Две группы месторождений нефти и газа

Неоднократно повторявшиеся процессы крупнейших колебательных движений земной коры приводили к перестройке плана поверхности земли. При этом погружение одних крупных участков земной коры сопровождалось подъемом других сопряженных с ними участков. Погружавшиеся части земной коры покрывались водами океанов, омывавших приподнятые материки. В процессе колебательных движений земной коры менялись очертания как океанов, так и материков. Крупные перестройки плана поверхности земли совершались в эпохи обострения колебательных движений и сопровождались горообразованием. Мощные горные хребты и сопровождающие их линейно вытянутые впадины либо оказывались в составе материков, либо погружались ниже уровня океана.

В погруженных частях земной коры — в океанах — возвышались лишь вершины горных цепей, образующих цепочки островов. Материки же венчались мощными горными хребтами, разделенными впадинами и плоскогорьями. Во всех этих переменах, происходивших в земной коре и на поверхности земли, огромное значение имела вода. Перемещавшаяся по поверхности земли, испарявшаяся в атмосферу и выпадавшая вновь на землю в виде дождей вода имеет неисчислимый запас энергии.

Внутренние процессы, происходящие в недрах земли, вызывающие ее сжатие и расширение, и связанные с ними колебания различного масштаба направлены к расчленению земной поверхности. Поверхностные же процессы и в первую очередь движения воды и воздуха направлены в прямо противоположную сторону — к выравниванию поверхности земли. Таким образом, преобразование земной коры от одной геологической эры к другой шло в борьбе этих двух противоположностей. Непрерывные мелкие изменения подготавливали коренные качественные изменения, приводившие к изменению соотношения материков и океанов и к возникновению новых горных цепей и связанных с ними межгорных и предгорных прогибов. Выяснение всех этих перемен в жизни земной коры имеет первостепенное значение для лиц, производящих сравнительную оценку перспектив нефте-газоносности крупных территорий.

В самом деле: где же были наилучшие условия для возникновения битуминозных веществ, дающих начало нефти и газу? Там, где происходило накопление среди минеральных частиц рассеянных органических веществ. Подобные условия существовали в тех морских и океанических впадинах, в которых прогибание дна сопровождалось мощным накоплением осадков.

Для прогнозов о нефте-газоносности крупных территорий необходимо восстанавливать географию прошедших геологических эр, периодов и эпох. Эта география прошлого называется палеогеографией. Представление о материках и океанах доступно каждому, знакомому с элементарными понятиями географии. Эти же понятия сохраняют свое значение и в геологическом прошлом земли, в ее палеогеографии. Для познания условий, определяющих закономерности распространения скоплений нефти и газа в земной коре, эти географические понятия надо дополнить представлениями о крупных геологических элементах, входящих в состав как материков, так и океанов. Такими геологическими элементами являются платформы и геосинклинали.

Было замечено, что интенсивное смятие горных пород в складки происходило в сравнительно узких, линейно вытянутых областях прогибания земной коры, заполненных мощной толщей осадков. Такие области получили наименование геосинклиналей.

В геосинклинальных зонах, представлявших наиболее подвижные участки земной коры, сложенные в складки породы подымались, образуя горные хребты. Горообразование сопровождалось крупными разломами земной коры и вулканическими процессами. Каждый подъем горного хребта влек за собою интенсивное прогибание соседних с ним участков земной коры, где вновь начиналось мощное осадконакопление и складкообразование. Следующий этап горообразования нес с собой расширение хребта за счет складок, возникших в обрамлявших его впадинах.

В некоторых участках земной коры горообразование, неоднократно повторявшееся в архейское и протерозойское время, привело к сильному уплотнению пород. Эти участки потеряли свою способность к интенсивному прогибанию, здесь больше не происходило мощного накопления осадков и образования складок. Уменьшение интенсивности колебательных движений привело к постепенному выравниванию уплотненных участков, получивших наименование платформ. Каждая платформа, возникшая в архейскую эру, служила своеобразным центром, вокруг которого происходило в последующие эпохи горообразования формирование горных цепей, постепенно наращивавших ядра платформ

Таким образом все время происходило изменение в соотношении между платформами и геосинклинальными областями. Каждая эпоха горообразования приносила расширение платформ за счет прилегающих геосинклинальных зон. Развитие земной коры направлено к увеличению размеров платформ и сокращению геосинклинальных областей.
До последних десятилетий господствовало убеждение, что большая часть запасов нефти и газа находится в горных странах и в предгорьях. На самом же деле горные страны являются территориями наиболее сильного разрушения скоплений нефти и газа. Промышленные месторождения распространяются там сравнительно узкими зонами в пределах передовой складчатости и в областях глубокого погружения складок.

В РФ представителями группы горных месторождений являются многочисленные нефте-газоносные площади юго-восточной части Кавказского хребта, его северного склона, Закавказья, Западной Туркмении, Ферганы, Южного Узбекистана и Таджикистана, Восточных Карпат и Сахалина.

