Ашальчинское месторождение

Пятая, принципиально важная особенность нефтебитумоноснос­ти состоит в том, что наибольшие массы углеводородов в каменноу­гольных отложениях и скопления пермских битумов связаны с Камско-Кинельской системой некомпенсированных прогибов. При этом на территории Татарстана основные запасы нефти локализованы во вне­шних и внутренних бортовых зонах Усть-Черемшанского, Нижнекам­ского и Актаныш-Чишминского прогибов, на сопряженных с ними склонах и Ромашкинской вершине Южно-Татарского свода. Сходный характер распределения залежей нефти в карбоне наблюдается в более удаленных северных и южных ветвях Камско-Кинельской системы (Шалымский, Сарапульский, Сылвенский, Муханово-Ероховский и др. прогибы). К рассматриваемой территории приурочена также повышен­ная концентрация битумов в пермских отложениях.

В настоящее время признана абсолютным большинством генети­ческая связь залежей нефти с Камско-Кинельской системой прогибов, контролирующих в Волго-Уральской провинции свыше 50% запасов нефтяных углеводородов в карбоне. Однако в объяснении этой связи у исследователей нет единого мнения.

Наиболее обоснованной представляется нам точка зрения P.O. Хачатряна (1979 г.), который утверждал, что в каменноугольных отло­жениях в отличие от девонских процессы нефтегазообразования про­текали по существу во всех отрицательных структурах и, главным об­разом, в тех их частях, где формировались Камско-Кинельские прогибы. Это и явилось причиной того, что промышленная нефтегазоносность каменноугольных отложений охватила все области Волго-Уральской провинции.

Степень реализации нефте-материнского потенциала пород зави­села от палеотектонической позиции Камско-Кинельских прогибов. Основные источники нефтеобразования, по-видимому, располагались в глубокопогруженных прогибах, приближенных к Уралу и Прикас­пийской впадине. Увеличение с запада на восток и в южном направле­нии числа залежей и этажа нефтеносности, улучшение всех физико-химических свойств нефтей и возрастание газового фактора свидетельствуют о том, что зонами аюгивной генерации углеводоро­дов были погруженные ветви Камско-Кинельской системы. На севере к ним относятся Сарапульский, Шалымский, Сылвенский и др. проги­бы. Начало массовой миграции нефти и газа следует датировать по­здним карбоном, поскольку в этот период в связи с развитием Преду-ральского прогиба окружающие территории погрузились на глубины с хорошо выраженными физико-геологическими условиями для генера­ции нефтяных углеводородов.

На юге Волго-Уральской провинции к числу наиболее крупных нефтепроизводящих зон может быть отнесен Муханово-Ероховский внутриформационный прогиб, расположенный в погруженной части Бузулукской впадины. Прогиб характеризовался сочетанием всех спе­цифических факторов, благоприятных для нефтеобразования, не только в выполняющей его толще терригенных осадков визе, но и также в выше-и нижезалегающих отложениях палеозоя.

Таким образом, наибольшие массы мигрировавших жидких угле­водородов поступали из областей интенсивного прогибания нефтема-теринских толщ, выполняющих Камско-Кинельскую систему проги­бов. Существенно отличалась палеотектоническая обстановка центральных звеньев Камско-Кинельской впадины (Усть-Черемшанский и Нижнекамский прогибы), расположенных на землях Татарстана. В каменноугольное и пермское время они испытали менее глубокое опускание, что, по-видимому, не обеспечило вывод процесса генера­ции углеводородов на тот максимум, при котором образуются круп­ные месторождения. В то же время, здесь сосредоточены значитель­ные запасы тяжелой нефти в каменноугольных отложениях и установлена высокая концентрация пермских битумов. Следователь­но, структурно-тектонические условия миграции и аккумуляции на этой территории также способствовали накоплению углеводородов.

Исходя из палеотектонической обстановки и современного струк­турного плана, основные элементы которого были заложены еще в раннекаменноугольное время, можно предполагать, что процесс форми­рования залежей нефти в каменноугольных отложениях на территории Татарстана основывается на допущении нефтематеринской роли Усть-Черемшанского, Нижнекамского и Актаныш-Чишминского прогибов и перемещении флюидов латеральными путями из более отдаленных северных и южных зон генерации. Такой подход объясняет возмож­ность формирования крупных скоплений нефти в каменноугольных отложениях и природу пермских битумов, поскольку территория Та­тарстана длительное время (начиная с позднего карбона) располага­лась на путях мощных миграционных потоков углеводородов, двигав­шихся с северо-востока и с юга.

