Структурно-тектонические месторождения платформ. Принципы систематики. Характерные типы залежи. ?

Месторождения, сформированные в платформенных областях разделяются на четыре группы: В – месторождения, связанные с куполовидными и брахиантиклинальными поднятиями; Г – месторождения эрозионных и рифовых массивов; Д – месторождения гомоклинали; Е – месторождения синклинальных прогибов. В основу выделения групп месторождений положен также тектонический фактор, приводящий либо к образованию сходных структурных форм, либо обусловливающий появление зон стратиграфических несогласий или выклиниваний (как частных случаев стратиграфических несогласий). Каждая выделенная группа месторождений включает в себя набор типов месторождений. Типы месторождений выделяются по геологической характеристике локальных участков земной коры, содержащих в себе залежи нефти и газа.

В. Месторождения, связанные с платформенными, куполовидными и брахиантиклинальными поднятиями

Наиболее распространенной структурной формой, с которой связаны многочисленные месторождения нефти и газа в платформен­ных условиях, является антиклинальная. Правда, это уже не те антиклинальные складки, которые рассматривались в предыдущих параграфах. Платформенные антиклинальные поднятия по условиям их образования и по их формам значительно отличаются от антикли­нальных складок, возникающих в геосинклинальных областях. Их объединяет только наличие положительного изгиба слоев. В плат­форменных условиях не встречаются веерообразные, изоклинальные или резко выраженные сундучные складки. Антиклинальные под­нятия центральных частей платформенных территорий слабовы­пуклы, строение их обычно не нарушено сложными изгибами шар­нира складок. В краевых частях платформ часто распространены

купола и брахиантиклинали, связанные с ростом соляных поднятий, им присущи многочисленные разрывы. Все платформенные структур­ные формы сильно отличаются от складок геосинклинальных областей не только по форме, но и по своему генезису, что определяет и отли­чие в формировании связанных с ними месторождений. Среди плат­форменных антиклинальных поднятий можно выделить три основных типа, отличие которых друг от друга вызывает и различия в усло­виях формирования приуроченных к ним месторождений нефти и газа.

1. Месторождения, связанные с возрожденными и погребенными платформенными поднятиями. И. М. Губкин в «Учении о нефти» выделяет особый тип структурных поднятий, отражающих тектони­ческое строение фундамента. Он указывает: «Роль погребенных гранитных массивов состояла в том, что они служили опорными пунктами, над которыми возникли складки сначала в породах па­леозойского возраста, а позднее над этими складками возникли купола, террасы и т. п.».

Н. Ю. Успенская, детально изучившая условия образования таких поднятий, установила, что их формирование обусловлено неравномерными колебательными движениями фундамента плат­формы, расчлененного на ряд более или менее подвижных глыб и блоков. Особенностью упомянутых колебательных движений яв­ляется их повторяемость в процессе геологической жизни данного участка земной коры. Шов, возникший при консолидации пород, слагающих фундамент, продолжает существовать в течение после­дующих геологических эпох. Структурная форма, образовавшаяся в осадочном комплексе пород, не прекращает своего существования после погружения, а неоднократно возрождается и усиливается с те­чением времени. Сформировавшиеся таким образом поднятия были названы Н. Ю. Успенской возрожденными.

Углы падения на крыльях самых верхних комплексов возрожден­ных поднятий часто ничтожны, измеряются долями градуса, погру­жение слоев иногда не превышает 1—2 ж на 1 км. В более глубоко залегающих комплексах возрожденных поднятий наклон слоев больше и достигает иногда 10—20 м на 1 км. Углы падения на флексурообразных изгибах, ограничивающих поднятия, доходят до 10° и иногда достигают 70—80°. Стратоизогипсы, построенные по ка­кому-либо пласту, слагающему поднятие, обычно имеют прихотли­вые очертания, не столь резко подчиняясь господствующему направлению структур, как это наблюдается в складках геосинкли­нальных областей.

Иные соотношения между верхними и более глубоко залегающими комплексами отложений наблюдаются в погребенных поднятиях. В этих поднятиях под сравнительно интенсивно изогнутыми слоями верхнего комплекса нередко залегают весьма полого наклоненные более древние слои, либо, наоборот, под горизонтально залегающей

толщей погребен довольно выпуклый изгиб слоев. Таким образом, для структур этого типа характерно несовпадение структурных планов по отложениям различного возраста.

