Девонские конседиментационные грабенообразные прогибы восточной части Русской платформы - непременный атрибут разнопорядковых антиклинальных форм. По этой причине они являются своеобразным поисковым признаком ловушек УВ. Следовательно, это важнейший аргумент в пользу их всестороннего изучения. Ретроспектива исследований девонских конседиментационных прогибов уходит в 60-70 гг. прошлого столетия, когда последние привлекали внимание большого числа исследователей. Вопросами механизма формирования девонских грабенообразных прогибов занимались В.Д.Наливкин (1963), Р.Н.Валеев (1968), С.Н.Мельников (1970), В.А.Клубов (1973), Ф.И.Хатьянов (1973), Е.Д.Войтович (1970), И.К.Байдова (1974), О.М.Мкртчян (1980). Девонские конседиментационные прогибы широко развиты на территории Волго-Уральской нефтегазоносной провинции - в Татарстане, Башкортостане, Удмуртии, Самарской, Пермской областях и др., и с ними установлен четкий контроль размещения залежей нефти в девонском терригенном комплексе. В качестве подобных объектов в восточной части Русской платформы рассматриваются Тавтимановско-Уршакский, Сергеевско-Хомутовский, Серафимовско-Чекмагушевский, Сулинский, Кузайкинский, Баганинский, Ветровский, Алтунино-Шунакский и др.
Однако бесспорно ярким представителем структур этого типа может служить один из самых известных из этого ряда - Алтунино-Шунакский прогиб. Его популярность связана с тем, что он отделяет гигантское Ромашкинское месторождение от другого крупного Ново-Елховского. Он известен давно, выявлен случайно и, как своеобразный экран, контролирующий нефтеносность в крупнейших ловушках восточной части Русской платформы, вызывает бесспорный практический интерес.
По существу это уникальное геологическое образование, находящееся в группе микрограбеновых форм и характеризующееся набором определенных признаков. Наряду с типичными элементами строения, свойственными девонским грабенообразным прогибам в осадочной толще, для Алтунино-Шунакского прогиба характерны и весьма ярко проявляются индивидуальные черты архитектоники, выявление и использование которых в практической деятельности повысят эффективность разработки залежей нефти на сопряженных с ним участках крупнейших месторождений.
Остановимся на важнейших из них. Наиболее характерной особенностью строения девонских прогибов, и Алтунино-Шунакского в частности, считается их линейность. Как один из основных признаков он отмечается большинством исследователей.
Близкими или аналогичными характеристиками, выраженными немногим менее или более, обладают и другие девонские конседиментационные прогибы, однако, в силу их сравнительно невысокой изученности глубоким бурением, они не проявляются столь определенно, как в Алтунино-Шунакском. В этой связи особенно важно на основе доказательного материала иметь представление о принципиальных элементах строения изученного прогиба, каковым является Алтунино-Шунакский прогиб, с их трансляцией на другие.
Обстоятельные исследования прогибов, и в первую очередь Алтунино-Шунакского и Кузайкинского, подтверждают характер линейности прогиба только в схематическом виде. Пространственная линейность грабенообразных прогибов в реальности выражается в том, что они как отрицательные структуры сложены из единичных отрицательных отдельных звеньев, имитирующих линейность. Окончания каждого автономного звена вздернуты по отношению к его центру.
Алтунино-Шунакский субмеридиональный прогиб возник как один из многих элементов системы мелких обрамляющих грабенов погребенного рифейского Серноводско-Абдулинского авлакогена по унаследованному от доплатформенного времени заложения расколу фундамента. На территории Самарской области фиксируется его отправное положение, которое, по В.А.Полякову (1999), носит наименование Студенцовско-Исаклинского. Длина Алтунино-Шунакского прогиба на территории Татарстана составляет около 145 км. Наибольшей геоморфологической выразительностью он обладает в эродированной поверхности кристаллического фундамента (рис. 1). Максимальная амплитуда погружения осевой зоны наблюдается в южной части прогиба, где она достигает 110-150 м по отношению к бортам, 70 м в центральной части и варьирует от 30 до 60 м в северной. На расстоянии 104 км, охватывающем вектор от административной границы Самарской области до северных контуров Ромашкинского и Ново-Елховского месторождений, намечаются девять отдельных фрагментов, отделяющихся друг от друга повышенными зонами и тем не менее организованными в единую систему прогиба. Находясь в его общей структуре, каждое из звеньев развивалось в самостоятельном режиме. Автономный режим формирования мелких фрагментов прогиба определяет высокая дифференциация слагающих его мощностей пород (рис. 2). Подтверждением этому служит виражирование под небольшим углом осевой линии, каждый элемент которой корреспондируется с отдельным фрагментом прогиба. Безусловно, с практических позиций наиболее пристального внимания заслуживает строение собственно этих фрагментов прогиба, которые стыкуются друг с другом под различным углом. Фактическая длина единичного фрагмента в девонских отложениях может колебаться от 9 до 19 км.
