вопросов на совещаниях и семинарах. Названные методы исследований позволят квалифицированно решать вопросы корреляции разрезов, прогнозирования и оценки качества пород коллекторов и пород покрышек, определять условия, благоприятные для нефте- и газообразования, воссоздавать палеогеографическую палеотектоническую обстановки.
Особенно велика роль формационных и литолого-фациальных исследований при поисках скоплений углеводородов в ловушках литологического, стратиграфического, рифогенного и комбинированного типов, условно называемых неструктурными. Проблема поисков скоплений углеводородов, связанных с неструктурными ловушками в последние годы также неоднократно обсуждалась на научных конференциях и семинарах.
В данной работе описаны карбонатные осадочные формации древних платформ и их нефтегазоносность.
 
1. Теоретические аспекты формационного анализа в нефтяной геологии
Платформенные области распространены гораздо больше, чем складчато-геосинклинальные. На долю платформенных бассейнов приходится почти две трети от общего количества. Из 20 бассейнов, отнесенных к категории богатейших и богатых нефтью и газом (т.е. с запасами свыше 0,5 млрд. т), 15 расположены во внутренних или окраинных частях платформенных территорий. Из 28 тыс. нефтяных месторождений доля палеозойских составляет 62%, мезозойских — 12% и кайнозойских — 26%. Продуктивность кайнозойских и частично мезозойских отложений определяется месторождениями бассейнов геосинклинально-складчатых областей, тогда как большая часть мезозойской нефти и вся палеозойская находятся в бассейнах платформ, причем преимущественно древних.
Формирование бассейнов платформенного типа


2. Формирование рифтовых структур
Формирование рифтовых структур сопровождается накоплением различных типов отложений, причем при быстрых раздвиговых движениях и вертикальных погружениях и при отсутствии вулканизма имеет место некомпенсированное прогибание, приводящее в условиях аридного климата к появлению вначале рифовых, а затем эвапоритовых формаций.
Синеклизная стадия сменяет рифтовую. Обычно рифтовые зоны являются центрами наиболее глубокого погружения. Для внутренних частей платформ процесс формирования синеклиз характеризуется опреде-ленной симметрией процесса: более энергичным прогибанием в центре и замедленным к периферии. Намечаются две подстадии формирования синеклиз. Ранняя характеризуется преобладанием погружения над воз-дыманием, обширными морскими трансгрессиями, накоплением морских терригенных и карбонатных отложений. Поздняя отличается преобладанием регрессий, широким развитием перерывов, накоплением как морских, так и континентальных отложений. На этой подстадии возникают инверсионные поднятия, располагающиеся над рифтовыми зонами (эпирифтовый вал), — Рыбинско-Сухонский вал в центральной части Московской синеклизы.
В краевых частях платформ синеклизная стадия формирования чехла определяется в первую ошаредь развитием сопряженных с платформой геосинклинальных и океанических прогибов. На этой стадии образуются асимметричные перикратонные и периконтинентально-платформенные прогибы. В направлении к внешней периферии увеличивается мощность отложений, прибрежно-континентальные отложения замещаются морскими терригенно-карбонатными. При некомпенсированном прогибании могут формироваться рифы.
Орогенная стадия характеризуется наличием разнонаправленных вертикальных движений, приводящих к созданию межгорных и предгорных прогибов, заполняемых мощными молассовыми толщами. Межгорные прогибы обязаны своим появлением эпиллатформениому орогенезу, наиболее отчетливо проявляющемуся в Средней и Центральной Азии, в Северной Америке и других районах.
Предгорные прогибы возникают в трех случаях: в результате взаимодействия отдельных плит с эпиплатформенными орогенами; в результате возникновения эпирифтового инверсионного вала и превращения его в горное сооружение; в результате процесса эпигеосинклинального орогенеза в приплатформенных геосинклинальных прогибах. Таким образом формируются асимметричные депрессии с односторонним горным обрамлением. Максимальные мощности отложений отмечаются непосредственно у горного борта, имеющего в первом случае разломно-блоковую природу, во-втором - блоково-складчатую и в третьем — нарушенно-складчатую.
Примерами предэпиплатформенно-орогенных прогибов могут служить осадочные бассейны, развитые вдоль восточной границы Скалистых гор США (Паудер-Ривер, Денвер и др.) и на Сахарской плите, сочленяющейся по Южно-Атласскому шву с горным палеозойским сооружением Атласа. К категории прогибов, сопряженных с элирифтовыми орогенами, следует отнести Южно-Мангышлакский прогиб.
Предгорные (краевые) прогибы, возникающие в связи с эпигеосинклинальным орогенезом, распространены широко. Их развитие может быть прослежено от зарождения краевого прогиба и начала появления складчатого сооружения (шельф Северной Австралии — о. Тимор) до момента завершения роста горного сооружения и отмирания обстановок накопления молассы (Предуральский прогиб).
Следует отметить, что складкообразование захватывает как внешний борт прогиба, так и отдельные участки платформенного борта над погребенными рифтовыми зонами, где образуются инверсионные зоны антиклинальных поднятий типа Ейско-Березанского вала на Кубани, Печоро-Колвинского в Тимано-Печорском, Хапчагайского - в Лено-Вилюйском бассейнах.
Развитие краевых систем платформы не заканчивается формированием краевых прогибов. Дальнейшее прогибание может привести к появлению обширных плоских депрессий, заполняемых терригенными и эвапоритово-карбонатными толщами значительной мощности, а также трапповой формацией. Причем центр прогибания смещается далеко на платформенный борт.
Таким образом, орогенная стадия развития окраинных частей платформы распадается на две подстадии: краевого прогиба и наложгнной синеклизы. Примерами наложенных синеклиз могут служить Прикаспийская и Иркутская синеклизы СССР, синеклиза Карру в Южной Африке.

3. Строение и нефтегазоносность внутриплатформенных бассейнов
Этот подтип включает около 120 бассейнов, приуроченных к областям прогибания в теле древних и молодых платформ.
Рифтовый класс объединяет два десятка бассейнов, половина из которых является промышленно нефтегазоносными. Бассейны сформировались в результате раздвиговых движений и блоковых опусканий. Они слажены терригенно-вулканогеннымии карбонатными толщами мощностью до нескольких километров. Для бассейнов характерен статокатагенетический путь преобразования органического вещества, протекающий из-за высоких значений тепловых полей на всей площади бассейна. Основные типы зон нефтегазонакопления горстовый и рифтовый. Имеет место совмещение зон нефтегазонакопления и очагов нефтеобразования.