Новые данные о глубинной складчатости отложений мезозоя (на примере Евлах-Агджабединского прогиба, Азербайджан)

Мезозойские отложения широко распространены на территории суши Азербайджана, и их максимальная мощность в депрессионных зонах достигает 8–10 км. Эти отложения, как и плиоценовые и палео-ген-миоценовые образования кайнозоя, являются основными объектами поисково-разведочных работ на нефть и газ в республике. Ввиду интенсивного освоения ресурсов продуктивной толщи плиоцена и отсутствия мощных пластов-коллекторов в разрезе миоцена – палеогена, перспективными объектами для прироста промышленных запасов нефти и газа в Азербайджане считаются мезозойские отложения. Поэтому проблемы поиска мезозойской нефти на этой территории всегда находились в центре внимания научных и производственных организаций республики.

До настоящего времени на мезозойские отложения, за исключением месторождения Мурадханлы и Сиазанской моноклинали, было пробурено 230 глубоких скважин в сухопутной части Азербайджана. Но 112 из них, не вскрывших мезозойские отложения, ликвидированы по техническим причинам или не были доведены до проектных горизонтов. Поэтому степень разведанности мезозойских отложений недостаточна. Сейсморазведочные работы, проведенные во второй половине XX и в начале XXI в., были направлены на изучение отложений кайнозоя (рис. 1). Несмотря на выявление мелких месторождений и наличие промышленных притоков нефти и газа в меловых и среднеюрских образованиях на отдельных площадях Азербайджана, задача поиска мезозойской нефти до настоящего времени остается нерешенной.

Следует признать, что запасы традиционных залежей УВ в Евлах-Агджабединском нефтегазоносном районе (НГР) практически истощены [1–4]. Поэтому очень своевременной и важной является постановка вопроса о проведении работ по изучению путей миграции и эмиграции УВ и формирования залежей на большой глубине Евлах-Агджабединского прогиба. Необходимость этих исследований подтверждается обнаружением в разрезе майкопа мощной глинистой толщи. Результаты подобных исследований в будущем могут использоваться в качестве одного из критериев при оценке перспектив нефтегазоносности отложений на большой глубине Евлах-Агджабедин-ского прогиба.

По результатам геолого-геофизических исследований, проведенных во второй половине XX в. на северо-восточном борту Евлах-Агджабединского прогиба, установлена нефтегазоносность глубоких мезозойских горизонтов верхнего мела и средней юры. Рядом исследователей был сделан вывод о том, что при наличии благоприятных геологических условий на северо-восточном и юго-западном бортах прогиба мезозойские отложения могут содержать промышленные залежи нефти и газа [1–12].

Нефтегазоносность мезозой-кайнозойских отложений

Первый промышленный приток нефти из мезозойских отложений был получен в 1940 г. из альб-ских песчаников нижнего мела на площади Шурабад Прикаспийско-Губинского НГР. После этого основной объем поискового бурения на мезозойские отложения был сконцентрирован в этом районе. Хотя на некоторых площадях в процессе бурения и опробования были отмечены нефтегазопроявления и слабые притоки нефти и газа, поисковые работы не увенчались успехом, за исключением Сиазанской моноклинали (площади Заглы-Зейва, Амирханлы, Чандагар, Сиазань, Нардаран и Саадан). Здесь было обнаружено мелкое месторождение в карбонатных отложениях верхнего мела.

После этого поисковые и разведочные работы стали проводить не в восточной части Азербайджана, а в западной, в том числе в Евлах-Агджабедин-ской впадине. В результате глубокого бурения из карбонатных и эффузивных пород верхнего мела получены промышленные притоки нефти на площадях Мурадханлы, Зардаб, Советляр и др. Положительные результаты бурения меловых пород на указанных площадях вновь вызвали интерес геологов-нефтяников к нефтегазоносности мезозойских отложений.

Так, почти 98 % УВ-ресурсов мезозойских отложений до настоящего времени остаются неразведанными. Низкая эффективность поисково-разведочных работ на нефть и газ, с одной стороны, связана со сложным геологическим строением, недостаточными объемом и качеством региональных геолого-геофизических (особенно сейсмических) работ, ограниченным геологическим обоснованием выбора перспективных структур для поискового бурения, а с другой стороны — с низким уровнем техники и технологии бурения, не доведением поисково-разведочных скважин до проектных глубин и горизонтов, с низким качеством вскрытия нефтегазоносных объектов и освоения скважин.

