Геоструктурні об’єкти

До геоструктурних об’єктів відносяться різнорідні й різномасштабні складові частини (геоструктурні елементи) платформ, складчастих і перехідних територій земної кори, які сформувались внаслідок тектонічних процесів геологічного розвитку. З такими геоструктурними об’єктами пов’язана переважна більшість відкритих родовищ, які вміщують основні запаси нафти і газу в літосфері. Загальноприйнятої класифікації геоструктурних елементів ще не розроблено.

Згідно з А.А. Бакіровим геоструктурні елементи розподіляються за категоріями із врахуванням тектонічного режиму їх формування та розвитку, оскільки цим визначаються основні фактори, які

зумовлюють нафтогазоносність. При класифікації структурних елементів враховані ієрархічна супідрядність і розмірність, що необхідно для обгрунтуваного застосування методу геологічних аналогій при оцінці перспектив нафтогазоносності надр. Тому при виділенні структурних елементів за категоріями, які контролюють певні групи нафтогазоносних територій і скупчень нафти і газу, враховувались такі ознаки:

– особливості формування та режим геологічного розвитку структурних елементів у межах платформних, складчастих і перехідних територій;

– їх ієрархічна супідрядність; при виділенні порядків геоструктурних елементів, окрім надпорядкових, переважно, використовувався принцип, який базується на формулі: “що на чому”. При виділенні же надпорядкових геоструктурних елементів застосовувався принцип відносності режиму тектонічного розвитку (платформи-геосинкліналі);

– розмірність; за міру розмірності використовувалась площа геоструктурних елементів та їх протяжність;

– морфологічні особливості.

Нижче подається коротка характеристика регіональних і локальних геоструктурних елементів, які розглядаються як об’єкти при прогнозуванні нафтогазоносності надр.

Надпорядкові геоструктурні елементи.До надпорядкових геоструктурних елементів, які контролюють сукупність нафтогазоносних провінцій відносяться платформи і геосинкліналі (складчасті системи). Континентальні платформи, які характеризуються значною товщиною земної кори осадового чохла, є сприятливішими для нафтогазонагромадження, ніж океанічні платформи, де товщина земної кори і осадового чохла невелика.

На платформах з давнім (докембрійським) фундаментом установлений найбільший діапазон промислової нафтогазоносності. Так, наприклад, у межах Східноєвропейської платформи виявлені поклади нафти і газу у відкладах від докембрійських до неогенових, причому найбільші скупчення вуглеводнів зосереджені в палеозої. У межах осадового чохла молодих платформ (наприклад, Західносибірської), які ускладнені численними різномасштабними структурами, часто містяться гігантські скупчення нафти і газу.

Геосинкліналі внаслідок проявлення інтенсивної складчастості повністю або частково тратять здатність до нагромадження і збереження промислових покладів нафти і газу. Лише в зонах помірної складчастості при інших сприятливих умовах можуть формуватись великі родовища нафти і газу (Південно-Східна Азія, Каліфорнія, Південна Америка).

Геоструктурні елементи I порядку.З геоструктурними елементами I порядку в платформних областях пов’язані нафтогазоносні провінції та субпровінції.

Несприятливі умови для нафтогазонагромадження відмічаються на щитах, що пояснюється розвитком в їх межах переважно вертикальних рухів, відсутністю на більшій частині території осадових порід або їх незначною товщиною, а також наявністю великої кількості розломів і інтрузій. Нижче дається стисла характеристика геоструктурних елементів I порядку платформних і складчастих областей.

Плити – це величезні негативні структури платформ. Вони характеризуються найсприятливішими умовами для нафтогазоутворення і нафтогазонагромадження, тобто вони мають стійку тенденцію до переважно нисхідних тектонічних рухів і нагромадженню осадових порід значної товщини (Західносибірська, Туранська, Скіфська, Сахарська, Північноамериканська, Аравійська плити).

Сегменти (частини плит) – це значні території, які розділені глибинними розломами і відрізняються одна від другої за геотектонічним режимом розвитку і типом геоструктурних елементів нижчого порядку, що складають їх. Наприклад, у межах Туранської плити виділяються Мургабський, Амудар’їнський, Каракумський, Південномангишлацький, Північноустюртський сегменти, які суттєво розрізняються за характером нафтогазоносності.

