Ашальчинское месторождение

Второй этап (поздний карбон и пермь) связан с массовой генераци­ей, миграцией и первичной аккумуляцией углеводородов в нижнекамен­ноугольных отложениях. В результате глубокого опускания глинистых и глинисто-карбонатных толщ, выполняющих Камско-Кинельскую сис­тему прогибов, практически вся ее территория оказалась в зоне интен­сивной генерации нефти и газа. Хорошие проводящие свойства терри-генных пород нижнего карбона в осевой части Камско-Кинельских впадин сыграли важную роль в процессе дальнего и ближнего переме­щения нефтяных углеводородов и распределении палеозалежей.

Главный максимум нефтенакопления располагался в районе Аксу-баевского палеоподнятия, которое длительное время находилось на пу­тях двух миграционных потоков углеводородов, следовавших с юга и севера. Здесь образовались многие залежи нефти в нижнекаменноуголь­ных отложениях. Первоначальные контуры, высота и форма их были иными по сравнению с современными. Дальнейшие тектонические пре­образования привели к перераспределению нефти и формированию за­лежей в современном виде. Миграционный поток на западе Мелекес­ской впадины был более слабым и проходил он в менее благоприятных структурно-тектонических условиях, что обусловило формирование не­значительного числа мелких залежей. В поздней перми (предтатарское время) активизация тектонических движений повлекла за собой разви­тие систем трещин в осадочном чехле и незначительное вертикальное перемещение углеводородов в среднекаменноугольный и пермский ком­плексы.

Третий, мезозойский этап формирования залежей характеризует­ся стабилизацией площадей нефтесбора и началом массовой миграции углеводородов из нижнекаменноугольных отложений в верхнюю часть разреза. Наибольшие тектонические преобразования произошли на рубеже юры и мела, когда погрузился западный борт Мелекесской впа­дины и активизировался процесс распада Аксубаевского палеоподня­тия. В осадочном разрезе возникли зоны трещиноватости, которые стимулировали вертикальное перераспределение нефти и газа. Значительная часть нефтяных углеводородов, вероятно, аккумулиро­валась в среднекаменноугольных отложениях. Однако какое-то коли­чество нефти достигло пермских комплексов, где сформировались наи­более древние скопления битумов (Сюкеево и другие). Располагаясь вблизи от дневной поверхности, эти ранние залежи быстро разруши­лись.

Четвертый, основной этап в истории формирования пермских би­тумов, охватывает весь кайнозой. Активные тектонические движения, характерные для этого этапа, были решающими в процессе преобразо­вания каменноугольных палеозалежей, стимулирования вертикального перетока углеводородов и аккумуляции их в пермских отложениях. В неогене оформились современные фаницы Мелекесской впадины, про­изошел полный распад Аксубаевского палеоподнятия, погрузились смеж­ные с ним элементы Южно-Татарского свода.

Преобразования геологической структуры сопровождались дефор­мацией пород и появлением в разрезе трещиноватости. Над многими залежами нефти в карбоне была нарушена герметичность покрышек, причем, сильно деформированной оказалась территория размещения крупных нефтяных скоплений (восточный борт Мелекесской впадины, западный склон Южно-Татарского свода), к которой и приурочены со­временные зоны концентрации битумов в пермских отложениях. Поэто­му нет никакого сомнения в том, что наблюдаемые особенности про­странственного распределения пермских битумов обусловлены вертикальной миграцией нефтяных углеводородов из осадочных толщ карбона. Масштабы вертикального перемещения углеводородов и усло­вия концентрации их в пермских ловушках контролировались тремя фак­торами: величиной исходной массы нефти, накопленной в каменноуголь­ных отложениях, наличием в разрезе вертикально ориентированных проницаемых каналов, литофациальным составом битумовмешающих пород.

На восточном борту Мелекесской впадины и в смежных районах Южно-Татарского свода образование значительных битумоскоплений стало возможным из-за благоприятного сочетания всех трех вышепере­численных факторов. Однако степень выраженности их в каждом комп­лексе различна. В нижнепермских и казанских отложениях коллекторе-кие толщи не были достаточно широко распространены по площади. Поэтому процессы миграции нефти были здесь многообразными и слож­ными. Насыщение неоднородных и плотных пород углеводородами про­текало неравномерно в условиях ограниченного латерального переме­щения при доминирующей роли вертикальной миграции по трещинам и кавернам. На стенках многих трещин остались следы нефти — свидете­ли совершавшихся в недавнее время процессов вертикальной миграции. Несомненно, что наблюдаемый фон битумопроявлений обусловлен се­лективной пропиткой трещиноватых и пористо-кавернозных участков разреза, имеющих ограниченную площадь распространения.

