Структурно-геоморфологические и новейшие тектонические исследования при нефтегазопоисковых работах.

Данной проблематике повящена большая литература. Первые обобщающие работы появились уже в 70-ые годы. Наиболее полно они представлены в ранних работах Н.А.Ласточкина (Новейшие движения и размещение залежей нефти и газа. Тр. ВНИГРИ. Вып.324. Недра. ЛО., 1974), в работах под редакцией А.Л.Яншина (1988) и нкоторых других. В настоящем учебном пособии необходимо изложить только самые сущностные достижения в этой области.

Новейшие тектонические движения и структурно-геоморфологическое их отображение в рельефе влияют на формрование и размещение подвижных углеводородов. Этим определяется необходимость изучения и учёта новейших тектонических условий при оценке перспектив нефтегазоносности в совокупности с другими критериями.

Анализ новейших тектонических условий должен базироваться на результатах полного комплекса структрнр-геоморфологических, новейших тнктонических, дистанционных, геофизических и данных по нефтегазоносности. Результаты этого анализа включают следующие положения: 1) количественную оценку рельефообразующих движений, амплитуд и гралиентов амплитуд рельефообразующих движений в абсолютных значениях в виде карт этих движений и деформаций поверхностей выравнивания, а также структрно-геоморфологических характеристик, отрпжающих эти закономерности на специальных картах; 2) данные о положении зон разрывных нарушений; 3) подробное отображения новейшего структурного плана, полученного на основании 1-го и 2-го; 4) геолого-геоморфологические данные об актуальности пликативных и разрывных движений. По оценке перспектив по нефтегазоносности нужно иметь также данные о расположении известных месторождений, нефтегазопроявления и о непродуктивных структурных формах, о составе залежей, удельных запасах, стратиграфическом этапе нефтегазвых скоплений и месторождения полезных ископаемых.

Дальнейший анализ сводится к выявлению связей между новейшими тектоническими, структурно-геоморфологическими характеристиками, показателями нефтегазоносности и использовании этих связей при комплексной оценке перспектив. При этом следует стремиться к сопоставлению тех и других параметров при близких прочих условиях. Например, распределение залежей относительно новейших тектонических характеристик в одних и тех же продуктивных горизонтах, учитывая изменения в мощностях и качестве вышележащейтолщи. В то же время, надо избегать фетишизации новейшего тектонического фактора. Его роль зависит от условий изменения от ведущего фактора до нулевого. Например, отсутствие месторождений в прибортовых зонах нефтегазоносного бассейна. может быть связано не с большими амплитудами новейших поднятий, а с выклиниванием региональных изолирующих горизонтов или с отсутствием структурных ловушек на крутых моноклинальных флексурах.

Оптимальные значения новейших тектонических и структурно-геоморфологических показателей для положительной оценке перспектив каждой нефтегазоносной провинции, облвси или района являются индивидуальными. Они могут быть определены только импирически, путём изучения рапределения залежей, нефтегазопроявлений и непродуктивных структурных форм относительно различных характеристик новешего тектонического и структурно-геоморфологического анализа. Важнйшее значение имеет комплексирование новейших тектонических и структурно-геоморфологических исследований с прямыми методами поисков нефти и газа. При этом следует иметь в виду, что структурно-геоморфологические и новейшие тектонические равнозначны геофизическим, газовво-эманационным, микробиологическим, тонометрическим и др. аномалиям. Это обстоятельство позволяет выявлять зоны интенсивной вертикальной миграции углеводородов, а не зоны их концентрации в осадочном чехле. Вместе с тем, применение этих методов позволяет углубить прогноз и сделать его более эффективным.

На современной стадии развития проблемы о рельефообразующих движениях в размещении и формировании залежей углеводородов закономерности связи между морфотектоническими характеристиками и показателями нефтегазоносности можно сформулировать в следующем виде.

1. Перспективными в отношении нефтегазоносности являются любые по времени заложения положительные стрцктурные формы.

2. Прирост амплитуд высот структурных форм за кайнозой во многом определяет вероятность обнаружения в них залежей, их состав, свойства и стратиграфический диапазон нефтегазоносности. С увеличением активности возрастает вероятность продуктивности структурных ловушек. Наиболее активные структурные формы в газоносном отношении являются наиболее перспективными, а неактивные – наиболее перспективные в нефтеносности.

3. С ростом активности структурных ловушек и амплитуд новейших поднятий увеличивается вероятность обнаружения в нефтяных залежах нефтей большой плотности, повышенным содержанием смол, асфальта, серы.

