История и этапы исследования майкопских отложений

В процессе бурения нефтяных скважин на разведочных площадях Терско-Сунженской зоны и внешней погруженной части Дагестанского клина, как указывалось выше, в миатлинских отложениях было установлено широкое развитие олистолитов, которые в первое время привели к значительным осложнениям в процессе бурения и даже к ликвидации некоторых скважин, вследствие несоответствия их конструкций. Это было связано с тем, что крупные включения известняков и мергелей принимались за коренные породы, смещённые по разрывам, в результате чего менялась технология бурения и конструкции скважин. Однако в скором времени, после анализа разрезов многочисленных скважин, была установлена их оползневая природа. Первым опытом изучения олистостромов в нижнемайкопских отложениях Терско-Сунженской зоны явились результаты исследований группы геологов ПО «Грознефти» под руководством Н.А. Козловой. В результате интерпретации промыслово-геофизических данных и петрографо-палеонтологических анализов в хадумских отложениях было установлено распространение незначительных включений на Старогрозненском и Восточно-Гудермесском месторождениях, а в миатлинской свите - крупные включения хадумских, палеоцен-эоценовых и датских пород в восточной части Терско-Сунженской зоны на площадях: Ястребиная, Брагунская, Гудермесская, Старогрозненская, Октябрьская, Бенойская. Вопросы механизма и источники сноса не рассматривались. Позднее, по мере накопления материалов бурения и необходимости прогнозирования включений исследования проводились А.Ф. Щербаковой и Т.Р. Фёдоровой.

Четвёртый этап. Середина 80-х годов знаменует начало нового - современного этапа изучения майкопских отложений в регионе. Уровень изученности майкопских отложений к 80-м годам не соответствовал объёму накопленного к тому времени огромного материала бурения и сейсморазведки, на что было обращено внимание автора настоящей работы.

Этап характеризуется повышенным интересом к майкопским отложениям, что связано с получением принципиально новой информации о структуре предгорий СВК, установлением клиноформного строения отложений на большей части платформенной области, а также с рассмотрением глин как возможных коллекторов нефти и газа.

В этот период серьёзный анализ постседиментационных преобразований кайнозойских отложений Восточного Предкавказья был выполнен В.Н. Холодовым, Р.И. Недумовым.

Вопросы строения и формирования майкопских отложений Центрального Предкавказья рассмотрены в работах Б.А. Онищенко, обосновывающим перспективность майкопских отложений.

В течение многих лет изучением стратиграфии, литологии, палеогеографии и рудоносности майкопских отложений юга европейской части СССР и Закаспия занимается А.С. Столяров. Им обращено внимание на крупнейшее в послерифейское время накопление марганца, а также неизвестных в других формациях Земли металлоносных костно-сульфидных образований, выделенных автором в качестве сульфидно-фосфорной ураново-редкометалльной рудной формации.

Одним из ключевых вопросов региональной геологии СВК остаются олистостромовые образования миатлинской свиты. В истории исследований палеогеновых олистостромовых толщ СВК можно выделить три этапа. Первый этап охватывает период со второй половины XIX в. до начала 30-х годов. Он связан с изучением олистостромов в полосе естественных выходов, когда генезис их трактовался с позиций тектонического происхождения. Второй этап, продолжавшийся до 60-х годов, также связан с изучением олистостромов в естественных разрезах, но с позиций подводно-оползневого генезиса. Наступление третьего, современного, этапа обусловлено появлением новых данных о пространственном размещении, строении и формировании олистостромов с привлечением всего накопленного материала бурения, сейсморазведки МОВ ОГТ и полевых наблюдений.

Впервые вопросы генезиса олистостромов Терско-Сунженской зоны нашли отражение в исследованиях Ю.П. Смирнова, которым были составлены палеогеологические разрезы и схемы, обосновывающие северный источник сноса внедрений. Предлагается схема их формирования, согласно которой возникшие первоначально сбросы в более поздние этапы трансформируются в надвиги.