На юго-западном борту Евлах-Агджабединской впадины верхнеюрские и верхнемеловые терри-генно-карбонатные отложения предположительно

Рис. 1. Обзорная карта Евлах-Агджабединского прогиба Fig. 1. Location map of the Yevlakh-Agdzhabedinsky Trough

считаются нефтегазоносными [1–12], там имеются благоприятные геолого-геохимические условия для накопления нефтематеринских пород и преобразования их в УВ в глинисто-карбонатных нефтепроизводящих отложениях. Наиболее вероятными зонами нефтегазонакопления являются Гедекбоз-Ширван-лы-Советлярский и Амирарх-Зардаб-Мурадханлин-ский пояса поднятий, особенно перспективны их, соответственно, северо-восточные и юго-западные крылья, обращенные к глубокой части впадины.

По определению ряда исследователей [1, 9], Евлах-Агджабединский прогиб, расположенный в юго-восточной части Средне-Куринской депрессии на территории Азербайджана, характеризуется овальной формой, вытянутой в северо-западном – юго-восточном направлении. В географическом отношении он расположен между горами Малого Кавказа и правобережьем р. Кура, а в тектоническом — между Гянджинской моноклиналью и Мингечаур-Гекчайской погруженной антиклинальной зоной III порядка. В центральной части глубина залегания поверхности кристаллического фундамента достигает 15 км (К.М. Керимов). На северо-западе прогиб отделяется от Газахской депрессии Шемкирским выступом, на юге-востоке ограничивается Южно-Аразским глубинным разломом. Прогиб приурочен к северо-восточной части зоны погружения Малокавказского мегантиклинория. В его пределах по результатам геолого-геофизических исследований выделено три структурных яруса: мезозойский, палеогеновый и неоген-антропогеновый [1, 2].

Результаты комплексного анализа основных критериев нефтегазоносности показывают, что центральная зона Евлах-Агджабединского прогиба в мезозой-кайнозойское время испытывала устойчивое и длительное прогибание, что привело к интенсивному накоплению мощных карбонатных и глинистых образований с высоким содержанием ОВ. Следовательно, центральная часть прогиба являлась вероятной зоной нефтегазообразования, откуда УВ, мигрирующие в северо-восточном направлении, заполняли резервуары уже существующих ловушек литолого-стратиграфического и сводового типов в мезозой-кайнозойских отложениях. Наиболее благоприятные условия для нефтегазонакопления здесь в это время были в погруженной части юго-западного крыла Зардаб-Мурадханлы-Джафарлинского антиклинального пояса [2–4, 11, 12].

Можно допустить, что трещиноватые эффузивные породы верхнего мела в сводовой части поднятия Мурадханлы заполнены УВ в результате латеральной (боковой) миграции, т. е. перетока нефти и газа из резервуаров эоцена и миоцена в его юго-западное крыло по зонам трещиноватости и выветривания вулканогенных пород.

Глубинное строение Евлах-Агджабединской впадины

Результаты геофизических и поисковых работ, проведенных начиная с 1990-х гг., привели к резкому изменению представлений о глубинном строении Евлах-Агджабединской впадины. Антропоген-плио-ценовые отложения слагают моноклиналь, углуб-

Рис. 2. Структурная карта по размытой поверхности верхнемеловых отложений

Fig. 2. Depth map over the eroded surface of Upper Cretaceous series

1 — Евлах-Агджабединский прогиб; 2 — океаническая вулканическая котловина; 3 — карбонатные отложения; изогипсы поверхности верхнемеловых отложений, м, по данным ( 4 , 5 ): 4 — ОПРГ, 5 — ConocoPhilips; 6 — региональные геофизические профили, отработанные ОПРГ в 2014–2017 гг.; 7 — разрывные нарушения

1 — Yevlakh-Agdzhabedinsky Trough; 2 — oceanic cauldron; 3 — carbonate formations; structural contours of the Upper Cretaceous formations (m) in accordance with the data from (4, 5): 4 — Department of Operative Exploratory Geophysics, 5 — ConocoPhilips; 6 — regional geophysical lines acquired by the Department of Operative Exploratory Geophysics in 2014–2017; 7 — faults ляющуюся в северо-восточном направлении, а по результатам сейсмогравиметрических исследований в миоцен-палеогеновых отложениях выявлены антиклинальные пояса, прослеживающиеся в направлении с северо-запада на юго-восток. В то же время глубокозалегающие мезозойские структуры, погребенные под кайнозойскими отложениями, характеризуются более сложной тектоникой, а сеть тектонических разломов разных направлений и высоких амплитуд резко отличает северо-западный борт Ев-лах-Агджабединской впадины от юго-восточного.