Формирование залежей в отложениях уфимского комплекса кон­тролировалось серией сравнительно хорошо выдержанных по площа­ди песчаных пластов, что обеспечивало протекание широко террито­риально распространенного процесса заполнения нефтью ловушек в период внутрирезервуарной миграции. Наличие зонально развитой про­водящей системы способствовало значительному латеральному пере­мещению флюидов и могло быть причиной поступления углеводоро­дов из крупного очага их вероятной генерации, расположенного на юге Волго-Уральской провинции (Бузулукская впадина).

Существенно отличались масштабы миграции и аккумуляции уг­леводородов в западных районах Мелекесской впадины. Исходя из палеотектонической обстановки, ранее был сделан вывод о низком потенциале продуктивных толщ нижнего карбона к началу массовой миграции углеводородов в верхние комплексы разреза. Отсюда следу­ет, что новейшие тектонические преобразования происходили при зна­чительном дефиците углеводородов, способных к перемещению в пер­мские отложения. Примерную схему формирования битумов здесь можно составить.исходя из характера зонального размещения совре­менных залежей и нефтебитумопроявлений.

Так, южный, более погруженный участок Усть-Черемшанского прогиба (Ульяновская область), по-видимому, был способен аккумулировать в каменноугольных отложениях определенную массу угле­водородов и сохранить накопленный потенциал к началу кайнозоя. Можно предполагать, что суммарное количество мигрировавших в вер­хние горизонты разреза флюидов в период их массового перераспре­деления могло обеспечить образование скоплений пермских битумов на этой территории.

Прослеживая к северу дальнейший путь вероятного миграцион­ного потока углеводородов, можно отметить появление широтной зоны распространения разрушенных залежей в каменноугольных отложени­ях, о чем свидетельствуют незначительные признаки нефтеносности. В перекрывающих отложениях перми на этой территории наблюдают­ся средние и слабые по интенсивности битумопроявления. В более уда­ленных периферийных частях северного борта Мелекесской впадины сохранились лишь проявления битумов в верхнеказанском комплексе, но отсутствуют следы нефти в отложениях нижнего и среднего карбо­на. Отмеченные особенности объясняются незначительными масшта­бами вертикальной и латеральной миграции углеводородов из-за ма­лых объемов и неравномерного распределения по площади накопленных запасов нефти в толщах карбона. Небольшая часть угле­водородов, проникших в пермские комплексы, в дальнейшем переме­щалась избирательными латеральными путями в направлении моно­клинального подъема слоев. Наблюдаемые в линеаментном поле зоны трещиноватости в отдельных случаях трассируют пути латеральной миграции нефти.

Ограниченный вертикальный подток нефти, шедший из каменно­угольных отложений в пермские, вероятно, прекратился уже в мезо­зое. Дальнейшее погружение западного борта Мелекесской впадины вызвало ступенчатое перемещение рассеянных углеводородов к ее кра­евым частям, сопряженным с Вятским мегавалом и Токмовским сво­дом. Какое-то количество нефти было перехвачено и аккумулировано мелкими ловушками (Сюкеево и др.). Здесь же и образовались наибо­лее древние скопления природных битумов. Геохимические парамет­ры состава битумов позволяют с достаточной определенностью утвер­ждать, что в кайнозое эти залежи не «омолаживались».

Новейшие движения (плиоцен и плейстоцен) повлекли за собой дальнейшую перестройку рельефа и гидрографической сети. Глубокая эрозия пермских отложений, связанная с тектоническими воздымани-ями Мелекесской впадины и Южно-Татарского свода, предопредели­ла направленность процессов в сторону преобразования ранее сфор­мированных залежей нефти в скопления битумов. Однако в пределах восточного борта Мелекесской впадины и сопредельной части Южно-Татарского свода наряду с гипергенно измененными нефтями и битумами отмечается присутствие более «омоложенных» битумов, связан­ных с подтоками нефтей в плейстоцене. Это свидетельствует о том, что новейшие колебательные движения нарушали герметичность ло­вушек в осадочных толщах карбона и стимулировали вертикальную миграцию углеводородов.