Мегантеклізи та антеклізи – це ізометричні позитивні форми, які мають в поперечнику відповідно тисячі і сотні кілометрів. Вони містять асоціації склепінних піднять і западин, характеризуються скороченими товщинами осадових товщ, випаданням із розрізу ряду стратиграфічних підрозділів і меншими амплітудами прогинань, ніж у мегасинеклізах і синеклізах. Прикладами є Волго-Уральська мегантекліза та Непсько-Ботуобінська антекліза, з якими пов’язана значна нафтогазоносність розрізу.

Внутрішньоплатформні мегасинеклізи та синеклізи – області негативних ізометричних контурів поперечником розміром в тисячі і сотні кілометрів відповідно, які містять асоціації склепінних піднять і западин, що мають значно більші амплітуди прогинань, ніж мегасинеклізи й синеклізи, підвищену товщину осадових товщ і більшу повноту стратиграфічного розрізу. Приклади: Лено-Вілюйська мегасинекліза й Єнісейсько-Хатанзька синекліза, які контролюють виявлені нафтогазоносні провінції, а також перспективні на нафту і газ території.

Крайові мегасинеклізи – обширні, в декілька сот, а іноді й тисяч кілометрів в поперечнику, окраїнні території платформ, що зазнали значних прогинань і мають ізометричну форму. Для них характерні величезні товщини осадових товщ (до 20 км), великі амплітуди та високі швидкості прогинання, розвиток соляної тектоніки. Здебільшого крайові мегасинеклізи відмежовуються від прилеглих областей платформ системами флексур і регіональних розривів як, наприклад, Прикаспійська і Примексиканська крайові мегасинеклізи, з якими пов’язані однойменні нафтогазоносні провінції.

До геоструктур I порядку в складчастих областях віднесені такі: мегантиклінорії й мегасинклінорії, антиклінорії й синклінорії, системи передгірських прогинів і крайові шовні зони.

Мегантиклінорії й мегасинклінорії – це асоціації гірсько-складчастих споруд, до яких входить декілька антикліноріїв і синкліноріїв і які зазнали в осьовій частині системи відповідно найбільший підйом або найінтенсивніше прогинання, в результаті чого на поверхню виведені відповідно найдавніші або наймолодші відклади. В межах складчастої системи вони є найбільшими відповідно позитивними або негативними структурними елементами. Характеризуються незначною нафтогазоносністю надр. Приклади: Цетральносахалінський мегантиклінорій, мегантиклінорії Великого і Малого Кавказу.

Антиклінорії та синклінорії – це складні системи складок протяжністю, зазвичай, кілька сот кілометрів і завширшки кілька десятків кілометрів із відповідно загальною антиклінальною або синклінальною будовою. Промислова нафтогазоносність трапляється рідко.

Передові (передгірські) прогини – це витягнуті вздовж гірських систем негативні структури, які характеризуються регіональним зануренням фундаменту, значною товщиною осадових товщ і асиметричною будовою (положистий платформний і крутий геосинклінальний борти). З такими перехідними територіями широко розповсюджені нафтогазоносні регіони (Передкарпатські, Передкавказькі, Передуральські, Передаппалацькі, Передандійські системи прогинів).

Крайові шовні зони– це території, пов’язані з розломами, які відділяють геосинклінальну складчасту область від платформи. До таких зон (наприклад, між Уралом і Західносибірською платформою) часто приурочені промислові скупчення нафти і газу.

Геоструктурні елементи II порядку.До геоструктурних елементів II порядку в платформних областях віднесені такі: асоціації мегавалів і кряжі, склепінні підняття, авлакогени, рифти, внутрішньоплатформні та накладені западини, регіональні монокліналі.

Мегавали – це значні позитивні лінійні платформні структури довжиною до 500 км і завширшки до 200 км. До асоціацій таких мегавалів приурочені нафтогазоносні області (наприклад, у межах Західносибірської плити, Прикаспійської мегасинеклізи тощо).

Поховані кряжі ­– це лінійно витягнуті платформні покриви, які відповідають денудованому підняттю в складчастому поверсі фундаменту, що орографічно не виражаються. До деяких з таких кряжів приурочені нафтогазоносні області (кряж Карпінського в Передкавказзі, кряж Немаха в США тощо).

