Линзы и фациальные замещения обломочных пород

Некоторые резервуары представляют собой относительно маломощные линзовидные тела пористых и проницаемых обломочных пород, заключенные в слабопроницаемых осадках. Площадь их распространения обычно измеряется несколькими квадратными километрами, хотя отдельные тела достигают чрезвычайно больших размеров. Чаще всего линзы сложены обломочным материалом - песчаными породами, ракушечниками; в особый класс можно выделить линзовидные тела, сложенные выветрелыми, брекчированными и переотложенными изверженными и метаморфическими породами, которые известны под названиями «базальты» и «серпентиниты». Образование многих линзовидных песчаных тел, в особенности тех, которые приурочены к обращенной в сторону моря части быстро погружавшихся седиментационных бассейнов, связано с турбидитами, хотя распознавание последних часто бывает затруднительным.

Граница между линзовидным телом и вмещающими отложениями может быть как резкой, так и постепенной. Породы, слагающие линзы, либо одновозрастны вмещающим отложениям, либо несколько древнее их [но могут быть и более молодыми]. С увеличением площади распространения линзы переходят в фациальные зоны, характеризующиеся ограниченной площадью распространения, которые в свою очередь замещаются отложениями обычного фациального состава.

Под фациальным замещением понимается постепенное (реже резкое) изменение характера пород в латеральном направлении внутри формации, которое обусловлено одновременным отложением различных осадков [3]. Если эти изменения касаются литологического состава пород, это литофациалъное замещение; если они связаны с изменением состава ископаемых организмов, говорят о биофациалъном замещении. Литофациальное замещение проницаемых пород непроницаемыми является причиной образования многих ловушек, содержащих залежи нефти и газа. Поскольку зоны лито-фациальных замещений, обычно имеющие региональное распространение, встречаются в природе значительно чаще, чем линзовидные тела, они имеют большее значение при анализе геологического строения регионов. Слово «фация» может использоваться как общий термин, применяемый по отношению к различным формациям, отдельным песчаным линзам или отложениям органогенных рифов; например, песчаная фация формации Чероки (пенсильваний) Оклахомы и Канзаса или рифовая фация верхнего девона Альберты¹. Когда песчаники вверх по восстанию гомоклинали переходят в глинистые породы или когда проницаемые доломиты в подобных же усло­виях замещаются слабо проницаемыми известняками, то линия выклинивания проницаемых пород, расположенная вверх по их восстанию, является границей ловушки или группы ловушек.

Залежь нефти и газа может заполнять все поровое пространство песчаной линзы или занимать только самую верхнюю часть ее. Если региональная структура представляет собой гомоклиналь, нефть и газ могут заполнять участки неправильной формы вдоль верхней границы выклинивания проницаемых пород. При проведении исследовательских работ необходимо помнить, что если обнаружена одна такая первичная стратиграфическая ловушка, содержащая нефть, поблизости могут находиться и другие подобные залежи, поскольку условия, определяющие возникновение ловушек, связанных с линзами и зонами фациального замещения, имеют обычно региональное распространение, и, следовательно, локальные явления с большей долей вероятности должны неоднократно повторяться на обширной территории.

Во многих регионах, где в песчаных породах содержатся залежи нефти и газа, распространение залежей отражает неравномерное расположение участков развития песчаных зон, линз, баров и русел. В качестве примера можно привести песчаник Сёрд-Стрей группы Венанго (девон), развитый в северо-западной части Пенсильвании, близ исторически известной скважины Дрейка [4]. В этом регионе было открыто много богатых залежей, связанных с не повсеместно распространенными песчаниками Сёрд-Стрей [фиг. 7-2]. Кроме того, здесь установлены подобные же песчаные зоны в более молодых и более древних отложениях (см. фиг. 7-17).

Замещение в латеральном направлении верхнемиссисипских песчаников южного Иллинойса непроницаемыми породами показано на литологическом разрезе фиг. 7-3. Для миссисипских пород характерно развитие отдельных песчаных тел, линз, баров, русел и зон фациального замещения; эти отложения срезаются к северу несогласно перекрывающими их формациями пенсильванского возраста, которые также содержат линзовидные песчаные тела. Здесь в песчаниках миссисипского и пенсильванского возраста обнаружены многочисленные залежи нефти; большинство их связано со струк-

¹По-видимому, в термин «фация» автор вкладывает несколько иной смысл, чем принято в советской литературе. - Прим. ред.