Практически неизученными оставались олистостромы в Дагестанском секторе Терско-Каспийского передового прогиба. Только в единичных отчётах по площадям структурного бурения Миатлы, Восточный Капчугай, Дылым приводилась характеристика оползневых тел в разрезе миатлинской свиты в локальных масштабах. На широкое развитие «оползневой фации» в Предгорном Дагестане указано Ф.М. Коршенбаумом, которым намечены южные источники сноса и области размыва, а также дана положительная оценка перспектив нефтегазоносности включений.

На возможность существования северного источника сноса, включений в нижнем майкопе указывали М.М. Москвин, и М.А. Семихатов (для Талгинского района), а также В.Л. Галин, В.Д. Талалаев, Ю.П. Смирнов . Более обстоятельно этот вопрос рассмотрен в работе П.Г. Романова и др. . Основанием послужило установленное сейсморазведкой МОВ ОГТ отсутствие отражающего горизонта на северном борту прогиба и данные бурения на площади Тарумовская, где из разреза выпадают хадумский горизонт и верхние свиты эоцена, несогласно перекрытые нижнемайкопскими слоями.

Наибольшее развитие гипотеза о северной природе миатлинских олистостромовых толщ получила в исследованиях И.Г. Щербы, М.Л. Коппа. Достаточно убедительно она иллюстрируется материалами бурения в Терско-Сунженском районе, где область сноса связывается с Притеречной и смежными с ней зонами. В работе М.Л. Коппа и И.Г. Щербы район Дагестанского клина рассматривается без учета материалов бурения. Авторы приходят к выводу, что «скорее всего оползанию подвергался большой участок склона майкопского бассейна, а зарождались оползни где-то севернее в области, ныне скрытой под чехлом миоценовых моласс». Развивая эту идею утверждается, что на месте современного Большого Кавказа в олигоцене не существовало источников сноса, и область Дагестанского клина представляла один из уступов, обращённого на юг склона. Следует заметить, что истории геологического развития Кавказа в палеогеновое время М.Л. Коппом и И.Г. Щербой посвящён целый ряд обстоятельных исследований.

За более чем полувековой период выводы о подводно-оползневой природе олистостромовых образований многократно подтверждались и конкретизировались. Однако в середине 80-х годов, в связи с общим увлечением надвигами ряд исследователей (Г.Г. Бунин, С.И. Дотдуев) пытались возродить ранние представления Н.С. Шатского, распространить их по всему северному обрамлению СВК и использовать для обоснования шарьяжей на южном борту ТКПП. При этом олистостромы («пакет покровов Шатского») представляются как меланж крупных покровов олигоцен-среднемиоценовых толщ, перемещавшихся со стороны прогиба на юг в результате поддвига под них более жёсткого мезозойского основания. Амплитуда надвигов (поддвигов) предполагается до 50 км. Альтернативные аргументы предшественников при этом не рассматриваются.

Дешифрирование космоснимков позволило Г.Г. Бунину деформации в верхнемеловых, палеогеновых и среднемиоценовых отложениях считать следствием шарьяжной тектоники, когда олистостромовые комплексы формируются «в результате межформационных срывов и послеэрозионных надвигов и перемещений» в акчагыльское и послеапшеронское время.

