ОСОБЕННОСТИ СОЛЕВОЙ ТЕКТОНИКИ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ В СУРХАНДАРЬИНСКОЙ ВПАДИНЕ

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена исследованию роли солевой тектоники в формировании структурных моделей и перспективных пластов Сурхандарьинской мегасинклинали, расположенной в Афгано-Таджикском бассейне. В работе представлен палеотектонический анализ геологического строения региона, а также подробное описание основных структурно-тектонических зон, включая влияние солевых образований на распределение геологических горизонтов и формирование потенциальных ловушек для углеводородов. Особое внимание уделяется процессам, происходящим в надсолевых и подсолевых слоях, а также структурным особенностям, обусловленным движением верхнеюрских солей и надвиговыми зонами. Выявленные закономерности в строении солевых комплексов и их взаимосвязь с палеогеновыми и меловыми отложениями подтверждают важность учета солевой тектоники при оценке перспективности нефтегазовых месторождений. Результаты исследования имеют практическое значение для геолого-разведочных работ в Сурхандарьинской зоне и других аналогичных территориях.

ABSTRACT

The article is dedicated to studying the role of salt tectonics in shaping structural models and prospective reservoirs of the Surkhandarya megasyncline, located within the Afghan-Tajik Basin. It presents a paleotectonic analysis of the region's geological structure, along with a detailed description of major structural-tectonic zones, including the influence of salt formations on the distribution of geological horizons and the formation of potential hydrocarbon traps. Special attention is given to processes occurring within suprasalt and subsalt layers and to the structural features driven by Upper Jurassic salt movement and thrust zones. Identified patterns in the structure of salt complexes and their interrelation with Paleogene and Cretaceous deposits confirm the importance of considering salt tectonics when assessing hydrocarbon field potential. The findings have practical significance for exploration activities in the Surkhandarya zone and other similar areas.

Ключевые слова: Солевая тектоника, структурные модели, геология Сурхандарьинской мегасинклинали, Мезозойский чехол, геофизические данные, перспективные пласты, тектогенез, Платформенный чехол.

Keywords: Сalt tectonics, structural models, geology of the Surkhandarya megasyncline, Mesozoic cover, geophysical data, prospective reservoirs, tectogenesis, platform cover..

Введение. Сурхандарьинской мегасинклинали, расположенной в Афгано-Таджикском бассейне, представляет собой сложную структуру, сформированную в результате многолетних тектонических процессов. Одним из ключевых факторов, оказывающих влияние на развитие и распределение геологических слоев в этом регионе, является солевая тектоника. Солевые отложения, образующиеся в процессе изостатических движений и связанных с ними подвижек, играют важную роль в формировании структурных моделей, которые в свою очередь определяют потенциал для поиска и разведки углеводородных месторождений. Актуальность данного исследования обусловлена необходимостью более глубокого понимания механизма формирования солевых структур и их влияния на общее геологическое строение региона. Именно солевая тектоника может стать одним из решающих факторов в прогнозировании перспективных пластов и определении локализации нефтегазовых месторождений в таких сложных геологических условиях, как в Сурхандарьинской мегасинклинали. Целью настоящей работы является анализ роли солевой тектоники в формировании структурных моделей и оценка её воздействия на перспективность углеводородных пластов в регионе. Для достижения поставленной цели в статье рассмотрены основные геологические и тектонические особенности Сурхандарьинской зоны, особенности солевых образований, а также связи между солевой тектоникой и формированием ловушек для углеводородов.

Методология исследования. Для исследования роли солевой тектоники в формировании структурных моделей Сурхандарьинской мегасинклинали использованы палеотектонический анализ применен для изучения исторических тектонических изменений региона, что позволяет понять процессы солевой тектоники в длительном временном интервале и их влияние на расположение перспективных пластов углеводородов. Анализ геофизических данных включает обработку сейсмических данных и данных магнитной съемки, чтобы выявить дисгармоничные комплексы пород и их влияние на формирование ловушек для углеводородов. Эти методы позволяют картировать подземные соляные структуры, их толщину и конфигурацию. Структурное моделирование построение структурных моделей для оценки влияния движения солей на подсолевые и надсолевые комплексы. Модели помогают выявить механизмы деформации и предсказать перспективные зоны для геолого-разведочных работ. Анализ осадочных комплексов исследование осадочных характеристик юрско-палеогеновых отложений для определения условий осадконакопления и их влияния на образование потенциальных ловушек. Результаты палеотектонического анализа и исследований солевой тектоники в Сурхандарьинской мегасинклинали подтверждают важную роль солевых образований в формировании тектонических структур и их воздействие на распределение углеводородных ресурсов.[1] В частности, было установлено, что влияние солевых подушек и движения верхнеюрских солей оказывает значительное воздействие на развитие как надсолевых, так и подсолевых горизонтов, создавая многочисленные тектонические ловушки для углеводородов. Одним из ключевых выводов исследования является то, что солевая тектоника в регионе приводит к образованию дисгармоничных комплексов пород, которые характеризуются сложной структурой и различными условиями осадконакопления. Подсолевой комплекс, представленный отложениями нижней, средней и верхней юры, и надсолевой комплекс, содержащий мел-палеогеновые отложения, имеют разные условия осадконакопления — от континентальных до лагунных. Эти особенности создают благоприятные условия для формирования ловушек, которые могут быть перспективными для нефтегазовой разведки. Особое внимание стоит уделить максимальной мощности солевых отложений, которая была зафиксирована вблизи надвиговой зоны. В этих областях солевые подушки создают мощные структурные носы, которые могут выступать как потенциальные ловушки для углеводородов. Солевые образования в местах расположения скважин (например, Kog-1J) оказывают влияние на геологическое строение и могут быть использованы для разработки более точных моделей распределения углеводородных месторождений.

