Геодинамическая обстановка и прогноз нефтегазоносности Евлах-Агджебединского района (Азербайджан)

В развитии и формировании складчатых поясов земной коры, в том числе и в окрестности Ев-лах-Агджебединского нефтегазоносного района (НГР), в эволюции геодинамических обстановок исследователи выделяют три этапа: догерцинский, герцинский и альпийский.

По мнению большинства исследователей, на догерцинском этапе, который охватывает рифей и нижний палеозой, в исследуемом регионе господ-

OIL AND GAS POTENTIAL AND GEOLOGICAL EXPLORATION RESULTS ствовал геосинклинальный режим. В докембрии земная кора подвергалась вертикальному складкообразованию, которое повторилось и в каледонскую эпоху. С этой эпохой связано также возникновение многочисленных интрузий, существенно осложнивших геологическое строение земной коры в окрестности Евлах-Агджебединского мезозойского бассейна [1–3].

На этапе герцинской складчатости (пермь – триас) в окрестностях современной территории Евлах-Агджебединского НГР все геодинамические процессы способствовали образованию системы субширотных геосинклинальных прогибов под влиянием глобальных сжимающих сил между Аравийским синтаксисом и Европейской платформой. В мезозое геосинклинальные прогибы были разбиты разломами на множество узких грабенов, в которых накапливались осадочные терригенные и вулканогенные отложения [1–3].

Альпийский этап (юра – мел) характеризуется двумя циклами: раннеальпийским и позднеальпийским.

Раннеальпийский цикл формирования Кавказа начинается с юрского периода. На ранних этапах складкообразования территория подвергалась значительному опусканию и морской трансгрессии по осям двух синклинальных зон. Одна зона протягивалась вдоль южного склона Большого Кавказа, охватывая и территорию Евлах-Агджебединского региона. Вторая зона (Малокавказская) располагалась почти параллельно первой [1–3].

Позднеальпийский этап (палеоген-четвертич-ный) включает два временных интервала. В течение первого (палеоген) Кавказ превратился в обширный остров, слабо подверженный эрозионным процессам. На месте геосинклинали сформировалась единая обширная геоантиклиналь, т. е. область погружения стала областью поднятия. Малокавказская геосинклиналь и современная территория Евлах-Агджебединского НГР превратились в зоны погружений и быстро заполнялись грубообломочным материалом. Об этом свидетельствуют толщи конгломератов в предгорьях Большого Кавказа мощностью до 2 км. Древние поверхности выравнивания оказались приподнятыми и расчлененными глубокими ущельями [1–3].

Геологическая модель территории

Куринская межгорная впадина, в центре которой расположен Евлах-Агджебединский НГР, сформировалась в позднеальпийскую стадию тектонического развития, точнее в олигоцене [1–3]. В консолидированном фундаменте региона наблюдается ступенчатый спуск в направлении с северо-запада на юго-восток. Кайнозойские трансгрессивные комплексы, залегающие на протяжении геологической эволюции на поверхности пластовых отложений, непривычным образом перекрывают мезозойский структурный комплекс [4–10].

По результатам комплексных сейсмических и гравимагнитометрических геофизических работ, проведенных в 2012, 2014, 2017–2019 гг. Производственным Отделением Разведочной Геофизики (ПОРГ, SOCAR) и фирмой ConocoPhillips (США) на региональных профилях, построена структурная карта по размытой поверхности верхнемеловых отложений. На основе этой же карты составлены 3D-модели (рис. 1, 2) в программных комплексах Surfer (Golden Software) и Petrel (Schlumberger). Для построения 3D-модели поверхности верхнемезозойских отложений в программе Surfer (Golden Software) исходным материалом послужил точечный массив данных окрестности Евлах-Агджебе-динского НГР.

Закавказский прогиб, простирающийся с северо-запада на юго-восток, состоит из нескольких ответвлений, отделяется от Евлах-Агджебединско-го прогиба карбонатной платформой (см. рис. 1, 2).

Для наглядного представления отображений геодинамической обстановки по геолого-геофизическим материалам на окрестности Евлах-Агд-жебединского НГР составлен ряд глубинных геолого-геофизических разрезов, выполненных на основе региональных геофизических профилей, отработанных в 2012–2019 гг. (см. рис. 1). Глубинные геолого-геофизические разрезы по двум поперечным профилям 1702–1906 и 1401–1912, расположенным в юго-западном и северо-восточном направлениях в окрестности Евлах-Агджебедин-ского НГР, приведены на рис. 3. Юго-восточные части этих разрезов опубликованы в работе [10]. В связи тем, что в 2019 г. комплексные региональные геофизические (сейсмогравимагнитометри-ческие) работы были продлены до южного склона Больших Кавказских гор, здесь добавлена северо-восточная часть разреза, относящаяся к южному склону Больших Кавказских гор. Разрезы, которые являются продолжением профилей 2014 и 2017 гг., приведены в данной статье.