Алтунино-Шунакский прогиб, в отличие от других прогибов девонского времени заложения, носящих преимущественно погребенный характер, характеризуется эксклюзивной особенностью: как структурная форма он был активен все геологическое время - от начала заложения в девонское время до кайнозойского. Прогиб прослеживается по всему комплексу осадочной толщи: от кристаллического фундамента вплоть до современной дневной поверхности. В этой связи прогиб характеризуется как сложнопостроенная дискретно-непрерывная отрицательная структура.
Ширина прогиба различна и варьирует от 8 до 2 км: северная и южная - широкие, центральная часть - сильно зауженная. Соответствующим образом повышенная мобильность северной и южной частей выразилась, в первую очередь, в появлении высоких значений мощностей терригенных отложений девонского возраста: на южном окончании - до 60 м, на северном - до 35 м. Тектоническая устойчивость срединной части прогиба отразилась самыми малыми мощностями и крайне малой шириной.
Фиксированное начало формирования прогиба относится к эйфельскому веку, когда образовался южный участок прогиба, затем процесс последовательно продолжился в муллинское время. Основная же фаза его активизации на начальном этапе относится к пашийско-кыновскому времени. Выявленное глубокими скважинами неординарное строение девонской карбонатно-терригенной толщи, обнаруженное при бурении скважин нагнетательного ряда в 1960 г. в центральной части прогиба, вызвало публикации на тему о природе девонских прогибов и их роли в формировании залежей УВ (И.К.Байдова, Т.Е.Данилова, С.Н.Мельников и др.).
Резкая переменчивость типов пашийско-кыновского разреза обусловлена главной особенностью строения прогиба - его дискретностью. Детальная корреляция этой части разреза как вкрест простирания прогиба, так и по всей его длине позволила установить, что и пашийский и кыновский горизонты представлены аномальными типами разреза на центральном, испытывавшем наиболее интенсивное прогибание, участке фрагментов прогиба. Так, пашийский горизонт в указанном типе разреза представлен карбонатно-глинистой или глинисто-карбонатной толщей с преобладанием глинистых изестняков и известковых мергелей. По существу эта толща является фациальным аналогом глинисто-песчаного и песчано-глинистого типов типичного разреза, широко распространенного на площадях Ромашкинского и Ново-Елховского месторождений по обе стороны прогиба и являющегося основным продуктивным горизонтом. Корреляция разрезов в бортовых зонах Алтунино-Шунакского прогиба показывает, что здесь происходит замещение только верхнего пашийского пласта. Нижние же пласты (один или два) появляются на бортах и, обратим внимание, на участках контакта отдельных фрагментов прогиба, которые в целом испытывали меньшую тенденцию к погружению, чем центральный участок каждого отдельного звена. Именно в центральной зоне каждого единичного фрагмента, характеризовавшейся повышенным режимом нисходящих тектонических движений, происходило накопление несвойственного этому горизонту состава - монотонных глинисто-карбонатных или карбонатно-глинистых пород. Перепад мощностей пашийского горизонта в бортовой и осевой зонах прогиба составляет 10-20 м, где минимальное значение соответствует зонам сочленения отдельных фрагментов. Особенно высокие значения градиентов мощностей пашийского горизонта в пределах южных фрагментов прогиба.
