Геотектоника, 2020, № 5, стр. 70-87

ВВЕДЕНИЕ

Рассмотрение объектов нефтегазонакопления, условия образования которых еще не изучены полностью, всегда привлекали внимание исследователей в связи с необходимостью определения стратегии дальнейших работ [1]. Поэтому факт выделения на площадях Каспия десяти крупных по площадным размерам объектов, названных главными узлами нефтегазообразования, заслуживает определенного внимания. Четыре объекта расположены в исследуемом регионе [2]. На отдельных площадях, в пределах подобных узлов нефтегазообразования, выполнено бурение до глубины 7 км. При этом получены интересные данные об интервалах разреза, обогащенных углеводородами [3].

В процессе региональных исследований 2017 г. [4] в районе Северного Каспия, где выделены автономные узлы нефтегазонакопления, были обнаружены крупные по площадным размерам аномальные ареалы эмиссии углеводородов. Для выявления этих региональных ареалов были использованы преобразования спектрозональных космических снимков Landsat-7 [17]. Согласно поставленным задачам того этапа работ, преобразования космоснимков были выполнены только для части “сцены” (наименование комплекта одновременно заснятых спектрозональных снимков единого участка). Вопросы геологической природы обнаруженных объектов остались открытыми.

В последующие годы начатые ранее исследования, были продолжены и завершены преобразования космоснимков для всей “сцены”. Математические расчеты выполнены с использованием метода дистанционной флюидоиндексации [5]. Полученные для всей “сцены” материалы подтвердили наличие в исследуемом регионе крупных аномалиеобразующих объектов, геологическая природа которых предварительно была связана с очагами генерации углеводородов [4], возможно, близкими по своей природе к узлам нефтегазогенерации [4].

Методика обнаружения ареалов флюидонасыщения на основе технологии дистанционной флюидоиндексации была разработана автором для прогнозирования по спектрозональным космическим снимкам залежей углеводородов [5, 12]. Возможность подобного прогнозирования определяется двумя факторами:

‒ первым фактором является вертикальная миграция углеводородов из залежи к земной поверхности и поступление микродоз газообразных углеводородов в трансграничную зону литосфера–атмосфера [5, 14, 15];

‒ вторым фактором являются различные физико-химические преобразования в этой зоне, которые вызваны поступлением углеводородов и приводят к аномальным изменениям отражательной способности участков земной поверхности [10, 12, 16].

Использование математических методов для преобразования комплекса спектрозональных космических снимков [17] позволяет прогнозировать объекты, которые сопровождаются эмиссией углеводородов [5, 13].

В результате выполняемой обработки рассчитывается показатель ‒ индекс флюидонасыщения, пропорционально зависящий от насыщения флюидами углеводородов припочвенных горизонтов. Вычисляется этот индекс по линейным уравнениям, в которых независимыми переменными являются величины интенсивности фототона в интервалах соответствующих спектральных зон космических снимков. Уравнения, которые используются с целью вычисления индекса флюидонасыщения для легких углеводородов и тяжелых, различаются. Получаемые результаты оформляются в виде карт изолиний индекса флюидонасыщения легкими или тяжелыми углеводородами. В качестве условных единиц измерения полученных результатов используются или баллы, или единицы стандартного отклонения. Оценка эффективности нового метода по результатам ретроспективного анализа, в которую входит сопоставление аномалий флюидонасыщения с ранее выявленными месторождениями и нефтегазопроявлениями, составила ~70%. [5, 12], также были определены возможности метода для выделения нефтегазоносных объектов на шельфе Северного Каспия [4, 13].

Дополнительно к методике непосредственного обнаружения залежей углеводородов также был сформирован вариант регионального прогнозирования, основной задачей которого рассматривается выявление зон нефтегазонакопления. Принятая для исследуемого региона методическая схема обработки спектрозональных снимков с использованием метода дистанционной флюидоиндексации в региональном варианте практически не отличается от используемых ранее схем [4, 5, 13].

Автором статьи проведен анализ полученных результатов расчета индекса флюидонасыщения с использованием комплекса геолого-геофизических данных [2, 7]. Целью статьи является изучение геологической природы объектов, обуславливающих на площадях Северного Каспия крупные по площадным размерам аномалии углеводородного насыщения верхних горизонтов литосферы (рис. 1).