Некоторое перераспределение нефти и газа на участках повышен­ной тектонической мобильности происходило и в голоцене. Подтвер­ждением сказанного служат проявления метана (газовые шапки) на ряде известных залежей битумов (Ашальчинская, Нижнекармальская, Восточно-Шешминская, Правобережная и др.).

1.2             Современная терминология и классификация природных битумов и битуминозных пород

Термины, употребляемые в отношении природных битумов и гор­ных пород, ими обогащенных, зачастую трактуются разными исследо­вателями и даже руководящими документами неоднозначно. Это зат­рудняет использование материалов битумной тематики, полученных в разные годы и в различных регионах, и проведение дифференциации углеводородного сырья. В данном разделе приводится тол­кование терминов, применяемых к тяжелым нефтям, природным биту­мам и обогащенным ими горным породам, предложена систематиза­ция битуминозных пород, обосновано отнесение значительной части пермских углеводородов Татарстана к нефтям. Однако эти углеводо­роды обозначаются как при­родные битумы. Это объясняется, прежде всего, тем, что данный исто­рически сложившийся термин до сих пор широко используется в литературе и практике геологоразведочных работ.

На сегодняшний день общепринятых значений термина «битум» три:

-              химико-аналитическое (для обозначения веществ, извлекаемых органическими растворителями из различных горных пород и современных осадочных образований);

-              генетическое (когда термин обозначает каустобиолиты ряда нефти - от природных газов до высших антраксолитов включительно);

-              техническое (для веществ как природных, так и искусственных, которые используются в качестве строительного материала для дорожных покрытий).

Эта многозначность термина начала приводить к известной пута­нице, на которую уже не раз обращалось внимание в отечественной геологической и геохимической литературе. Чтобы исправить создав­шееся положение, В.Н. Муратовым в 1954 г. был предложен для «би­тумов» во втором, генетическом понимании термин «нафтиды» (Му­ратов В.Н., 1954 г.), а год спустя для «битумов» в третьем, техническом понимании Н.Б. Вассоевич и В.Н. Муратов ввели термин «технобитумы» (Вассоевич Н.Б., Муратов В.Н., 1955 г.). Вместо термина «биту­мы» в химико-аналитическом значении Н.Б. Вассоевич в 1958 г. пред­ложил употреблять термин «битумоиды» (т. е. битумоподобные).

Объем термина «нафтиды» разные исследователи трактуют нео­динаково. В.А. Успенский и О.А. Радченко, используя предложенную В.Н. Муратовым (1954 г.) терми­нологию, предложили заменить понятие «битум» суммой понятий «на­фтиды», к которым отнесли широко распространенные в природе нефть и всю совокупность родственных нефти веществ, и «нафтоиды» — менее распространенные пирогенные (возгонные) продукты деструк­ции органического вещества в условиях контактового метаморфизма.

Временной инструкцией ГКЗ при бывшем СМ СССР было сформулировано следующее определение: «Природные нефтяные битумы — полезные ископаемые органическо­го происхождения с первичной углеводородной основой — генетичес­ки представляют собой естественные производные нефтей, залегаю­щие в недрах в твердом, вязком и вязко-пластичном состоянии». В инструкции указывается, что «единых генетической и промышленной классификаций битумов не создано», «природные нефтяные биту­мы условно подразделяются на несколько классов: мальты, асфальты, асфальтиты, кериты, антраксолиты — с плавными переходами между ними. Особую генетическую ветвь битумов составляют киры — про­дукт субаэрального изменения излившейся на поверхность малосмо­листой метановой и метано-нафтеновой нефти, — подразделяемые на те же классы. Отдельным классом битумов являются озокериты — производные метановых и метано-нафтеновых нефтей, масляная часть озокеритов сложена в основном твердыми углеводородами парафино­вого ряда (церезинами)».

Физико-химические свойства основных классов битумов приве­дены в таблице 1.9.

Таблица 1.9 Физико-химические свойства битумов