Авлакогени – це значні видовжені (до сотень, а іноді тисяч кілометрів) грабеноподібні прогини в платформі, обмежені розломами. Такі глибокі депресії характеризуються великою товщиною осадових товщ, наявністю складок складної будови (розбитих, ускладнених соляною тектонікою тощо). Багато які авлакогени промислово нафтогазоносні. Авлакогени, які сформувались в альпійському циклі і заповнені мезо-кайнозойськими відкладами, переважно нафтоносні (Камбейський, Суецький, Реконкаво тощо). Доальпійські авлакогени, складені палеозойськими відкладами, переважно газоносні (Дніпровсько-Донецький, Уічіто тощо).

Рифти – це лінійно витягнуті структури глибинного походження, які утворюють вузькі зони розтягнення в послаблених ділянках платформних територій земної кори. Характеризуються проявами вулканізму (іноді вони відсутні), підвищеною сейсмічністю, наявністю осьових грабенів (опущених ділянок, обмежених скидами, іноді підкидами) З похованими рифтами, заповненими потужною товщею осадових порід, пов’язані значні за запасами нафтогазоносні області в шельфовій зоні Північного моря.

Склепінні підняття – це позитивні платформні структури регіонального порядку, які, зазвичай, в плані мають ізометричну форму, значу площу поширення (від 10 до 100 тис. км²) і амплітуду (500–1500 м). Вони характеризуються розвитком переважно висхідних рухів на початкових етапах і переважно низхідних рухів на наступних етапах тектогенезу, регіональною незгідністю між нижнім і верхнім поверхами платформного чохла, відносно сповільненим прогинанням по відношенню до прилеглих западин, скороченням розрізу і товщин відкладів в порівнянні з сусідніми западинами, успадкованим або інверсійним розвитком. У межах склепінних піднять на різних платформах світу виявлена велика кількість великих і гігантських родовищ нафти і газу. Приклади нафтогазоносних областей, які приурочені до склепінних піднять: Татарське, Нижньовартівське, Сургутське, Астраханське в Росії, Цинциннатське, Центральноканзаське, Бенд у США.

Внутрішньоплатформні западини – це регіональні негативні структури площею від 5 до 100 тис. км², які розташовані у внутрішніх частинах платформи, мають округлу, овальну або неправильну форму. Вони характеризуються пологими крилами з незначними кутами падіння порід (зазвичай, одиниці градусів), значним зануренням фундаменту, переважанням низхідних рухів на протязі тривалого геологічного часу, повнотою стратиграфічного розрізу, великою товщиною осадових товщ (2–5 км і більше), успадкованим або інверсійним розвитком. Виділяються накладені западини, які відображаються, переважно, у верхніх горизонтах осадового чохла, що пов’язано із переважанням низхідних рухів в більш пізній геологічний час. Внутрішньоплатформні западини часто контролюють нафтогазоносні області. Приклади: Мелекес-Абдулінська, Мургабська, Амудар’їнська, Аквітанська, Сичуанська, Іллінойська, Пермська, Басра-Кувейтська.

Регіональні монокліналі (схили платформ) – це області занурення платформ, які часто ускладнені флексурами, структурними ступенями й терасами. Вони можуть контролювати розміщення нафтогазоносних областей (наприклад, на моноклінальних схилах Руської плити, північно-східному схилі Туранської плити).

До геоструктур II порядку в складчастих системах відносяться такі: мегантикліналі й мегасинкліналі, серединні масиви й міжгірські западини, накладені й поперечні прогини, рифтові системи.

Мегантикліналі й мегасинкліналі – це великі (протяжністю від 20 до 150 км) відповідно позитивні й негативні структурні форми субрегіонального порядку в межах рухомих областей, які об’єднують декілька простих антиклінальних і синклінальних складок. Вони сформувалися при переважанні відповідно висхідних або низхідних рухів в завершальній стадії розвитку геосинкліналі. З мегантикліналями і мегасинкліналями пов’язані, наприклад, нафтогазоносні області Таджикистану.

Серединні масиви – це ділянки земної кори всередині геосинклінальної області, які консолідувались ще до виникнення самої геосинкліналі та розвиваються в процесі її існування як відносне підняття. Вони характеризуються сильно дислокованим фундаментом і менш дислокованим осадовим чохлом. Деякі серединні масиви (наприклад, Центральноіранський) вміщують промислові родовища нафти і газу.

Міжгірські западини – це області відносного прогинання всередині гірських складчастих споруд, які виникли в епохи інтенсивних гірськотвірних процесів. Мають ізометричну або слабко видовжену форму. Можуть бути накладеними, які сформувались на місці серединних масивів, або успадкованими, які сформувались на місці синкліноріїв. З міжгірськими западинами пов’язана значна кількість нафтогазоносних провінцій і областей: Західнотуркменська, Ферганська, Маракайбська, Закарпатська та ін.