Рис. 1.

Расположение исследуемого региона. 1 – площадь исследований; 2 – контуры анализируемой “сцены”

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК

Основным тектоническим элементом региона в северной его части является Сарматско–Туаркырская рифтовая система (рис. 2), которая включает Донбасс-Зеравшанский трансрегиональный сдвиг. Южнее данной рифтовой системы (в центре района исследований) расположены площади Манычского рифта, который на востоке пересекается сближенной системой Ногайского и Предкавказско‒Мангышлакского рифтов. Два этих структурных элемента разделены трансрегиональным Аграхан‒Атырауским сдвигом [2].

Манычская рифтогенная зона

Манычская рифтогенная зона примыкает с юга к Сарматско‒Туаркырской рифтовой системе (см. рис. 2). Она развивалась на разнородном сладчато-блоковом основании Скифской плиты, погружение которой составляло 4–6 км, возрастные пределы – от верхов протерозоя до палеозоя [2]. Наибольшие мощности осадочных отложений (терригенно-карбонатные и вулканогенные толщи перми‒триаса) в пределах этой рифтогенной зоны ожидаются в центральной части Каспия. По данным [2] предполагается, что рассматриваемая рифтогенная система распадается на отдельные желобы‒грабены, разделенные блоковыми поднятиями. Эти изменения структуры рифта, возможно, обусловлены развитием секущих разломно-сдвиговых элементов.

Рис. 2.

Схема основных тектонических элементов исследуемого региона (составлена с использованием данных [2, 7]). Обозначены линии профилей: А‒А', Б‒Б'. 1 – региональные сдвиги: I – Донбасс–Зеравшанский, II – Южно-Эмбинский, III – Аграханский; 2–5 ‒ рифтогенные системы: 2 ‒ севернная ветвь Сарматско-Туаркырской рифтовой системы в составе фрагмента кряжа Карпинского, рифтогенно преобразованного в позднем девоне, 3 ‒ южная ветвь Сарматско-Туаркырской рифтовой системы в составе блоков кряжа Карпинского с редуцированным низкоскоростным слоем консолидированной коры, 4 – Манычская рифтовая зона, 5 – объединенные Ногайская и Предкавказско-Мангышлакская рифтогенные системы; 6 – Западно-Каспийская разломная система; 7 – крупный сдвиг; 8 – эпицентры региональных аномалий индекса флюидонасыщения; 9 – граница “сцены”

НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ КАСПИЙСКОГО РЕГИОНА

Платформенный чехол на площадях Северного Каспия представлен в основном верхнепермско‒кайнозойским комплексом преимущественно терригенного состава. Осадочная толща включает кроме пермь‒триасовых отложений терригенные и карбонатно-терригенные породы юрского‒неогенового возраста. В Терско-Каспийском прогибе на юге региона сформирован мощный карбонатный комплекс мезозоя–эоцена, перекрытый преимущественно глинисто-песчаными отложениями майкопской свиты олигоцен‒миоценового возраста и породами неоген‒антропогена.

Проблемам нефтегазоносности исследуемого региона посвящено большое число публикаций [1, 2]. Основными этапами формирования нефте-газоматеринских толщ Северного Ксапия являются ранний карбон, триас‒средняя юра и эоцен‒плиоцен. На шельфе установлено пять месторождений и все они расположены в пределах анализируемой “сцены” (рис. 3). На площадях южного вала Ракушечного поднятия обнаружены залежи нефти, выделяемые как месторождение имени Филановского. Запасы нефти позволяют относить этот объект к категории крупных месторождений.

Рис. 3.