Особый интерес представляет история развития взглядов на тектонику внутреннего борта ТКПП. Продолжительное время существовала точка зрения, согласно которой мезозойские слои слагают сравнительно просто построенные и ненарушенные разрывами складки. Её сторонники значительно упрощали складчатую структуру, считая, что известные в неогене надвиговые нарушения не прослеживаются на большую глубину и затухают в глинистой толще майкопа. При этом учитывалась только возможность смещения сводов складок с глубиной в сторону, противоположную надвинутой неогеновой толще. Подкупающая своей простотой аргументация этих представлений, основанная на различии в механических свойствах пород, участвующих в процессе складчатости и послеэрозионном формировании разрывов, способствовала их распространению среди довольно широкого круга геологов. Возможность нарушенности мезозойских отложений взбросами и надвигами, соизмеримыми по своей амплитуде с разрывами в неогене, ставилась под сомнение. Это положение в практике геологоразведочных работ на СВК сохранялось до 70-х годов. В связи с этим, основным критерием для постановки поискового бурения на новых площадях являлась структурная выраженность неогеновых отложений. Показательным в этом отношении является концентрация в течение длительного времени разведочного бурения в пределах Восточной и Западной антиклинальных зон, где были открыты небольшие по запасам залежи нефти и газа в хадумских, фораминиферовых и нижнемеловых отложениях. Значительная же часть Предгорного Дагестана, характеризующаяся моноклинальным залеганием неогеновых отложений, исключалась из числа перспективных (по мезозою) нефтегазоносных земель. К числу последних относилась крупная (протяжённостью до 150 км) Нараттюбинская моноклинальная зона и смежная с ней погруженная бортовая часть ТКПП.

В 1940 г. С.Э. Мусаев на основе прогноза крупного надвига вдоль Восточной антиклинальной зоны Южного Дагестана «Главного Дербентского разлома» рекомендовал разведку мезозойских отложений Дербентской площади в поднадвиговой части этого тектонического нарушения. Тогда же им было высказано предположение, что разрыв (в отличие от ранее известных, осложняющих только неогеновые отложения) затрагивает и более глубокие мезозойские отложения, имея при этом падение на юго-запад, т.е. противоположное неогеновым. Прогноз был подтверждён через 20 лет бурением Дузлакской параметрической скважины.

Основная заслуга в обосновании складчато-надвиговой структуры обрамления Дагестанского клина принадлежит Ф.Г. Шарафутдинову, впервые высказавшем новое представление о глубинном строении Сулакского тектонического выступа в 1970 г. Согласно его идее северное крыло выступа осложнено системой погребённых надвигов, по которым произошло существенное надвигание меловых отложений в северном направлении. Высказанная в начале 70-х годов идея блестяще подтвердилась всем ходом развития геологоразведочных работ в регионе, результатом чего явилось открытие ряда месторождений нефти и газа. Дальнейшее развитие идеи надвигового строения всего внутреннего борта ТКПП нашло отражение в трудах Ф.Г. Шарафутдинова, Б.А. Соколова, К.О. Соборнова, Н.В. Короновского, Д.А. Мирзоева, З.С. Воцалевского, В.Д. Талалаева, П.И. Романова, Г.Д. Буторина, Ф.М. Коршенбаума, С.И. Дотдуева, В.Ф. Шарафутдинова и др.

В течение 1981-1985 гг. МГУ под руководством Б.А. Соколова проводились комплексные научные исследования с целью обоснования новых направлений поисково-разведочных работ на нефть и газ в Дагестане 281, 283, 287, 32ф. Накопленный геолого-геофизический материал был проанализирован на основе теоретических представлений о надвиговой структуре складчатых предгорьев, в результате чего выделены новые малоизученные зоны возможного нефтегазонакопления. Не остались без внимания и майкопские отложения, перспективная оценка которых основывалась преимущественно на материале сейсморазведки МОВ ОГТ (клиноформные ловушки) и подтверждении их высокого нефтегазогенерирующего потенциала.