В 2012 г. в компании ConocoPhillips были переобработаны и интерпретированы заново материалы сейсморазведки, выполненной трестом «Азернефте-геофизика» (ныне Отделение производственной разведочной геофизики (ОПРГ)) в течение последних лет (1980–2006), и построена структурная карта верхнемеловых отложений левобережья р. Кура и севе- ро-восточного склона Евлах-Агджабединского прогиба. Следует отметить, что компанией ConocoPhillips менее всего изучалась крайняя северо-восточная часть Евлах-Агджабединского прогиба, а положение изогипс, полученных компаниями ConocoPhillips и ОПРГ, значительно отличалось. На структурной карте, построенной компанией ConocoPhillips, северо-восточный склон Евлах-Агджабединского прогиба представлен моноклиналью, погруженной в юго-западном направлении до глубин 8000 м, а в районе структуры Сор-Сор расположено сложнопостроенное сводовое поднятие, оконтуренное изогипсой 4000 м (рис. 2). Литологический состав этого поднятия остается не выясненным до конца, но, судя по скважинным данным, полученным в карбонатном комплексе верхнемеловых отложений на этих глубинах, можно предположить, что свод сложен карбонатными породами.

Рис. 3. Схема геологического развития Евлах-Агджабединского прогиба в палеозой-мезозойское время (Барьйер Е., Врильеник Б., Брунет М.Ф., Мамедов П.З. и др., 2006)

Fig. 3. Schematics of geological evolution of the Yevlakh-Agdzhabedinsky Trough in Palaeozoic and Mesozoic time (Barrier E., Vrielynck B., Brunet M.F., Mamedov P.Z., et al., 2006)

в ¹ и ² S ³ ш ⁴ ы ⁵ и ⁶□⁷□⁸□⁹

1 — вулканы и вулканические обломки континентального типа; границы ( 2 , 3 ): 2 — палеостресса, 3 — зоны активного тектонического расширения; 4 — активная зона субдукции; 5 — сбросы; 6 — направления переноса осадков; тектонические циклы, связанные с образованием ( 7 – 12 ): 7 — тектонического меланжа, 8 — равнин смывания, 9 — прибрежного шельфового бассейна, 10 — равнин аллювиальных осадков, 11 — активной (континентальной) горной складчатости, 12 — рифовых платформ — карбонатных образований (шельф, мелководье); отложения ( 13 – 17 ): 13 — терригенные мелко- и крупнозернистые платформ (морская фация), 14 — поймы (фации морская прибрежная, прибрежная шельфовая, транзитной зоны), 15 — карбонаты эвапоритов, кластического шельфа (транзитной зоны), 16 — глубоководных бассейнов, 17 — морские вулканиты мелководья; 18 — современный контур бассейна

1 — volcanoes and volcanic debris of continental type; boundaries ( 2 , 3 ): 2 — paleostress (dilatation), 3 — active zone of dilatation; 4 — active zone of subduction; 5 — normal faults; 6 — directions of sediment transportation; tectonic cycles associated with formation of ( 7 – 12 ): 7 — tectonic mélange, 8 — plain of marine denudation, 9 — littoral shelf basin, 10 — plain of alluvial sediments, 11 — active (continental) mountain folding, 12 — reef platforms — carbonate formations (shelf, shallow water); deposits ( 13 – 17 ): 13 — terrigenous fine- and coarse-grained of the platforms (marine facies), 14 — floodplains (facies: marine littoral, shelf littoral, transition zone), 15 — carbonates of evaporites, clastic shelf (transition zone), 16 — deepwater basins, 17 — shallow marine volcanite; 18 — present-day contour of the basin

В конце мезозоя исследуемый регион, вероятно, представлял собой окраинную территорию палеоокеана Тетис (рис. 3).

По результатам комплексных сейсмогравиме-трических и разведочных работ, выполненных по региональным профилям ОПРГ в 2015–2017 гг., выделены ярко выраженные сейсмические горизонты, приуроченные к поверхностям юрских и меловых отложений (рис. 4–7).

В лаборатории «Геолого-геофизического обобщения» НИПИ «Нефтегаз» выполнены комплексный анализ и интерпретация сейсмических материалов для уточнения глубинного строения Евлах-Агджа-бединского прогиба по выделенным сейсмическим горизонтам ОПРГ. На основании полученных результатов обоснованы перспективные направления поисково-разведочных работ на нефть и газ. Наря- ду с этим выполнен анализ истории формирования и структурно-тектонических особенностей мезо-зой-кайнозойских отложений, оценена мощность разновозрастных комплексов, выделены и определены границы крупных тектонических блоков (см. рис. 4–7).