Основными каналами дальней латеральной миграции служили вначале осевые зоны Камско-Кинельских прогибов. Терригенная тол­ща нижнего карбона, сложенная мощными песчаными пластами, пред­ставляла собой хорошую проводящую систему. В дальнейшем углево­дороды перемещались по моноклинальным склонам в сторону Южно-Татарского свода и Аксубаевского палеоподнятия (до его рас­формирования). Каналами ближней боковой миграции могли служить визейские врезы, заполненные достаточно выдержанными песчано-алевритовыми пластами, и зоны трещиноватости.

Распределение нефтегазовых скоплений на путях миграции под­чинялось принципам дифференцированного улавливания, чем и объясняется зональное ухудшение качества нефти по мере удаления от основных очагов ее образования. Очевидно, Усть-Черем-шанский и Нижнекамский прогибы оказались наиболее отдаленным местом, куда могли достигнуть более тяжелые, обедненные газом не­фти. Ловушки на западе Северо-Татарского свода, в силу их высокого гипсометрического положения в период массовой миграции углеводо­родов, вероятно, не попали в зону аккумуляции и в соответствии с ус­ловиями дифференцированного улавливания оказались лишенными скоплений нефти.

К числу дискуссионных вопросов рассмотренной гипотезы отно­сится дальность латеральной миграции. В настоящее время все еще от­сутствует единое мнение о масштабах горизонтального перемещения углеводородов. СП. Максимов, В.А. Киров, В.А. Клубов и др. (1967 г.) ограничивают дальность латеральной миграции расстоянием 70-200 км. Ю.А. Притулой (1957 г.), А.Л. Козловым (1959 г.), Н.Д. Кованько (1967 г.) и другими исследователями допускается миграция нефти и газа на рас­стоянии более чем 350-400 км. И.П. Лаврушко (1992 г.) в числе главных условий формирования крупных зон нефтегазонакопления также до­пускает возможность значительного горизонтального перемещения углеводородов из зон их генерации.

Таким образом, изложенная выше схема формирования скоплений нефти в нижнекаменноугольных отложениях не противоречит распро­страненным взглядам относительно условий латеральной миграции и представляется достаточно убедительной. Она во многом упрощает по­нимание механизма образования площадей нефтесбора для пермских би­тумов и исключает привлечение других источников углеводородов, свя­занных с девонскими продуктивными комплексами или глубинными зонами фундамента. Важную роль в процессе направленной миграции играли древние поднятия. Сочетание их с окружающими палеодепрес-сиями обеспечивало интенсивный подток и аккумуляцию углеводоро­дов. Особенно крупная по размерам площадь нефтесбора в осадочных толщах нижнего карбона находилась на месте Аксубаевского палеопод­нятия, пространственно совпадающего с современным полем развития пермских битумов. Это палеоподнятие, состоящее из множества более мелких структур, способно было вместить огромное количество нефти ранних фаз генерации.

С заключительными этапами тектонической эволюции связано переформирование нижнекаменноугольных палеозалежей и создание новых скоплений в среднекаменноугольных и пермских отложениях. В процессе перераспределения нефти ведущее значение имели вертикальная и комбинированная (ступенчатая) формы миграции. Судя по имеющимся балансовым расчетам (Наливкин В.Д., 1977 г.), вертикаль­ные перетоки углеводородов между различными комплексами палео­зойского разреза могли быть значительными. Совпадение площадей концентрации пермских битумов с крупными скоплениями нефти в нижне- и среднекаменноугольных отложениях подтверждает их гене­тическое единство. Массовый приток нефти в верхние горизонты оса­дочного чехла, очевидно, происходил в мезозойско-кайнозойское вре­мя, когда вся территория испытывала высокую мобильность, приводившую к растрескиванию пород и повышению вертикальной проницаемости разреза.

Однако вопрос о более конкретном времени формирования зале­жей нефти и битумов является дискуссионным, поскольку исследовате­ли исходят обычно из косвенных предпосылок, позволяющих высказать самые приближенные предположения. Большинство специалистов счи­тает, что первичные скопления нефти в девонских отложениях возник­ли в конце среднего карбона, в нижне- и среднекаменноугольных отло­жениях - в конце карбона - перми, а в пермских - в конце палеозоя и позже.

Один из главных теоретиков абиогенной природы нефти В.Б. Порфирьев (1966, 1967 гг.) пришел к заключению, что все известные на Земле месторождения образовались в промежуток времени от миоце­на до четвертичного в результате миграции глубинной нефти. В.Б. Порфирьев отвергал возможность более раннего генезиса залежей в связи с отсутствием, по его мнению, явных следов их разрушения. Сходной точки зрения придерживался К.Б.Аширов, счи­тая процесс формирования нефтяных и газовых залежей кратковремен­ным. По данным этого исследователя, в Волго-Уральской провинции образование залежей происходило в кайнозойское время, чему способ­ствовали активизация дизъюнктивной тектоники и появление густой сети тектонических трещин, обеспечивающих высвобождение уже «доз­ревших» углеводородов из нефтематеринских доманиковых отложе­ний и вертикальный переток их в верхние комплексы разреза.