Существенное развитие идей о надвиговом строении СВК нашло отражение в трудах К.О. Соборнова. По его мнению, палеогеновые и меловые отложения в пределах Дагестанского клина образуют систему складчатых покровно-надвиговых пластин, перемещённых на север в сторону ТКПП. Вся система пластин объединяется в единый Дагестанский пояс надвигов (ДПН), простирающийся на 300 км от восточной части Черногорской моноклинали на западе до поперечного Самурского разлома на юго-востоке (рис. 6, А). По данным структурных построений, в ДПН выделено несколько пластин: три в центральной, наиболее широкой (до 50 км) части, и по две на фланговых его частях. Каждая пластина отделена друг от друга пологими надвигами с южным падением плоскостей взбрасывателей. С юга на север выделены Хадум-Эльдамская, Талгинская и Махачкала- Дербентская пластины, образующие в погруженной фронтальной части Дагестанского клина чешуйчато-надвиговое строение кровли меловых отложений. Рассматривая Гилянскую зону дислокаций, осложняющую Нараттюбинскую миоценовую моноклиналь взбросами с северным наклоном плоскостей взбрасывателей, К.О. Соборнов связывают её происхождение с внедрением мезозойско-эоценовых пластин в пластичную глинистую толщу майкопской серии. Указанная система разнонаправленных (погребённых и поверхностных) взбросо-надвиговых тектонических нарушений названа клиновидными надвигами-дуплексами. Предложенная модель двух- и трёхэтажного строения мезозойских отложений Дагестанского клина, имеющих свой структурный план и резерв структур (резерв новых открытий), позволил Б.А. Соколову и К.О. Соборнову высоко оценивать перспективы нефтегазоносности СВК.

Интересны исследования Л.М. Расцветаева, которым для новейшего этапа установлены повсеместные меридиональные сжимающие напряжения. Изучение современной геодинамической активности восточной части Дагестанского клина и Приморской равнины с использованием высокоточных повторных линейных измерений позволило выявить горизонтальные перемещения в земной коре. Исследования подтверждают представления о формировании складчатых предгорий субмеридиональным горизонтальным сжатием в направлении Каспийской впадины в современное время. Однако вопрос выяснения времени заложения надвигов остаётся открытым и подлежит специальному рассмотрению ниже.

К сожалению при осуществлении в Советском Союзе исследований по проекту № 174 «Геологические события на границе эоцена и олигоцена» (МПГК) пограничные слои в пределах СВК не стали предметом специальных исследований, хотя были проанализированы по соседним регионам. Применительно к территории нашей страны программа предусматривала комплексное литолого-стратиграфическое и тектоническое изучение верхнеэоценовых и нижнеолигоценовых отложений различных регионов с целью всесторонней расшифровки их геологической истории на этом этапе и решения вопроса границы эоцена с олигоценом. Эти исследования должны были обеспечить детализацию и всестороннее обоснование региональных шкал, а также разработку критериев межрегиональной корреляции.

В пределах рассматриваемой территории на современном этапе изучения майкопских отложений проведён значительный объём геофизических исследований, в их числе региональные МОВ ОГТ, давшие исключительно важную информацию о строении и условиях формирования майкопских и подстилающих отложений. В частности было установлено региональное развитие в майкопских, преимущественно нижнемайкопских отложениях клиноформных образований. После выхода в свет широко известной книги «Сейсмическая стратиграфия» именно майкопские отложения явились одним их первых объектов интерпретации материалов сейсморазведки с целью выяснения условий осадконакопления и геологического строения на сейсмостратиграфических принципах. Рассмотрению данного вопроса посвящён ряд исследований, основанных на данных сейморазведки, выполненных ПО «Грознефтегеофизика», «Ставропольнефтегеофизика», «Волгонефтегеофизика» и др. Сейсмостратиграфическая интерпретация этих материалов с целью выделения неантиклинальных ловушек нефти и газа проведена Центральной геофизической экспедицией Миннефтепрома. Так, в исследованиях Н.Я. Кунина и др. по результатам сейсмостратиграфического анализа майкопская толща рассматривается как квазисинхронный седиментационный сейсмический комплекс (КССК). Для проведения сейсмостратиграфического расчленения разрезов Н.Я. Куниным было предложено введение понятия сейсмокванта - минимально возможной величины сейсмостратиграфической иерархии. Используя понятие о сейсмоквантах предложено расчленение майкопских отложений Восточного Предкавказья. Общее количество сейсмоквантов для V сейсмопрофиля майкопского КССК составляет 63 Кунин, а для IX их в полтора раза больше.