Карта региональных аномалий флюидонасыщения легкими углеводородами, составленная с использованием метода дистанционной флюидоиндексации. Обозначены линии профилей: А‒А', Б‒Б'. 1 – контуры “сцены”; 2 – граница аномальных ареалов индекса флюидонасыщения легкими углеводородами: I – Каспийский, II – Кизлярский, III – Тюб-Караганский, IV –Аграханский; 3 – участки снимков со значительными скоплениями облачности; 4 – месторождения углеводородов, выделенные в пределах “сцены” (цифры в кружках): 1 ‒ Ракушечное, 2 ‒ Филановского, 3 ‒ Широтное, 4 ‒ Хвалынское, 5 ‒ 170-й км; 5 – контур (а) фрагмента увеличенного космического снимка, по [17]; 6 – главные узлы нефтегазообразования (цифры в треугольниках): 1 – Кизлярский, 2 – Мангышлакский, 3 – Прорвинский, 4 – Аграханский

Вопросы о развитии на этих площадях нефтегазовых объектов типа узлов нефтегазообразования рассматриваются редко. И.Ф. Глумов с соавт. в работе [2] фактически выделяют эти узлы в виде площадей, ограниченных окружностями, но авторы работы не приводят определения этих геологических образований и не сопровождают аргументацией их обоснование. В представленной статье указывается высокая корреляция геологических объектов этого типа с аномальными ареалами флюидонасыщения.

В работе [3] приводится информация о результатах бурения на месторождениях Азери–Чираг-Гюнешли и Шах-Дениз. Скважинами в пределах этих месторождений на глубинах до 7 км обнаружены многочисленные разуплотненные тела, которые могут служить путями миграции и зонами нефтегазонакопления. При обобщении данных по глубокому бурению в пределах Южного Каспия [3] был сделан вывод о возможности выделения пяти автономных очагов нефтегенерации (узлы нефтегазообразования, по [2]).

Полученные с использованием метода дистанционной флюидоиндексации данные могут в определенной мере расширить представления о нефтегазоносности региона. Так, на карте региональных аномалий индекса флюидонасыщения отображены площади повышенной эмиссии углеводородов (см. рис. 3). Хотя значимость подобной информации для региональной оценки перспектив нефтегазоносности пока неясна, но она позволяет привлечь внимание к этим площадям. Региональные аномалии, форма которых приближается к изометричной, именуются в дальнейшем ареалами флюидонасыщения. Задача расшифровки геологической природы этих аномалий является основной для выполняемых исследований. Согласно имеющимся на приведенной карте (см. рис. 3) дополнительным данным, в пределы обработанной “сцены” попадают различными своими частями только три узла нефтегазообразования:

‒ Кизлярский аномальный ареал с Кизлярским узлом нефтегазообразования;

‒ Аграханский аномальный ареал с Аграханским узлом нефтегазообразования;

‒ Мангышлакский узел нефтегазообразования, который почти полностью охватывает площадь “сцены”.

Автономность аномалии образующих объектов, соответствующих первым двум аномальным ареалам, позволяет предполагать и возможную автономность остальных двух (Каспийского и Тюб-Караганского ареалов), объединяемых в единый Мангышлакский узел, что, возможно, связано с несколько излишней генерализацией имеющейся информации. С учетом приведенных данных представляется обоснованным отметить высокий коэффициент корреляции, с которым узлы нефтегазообразования, намеченные по геологоразведочным материалам [2, 3], соотносятся с аномальными ареалами флюидонасыщения. Уточнение границ узлов нефтегазообразования с привлечением данных о контурах ареалов эмиссии углеводородов в пределах исследуемой площади, возможно, будет способствовать решению вопросов оценки перспектив нефтегазоносности региона.

АНАЛИЗ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АРЕАЛОВ ФЛЮИДОНАСЫЩЕНИЯ

Учитывая информативность комплекса геолого-геофизических характеристик, используемых при описании региональных тектонических элементов исследуемых площадей, для дальнейшего рассмотрения приняты четыре наиболее значимых параметра. В качестве данных параметров выбраны структурные поверхности предмелового возраста и кровли консолидированной коры, глубины поверхности Мохо, а также поле силы тяжести.

Тюб-Караганский ареал

Наиболее интенсивной региональной аномалией индекса флюидонасыщения легкими углеводородами (до 26 баллов), обнаруженной на шельфе Среднего Каспия, является Тюб-Караганский ареал (см. рис. 3). При этом данный ареал характеризуется минимальными площадными размерами и максимально высокими значениями горизонтального градиента. В тектоническом плане этот объект находится в узле пересечения (см. рис. 2) трех рифтогенных систем ‒ Манычской, кряжа Карпинского и Предкавказско-Мангышлакской, ‒ а также на пересечении зоны Донбасс-Зеравшанского трансрегионального сдвига с Аграхан-Атырауской сбросо-сдвиговой системой.