Взгляды геологов сильно расходятся и в оценке времени форми­рования пермских битумов. И.М. Акишев (1982 г.) считает, что скоп­ления битумов в пермских отложениях образовались в раннечетвертичный период.

Мнение о существовании нескольких этапов формирования пер­мских битумов, обоснованное фактическим материалом, приводится в работах В.И. Троепольского, С.С. Эллерна, Н.П. Лебедева и др. (1964, 1965, 1970, 1976, 1985 гг.). В соответствии с представлениями этих исследователей, в конце палеозоя — начале мезозоя практически на всей территории Волго-Уральской провинции для всех материнских толщ девона и нижнего карбона наступила главная фаза нефтеобразования и уже происходило перераспределение углеводородов в верхние комплексы. Относительно раннее формирование залежей пермских би­тумов устанавливается не только по приуроченности их к осадкам раз­ного возраста, но и по следам разрушения древних залежей. В частно­сти, они зафиксированы в виде галек битумонасыщенных пород, сцементированных глинистым материалом, и обнаруженных в основа­нии татарского яруса. Это доказывает существование природных битумов уже в предтатарское время.

В результате тектонического преобразования в мезо-кайнозое тер­ритории Мелекесской впадины и сопряженного с ней склона Южно-Татарского свода, возникли проницаемые каналы, уходившие глубоко в осадочную толщу и затронувшие нефтегазоносные комплексы кар­бона. По зонам трещиноватости происходила массовая миграция в пер­мские отложения углеводородов, которые в одних случаях «омолоди­ли» ранее существовавшие залежи, а в других — сформировали новые скопления. В плейстоцене происходило разру­шение многих залежей и превращение их в скопления битумов. Это не значит, что процессы вертикальной миграции полностью прекратились, но они уже имели подчиненное значение в связи с постепенным «зак­рытием» проницаемых каналов и истощением глубинных питающих комплексов.

На основании этих аргументов мы можем говорить о начальной стадии формирования залежей нефти и битумов, которая для нижнека­менноугольных отложений датируется раннепермским временем, а для среднего карбона и некоторых горизонтов перми, вероятнее всего, кон­цом палеозоя — началом мезозоя. В основном же образование залежей пермских битумов следует связывать с кайнозоем.

Изложенные выше представления о строении, закономерностях геологического развития территории и характере размещения различ­ных углеводородных скоплений в разрезе подтверждают многократ­ность образования залежей нефти и битумов. Предлагаемый ниже ва­риант процесса формирования пермских битумов основан на допущении нефтематеринской роли нижнекаменноугольных отложе­ний, служивших основным поставщиком углеводородов, и перемеще­ния флюидов вертикальными и латеральными путями. Мы исходим также из того, что многие особенности размещения каменноугольных залежей, описанные выше, указывают на их тесную генетическую связь с Камско-Кинельской системой прогибов. При этом допускается, что из-за прочной изоляции девонских залежей в силу высокой герметич­ности промежуточных покрышек подток углеводородов из девонских отложений в пермские был весьма ограниченным. При любом источ­нике нефти — будь то материнские толщи девона и карбона или даже глубинные зоны фундамента - возникновение скоплений битумов определялось величинами накопленной исходной массы углеводоро­дов в каменноугольных отложениях и миграцией их по проницаемым каналам в пермские комплексы.

В соответствии с особенностями тектонической эволюции терри­тории можно выделить четыре этапа, отражающих историю (и преды­сторию) формирования пермских битумов. Каждому этапу соответство­вал определенный отрезок времени, начиная с которого создавались благоприятные условия для миграции и аккумуляции углеводородов.

Первый этап (ранний и средний карбон) соответствует времени за­рождения площадей нефтесбора в нижнекаменноугольных отложениях. Они приурочены к зонам развития нижнефранско-турнейских биогермов, послуживших основой для образования структур унаследованного плана в каменноугольном и пермском комплексах. В период осадкона-копления были подготовлены пластовые резервуары, экранирующие пе­рекрытия, образовалась целая система конседиментационных ловушек, возникли выдержанные во времени региональные наклоны слоев. Наи­более крупные площади нефтесбора обозначались на востоке (Аксубаевское палеоподнятие и др.).

Палеотектоническая обстановка западных районов Мелекесской впадины оказалась менее благоприятной из-за малой плотности древ­них структур и незначительных их размеров. Таким образом, на терри­тории современного размещения пермских битумов к началу ранней генерации углеводородов нижнекаменноугольными материнскими тол­щами уже существовали условия для первичной миграции и аккумуля­ции нефти и газа.