Результаты и обсуждение. Анализ толщины и монолитности структурных комплексов подтверждает, что геологические слои региона представляют собой устойчивую и стабильную структуру, которая может служить важной основой для дальнейших геолого-разведочных работ. Однако важно отметить, что из-за сложной структуры солевых пластов и взаимодействия с другими геологическими образованиями, исследование солевой тектоники требует применения комплексных методов, включая геофизические исследования и модельные подходы для более точного прогноза. Таким образом, результаты анализа солевой тектоники и структурных моделей показывают, что солевые образования играют ключевую роль в формировании геологических ловушек, что делает данный регион перспективным для дальнейшей разведки углеводородов. Площадь Когнысай расположена в пределах Афгано-Таджикского бассейна в восточной части Байсунской впадины, в пределах Сурхандарьинской моноклинали. (Рис.1) В геологическом строении Сурхандарьинской мегасинклинали её выделяется доюрский складчатый фундамент, погруженный на большую глубину, и мезозой-кайнозойский комплекс отложений, образующий два структурных этажа - юрско-палеогеновый, служащий платформенным чехлом, сформировавшийся в постгерцинское время, и неоген-четвертичный - орогенный, заложенный во время альпийского этапа тектогенеза.[2] В разрезе фундамента выделяются образования палеозоя геосинклинального и образования перми и триаса эпигеосинклинального генезиса, выделяемые как промежуточный структурный этаж. Характерной особенностью глубинного строения платформенного чехла является наличие двух дисгармоничных комплексов пород: подсолевого, сложенного образованиями нижней, средней и верхней юры, надсолевого - мел-палеогеновыми отложениями. Современная структура Сурхандарьинской мегасинклинали окончательно сформирована в неоген-антропогеновый период тектогенеза. В её пределах выделены Байсунская, Келиф-Сарыкамышская, Западно-Сурханская и Восточно-Сурханская структурно-тектонические зоны (Рис.2) .

Рисунок 1. Структурно-тектонические зоны Сурхандарьинской мегасинклинали

Рисунок 2. Основные структурные элементы в Сурхандарьинском регионе

Байсунская структурно-тектоническая зона расположена в западной части Сурхандарьинской мегасинклинали, с северо-запада она ограничена Кугитанг-Байсунским глубинным разломом, с востока - Сурхантау-Келифским глубинным разломом, с юга – серией разрывных нарушений. В тектоническом отношении зона представляет собой прогиб с размерами по горизонтам палеогена 65х15 км. В северо-западной части прогиба расположена Дербентская зона локальных поднятий. В Байсунской зоне закартированы антиклинальные складки, осложненные субмеридиональными и субширотными тектоническими нарушениями.

Келиф–Сарыкамышская структурно-тектоническая зона расположена между Байсунской и Западно-Сурханской зонами. В ее пределах выделяются Акташ-Гаджакская и Бешкиз-Аккапчигайская зоны локальных поднятий, в надсолевом комплексе которых развиты морфологически разнообразные складки, связанные с надвигами различных амплитуд и направлений падения. Солевая тектоника значительно усложняет структурный план надсолевых горизонтов в поднадвиге.[3]