Согласно данным по структуре кровли предмелового возраста Тюб-Краганский ареал расположен на границе Тюб-Караганского вала с локальной депрессией, входящей в состав Джанайско-Зюдевской зоны прогибов (рис. 4). Впадины Джанайско-Зюдевской зоны рассматриваются [2] как присдвиговые структуры. В эпицентральной части Тюб-Караганского ареала по кровле предмеловой поверхности выделена положительная форма амплитудой до 100 м (см. рис. 4).

Рис. 4.

Структурная карта поверхности предмелового возраста (составлена по данным [2], с изменениями и дополнениями). Рамка рисунка принята в соответствии с границей космического снимка. 1 – стратоизогипсы домеловой поверхности; 2 – границы аномальных ареалов флюидонасыщения: I – Каспийский, II – Кизлярский, III – Тюб-Караганский, IV – Аграханский; 3 – эпицентры региональных аномалий индекса флюидонасыщения; 5 – региональные сдвиги; 6 – Западно-Каспийская разломная система

На карте гравитационного поля (рис. 5) Тюб-Караганскому ареалу флюидонасыщения соответствует относительно локальное понижение, возможно, обусловленное крупной депрессией осадочного чехла и наличием зоны дезинтеграции в пределах участка со сложной разломной структурой (см. рис 2, см. рис. 5).

Рис. 5.

Карта изолиний поля силы тяжести в условном уровне (по данным [2], с дополнениями). Рамка рисунка принята в соответствии с границей космического снимка. 1 – изолинии поля силы тяжести; 2 – граница аномальных ареалов индекса флюидонасыщения; 3 – эпицентры региональных аномалий флюидонасыщения; 4 – региональные сдвиги; 5 – Западно-Каспийская разломная система

Тюб-Караганский ареал обладает максимальными значениями горизонтального градиента. Опираясь на аналогии с аномалиями потенциальных полей, правомочно допущение, что верхняя кромка этого объекта расположена на небольшой глубине от дневной поверхности. Косвенным подтверждением высказанного предположения является нахождение этого ареала в пределах площади с амплитудой современных вертикальных движений до +3 мм/год, при том, что для шельфа Каспия характерна общая тенденция погружения.

Аграханский ареал

На юге Каспийского региона выявлен Аграханский ареал. Однако, значительная часть площади Аграханского ареала покрыта редкой облачностью, которая затрудняет анализ части площади объекта. В пределах изученного фрагмента ареала интенсивность его аномального поля аналогична Каспийскому ареалу (18 баллов). Эпицентральная часть Аграханского ареала приурочена (см. рис. 2, см. рис. 3) к узлу пересечения трансрегионального Аграханского сдвига с Западно-Каспийской разломной зоной, при этом ареал располагается в пределах Предкавказско‒Мангышлакской рифтовой зоны.

В отличие от Кизлярского ареала эпицентральная часть Аграханского ареала совпадает с площадью сближенных в плане Кизлярской и Сулакской высокоамплитудных впадин приразломного типа (рис. 6). Увеличение мощности осадочных отложений в этих впадинах, а также общее разуплотнение геологического пространства в тектоническом узле активной области дезинтеграции определили возникновение обширной зоны с пониженными значениями гравитационного поля до 2 мГл в локальных эпицентрах (см. рис. 5).

Рис. 6.