В кыновское время наблюдается максимальная интенсивность формирования прогиба. Наряду со скачкообразно меняющейся общей мощностью кыновских отложений под реперной пачкой "аяксы" появилась дополнительная глинисто-карбонатная толща, не имеющая аналога на территории Татарстана. Также примечательна приуроченность этого типа разрезов: максимальную мощность и карбонатный состав кыновский горизонт опять-таки приобретает в центральных частях каждого из звеньев прогиба. Градиент изменения мощности кыновского горизонта между осевой и бортовой зонами возрастает, в отличие от пашийского, до 20-30 м. Следует заметить, что в осевой зоне нетипично (от 5-6 до 25-26 м) увеличивается мощность и самого репера "аяксы" и эти аномальные разрезы снова локализуются в центрах отдельных звеньев прогиба.
Унаследованный стиль развития Алтунино-Шунакского прогиба подтверждается сравнительной характеристикой структурных планов разреза осадочного чехла.
Если интенсивность тектонических движений характеризует максимальная геоморфологическая выраженность Алтунино-Шунакского прогиба в поверхности кристаллического фундамента с общим наклоном осевой линии на юг и перепадом глубин около 120-130 м, то в структурной поверхности кровли кыновского горизонта наблюдается совершенно иная ситуация. Прогиб как будто "переломился" в своей центральной части, которая наиболее высоко приподнята, а по осевой линии в виде "коромысла" испытывает погружения как в северном, так и южном направлениях. Это произошло в результате инверсионного режима развития южной части прогиба, которая полностью утеряла черты строения поверхности кристаллического основания.
В кровле тульского горизонта наблюдается еще более измененная картина: прогиб испытывает наклон с юга на север с градиентом около 130 м (рис. 3, А). Амплитуда погружения прогиба значительно уменьшается - до 40 м, он теряет свои четкие очертания, приобретая более размытые формы.
В поверхности верейского горизонта прогиб сохраняет очертания, но еще более снивелирован, амплитуда погружения в среднем составляет 20 м, в отдельных локализованных зонах имеет глубину до 30 м (см. рис. 3, Б). Общий наклон в северном направлении сохраняется, границы прогиба еще более нечетки.
Структурная поверхность верхнекаменноугольных осадков последовательно демонстрирует ослабленно-унаследованный режим развития (см. рис. 3, В). Борта прогиба не имеют четких рубежей, однако прогиб сохранил установившуюся ранее тенденцию к прогибанию.
Итак, Алтунино-Шунакский прогиб как тектоническая структура развивался в ходе геологического времени поступательно, активность тектонического процесса сменялась постепенным затуханием, что соответствующим образом сказалось на его конструкции, появлении новых морфологических характеристик.
Морфологические особенности строения Алтунино-Шунакского прогиба влияют, в первую очередь, на систему разработки девонских залежей Ромашкинского и Ново-Елховского месторождений. К примеру, скважины восточного нагнетательного ряда Ново-Елховского месторождения, пробуренные в 60-е гг. прошлого столетия в зоне развития карбонатной пашийско-кыновской толщи, не смогли выполнить своего назначения. На наш взгляд, причина заключалась в том, что в зоне развития карбонатной толщи - аналога продуктивных горизонтов - гидродинамическая связь отсутствовала.
Описанные детали строения Алтунино-Шунакского прогиба позволяют прогнозировать зоны развития карбонатного и карбонатно-глинистого типов разреза пашийско-кыновского горизонта и полное или частичное отсутствие гидродинамической связи. Как правило, последняя полностью исключается в центральных участках фрагментов прогиба, слабое взаимодействие между полями нефтеносности обоих месторождений существует в зонах контактов и примыкающих к ним отдельных звеньев прогиба.
Учет всех морфологических характеристик Алтунино-Шунакского прогиба в разрезе осадочного чехла создаст условия для эффективной разработки высоковыработанных Ромашкинского и Ново-Елховского месторождений нефти, а модель его строения послужит в качестве основы для представлений о тектонотипах других грабенообразных прогибов восточной окраины Русской платформы и их влиянии на нефтеносность осадочной толщи.
Источник: Геология нефти и газа № 5/2007
Автор: И.А.Ларочкина (Министерство экологии и природных ресурсов РФ)