Меловые и юрские отложения глубокопогру-женной части прогиба, представленные вулканогенно-терригенными и карбонатными породами, испытали дизъюнктивные деформации в виде разрывных нарушений разных направлений и глубин проникновения. В то же время, учитывая факт, что нижне-, средне- и верхнеэоценовые отложения залегают на верхнемеловых, а также принимая во внимание аналогию Евлах-Агджабединской впадины с микробассейном, образованным в эоцен-майкопское время, можно предположить, что в конце майкопского периода в мезозойских осадочных формациях об-

Рис. 4. Глубинные геолого-геофизические разрезы по линиям профилей 1701 (A), 1704 (B) и схема расположения сейсмических профилей (C)

Fig. 4. Deep geological and geophysical cross-sections along 1701 (A) and 1704 (B) lines and location map of seismic lines (C)

СВ

Поднятие Восточный Ширингум         ^{Поднятие Мурадханлы}

ЮЗ _{Поднятие Советляр}         Скв. 2 Поднятие Ширингум Скв. 3 Скв. 13

Поднятие Сор-Сор Скв. 3

Qap

B

H , км

P 1 ¹

P2

N 2chk

N 2 pt

N 2аk

N 2chk

4016 м 3806 м

J

4700 м

J

_{N 1} 3_s

Отложения ( 1 – 14 ): 1 — плейстоцена, 2 — апшерона, 3 — акчагила, 4 — продуктивной толщи, 5 — сармата, 6 — чокрака, 7 — майкопа, 8 — верхнего эоцена, 9 — среднего эоцена, 10 — нижнего эоцена, 11 — палеоцена, 12 — верхнего мела, 13 — нижнего мела, 14 — юры; 15 — магматические породы; 16 — разрывные нарушения по данным сейсморазведки

C

Formations (1–14): 1 — Pleistocene, 2 — Apsheron, 3 — Akchagil, 4 — productive series, 5 — Sarmat, 6 — Chokrak, 7 — Maikop, 8 — Upper Eocene, 9 — Middle Eocene, 10 — Lower Eocene, 11 — Palaeocene, 12 — Upper Cretaceous, 13 — Lower Cretaceous, 14 — Jurassic; 15 — igneous rocks; 16 — faults, according to seismic data разование УВ полностью прекратилось и сменилось их эмиграцией. Результаты анализа мощностей разновозрастных слоев по профильным разрезам позволяют сделать вывод о горизонтальном смещении мезозойских и миоценовых бассейнов позже майкопского времени. Это было связано с изменением палеогеологических и палеогеографических условий, а при восстановлении прежних условий в миоценовых бассейнах Евлах-Агджабединской впадины процесс нефтегазообразования возобновился, но с другой скоростью.

Для объяснения вышеотмеченного проанализируем структурно-тектонические особенности Ев-лах-Агджабединской впадины.

Судя по глубинному геолого-геофизическому разрезу по линии профиля 1701 (см. рис. 2 A), в районе структуры Гедекбоз вулканические породы залегают на глубине ~(500-700) м и форма их массива на модели 2D напоминает вулканическую постройку. По данным скв. 8, отложения чокрака и акчагыла перекрывают эти породы. Глубина залегания этих пород в районе поднятия Барда доходит до 10 км. По линии профиля 704 вулканические породы залегают в районе поднятия Ширингум (скв. 2) на глубине 4000 м, в районе поднятия Мурадханлы (скв. 3) — 3000 м и в районе поднятия Сор-Сор — 5000 м. На территории поднятий Ширингум и Мурадханлы форма тела вулканических пород на модели 2D также напоминает вулканическую постройку. На поднятии Мурадхан-лы отложения чокрака и акчагыла тоже залегают на вулканических породах, а в районе поднятия Ширин-гум вулканические породы перекрыты отложениями плиоцена.

На глубинных разрезах по линиям профилей 1702, 1703, 1401, 1404, 1405 и 1406 (см. рис. 3–5) картина глубинного структурно-тектонического строения Евлах-Агджабединского прогиба идентичная. Но явное сходство, т. е. наличие вулканических построек, наблюдается в районах поднятий Гедекбоз (см. рис. 4 А) и Агджабеди (см. рис. 7 B). Как известно, поднятие Гедекбоз расположено в северо-западной, а Агджабеди — на юго-восточной части Евлах-Агджа-бединского прогиба, но 2D-модель вулканического конуса очень схожая. В то же время, по мнению ряда исследователей [1–12] и как видно из рис. 2, кайно-

Рис. 5. Глубинные геолого-геофизические разрезы по линиям профилей 1401 (А) и 1405 (B) Fig. 5. Deep geological and geophysical cross-sections along 1401 (A) and 1405 (B) lines