4. Наиболее перспективными в отношении нефтегазоносности являются ловушки, расположенные на участках, испытывабщих поднятия в новейший этап без существенных изменений в морфологии структурных форм. Наименее перспективными считаются формы, гипсометрическое положение которых за это время изменилось в обратном направлении.

5. Унаследованные движения антиклинальных структурных форм и общие поднятия играют положительную роль в концентрации углеводородов,. только при определённом умеренном диапазоне этих движений, определяемом глубиной заложения продуктивного горизонта и литологическими условиями. За верхним пределом указанного диапазона эти факторы вызывают разрушающее действие.

6. В нефтегазоносных провинциях газовые залежи тяготеют больше к зонам новейших и молодых поднятий. Нефтеносные – к зонам погружения.

7. Газово-нефтяные МПИ по новейшим тектоническим условиям формирования и размещения близки к газовым месторождениям.

8. Активные в новейший тектонический этап зоны разрывных нарушений наибольшее влияние оказывают на размещение газовых месторождений чаще всего отрицательное в случае их повышенной активности и положительные, когда они слабо активны и не проникают до земной поверхности (криптоморфные). Структурные формы пространственно приуроченные к активным разрывным нарушениеям,.. отличаются наибольшими запасами углеводородов и более широкими диапазонами нефтегазоносности. Вместе с тем,… значительное количество продуктивных структурных форм пространственно и генетически не связано с известными разломными зонами.

9. Благоприятствующим в отношении нефтегазоносности являются зоны повышенных горизонтальных градиентов новейших движений.

ЭВОЛЮЦИЯ РЕЛЬЕФА И РОССЫПИ

16. Общие термины и определения.

Исследование россыпей. Происхождение россыпей и становление методик поисков по ним коренных источников впервые в России описал М.В.Ломоносов в 1759 г. Он обратил внимание на то обстоятельство, что золото и другие тяжёлые минералы переносятся в горных ручьях и сосредотачиваются в низинах. Поднимаясь вверх по водотокам можно найти коренные жилы. М.В.Ломоносов указал также способ промывки золотоносных песков. Он ни чем не отличается от современной промывки грунта в доводочном ковше. Однако, условия того времени, связанного с отсутствием организованного промысла, отодвинули открытие и разработку россыпей России на 74 года. Лишь в 1814 году на Урале после открытий Л.И.Брусницыным россыпей золота началась их промышленная эксплуатация. Большую роль в исследованиях россыпей в России сыграли работы А.П.Карпинского и П.К.Яворского. Начало систематического изучения россыпей связывается с советским и учёными и практиками Б.А.Билибиным, И.С.Рожковым, В.С.Трофимовым, Е.В.Шпнцером, Н.А.Шило, Ю.Н.Трушковым, А.В.Хрипковым, Е.З.Горбуновым, Г.Б.Жилинским, А.А.Кухаренко, Г.П.Валаровичем, Ю.П.Казакевич, А.П.Сиговым, И.П.Карташовым, Г.В.Нестеренко, Н.Г.Бондаренко, А.Г.Желамским, О.В.Кашменской, Е.И.Тищенко и мн. др.

Общеизвестно, что россыпи являются более экономичным способом добычи полезных ископаемых, нежели эксплуатация коренных источников. Больше половины всего олова, алмазов, минералов титан-пироксеновой группы добывается сейчас из россыпей. При этом в последние десятилетия наблюдается устойчивая тенденция увеличения доли добычи из древних и ископаемых россыпей. В США и России, например, потенциальные запасы золота связывают с третичными, меловым и палеозойским аллювиальными и прибрежно-морскими отложениями. В целом считается, что сырьевые ресурсы, связанные с россыпями весьма велики. Холошо известно, что большинство коренных источников полезных металлов найдено благодаря изучению россыпей.

Анализ и генетический смысл понятия «россыпь». Существует много определений понятия «россыпь». Ю.А.Билибин, рассматривая развитие россыпи в узком временном интервале, которым является место в эрозионном цикле, понимал под этим термином рыхлые или сцеметированные скопления обломочного материала, содержащего то или иное полезное ископаемое. При этом, основное внимание уделялось изучению вмещающих полезный компонент толщи. Выяснялась её генетическая принадлежность, возраст, литология и минеральный состав. К основным параметрам россыпи относят глубину залегания, каменистость, глинистость, льдонасыщенность, водонасыщенность разрабатываемость грунтов. Но по этим параметрам, например, нельзя судить о возрасте и генезисе россыпи, особенно в случае многослойного строения единой продцктивной толщи, включающей в едином разрезе металлоносные отложения разных генетических типов и возраста. Изучая такие тощи в Ленском золотоносном районе, Ю.П.Казакевич предложила под россыпью понимать не всю рыхлую толщу, содержащую пласты с золотом, а сам пласт. Она предложила его выделять в качестве классификационной единицы.