Отрицательные структуры кровли консолидированной коры и принадвиговые впадины осадочного чехла (по данным [2], с дополнениями). 1 – изолинии кровли консолидированной коры, км; 2 – отрицательные структуры кровли (обозначены буквами): а – Каспийская, б – Кизлярская, в – Тюб-Караганская, г – Аграханская; 3 – региональные сдвиги; 4 – Западно-Каспийская разломная система; 5 – приразломные впадины в структуре осадочного чехла: 1 – Джанайско–Зюдевская система прогибов, 2 – Кизлярсая впадина, 3 – Сулакская впадина; 6 – эпицентры региональных аномалий индекса флюидонасыщения; 7 – граница аномальных ареалов флюидонасыщения: I – Каспийский, II – Кизлярский, III – Тюб-Караганский, IV – Аграханский; 8 – контуры “сцены”; 9 – линии профилей А‒А' и Б‒Б', для которых построены геолого-структурные модели

Аграханский тектонический узел является единственным на площадях исследуемой “сцены”, в пределах которого на глубинах 5 км отмечены аномальные величины регионального поля температур ~300°С.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Рассматриваемые параметры измерены на шельфе с различной детальностью и точностью, что может объяснять отличия признаков для отдельных ареалов. На основании общего набора характеристик определим геолого-структурную модель обстановок формирования объектов, с которыми связаны аномальные ареалы флюидонасыщения. Для этого определим основные факторы, способствующие образованию ареалов:

• первым фактором является формирование в литосфере крупных автономных узлов тектонической дезинтеграции;

• вторым фактором является накопление в этом раздробленном пространстве высокоинтенсивных напряжений раздвигового типа, возможно, сопровождающееся вращательным моментом растягивающих усилий;

• третьим фактором являются глубинные процессы, которые обусловили локальные изменения структуры кровли консолидированной коры, а также поверхности Мохо.

Глубинные преобразования земной коры в узлах сопряжения деструкции с раздвиговыми подвижками

Анализ структуры кровли консолидированной коры в пределах “сцены” показывает, что возникновение аномальных ареалов приурочено к участкам понижения кровли консолидированной коры (см. рис. 6). Самая большая глубина кровли (~14 км) установлена вдоль границы кряжа Карпинского для Тюб-Караганского и Каспийского ареалов. Для Аграханского ареала этот параметр составляет ~11 км, для Кизлярского ареала он составляет 8 км, при этом наблюдается корреляция глубины залегания кровли коры с интенсивностью флюидонасыщения. Интенсивность аномалий соответственно понижается постепенно от 26, 19, 18 и до 13 баллов, но действительно и обратное утверждение: на участках отсутствия погружений кровли консолидированной коры в исследуемом регионе отсутствуют и аномальные ареалы флюидонасыщения.

Глубинным фактором, совпадающим для всех четырех ареалов, является приуроченность этих объектов к участкам локального повышения поверхности Мохо (рис. 7). В соответствии с картой изолиний глубин поверхности Мохо утонение земной коры соответствует следующим объектам:

Рис. 7.

Карта изолиний поверхности Мохо (по данным [2], с дополнениями). 1 – изолинии кровли Мохо; 2 – региональные сдвиги; 3 – Западно-Каспийская разломная система; 4 – крупный сдвиг; 5 – граница аномальных ареалов флюидонасыщения; 6 – эпицентры региональных аномалий индекса флюидонасыщения; 7 – контуры “сцены”

‒ на 0.5 км ‒ Каспийскому и Тюб-Караганскому объектам;

‒ на 0.3 км ‒ Кизлярскому объекту;

‒ на 0.7 км ‒ Аграханскому объекту.

Природа изменений структуры глубинных горизонтов неизвестна, однако, сам факт высокой корреляции региональных аномалий флюидонасыщения с преобразованиями на значительных глубинах позволяет допускать связь этих аномалий с глубинными процессами.

Региональное поле температур повышается с севера на юг вдоль системы Аграханского разлома. Только для площадей Аграханского ареала установлены аномально высокие температуры, достигающие 300°С на глубине 10 км. Далее на юг этот параметр заметно повышается, что, возможно, связано с общим сокращением толщины земной коры и дальнейшим развитием современных процессов раздвигообразования.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Сопряженное воздействие рассмотренных факторов способствует формированию объектов, которые сопровождаются на поверхности аномальными ареалами эмиссии углеводородов. Интерпретация геологической природы этих объектов выполнена на основе сравнения отмечаемых ранее аномальных изменений геолого-геофизических параметров внутри контуров ареалов с аналогичными параметрами за пределами контуров. Повторяемость этих изменений внутри контуров аномальных ареалов позволяет определить обстановки, благоприятные для формирования изучаемых объектов. Геолого-структурная модель обстановок формирования этих образований в пределах Северо-Каспийского региона представлена в виде двух профилей (см. рис. 8).