A

Скв. 10

Поднятие Джарлы Скв. 8 Скв. 5

Поднятие Бейлеган

Поднятие Айры Поднятие Болсулу                      ^{Поднятие Мурадханлы}

Поднятие Ширингум

Скв. 13 Скв. 30 Свк. 6 Скв.к2в.Скв. 4            Скв. 1        Скв. 205 Скв. 26

H , км

K q1+q2

q 3 +N 1

Поднятие Дальмамедли

Скв. 3

Скв. 14 Скв. 26

Скв . 24 Скв. 15

Поднятие Дуздаг Скв. 8

Поднятие Бозери Скв. 1

Поднятие Амирарх

Скв. 2 Скв. 6 Скв. 1

~ 19 м Кура

H , км

K (vulk.

K2(karb.

q +N 1mkp

Отложения ( 1 , 2 ): 1 — палеоцена – нижнего эоцена, 2 — олигоцена – нижнего миоцена.

Остальные усл. обозначения см. на рис. 4

Formations ( 1 , 2 ): 1 — Palaeocene – Lower Eocene deposits, 2 — Oligocene – Lower Miocene.

For other Legend items see Fig. 4

Рис. 6. Глубинные геолого-геофизические разрезы по линиям профилей 1404 (А) и 1406 (B) Fig. 6. Deep geological and geophysical cross-sections along 1404 (A) and 1406 (B) lines

A

СЗ

Поднятие Шыхбаги

Поднятие Амирарх

Скв. 2 Скв. 6 Скв. 1

Скв. 28

Скв. 1

Скв. 12

Q,ap

---N/ak

Поднятие Зардаб Скв. 4

H ,км

Отложения ( 1 – 3 ): 1 — миоцена, 2 — конкинской и караганской свит, 3 — верхнего миоцена.

Остальные усл. обозначения см. на рис. 4, 5

Formations ( 1 – 3 ): 1 — Miocene, 2 — Konkinsky and Karagansky, 3 — Upper Miocene.

For other Legend items see Fig. 4, 5

Рис. 7. Глубинные геолого-геофизические разрезы по линиям профилей 1702 (А) и 1703 (B) Fig. 7. Deep geological and geophysical cross-sections along 1702 (A) and 1703 (B) lines

ЮЗ

Поднятие Барда

Q

Q 1 ap

N 2² ak

Поднятие Ширванлы Скв. 20

Поднятие Амирарх

Скв. 3

Поднятие Хосров

5206 м

5404 м

K (vulk.)

J

(q +N ¹ )mkp

Усл. обозначения см. на рис. 4

For Legend items see Fig. 4

зойские комплексы северо-западного и юго-восточного склонов Евлах-Агджабеднского прогиба в структурном плане резко отличаются. Сравнивая на глубинных разрезах вулканические конусы в районе поднятий Гедекбоз (см. рис. 4 А) и Агджабеди (см. рис. 7 B), еще раз можно убедиться в том, что резкое отличие северо-западного и юго-восточного склонов Евлах-Агджабединского прогиба характерно только для кайнозойских отложений. Структуры мезозойских комплексов идентичны по всему прогибу и представлены верхнеюрско-верхнемеловыми тер-ригенно-карбонатными отложениями, подстилаемыми интрузивными породами, предположительно относящимися к фации океанической вулканической котловины (см. рис. 1).

Выводы

Таким образом, в результате анализа региональных геолого-геофизических разрезов сформировалось новое видение глубинного тектонического строения Евлах-Агджабединской впадины и предложены рекомендации для дальнейших исследований:

– выдвинуто предположение, что строение центральной части Евлах-Агджабединской впадины схоже со складчатым строением рифта океана Палеотетис;

– утверждается, что начиная с майкопского времени кайнозойские нефтегазообразующие бассейны сместились в горизонтальной плоскости по отношению к мезозойским бассейнам в юго-восточном направлении (в сторону Южного Каспия);

– для обоснования схожести строения Евлах-Агд-жабединской впадины и глубинных рифтов, смещения депоцентров структурно-формационных комплексов, существования вулканического основания осадочного чехла необходимо продолжить комплексные геофизические исследования по плотной сети региональных профилей, позволяющие построить карту масштаба 1 : 200 000;

– Отделению производственной разведочной геофизики рекомендуется провести сейсмические работы на мезозойский комплекс с учетом результатов нефтегазовых проектов по Черному и Каспийскому

– уточнено расположение предполагаемой океанической вулканической котловины, образованной в мезозойское время и являющейся активной окраинной частью океана Палеотетис;

морям;

– при выборе перспективных направлений поисково-разведочных работ на нефть и газ необходимо изучить геодинамические циклы региона исследований.