Обычно возрожденные и погребенные поднятия отличаются от брахиантиклинальных складок геосинклинальных областей не только присущей им слабой выпуклостью, но и большими размерами.

Несмотря на иногда очень малую амплитуду поднятия и очень малый наклон крыльев, возрожденные и погребенные поднятия весьма благоприятны для формирования месторождений нефти и газа. На Русской и Северо-Американской платформах большинство из­вестных месторождений связано с возрожденными и погребенными поднятиями.

Группы залежей, характерных для рассматриваемой подгруппы месторождений, приведены в табл.

Месторождения платформенных областей, связанные с куполовидными

и брахиантиклинальными поднятиями, и присущие им залежи

нефти и газа

2. Месторождения солянокупольных поднятий представляют со­бой своеобразный тип, развитый главным образом в краевых частях платформ. Особенностью строения солянокупольных поднятий яв­ляется наличие в них соляного ядра, имеющего иногда вид штока или каравая. В отношении сил, вызывающих образование солянокупольных поднятий, можно провести параллель с диапировыми вкладками геосинклинальных поднятий. Здесь также пластичные массы соли и гипса оказывали давление на перекрывающие их по­роды и приподнимали последние, образуя поднятие. При наличии благоприятных условий соль и гипс внедрялись по разрывам в вышезалегающие породы, образуя соляной покров или шток.

Образование солянокупольных поднятий можно представить себе как результат выжимания пластичных пород вследствие боль­шого статического давления. Каменная соль и гипс по сравнению с другими породами весьма пластичны, они способны течь при давле­нии 150 кг/см², которое может быть создано покрывающими породами при их мощности всего 700 м. Отложение осадков на дислоцирован­ной неровной поверхности вызывает неравномерное накопление их. В депрессионных частях накапливаются осадки большой мощ­ности, оказывающие значительное давление на пластичные породы, что вызывает перемещение последних в сторону, характеризующуюся меньшей нагрузкой. Возникает внутриформационное перемещение; ^перетекание пластичных масс вызывает соляной поток. Кроме солей и гипсов, в этом перемещении могут участвовать ангидриты и гипсы.

При формировании зале­жей в месторождениях, приуроченных к соляным куполам, существенное значение имеют три момента: 1) разрывы растяжения, возникающие при росте соляных куполов и штоков, могут служить благоприятными путями для продвижения нефти и газа из одних отложений в другие; 2) несоглас­ное залегание осадков, исчезновение ряда горизонтов в сводах и присводовых частях поднятий, образовав­шихся в результате много фазных движений, также может способствовать прони-­
кновению нефти и газа по поверхностям несогласия из одних слоев в другие; 3) накопление нефти в природных резервуарах, заключенных в толще пород, образующих солянокупольные поднятия, обусловливается либо куполовидной формой изгиба пористого пласта, либо срезанием его вверх по наклону слабопроницаемыми породами; такое срезание пласта может произойти при литологическом изменении пласта, при его несоглас­ном перекрытии, а так­же при наличии разрыва, по которому прорывается соль.

Классической областью развития солянокупольных поднятий и приуроченных к ним месторождений нефти и газа в Советском Союзе является Прикаспийская впадина.

Месторождения возро­жденных и погребенных поднятий наиболее широко распространены в пределах внутриплатформенных впадин, в то время как месторождения солянокуполь­ных поднятий встречаются исключительно во впадинах краевых частей платформ или глубоких грабенах.