Рис. 8.

Геолого-структурная модель обстановок формирования крупнообъемных флюидизитов в пределах Северо-Каспийского региона. Линии профилей: А‒А' (а); Б‒Б' (б). Обозначено: ИФЛ ‒ индекс флюидонасыщения легкими углеводородами. Обозначена кровля: Ф₁ – консолидированной коры; Ф₂ – разновозрастного фундамента. 1 – центральный канал и прилегающая к нему часть флюидизитов с высокими концентрациями углеводородов; 2 – прогнозируемые крупнообъемные флюидизиты: I – Каспийский, II – Кизлярский, III – Тюб-Караганский, IV – Аграханский; 3 – трансрегиональные сдвиги: 1 –Донбасс–Зеравшанский, 2 – Аграхан–Атырауский; 4 –интервалы разреза с преобладанием обстановок растяжения, включающие присдвиговые впадины: ДЗп – зона Джанайско-Зюдевских прогибов, Кв –Кизлярская впадина, Св – Сулакская впадина; 5 – интервал разреза с выявленными месторождениями углеводородов

По полученным геологоразведочным данным интенсивная раздробленность на исследуемых площадях характерна преимущественно для отложений домелового возраста, поэтому мы полагаем, что тектоническая обстановка, способствующая возникновению объектов, обуславливающих аномальные ареалы флюидонасыщения, сложилась на исследуемых площадях в предмеловой период его развития. Основным условием формирования этих объектов является наличие в регионе сдвигов в режиме транстенсии, происходивших по крупным трансрегиональным системам разломов. Узлы пересечения этих структурных элементов являются критическими точками разрядки высокоамплитудных тектонических напряжений, что определило (см. рис. 2, см. рис. 3) плановое расположение автономных узлов интенсивной деструкции и разуплотнения геологического пространства.

Совпадение (в трех случаях из четырех) с контурами аномалий локальных минимумов поля силы тяжести подтверждает наличие подобных областей деструкции и разуплотнения в пределах аномалий флюидонасыщения (см. рис. 5). Так, минимум гравитационного поля в контуре Аграханского ареала идеально совпадает с эпицентром последнего. В пределах Кизлярского ареала с локальным минимумом поля Δg совпадает эпицентр аномалии флюидонасыщения тяжелых углеводородов. К западной границе Тюб-Караганского ареала приурочена эпицентральная часть значительного по интенсивности и по площадным размерам гравитационного минимума (см. рис. 5).

Автором предлагается следующая схема интерпретации системных процессов, которые способствовали формированию вещественно-структурных образований, обуславливающих аномальные ареалы флюидонасыщения. В предмеловое время в регионе происходила активизация крупноамплитудных сдвиго-раздвиговых подвижек в режиме транстенсии, что сопровождалось смещением крупных блоков земной коры и способствовало возникновению в литосфере автономных образований значительных объемов, подверженных интенсивной дезинтеграции и раздвиговым деформациям вплоть до разрыва сплошности хрупких литофицированных разностей. Резкое падение давления внутри этих автономных образований в связи со значительными сдвиго-раздвиговыми подвижками и возникновением пустот неизбежно сопровождалось эффектом декомпрессии, что, способствовало запуску процессов геохимических и фазовых преобразований, обуславливающих отделение флюидов от литофицированной матрицы. Флюиды заполняли возникшие здесь пустоты. В условиях доминирующего сдвиго-раздвигового режима этап декомпрессии мог быть продолжительным. Возникающий на смену раздвигу краткосрочный этап сжатия обеспечивал транспортировку накопившихся флюидов в пределы верхних горизонтов разреза. Периодически повторяющиеся циклы активизации растяжений, сменяющиеся затем сжатием, возобновляли все описанные процессы и обеспечивали транспортировку флюидов из глубоких горизонтов в верхние, где давление близко к атмосферному. Формирующиеся в этих автономных узлах вещественно-структурные образования, представляющие собой дезинтегрированную массу раздробленных пород, насыщенную газообразными и жидкими флюидами, автор предлагает именовать крупнообъемными флюидизитами.