Геодинамические обстановки, выявленные по геолого-геофизическим материалам

На геологических 3D-моделях (см. рис. 1, 2), составленных в программах Surfer и Petrel, выделяются следующие тектонические единицы: Большой Кавказский хребет, Закавказский прогиб (Большой Кавказ), карбонатная платформа, Ев-лах-Агджебединский прогиб, Предмалокавказская моноклиналь.

Закавказский и Евлах-Агджебединский прогибы разделены сложнопостроенной карбонатной платформой, которая подробно и достаточно обоснованно охарактеризована в работе [10]. Там отмечено, что литологический состав этого тектонического элемента остается до конца не выясненным из-за отсутствия данных бурения на карбонатные отложения. Но, судя по скважинным данным, полученным для карбонатного комплекса верхнемеловых отложений на соседних площадях Сорсор,

ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ГРР

Рис. 1. Схема расположения региональных геофизических профилей и 3D-модель структурной карты по размытой поверхности верхнемеловых отложений (по данным Производственного Отделения Разведочной Геофизики (ПОРГ, SOCAR, Азербайджан; ConocoPhillips, США)); модель составлена Ф.Б. Асланзаде в программе «PETREL» и «Schlumberger»

Fig. 1. Location map of regional geophysical survey lines and 3D model of depth map over the eroded Upper Cretaceous surface (according to the Operating Department of Exploration Geophysics (PORG, SOCAR, Azerbaijan; ConocoPhillips, USA)); the model is created by F.B. Aslanzadeh in PETREL software system (Schlumberger Company)

1 — изолинии структурной карты; комплексные геофизические профили разных лет ( 2 – 5 ): 2 — 2012 г., 3 — 2014 г., 4 — 2017 г., 5 — 2019 г.

1 — contour lines of depth map; multimethod geophysical survey lines of different years ( 2 – 5 ): 2 — 2012, 3 — 2014, 4 — 2017, 5 — 2019

Гараджалы и др., расположенных в пределах этой платформы, можно предположить, что в ее составе преобладают карбонатные породы. Поэтому она названа авторами статьи «карбонатная масса».

Северо-западные части этой карбонатной массы и Евлах-Агджебединского прогиба осложнены Шемкирским валом. Точнее, названный прогиб разделен на две «котловины» — Дуздагский синклинорий и глубокую (центральную) часть Евлах-Агд-жебединского прогиба. Можно предположить, что Дуздагский синклинорий является северо-западным ответвлением Евлах-Агджебединского прогиба. Дуздагский синклинорий и Шемкирский вал (рис. 3 А). Там же изображен разрез, демонстрирующий Айрын-Агджебединский вал и глубокую часть Евлах-Агджебединского прогиба (см. рис. 3 B). На обоих разрезах также видно резкое отличие структурно-тектонической складчатости южного склона

Больших Кавказских гор с шовным разломом от северо-восточной части Евлах-Агджебединского НГР.

Прогноз нефтегазоносности

Известно, что в нефтегазовой геологии происходит научная революция. На смену остро конкурировавшим органической и неорганической гипотезам происхождения нефти и газа приходит биосферная концепция нефтегазообразования. По этой концепции нефть и газ относятся к полезным ископаемым планеты, пополняемым при эксплуатации месторождений, а сами месторождения считаются ловушками подвижного углерода, циркулирующего через земную поверхность. В настоящее время можно считать твердо установленным фактом, что основным механизмом образования нефти и газа в недрах является поликонденсационный синтез УВ. Нельзя отрицать роль геодинамической обстановки в этом синтезе.

OIL AND GAS POTENTIAL AND GEOLOGICAL EXPLORATION RESULTS

Рис. 2. 3D-визуализация структурной карты по размытой поверхности верхнемеловых отложений

(по данным Производственного Отделения Разведочной Геофизики

(ПОРГ, SOCAR, Азербайджан; ConocoPhillips, США)); модель составлена Ф.Б. Асланзаде в программе «SURFER»

Fig. 2. 3D visualization of depth map over the eroded Upper Cretaceous surface (according to the Operating Department of Exploration Geophysics (PORG, SOCAR, Azerbaijan; ConocoPhillips, USA)); the model is created by F.B. Aslanzadeh in Surfer software system

С

Рис. 3. Глубинные геолого-геофизические разрезы по профилям 1702–1906 (A) и 1401–1912 (B) Fig. 3. Deep geological and geophysical cross-sections along 1702–1906 (A) and 1401–1912 (B) lines

A

ЮЗ

Шемкирский вал

Южный склон Большого Кавказа

СВ

21B

Q

+

+

P 1   P 2¹   P ₂²       _P23

+

+

+

+

+

+

J

..              +

+

3 1p

H , км

J

+ г -   T(?) +

+

+

+

N¹+ P mkp +

+

B

Айрын-Агджебединский вал

Мурадханлинское месторождение

ft+N, )mkp

+

N 1+P mkp

K (карб.)