На равнинных территориях, несмотря на малое количество нефте-газопроявлений на поверхности земли, залежи нефти и газа распространены широко и часто обладают большими размерами. Изучение закономерностей в условиях залегания нефти и газа в недрах равнинных площадей приводит к выводу, что формирование залежей здесь происходит сравнительно медленно, но зато условия их сохранения значительно благоприятнее, чем в горных странах. В древних горных сооружениях, таких, как Урал и Тиманский кряж, все существовавшие здесь когда-то нефтяные и газовые месторождения оказались разрушенными. Для того чтобы залежи нефти или газа сохранились в недрах, необходимо присутствие над ними покрышки из плохо проницаемых пород. Древние горные сооружения неоднократно поднимались на значительную высоту. В течение веков происходило их разрушение. До погружения хребты рассекались многочисленными глубокими балками и ущельями. Где же было сохраняться залежам нефти и газа? Существовавшие залежи либо оказались размытыми вместе с заключавшими их толщами пород, либо постепенно рассеивались при обнажении пород на поверхности земли. Поэтому ни в центральной части Тимана, ни в Уральском хребте, ни в палеозойских сооружениях Средней и Центральной Азии не обнаружено сколько-нибудь значительных скоплений нефти. Нефте-газоносные площади известны только на склонах этих сооружений и в прилегающих к ним прогибах. Нефть и газ образуют здесь залежи, которые сохранились от разрушения в толщах пород, отложившихся одновременно или вслед за горообразовательными движениями. Так, на склонах Тиманского кряжа, формирование которого завершилось в нижнем палеозое, промышленные скопления нефти и газа связаны с девонскими и более молодыми каменноугольными и пермскими отложениями. В передовых складках Урала и в предуральском прогибе промышленные скопления нефти приурочены к верхнекаменноугольным и пермским отложениям.

В молодых горных странах, таких, как Кавказ, возникших всего 2—4 миллиона лет назад, условия для сохранения нефтегазовых месторождений в их центральных частях так же неблагоприятны, как и в древних горных сооружениях. Хотя эти молодые хребты значительно менее сглажены, чем древние, породы, слагающие их центральные части под влиянием неоднократного горообразования, сильно сжаты и метаморфизированы.

Кавказское сооружение до своего окончательного сформирования в конце третичного времени испытало интенсивные колебательные движения не менее двух раз в палеозое и двух раз в мезозое. Породы, слагающие центральную часть Кавказа, неоднократно погружались, попадая в области очень высоких температур, а затем при изгибании в складки уплотнялись до предела, что привело их к полной или частичной метамор-физации. При этом мягкие глины превращаются в плотные глинистые сланцы, рыхлые пористые известняки — в плотные массивные породы, похожие на мрамор, а иногда и в настоящий мрамор, рыхлые хорошо проницаемые пески преобразуются в монолитные плохо проницаемые песчаники. В процессе метаморфизации пород все жидкие и газообразные углеводороды, находившиеся в коллекторах среди пластичных слабо проницаемых пород, разрушаются под действием высоких давлений и температур.

По краям молодых горных цепей в складках, называемых краевыми, породы не метаморфизированы. Эти складки сложены третичными и мезозойскими отложениями. Здесь образовались и сохранились от разрушения многочисленные залежи нефти и газа. В песчаных пластах, служащих природными резервуарами, происходило и происходит перемещение воды. Перемещение воды направлено от мест выхода ее на поверхность земли к местам, где она погружена на большую глубину. Благодаря большой разности высотных отметок движение воды в предгорьях интенсивное. При своем движении вода может вымыть и унести с собой нефть, накопившуюся в ловушках. Для того чтобы залежи сохранились, нужно, чтобы ловушки были хорошо выраженными. Если ловушка представляет собой антиклинальный перегиб пород, он должен быть резко выраженным, тогда вода при своем движении будет лишь подпирать залежи нефти или газа, не разрушая их. Размеры резко выраженных складок в краевых частях горных систем обычно невелики. Ширина залежей часто не превышает 200— 300 метров при длине от нескольких сот метров до нескольких километров. Несмотря на небольшие размеры нефте-газоносных площадей, в недрах их заключены нередко огромные запасы нефти и газа. Это объясняется тем, что нефтеносные толщи в краевых частях горных стран обладают большой мощностью и содержат много проницаемых пластов, в которых образуются залежи нефти и газа.

Месторождения в горных областях располагаются группами, или, как говорят геологи, связаны с крупными зонами нефте-газонакопления. Чаще всего такие группы месторождений в краевых частях горных стран приурочены к передовым антиклинальным зонам.

В равнинных платформенных районах осадочные породы вовсе не подвергались метаморфизации. Движение воды в природных резервуарах происходит медленнее. Это обусловливается отсутствием резких подъемов слоев, откуда вода могла бы с большой силой стекать в низменности. Нефть и газ могут задерживаться при своем всплывании над водой в очень слабо выраженных ловушках. Малейший изгиб слоев, малейшее изменение их проницаемости создают благоприятные условия для накопления нефти и газа. Антиклинальные перегибы пород в равнинных областях очень пологи, углы на их склонах измеряются долями градуса. Но такие пологие складки оказываются огромными по своему размеру. Их длина и ширина зачастую измеряются многими километрами.

Даже при наличии всего двух-трех пластов значительной мощности месторождения, связанные с такими платформенными складками, могут содержать очень большие запасы нефти и газа. Все месторождения нефти и газа, открытые между Волгой и Уралом, относятся ко второй группе — платформенных месторождений.