Накладені й поперечні прогини – це області занурень, які розташовані під кутом до давніх структур, які існували раніше (прогин накладений), або області, які протягуються до межі кратона як продовження геосинкліналі, що оточує кратон (прогин поперечний). Приклад: западина акваторії південного Каспію.

Рифтові системи – це значні лінійно витягнуті (до 1000 км і більше) структури глибинного походження, які характеризуються інтенсивними проявами вулканізму, високою сейсмічністю, високим тепловим потоком, наявністю серії грабенів і горстів. Прикладом можуть бути рифтові системи епіорогенної частини басейнів і хребтів заходу Північної Америки, з якими пов’язані області нафтогазонагромадження рифтової будови: Лос-Анджелес, Вентура-Санта-Барбара, Грейт-Веллі, які представляють собою вузькі і протяжні прогини, обмежені глибинними розломами та складені потужною товщею мезозойсько-кайнозойських відкладів.

Геоструктурні елементи III порядку. З геоструктурними елементами III порядку пов’язані, зазвичай, зони нафтогазонагромадження.

У платформних умовах виділяються такі геоструктурні елементи III порядку: куполоподібні підняття, мегавали, вали, блокові підняття, горстоподібні підняття та грабеноподібні прогини.

Куполоподібні підняття – це субрегіональні позитивні платформні структури округлої та ізометричної форми площею від кількох сотень до кількох тисяч квадратних кілометрів. Такі підняття широко розповсюджені в межах склепінних піднять плит (наприклад, Ромашкінське на Татарському склепінні Руської плити і Самотлорське на Нижньовартівському склепінні Західносибірської плити).

Мегавали – це такі ж структури, як і вали, але значно більших розмірів. З мегавалами пов’язані гігантські зони нафтогазонагромадження на Близькому Сході і в Африці. Серед них є унікальні – Гхавар, Абкайк-Хатіф, Сафанія-Хафджі, Маніфа, Вафра-Бурган-Магва-Ахмаді, Раудатайн-Румейла (у межах Аравійської плити), Амгід-Хассі-Мессауд (на Сахарській плиті).

Вали – це субрегіональні позитивні витягнуті платформні структури довжиною в десятки або перші сотні км. Класичним прикладом приуроченості зон нафтогазонагромадження до валів є Волго-Уральська нафтогазоносна провінція, в межах якої на склепінних підняттях і схилах платформи зафіксовано десятки валів.

Характерною особливістю вказаних геоструктурних елементів є те, що скупчення нафти і газу часто заповнюють не лише склепіння локальних структур, що ускладнюють будову цих структур III порядку, але й мульди, що розділяють ці склепіння, в результаті чого формуються супергігантські родовища нафти і газу.

Блокові підняття – це припідняті блоки фундаменту і осадового чохла здебільшого ізометричної форми, які обмежені розломами і розділені прогинами. З такими блоковими підняттями на Туранській плиті пов’язані досить багаті зони нафтогазонагромадження (Газлінська, Мубарецька, Янгиказганська, Чарджоуська та ін.).

Горсти – це ділянки земної кори, припідняті по відношенню до сусідніх ділянок і відокремлені від них тектонічними порушеннями. Вони часто ускладнюють великі склепінні підняття. Незначні за запасами зони нафтогазонагромадження, пов’язані з горстами, виявлені в межах Патагонської платформи (Південна Америка).

Грабени – це ділянки земної кори, опущені по відношенню до сусідніх ділянок і відокремлені від них тектонічними порушеннями. З грабенами пов’язані незначні за запасами зони нафтогазонагромадження Бразильської платформи.

Зони розривних порушень, які супроводжують прибортові частини крайових мегасинекліз, можуть бути перспективними щодо їх нафтогазоносності. Яскравим прикладом такої зони нафтогазонагромадження є зона тектонічних порушень Балконес-Мексія, виявлена в прибортовій частині Примексиканської синеклізи.

Асоціації рифогенних структур (атолів, бар’єрних рифів тощо), які виявлені на різних ділянках платформних територій, часто є об’єктом для формування багатих зон нафтогазонагромадження. Наприклад, зона “Золотий пояс”, приурочена до атолу Ель-Абра Примексиканської мегасинеклізи, або Карачаганацька зона рифових масивів у бортовій частині Прикаспійської мегасинеклізи, або зона, пов’язана з бар’єрним рифом Ледюк в Альбертській западині (Канада).