Перемещения флюидов из нижних этажей в верхние происходили в обстановках краткосрочнных периодов аномального увеличения давления. Поэтому высока вероятность возникновения здесь условий, аналогичных условиям эксплозивного типа. В таком случае объясняется соответствие эпицентральным частям ареалов флюидонасыщения мелких блоков ромбовидной формы, ограниченных разломами. То обстоятельство, что подобные блоки установлены только для Кизлярского и Каспийского ареалов, возможно, обусловлено более высоким качеством сейсморазведки на площадях, отработанных ПАО “Нефтяная компания "Лукойл” (г. Москва, Россия) [2]. Положительные структурные формы в центральной части этих блоков, возможно, связаны с эруптивным типом образований центральных каналов в осевых частях крупнообъемных флюидизитов.

В случае, когда степень дезинтеграции в пределах автономных узлов деструкции очень велика, ‒ так, например, происходит в Тюб-Караганском объекте ‒ горизонтальное сечение флюидизита минимальное, их границы четкие, аномалии флюидонасыщения характеризуются интенсивными горизонтальными градиентами (см. рис. 3, см. рис. 8). Если автономный узел связан с менее активными дизъюнктивными зонами, то вмещающие породы в меньшей степени подвержены деструкции, и поэтому оказывают большее сопротивление эксплозивному воздействию. При этом контуры ареала расширяются, а горизонтальные градиенты существенно уменьшаются. В подобных случаях возможно возникновение дополнительных боковых каналов-сателитов, таких как каналы, создающие мелкие осложнения аномалий Каспийского и Кизлярского флюидизитов.

Основная масса флюидов внутри контура флюидизитов по своему составу, вероятно, подобна поступлениям из углеводородных залежей. Современное положение верхней кромки флюидизитов для Кизлярского и Каспийского ареалов, полагаем, соответствует уровню раннего мела. Для Тюб-Караганского и Аграханского ареалов верхняя кромка предполагается на более высоких уровнях (рис. 8).

Предлагаемая схема формирования крупнообъемных флюидизитов в некоторых позициях близка к предположению об “очагах возбуждения”, изложенному в работе [3] для характеристики флюидизитов Южного Каспия. Однако схема формирования крупнообъемных флюидизитов на основе эффекта декомпрессии представляется более адаптированной к полученным данным.

Высокие горизонтальные градиенты Тюб-Караганского ареала флюидонасыщения рассматриваются как результат неглубокого залегания его верхней кромки, что могло быть связано с процессами активизации Аграханской трансрегиональной сдвиговой системы в кайнозойское время. Анализ изображения шельфа на спектрозональных космоснимках в пределах указанного ареала показал, что наиболее дифференцированная интенсивность фототона зафиксирована на космоснимке [17] в видимой части спектра в диапазоне 0.45–0.52 мкм длины волны (см. рис. 8).

Осветленную часть изображения, пространственно приуроченную к эпицентральной части аномального ареала, интерпретируем как отображение участка, интенсивно насыщенного углеводородами и соответствующего неглубоко залегающему центральному каналу флюидизита. Результаты анализа космоснимка можно рассматривать как косвенное подтверждение высказанному нами предположению.

Рис. 9.

Увеличенный фрагмент космического снимка (Ландсат-7, по [17]). Положение фрагмента космического снимка в пределах “сцены” показано на рис. 3. 1 – изолиния, оконтуривающая эпицентр региональной аномалии индекса флюидонасыщения; 2 – граница прогнозируемого центрального канала крупнообъемных флюидизитов; 3 – прогнозируемый разлом; 4 – контур (а) аномального ареала флюидонасыщения легкими углеводородами

При исследовании ареалов флюидонасыщения эти объекты сопоставлялись с узлами нефтегазообразования. Представляется, что узлы нефтегазообразования являются структурными образованиями, генетически обусловленными формированием крупнообъемных флюидизитов.

ВЫВОДЫ

Регион исследования претерпел сложную историю геодинамических преобразований. Исследуемая площадь пересечена Донбасс‒Зеравшанской зоной сдвиговых деформаций, трансрегиональным Аграханским сдвигом, а также прогнозируемой автором Западно-Каспийской разломно-сдвиговой зоной. Кроме того, здесь сформированы Восточно-Манычская и Предкавказско‒Мангышлакская рифтогенные системы. Развитие региона в условиях сдвигового геодинамического режима предопределило структурный парагенез [8, 11].