К.М. Седаевой в майкопской толще (включая хадумский горизонт) были выделены четыре «эвстакомплекса», отражающих глобальные колебания уровня Мирового океана.

Новый виток дискуссий вновь поднимает вопрос существования в палеогене Кавказской суши, решение которого имеет важное значение для палеогеографии, событийной геологии, стратиграфии, тектоники и нефтегазоносности региона. По справедливому замечанию В.Н. Холодова и Р.И. Недумова «В зависимости от того или иного решения этой проблемы смещаются границы стратиграфических подразделений, рисуются разные ареалы зоо- и фитогеографических провинций и предлагаются различные механизмы развития складчатости, да и всей Кавказской горной системы в целом». В течение длительного времени считалось, что Кавказский остров наметился в качестве суши ещё на границе эоцена-олигоцена. В работах Б.П. Жижченко, В.Е. Хаина и Л.Н. Леонтьева, Н.Б. Вассоевича, В.А. Гроссгейма, Н.М. Страхова, В.Н. Холодова, Р.И. Недумова, Е.Е. Милановского поднятия на месте Центрального Кавказа, выраженные в виде островной суши, чётко обозначались на палеогеографических картах, начиная с олигоценового времени.

Однако в последнее время рядом исследователей Б.А. Онищенко, М.Л. Коппом, И.Г. Щербой был пересмотрен ход геологического развития Кавказа и предложена схема развития, по сути возрождающая представления В.В. Белоусова о наиболее погруженной части майкопского бассейна в пределах современных предгорий и горной части Кавказа. Данный вопрос остаётся предметом дискуссии в печати и специально рассматривается в предлагаемой работе.

В обстоятельной работе коллектива авторов , посвященной Восточному Паратетису, предложена стратификация майкопских отложений, более детально восстановлен гидрологический режим майкопских бассейнов, температурные условия, климат окружающей суши. Определены эпохи рудообразования: марганцевых руд в раннем олигоцене, ураново-редкометальных в позднем олигоцене, оолитовых железных в середине олигоцена, а также определена палеогеографическая приуроченность последних к элементам палеорельефа и фациям.

Следует заметить, что за последние 25 лет степень стратиграфической изученности палеогеновых отложений резко возросла. Монографические исследования Н.Г. Музылева, Э.М. Бугровой и др. А.С. Андреевой-Григорович и др. Н.И. Запорожец и др. позволили уточнить палеонтологические характеристики подразделений и разработать зональные шкалы по ранее не используемым группам. В последние годы была возобновлена работа над Региональной стратиграфической схемой палеогеновых отложений Северокавказского региона. С 1998 г. в подготовке Унифицированной стратиграфической схемы палеогеновых отложений этого региона участвовали сотрудники ФГУП «Кавказгеолсъёмка» (Н.С. Письменная), Северо-Кавказская РМСК (Е.И. Коваленко) и ВСЕГЕИ (Э.М. Бугрова, И.А. Николаева, Л.А. Панова, И.П. Табачникова). Работы по магнитостратиграфии выполнены Э.А. Молостовским (г.Саратов, НИИ геологии СГУ). Проект Унифицированной схемы, созданный этими исполнителями, обсуждался на заседании комиссии МСК по палеогеновой системе (апрель 1998 г.) и МРСС по югу Европейской России (январь 1999 г.). На совместном заседании комиссии МСК по палеогеновой системе и РМСС по палеогену Юга Восточно-Европейской платформы (декабрь 1999 г.) схема была одобрена и рекомендована к защите на МСК и была утверждена в январе 2000 г. МСК как унифицированная. Однако следует заметить, что некоторые стратиграфические подразделения выпали из внимания исследователей и схема всё ещё далека от совершенства, о чём будет сказано ниже.