Структурні ступені (тераси) ускладнюють переважно моноклінальний схил платформи або схили великих склепінних піднять. З ними можуть бути пов’язані зони нафтогазонагромадження. Такі зони відомі на західному зануренні Альметівської вершини Татарського склепіння та в межах Туранської плити.

Асоціації солянокупольних структур – це зони розвитку соляних куполів, сформованих в результаті проявлення сольової тектоніки. Складаються із соляних масивів (штоків), надсольових структур, утворених куполоподібно піднятими над ядром породами, які звичайно розірвані скидами, і приштокових структур.

З такими асоціаціями солянокупольних структур, які формуються переважно в межах крайових мегасинекліз (Прикаспійської, Примексиканської) і авлакогенів (Дніпровсько-Прип’ятський), часто пов’язані зони нафтогазонагромадження (наприклад, Байчунаська в Прикаспії, Міссісіпська в США, Річицька в Білорусі).

У складчастих і перехідних територіях до структур III порядку відносяться асоціації антикліналей, зони рифогенних структур і зони регіональних і глибинних розломів.

Асоціації антикліналей – це сукупність брахіантикліналей і антикліналей складної будови, які групуються в лінійно витягнуті зони піднять переважно в межах антикліноріїв міжгірських западин. До таких структурних елементів, з якими пов’язані зони нафтогазонагромадження, відносяться, наприклад, антиклінальні зони Передкарпаття, Апшерону, Сахаліну та Західного Туркменістану

Зони рифогенних структур являють собою асоціації близько розташованих похованих рифів одного віку і однакового геологічного розвитку. Зони нафтогазонагромадження, пов’язані з такими структурними елементами, виявлені, наприклад, в Передуральському прогині.

Регіональні й глибинні розломи – це ділянки земної кори, які розділяють всередині складчастих систем різні регіональні геотектонічні елементи. Вони характеризуються великою протяжністю (сотні й тисячі кілометрів), шириною в десятки кілометрів, тривалістю й багатофазністю розвитку та глибиною проникнення в мантію (до
400 км і більше). Такі зони значною мірою контролюють умови формування і розташування родовищ нафти і газу. Вони впливають на утворення різних типів пасток, а також можуть служити провідними каналами при міграції флюїдів або, навпаки, екранами на шляхах міграції. В багатьох нафтогазоносних провінціях світу родовища нафти і газу розташовуються в лінійні ланцюги і зближені із зонами регіональних і глибинних розломів (наприклад, Жигулівська зона в Урало-Поволжі, Жетибай-Узенська в Казахстані тощо).

Геоструктурні елементи IV порядку.Геоструктурні елементи IV порядку – це найдрібніші за порядком геоструктурні елементи, які ще називають локальними структурами або пастками нафти і газу. В них створені умови для акумуляції та збереження вуглеводнів, тобто в них безпосередньо знаходяться поклади нафти і газу і з ними пов’язані родовища цих корисних копалин. До геоструктурних елементів IV порядку відносяться різноманітні за будовою і генезисом локальні підняття, які можуть служити пасткою для нафти і газу. До таких локальних структур відносяться антиклінальні складки, ерозійні виступи, рифи, незамкнуті структури (у вигляді флексур, структурних носів, монокліналей), які можуть бути ускладнені диз’юнктивами, фаціальною зміною порід, стратиграфічними незгідностями, солянокупольною тектонікою, діапіризмом, грязьовим вулканізмом тощо.

Геоструктурні елементи IV порядку є безпосередніми об’єктами для постановки на них пошукового буріння і в практиці проведення геологорозвідувальних робіт одержали назву “нафтогазоперспективний об’єкт”.

Нафтогазоперспективний об’єкт (НГПО) – це локальна структура (пастка) у надрах земної кори, яка на основі проведених геолого-геофізичних, геохімічних або бурових робіт за комплексом критерійних ознак відповідно до ступеня вивченості якісно та кількісно оцінена позитивно щодо продуктивності. Слід зауважити, що в літературі і на практиці термін “нафтогазоперспективний об’єкт” ототожнюється з терміном “нафтогазоперспективна структура”.

На рис. 2.2 показані геологічні моделі нафтогазоперспективних об’єктів найбільш розповсюджених типів.