Исследования проводились с целью изучения генезиса крупных аномалий углеводородного флюидонасыщения, выявленных с использованием метода дистанционной флюидоиндексации [4]. Всего в пределах изучаемой площади обнаружено четыре аномальных ареала эмиссии метана. В результате проведенных исследований сделаны следующие выводы.

1. Все обнаруженные ареалы приурочены к узлам пересечения трансрегиональных разломно-сдвиговых систем и рифтогенных структур.

2. Установлена зависимость формирования аномальных ареалов от следующих факторов:

‒ наличия крупных автономных узлов деструкции геологического пространства, в том числе и сформированных в условиях вращательных (вихревых) тектонических напряжений;

‒ активности сдвиговых движений по разломам в режиме транстенсии, сопровождающихся в отдельных случаях образованием депрессий типа пулл-апарт;

‒ возникновения глубинных преобразований земной коры в узлах сопряжения деструкции литосферы с раздвиговыми подвижками.

3. В результате сопряженного взаимодействия перечисленных факторов в критических точках региона формируются автономные узлы, в пределах которых возникает система длительных раздвиговых деформаций с разрывом сплошности, с резким падением давления и возникновением декомпрессии. Резкие падения давления сопровождаются в условиях декомрессии отделением флюидов от раздробленной литофицированной матрицы. Выделившиеся флюиды заполняют возникшие пустоты. Краткосрочные условия сжатия, сменяющие доминирующие обстановки растяжения, обеспечивают транспортировку флюидной массы на верхние горизонты формирующегося автономного объекта. Неоднократное периодическое повторение этого элементарного цикла способно обеспечить насыщение флюидами раздробленную массу пород внутри автономного узла деструкции. Состав флюидов в газообразной и жидкой фазах близок к таковым в залежах углеводородов. Автор допускает, что описанная тектоно-геохимическая система способна обеспечить формирование вещественно-структурных образований, которые предлагаем именовать крупнообъемными углеводородными флюидизитами. Объекты, подобные исследуемым, рассматриваем как вещественные образования, обуславливающие возникновение ареалов флюидонасыщения. Данные объекты вполне могут соответствовать узлам нефтегазообразования.

4. Структура анализируемых параметров внутри контуров ареалов флюидонасыщения, допускает возможность варианта эксплозивного типа проникновения флюидной массы в раздробленное пространство верхних горизонтов. Взрывообразное проникновение смеси флюидов в жидкой и газообразной форме могло сопровождаться формированием центрального канала, близкого по своим характеристикам к эруптивному каналу.

5. Наблюдается не только закономерность в расположении крупнообъемных флюидизитов в пределах исследуемого региона, но и корреляция их количественных характеристик с глубинными факторами, что позволяет предполагать отсутствие контроля кровлей фундамента расположения нижней кромки этих объектов.

6. В регионе исследования, в котором доминирует геодинамический режим сдвиго-раздвиговых смещений, проявления флюидизитов являются результатом данного геодинамического режима, при этом сформированные крупнообъемные флюидизиты являются структурным элементом вещественно-структурного парагенеза.

Благодарности. Автор выражает благодарность акад. Г.Г. Матишову (Президиум РАН, Секция океанологии, физики атмосферы и географии ОНЗ РАН (г. Ростов-на-Дону, Россия) за поддержку и помощь.

Автор выражает искреннюю признательность рецензентам д.г.-м.н. Т.Н. Херасковой (ГИН РАН, г. Москва, Россия) и д.г.-м.н. Ю.А. Воложу (ГИН РАН, г. Москва, Россия) за комментарии, которые позволили улучшить статью, автор искренне признателен шеф-редактору М.Н. Шуплецовой (ГИН РАН, г. Москва, Россия) за структурное редактирование рукописи и высокопрофессиональную подготовку материалов статьи.

Финансирование. Работа выполнена в рамках государственного задания ЮНЦ РАН, № гос. регистрации проекта АААА-А19-119011190181-1.