Западно-Сурханская структурно-тектоническая зона расположена восточнее Келиф-Сарыкамышской зоны и граничит по Западно-Хаудагскому сбросу с Восточно-Сурханской зоной. Западно-Сурханская зона представляет глубокий прогиб, выполненный на поверхности образованиями неоген-четвертичного возраста, в котором глубина погружения фундамента – 9.5-11.2 км. Верхнеюрская формация залегает на глубинах 6-7 км, погружение её наблюдается с севера на юг и с запада на восток. В пределах Западно-Сурханской структурно-тектонической зоны выделяются Сангардакская, Каракурт-Истаринская, Аширхан-Восточно-Баташская, Ангорская, Юрчи-Пахтаабадская зоны локальных поднятий, которые, в свою очередь, осложнены складками, а также Сурхантауская гряда и Ширабадский прогиб. Восточно-Сурханская структурно-тектоническая зона расположена восточнее Западно-Сурханской. На востоке границей её служит Западно-Бабатагский надвиг.[4,3] Глубина залегания фундамента в пределах зоны - от 7.3 до 11.2 км, карбонатной формации в центральной части южной половины этой зоны – 5.5 км. Афгано-Таджикская впадина была деформирована северо-западным выдвижением Памирского Блока, которая образовала серию сложных антиклиналей и синклиналей северо-восточного простирания, подпираемых сбросами с основными отделенными поверхностями вдоль солей верхней юры и палеозойского фундамента. Синклинали были заполнены орогенетическими молассовыми обломочными породами мощностью 1000- 6000 метров. В Байсунском блоке их мощность колеблется в пределах от 0 до 4000 метров. Площадь Когнысай расположена непосредственно в надвиговой зоне. С юго-запада на северо-восток простирается основной разлом складки, западный блок находится в аллохтонной (нависающей) области (Рис.3 и Рис.4). При последующей эрозии нижне- и верхнемеловые отложения выходят на поверхность.

Рисунок 3. А) Эволюция Индостана в Кайнозое. Б) Рельеф и модель деформаций палеоценовых отложений краевого Акташ-Сурхантауского антиклинального поднятия

Рисунок 4. Строение надвиговой части площади Когнысай

Характерной особенностью глубинного строения платформенного чехла является наличие двух дисгармоничных комплексов пород: подсолевого, сложенного образованиями нижней, средней и верхней юры, надсолевого - мел-палеогеновыми отложениями. [5] Мощность Мезозойского чехла (Рис.4) в целом повсеместно по площади является близкой к постоянной 3200 – 3600 м, основные поднятия формируются за счет надвига (удвоенный разрез на северо-востоке) и движения верхнеюрских солей. Максимальная мощность солей находится в участках, приближенных к надвиговой зоне, в месте расположения скважины Kog-1J образована солевая подушка, образующая структурный нос в меловых и палеогеновых отложениях. При анализе толщин структурных комплексов надсолевых и подсолевых отложений, также подтверждается монолитность толщ, условия осадконакопления изменяются от континентальных к лагунным.

Рассмотренные данные подтверждают сложность геологического строения региона и важность учета особенностей солевой тектоники для определения перспективных объектов для геолого-разведочных работ. Солевые образования, находящиеся вблизи надвиговых зон, могут образовывать структурные носы и являться потенциальными ловушками для углеводородов, что повышает исследовательский интерес к этой территории. При развитии надвиговых деформаций структурное положение эвапоритовых толщ также может быть разным в зависимости от стадии и степени деформаций. При развитии магистрального срыва с закономерно увеличивающейся крутизной в направлении движения фронта пояса продвижение солевых толщ происходит одновременно с проникновением детачмента, но с меньшей амплитудой. [6]

Конфигурация тела эвапоритов контролируется также локальными обстановками декомпрессии, в условиях которой происходит продвижение солевых толщ за счет эффекта плотностной дифференциации (Рис.5).

Рисунок 5. Строение эвапоритового комплекса и его основные структурные элементы. Карта тощин солевой толщи и разрезы

Для начала действия соляной тектоники (Рис.6), гравитационные движущие силы должны преодолеть прочность и вес покрышки над гребнем сооружения (Рис.7 А, Б, В). Таким образом, галокинетические подушки растут наиболее эффективно, когда кровля тонкая и слабая; рост имеет тенденцию замедляться по мере того, как вскрышные породы становятся толще и прочнее. Рост галокинетических подушек и антиклинальных покрытий на поздней стадии также может замедлиться из-за уменьшения поступления соли из истончающегося исходного слоя. Однако, если соль импортируется из плоскости сечения, эти складки с солевой сердцевиной могут продолжать увеличиваться даже после того, как прилегающий исходный слой окажется литифицированным. Общая схема, иллюстрирующая развитие территории и образование основных структурных элементов (восточного надвига и соляной антиклинали), представлена на рисунке 7.