В последнее время появилось немало статей, в которых предприняты попытки восстановления истории геологического развития региона в майкопский период, рассматривающих и территорию СВК. Однако, как показывает наш анализ, они грешат неточностями и неверной интерпретацией, что видимо обусловлено знакомством авторов лишь с литературным материалом по майкопским отложениям региона, вследствие невозможности проведения здесь полевых работ уже на протяжении 10 лет. На существование проблемы происхождения современной структуры Большого Кавказа, границ и природы орогенного этапа, истории формирования передовых прогибов было обращено внимание Н.В. Короновским.

кавказ нефтегазодобывающий исследование

Заключение

Оценивая в целом результаты предшествующих исследований майкопских отложений СВК, следует отметить, что они внесли существенный вклад в познание геологического строения этой мощной и своеобразной толщи пород, однако можно констатировать следующее:

Майкопская серия изучалась разными исследователями с различной детальностью и результаты этих работ разбросаны в многочисленных несистематизированных материалах, в которых отразились не только специфические черты, присущие тому или иному району, но и своеобразный подход каждого исследователя, наложивший свой индивидуальный отпечаток на интерпретацию материала, чем объясняется пестрота и разнообразие выводов о стратиграфии, тектонике и формировании майкопских отложений.

Специфичность и пестрота состава, разобщённость рассмотрения естественных и скважинных разрезов, а также узкая направленность стратиграфических исследований отрицательно повлияли на создание унифицированной схемы расчленения майкопских отложений.

Структура майкопской толщи специально не изучалась, несмотря на «использование» её в различных концепциях. Этим во многом объясняется противоречивость представлений о тектоническом строении региона, времени и условиях формирования надвигов СВК.

Существенной частью майкопских отложений являются олистостромовые образования, интерес к которым проявился ещё в начале прошлого столетия, однако многие вопросы геологии этих образований по-прежнему привлекают внимание исследователей. Олистостромы, как правило, изучались попутно при решении других геологических задач, исследования не носили регионального характера. Относительно лучше изученными являются олистостромы фораминиферовой серии, подводно-оползневое происхождение которых в настоящее время практически ни у кого не вызывает сомнений. Вместе с тем, миатлинские олистостромы, характеризующиеся самой большой площадью распространения и интенсивностью, наименее изучены, и вопрос их генезиса остаётся наиболее дискуссионным.

Представления об истории геологического развития региона в майкопскую эпоху сильно разнятся, и зачастую высказываются взаимоисключающие объяснения. Общее количество «толкований» и противоречивых гипотез по вопросам формирования майкопских отложений за прошедшее время лишь увеличилось и до сих пор не выработано единого представления о развитии майкопского бассейна. Дискуссионным остаётся вопрос существования «Кавказской суши».

Как показали многочисленные данные, для майкопских отложений характерно широкое развитие признаков нефтегазоносности, а по геохимическим показателям они представляют мощную нефтегазопродуцирующую толщу. Вместе с тем в самой майкопской толще СВК промышленных залежей открыто не было, за исключением хадумских отложений Южного Дагестана. Последнее связывалось с отсутствием традиционных (песчаных) коллекторов с благоприятными ёмкостными и фильтрационными свойствами, которых не оказалось в разрезах пробуренных скважин, вследствие чего поиски нефти и газа в майкопских отложениях были прекращены. Поэтому положительная оценка перспектив нефтегазоносности майкопских отложений, данная рядом геологов (К.П. Калицким, Н.Ю. Успенской, И.О. Бродом, М.Н. Саидовым, В.Л. Галиным, и др.), осталась нереализованной и проблема промышленной нефтегазоносности майкопских отложений требует новых геологических идей при поисках и разведке нетрадиционных залежей нефти и газа.

Размещено на Allbest.ru