Г. Месторождения, связанные с эрозионными и рифовыми массивами

Наиболее значительные месторождения нефти и газа, связанные с биогенными выступами, приурочены к рифовым образованиям. Последние для своего роста требуют особых физико-географических условий. Как правило, рифогенные массивы располагаются вдоль крупных дизъюнктивных нарушений, отразившихся на рельефе дна, или вдоль структурных выступов. Наиболее благоприятные условия для развития рифов существовали в бассейнах краевых частей платформ. Здесь не происходило быстрого накопления огром­ных масс терригенного материала, мешающего жизнедеятельности организмов. В то же время подвижность краевых частей платформы сказывалась благоприятно на росте тела массива. В пределах Рус­ской платформы рифогенные образования развиты в бортовых зонах Камско-Кинельской системы прогибов и, вероятно, в бортовой зоне Прикаспийской впадины, где можно встретить рифы, сходные с ри­фами Кэптен Северной Америки. Особенно широко развиты рифы вдоль Предуральского краевого прогиба. Схема распределения ри­фовых массивов в Предуралье. Залежи могли возникать как в самом теле массива, так и в окружающих его поро­дах. Здесь иногда образовывались поднятия облекания. Такое обра­зование не связано непосредственно с тектоническими явлениями. При погружении массива и захоронении его под толщей осадков последние сначала образовывали негоризонтальные слои, которые, обволакивая выступ, приобретали его форму. Условия миграции в таких поднятиях близки к условиям в обычных складках. Таким образом, если в теле массива возникают главным образом массивные залежи, то вокруг него и над ним могут возникнуть все остальные разновидности залежей табл.

Месторождения платформенных областей, связанные с эрозионными и рифовыми массивами, и присущие им залежи нефти и газа

Д. Месторождения, связанные с гомоклиналями

В платформенных условиях можно наблюдать огромные терри­тории, занятые полого падающими слоями. Структурный элемент в пределах платформы со сравнительно однородным моноклиналь­ным падением пластов, не превышающим 1—2 м на 1 км, получил название гомоклинали. В структурном отношении гомоклиналь является аналогом моноклинали складчатых областей. Основное отличие гомоклинали заключается в меньшей мощности осадочного покрова и меньших углах регионального наклона пород. Так же, как и в моноклиналях, для возникновения залежей в резервуарах, слагающих гомоклиналь, необходимо присутствие структурных или литологических осложнений. В то же время в связи с более спокойным залеганием пластов даже в очень слабо выраженных ловушках здесь может произойти скопление нефти и газа. В пределах гомоклиналей можно выделить два типа месторождений: 1) место­рождения, связанные с зонами разломов и другими структурными осложнениями; 2) месторождения, связанные с зонами выклиниваний и несогласий.

Месторождения платформенных провинций, связанные с гомоклиналями, и присущие им залежи нефти и газа.

В массивных резервуаров возможно и вертикальное направление внутрирезервуарной ми­грации. Ловушки могут возникнуть в зоне крупного тектонического нарушения, секущего гомоклиналь. Следует иметь в виду возмож­ность возникновения залежей в структурных осложнениях моно­клинали, имеющих очень незначительную амплитуду подъема, но достаточно резко очерченных в плане. Группы залежей, наиболее характерные для месторождений этого типа, представлены в табл.

Месторождения платформенных провинций, связанные с гомоклиналями, и присущие им залежи нефти и газа.

Е. Месторождения, связанные с синклинальными прогибами

Залежи на месторождениях этой группы формируются исключи­тельно под действием гравитационных сил. Нефть скапливается в син­клиналях только в том случае, если жидкие углеводороды оказы­ваются в сухом, безводном пласте. Сухие, безводные пласты-резер­вуары встречаются в природе очень редко. Процесс накопления осадочных толщ большей частью связан с водными бассейнами.

Образование залежей газа в синклиналях совершенно исклю­чено. Углеводородные газы легче газов, которые могут заполнять сухие породы, поэтому они всегда будут подниматься вверх по крыль­ям синклинали. К этому следует добавить, что сухие породы хорошо проницаемы для газа даже в том случае, если они сложены плотными, но сухими глинами. Формирование залежей газа может произойти в ловушках, расположенных в верхних частях крыльев синклинали.

Такого типа месторождения нефти встречаются в Аппалачской впадине в США. В месторождениях залежи нефти часто занимают не дно синклинали, как это следовало бы ожидать, а нижнюю часть склона. Это объясняется литологическими особенностями резерву­аров, уменьшением пористости в данном направлении. О таких залежах можно сказать, что они литологически ограничены вниз по падению пласта. Из известных месторождений этого типа в США можно упомянуть Кэбин-Криг, Бег-Криг, Гриффитсвилл и Копли. В Советском Союзе месторождения, связанные с синкли­налями, пока не обнаружены.