Многие исследователи предлагали различные значения этого понятия. А.В.Хрипков, проведший анализ всех значений понятия «россыпь» подчёркивает, что россыпь – это не простое скопление металла, а природное естественное распределение полезных компонентов, которое обладает целым рядом закономерностей, принципиально отличающихся от закономерностей вмещающих её обломочной среды. Возраст вмещающих россыпи осадочных слоёв характеризует лишь время консервации полезных минералов, высвободившихся порциями из коренных источников в разное время. Эти выводы были признаны справедливыми большинством ведущих россыпников страны, так как отсюда вытекает важный следствия. Россыпи и вмещающие их породы являются неоднородными образованиями. Следовательно, решение вопроса о генезисе россыпи надо искать, не только в изучении рыхлых толщ, но и в эволюции самой россыпи. В таком случае общая формулировка понятия россыпь должна звучать следующим образом. Россыпь – это закономерная проекция каждой фракции гидравлической крупности или концентраций полезных минералов из источника на земную поверхность под влиянием экзодинамических процессов, законсервированная на различных этапах её развития.

Основными параметрами россыпи являются её генезис, возраст и морфология. Но это требует развёрнутого пояснения.

Происхождении россыпей (генезис). Информация о генезисе получается в процессе всестороннего изучения изменения гранулометрического спектра, средних содержаний, запасов, окатанности, уплотнённости, среднего веса зёрен в изучаемой фракции, количества сростков, характера деформаций, наличия и мощности высокопробных оторочек, гипергенноно «нового» металла, а также тщательного изучения факторов россыпеобразования. Для алмазов генезис россыпи выясняется по изменению гранулометрического спектра, срелних содержаний и запасов, степени износа, растворения первичной эндогенной формы, средних весов, как самих алмазных зёрен, так и минералов-спутников, степени их расколотости, наличию и мощности келифитовых оторочек на пиропе и лейкоксеновых на пироильмините.

По комплексу типоморфных признаков главных полезных компонент в россыпях и их минералов-спутников определяется формационный тип коренного источника, за счёт которого образовалась россыпь. Например, в России определяется 5 главных золоторудных формаций: золото-кварцевая, золото-серебряная, золото-редкометалльная, золото-сульфидная и золото-сурьмяеая, золото в которых обладает конкретными типоморфными признаками.

Возраст россыпей. Определения возраста россыпей ограничиваются датировками возраса вмещающих отложений, которые соответствуют времени их консервации и совершенно не дают представления о длительности и сложной этапной эволюции самих россыпей. Ю.А.Билибин подчёркивал, что металлоносный пласт представляет собой образование не вполне одновременное не только по вертикали, но и по длине россыпи. Любой пласт, по его мнению, образование разновременное, и чем ниже по течению, тем древнее его возраст. Таким образом, для определения возраста россыпи необходимо найти надёжные критерии для определения времени высвобождения разновременных порций полезного минерала из коренного источника. К тому же, надо иметь данные о времени поступления отдельных его порций в долину.

По-видимому, возраст сложной россыпи охватывает значительный интервал времени от начала поступления первой порции в долину до того вроемени, когда начнётся его консервация. В этом временном интервале весьма важно различать число порций поступающего металла в россыпь, обычно соответствующее количеству эрозионных циков и этапов россыпеобразования. Возраст россыпей также определяется в процессе реконструкции размытой части коренного источника, либо непосредственно при изучении самого полезного ископаемого.

Морфология россыпей. Россыпь минералов с повышенной массой не является обособленным геологическим телом. Она не имеет чётких литолого-стратиграфических границ и определяется пока общепринятыми предельными лимитами бортовых содержаний полезного минерала. При оконтуривании морфология россыпи может иметь самую разнообразную форму в плане, не зависящую от струйчатого и косослоистого строения аллювия, а отражающую морфологию и условие залегания коренного источника. Россыпь не имеет в плане литологических границ. На сегодня принята следующая классификация россыпей, различающихся по своим морфологическм признакам: одноструйчатые, лентообразные, линзовилные, чётковидные, гнездовидные, изометричные или блямбовидные, неправильной формы, многоструйчатые, расчленённые по террасам.