Рисунок 6. Схематичное строение солевой подушки

Рисунок 7. Механизм образования солевой подушки и соляного надвига

Особенности соляной тектоники находят отражение при анализе мощностей подсолевого и надсолевого комплекса. Если вычесть от структурного плана надсолевых отложений – мощность эвапоритового комплекса, то он повторит поднятия подсолевого карбонатного комплекса юры (Рис.8, Рис.9). Что может говорить о прямом влиянии движения солей на изменение структурного плана надсолевых горизонтов. Данный аспект увеличивает уверенность картирования структуры в центральной части площади.

Рисунок 8. Мощность мезозойского чехла а) включая солевые отложения; б) исключая солевые отложения

Рисунок 9. Анализ влияния эвапоритового комплекса на вышележащие отложения

Соляная тектоника имела важнейшее значение в формировании зон трещиноватости. При формировании соляных подушек и диапиров происходит растяжение в своде соляной структуры и сжатие на флангах, в последствии приводящее к смешению (Рис.10). Разломы растяжения с высокой амплитудой наблюдаются в районе западной соляной структуры, разломы менее амплитудные (сложно картируемые) наблюдаются в районе структурного носа Когнысай. Такие разломы могут иметь высокую проводимость, так как вдоль них могут образовываться трещины разрыва, по ним возможно движения солей, заполняющих пустотное пространство вне юрского интервала.

Рисунок 10. Схема формирования разломов в отложениях над сводом соляных подушек [Ulises de Jesus Rodriguez del Angel, 2021]

Заключение. Сурхандарьинская мегасинклиналь состоит из доюрского складчатого фундамента, погруженного на большую глубину, и мезозой-кайнозойского комплекса отложений, образующего два структурных этажа: юрско-палеогеновый (платформенный чехол) и неоген-четвертичный (орогенный). В разрезе фундамента выделяются палеозойские и пермско-триасовые образования с характерной дисгармонией между нижнеюровыми и верхнемеловыми отложениями. В пределах Сурхандарьинской мегасинклинали выделяются четыре основные структурно-тектонические зоны: Байсунская, Келиф-Сарыкамышская, Западно-Сурханская и Восточно-Сурханская. Западно-Сурханская зона представляет собой глубокий прогиб, в котором погружение фундамента достигает 9,5-11,2 км. Местами залегает верхнеюрская формация на глубинах 6-7 км. Восточно-Сурханская зона характеризуется глубиной залегания фундамента от 7,3 до 11,2 км, а карбонатные формации в центре зоны залегают на глубинах до 5,5 км. В области Когнысай, находящейся в надвиговой зоне, основной разлом простирается с юго-запада на северо-восток. Западный блок здесь находится в аллохтонной области (нависающей), что приводит к выходу нижне- и верхнемеловых отложений на поверхность. Солевая тектоника оказывает значительное влияние на структурный план надсолевых горизонтов в поднадвиговых зонах, усложняя их тектонические формы. Афгано-Таджикская впадина была деформирована северо-западным выдвижением Памирского блока, что привело к образованию сложных антиклиналей и синклиналей. Эти структуры подпираются сбросами, и в них заполняются орогенетическими молассовыми обломочными породами мощностью от 1000 до 6000 метров. В Байсунском блоке мощность этих пород колеблется от 0 до 4000 метров.

Список литературы:

1. Абдуллаев Г.С., Богданов А.Н., Эйдельнант Н.К. Современное состояние и перспективы развития геологоразведочных работ на нефть и газ в Сурхандарьинском регионе Республики Узбекистан // Нефтегазовая геология. Теория и практика. - 2020. - Т.15. - №4. - https://doi.org/10.17353/2070-5379/40_2020.
2. Абидов А.А. Генезис нефти и газа и и методика поисков их местоскоплений. -  Ташкент: Фан, 2010. -С. 97-100.
3. Абидов А.А., Убайходжаев Т.И., Абсадыков А.А., Юлдашев Ж.Ю. Перспективы нефтегазоносности Сурхандарьинского синклинория. // Геология нефти и газа. – М., 1987. – С. 20-23.
4. Xia J., Zhong Z etc. The proto-type basin and tectono-paleogeographic evolution of the Tarim basin in the Late Paleozoic Front. Earth Sci., 02 February 2023, Sec. Structural Geology and Tectonics Volume 11 – 2023
5. ДЕФОРМАЦИОННАЯ ИСТОРИЯ И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ ЮГО-ЗАПАДНОГО ГИССАРА (ЮЖНЫЙ УЗБЕКИСТАН) Арк. В. Тевелев, Б.В. Георгиевский, 2012.
6. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ НА НЕФТЬ И ГАЗ В СУРХАНДАРЬИНСКОМ РЕГИОНЕ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН. Институт геологии и разведки нефтяных и газовых месторождений (АО «ИГИРНИГМ»), 2020 г.,Ташкент, Республика Узбекистан.