P 2³ z

P22 z

T 16

ZJ 17 :

Q₁ab 2

P 1z 11

N ²ak   3 N ¹B 4     N ³s

K 2 ( к а р б . ) 12 K 1 ( в ул к . ) 13      J

P 2¹    9

i ^{Q 1}

P +N ¹ mkp 10

⁵ N 1 ²ç□ 6

H , км

Южный склон Большого Кавказа

СВ

Отложения ( 1 – 14 ): 1 — плейстоценовые, 2 — апшеронские, 3 — акчагыльские, 4 — продуктивной толщи, 5 — сарматские, 6 — чокракские, 7 — верхнеэоценовые, 8 — среднеэоценовые, 9 — нижнеэоценовые, 10 — майкопские, 11 — палеоценовые, 12 — верхнемеловые, 13 — нижнемеловые, 14 — юрские; 15 — магматический комплекс океанического происхождения; 16 — поисково-разведочные скважины; 17 — тектонические нарушения по данным сейсморазведки; 18 — предполагаемый шовный разлом.

Положение профилей см. на рис. 1

Deposits ( 1 – 14 ): 1 — Pleistocene, 2 — Apsheronsky, 3 — Akchagylsky, 4 — productive series, 5 — Sarmatsky, 6 — Chokraksky, 7 — Upper Eocene, 8 — Middle Eocene, 9 — Lower Eocene, 10 — Maikopsky, 11 — Paleocene, 12 — Upper Cretaceous, 13 — Lower Cretaceous, 14 — Jurassic; 15 — igneous complex of oceanic origin; 16 — exploratory wells; 17 — faults identified in seismic data; 18 — supposed suture line (fault).

For position of seismic lines see Fig. 1

ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ГРР

Согласно геодинамической модели нефтегазо-образования, наиболее благоприятные условия для формирования нефтяных и газовых месторождений создаются в подвижных зонах земной коры, особенно в зонах пассивных континентальных окраин, характеризующихся слабой сейсмичностью, наличием глубинных разломов, развитием субдукционных и рифтогенных процессов [11]. По анализу, выполненному в работе [10], Евлах-Агдже-бединский прогиб и является пассивной окраинной частью океана Тетис (см. рис. 3) [10]. Анализируя 3D-модели (см. рис. 1, 2), даже при визуальном просмотре явно отмечается, что Евлах-Агджебедин-ский прогиб отличается от Закавказского простиранием и геометрией. Возможно, прежде всего, это связано с изменением геодинамической обстановки. Можно предполагать, что образование карбонатного массива и послужило причиной вышеуказанного отклонения. Судя по геометрической форме и вышеотмеченной сложной конфигурации (узкие и глубокие прогибы-ответвления в виде цепочки и т. д.), Закавказский прогиб не может считаться нефтегазоносной провинцией. Но Евлах-Агдже-бединский прогиб имеет вид сложной котловины, деформированной латерально сжимающими и вертикальными тектоническими силами. Сравнение Нафталанского и Мурадханлинского нефтяных месторождений, расположенных на разных склонах Евлах-Агджебединского прогиба, может служить аргументом для прогнозирования крупных провинций нефти и газа [12].

По результатам анализа глубинных разрезов поперечного и продольного направлений, расположенных в окрестности Евлах-Агджебединского НГР, авторы статьи предположительно выделяют четыре характерных ритма складкообразования, выраженных в резком изменении мощности и залегании слоев, простирании разломов как по глубине, так и в латеральных направлениях, а также в изменении амплитуд дизъюнктивных нарушений (см. рис. 3) [10].

Следует также отметить, что в динамических картинах профилей, на основании которых составлены указанные глубинные разрезы, фундамент (пермь – триас) также выражен хаотичной сетью

тектонических нарушений и сложным залеганием магматического комплекса океанического происхождения. Это свидетельствует о преобладании вертикальных тектонических сил на данном этапе. Однако в начале следующего этапа (юра – мел – палеоген) влияние латеральных процессов возросло и магма продвинулась к поверхности земной коры. Об этом свидетельствует расположение гедекбозской и агджебединской погребенных масс [10]. Май-коп-миоценовый период выделяется характерной складчатостью. Судя по толщине и залеганию слоев майкопского комплекса, осадконакопление в данный период продолжалось дольше, что обусловило формирование следующего этапа геодинамической обстановки. Начиная с плиоцена до настоящего времени продолжается стабильный этап геодина-мической обстановки (плиоцен-четвертичный).

Таким образом, по исследованиям авторов статьи, этапы складкообразования охватывают следующие временные интервалы: пермь – триас (фундамент), юра – мел – палеоген, майкоп – миоцен, плиоцен – четвертичный.

Выводы

В результате анализа региональных геологогеофизических материалов можно рекомендовать следующие шаги при дальнейших исследованиях:

– геофизические наблюдения в этом регионе по возможности следует провести по густой сети профилей;

– для уточнения шовного разлома, резко разграничивающего Большие Кавказские горы от окружающей среды, необходимы высокоточные геофизические исследования;

– при тектоническом районировании окрестности Евлах-Агджебединского региона необходимо учесть результаты визуализации 3D-моделей;

– осуществить параметрическое бурение в пределах карбонатной массы для уточнения ее состава и нефтегазоносности.