Разломы
(Морфология, геометрия и кинематика)

1.4. ОСОБЕННОСТИ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ НАДВИГОВЫХ ПОЯСОВ

Залежи углеводородов известны во всех типах дизпликатов и надвиговых систем. Для каждой надвиговой зоны характерен свой устойчивый набор продуктивных структурных ловушек.

Структурные ловушки дизпликатов. Наиболее часто, если судить по количеству литературных примеров, залежи приурочены к взбросо-складкам и осложняющим их структурами на втором месте находятся рамповые антиклинали и на третьем – складки срыва, хотя по суммарным запасам ситуация может оказаться обратной. Во взбросо-складках наиболее крупные и часто встречающиеся залежи углеводородов связаны со сводами антиклиналей в висячем блоке (рис. 1.34,А) (Кучерук, Алиева, 1982; Namson, Davis, 1990; и др.). Известны многочисленные примеры залежей в висячих отсечках (hanging-wall trap) (рис. 1.34,Б). Здесь, пожалуй, наиболее характерны залежи, приуроченные к отложениям, залегающим непосредственно выше детачмента. Небольшие залежи встречаются в лежачих отсечках (footwall trap) (рис. 1.34,А).

В рамповых антиклиналях залежи известны в таких же структурных позициях, что и во взбросо-складках. Наиболее крупные и многочисленные залежи приурочены к сводам антиклиналей, характерны также залежи в висячих отсечках (рис. 1.7 – 1.9, 1.11. 1.35). Складки срыва обычно встречаются реже, чем взбросо-складки и рамповые складки. Однако в тех надвиговых зонах, где эти структуры преобладают, с ними бывают связаны и основные запасы. Таким примером является группа нефтяных месторождений Асмари в Загросской надвиговой зоне Ирана (Hull, Warman, 1970; Koyi, 1988). Но этот район уникален. В других надвиговых зонах обычно встречаются небольшие месторождения в складках срыва, расположенных в лежачем блоке взбросо-складок (рис. 1.34).

Структурные ловушки надвиговых систем. Независимые дизпликаты встречаются только во фронтальных частях надвиговых систем. Обычно же формирование каждого последующего дизпликата приводит к изменению геометрии предыдущего. В чешуйчатых веерах и системах складок срыва этот процесс не приводит к формированию каких-либо особых ловушек, он лишь видоизменяет предыдущие ловушки. Иная ситуация характерна для дуплексов. Здесь практически полностью уничтожаются либо существенно трансформируются сводовые ловушки висячих рамповых антиклиналей, но при этом формируются более крупные ловушки, ограниченные кровельными надвигами (рис. 1.15, 1.16). С такой ловушкой связано самое крупное в надвиговой зоне Скалистых гор газовое месторождение Ватертон (около 110 млрд. м³) (рис. 1.35). Пример залежи в кровле дуплекса приведен также на рис. 1.18. Достаточно часто встречаются залежи, связанные с отдельными чешуями стогообразных дуплексов (рис. 1.23).

Традиционно считается, что стресс вызывает уплотнение пород и, как следствие, отжатие флюида. Свидетельство тому – появление в шлифах новообразований, ориентированных в соответствии с тангенциальным полем напряжений (Лукьянов, Лукьянова. 1987), расплющивание округлых форм, например члеников криноидей (Geiser, 1988а), увеличение плотности пород при одинаковой палеоглубине погружения (Япаскурт, 1982, Лукинов, Шкуро, 1992; и др.). Так как фазовых превращений при этом не происходит (барические минералы появляются в хинтерланде вместе с кливажем), уплотнение связывается в основном с уменьшением пористости и отжатием флюида. По данным П. Гейзера (Geiser, 1988b), процесс уплотнения опережает структурные деформации. В недеформированных частях краевых прогибов уплотнение пород фиксируется на расстоянии нескольких десятков километров от фронта надвиговой системы. Таким образом, при одинаковых палеоглубинах погружения и прочих равных условиях пористость гранулярных коллекторов в надвиговых поясах меньше, чем в смежных недеформированных бассейнах. Уменьшение гранулярной пористости в надвиговом поясе за счет стресса в среднем сопоставимо с дополнительной нагрузкой в 1–1,5 км осадочного разреза, что соответствует уменьшению пористости от 12 до 2% в интервале доскладчатых палеоглубин 1 – 5 км.

Уменьшение гранулярной пористости в надвиговых зонах отчасти компенсируется повышенной трещиноватостью. Известны многчисленные залежи углеводородов, связанные с трещинными коллекторами. Такими примерами могут служить залежи в карбонатных толщах верхнего мела прискладчатого борта Терско-Каспийского прогиба (Шарафутдинов и др., 1990), перми и карбона Скалистых гор Альберты и нижнего палеозоя Аппалачей (Mitra, 1988) и др. Скелет вмещающих пород этих коллекторов характеризуется низкой пористостью (менее 5%) и незначительной проницаемостью (менее 0,2 мД). Трещинная емкость также невелика (1–2%), но она обеспечивает высокую проницаемость и флюидоотдачу в большом объеме пород. Увеличение трещиной емкости с 0 до 1% приводит в среднем к увеличению проницаемости на 100 мД (Смехов, 1974; Groshong, 1988).

Формирование трещинных коллекторов связывается с локальными зонами растяжения в структурах продольного изгиба. Более предпочтительными для образования трещинных коллекторов являются массивные неслоистые толщи. В слоистых толщах растяжение, вызванное большей длиной внешней окружности изгиба, компенсируется межслоевым скольжением (Colman-Sadd, 1978). Трещинная емкость при прочих равных условиях определяется радиусом кривизны пласта (Агамов и др., 1990). Считается, что наиболее благоприятными структурами для образования трещинных коллекторов и сохранения залежей являются своды рамповых антиклиналей с пассивным кровельным надвигом (рис. 1.20, модель Бэнкса–Варбатона). В таких структурах зоны растяжения и трещинообразования локализуются в верхних частях дуплексирующегося комплекса отложений. Сверху они ограничиваются зонами сжатия, вызванными обратными смещениями по кровельным надвигам. Зоны растяжения связываются с прохождением дуплексирующегося комплекса отложений над рамповым уступом.

1.3. Примеры надвиговых структур | Оглавление | 2.1. Геометрия и кинематика сбросовых структур

© Прокопьев А.В., Фридовский В.Ю., Гайдук В.В., 2004