Лит.обзор. Глубинная структура
 Скачать 5.41 Mb.
|
|
Тектоника Район РТ расположен в центральной части Волго-Уральского антикриста и занимает большую площадь к востоку от Восточно-Европейской платформы; район РТ включает следующие тектонические особенности (приложение 1) Токумовская складка (восточный склон), Северо-Татарская складка и Южно-Татарская складка, Казанско-Кировский разлом (южная окраина), Мелекесская складка, Верхне-Камская складка (юго-западная сторона) и Прикамский разлом (Сарайлинский разлом в осадочных толщах). К основным тектоническим особенностям относятся мелкие положительные и отрицательные структурные геометрии. Глубинная структура. На сегодняшний день отсутствует одна точка зрения на глубинное строение Республика Татарстан. Зачастую высказываются диаметрально обратные убеждения на эту проблему. Согласно ряду передовых представлений о тектонике платформенных областей, утвердилось мнение, что основа земной коры тектонически расслоена и характеризуется чешуйчато-надвиговым строением. Исследование глубинного строения земной коры ведется на базе информации глубокого бурения и комплексных геофизических данных, в основном глубинных сейсмических зондирований, гравитационных и магнитометрических работ. Граница Мохоровичича (граница М, граница Мохо), отделяющая земную кору от верхней мантии, на территории Республика Татарстан находится на глубине 35,0-43,5 км (от подошвы осадочного чехла). Наибольшее углубление (до - 40,0-43,5 км) подошвы коры свойственно для Южно-Татарского свода, а приподнятое залегание (- 35,0-38,0 км) - для Северо-Татарского свода, Мелекесской впадины и Казанско-Кировского прогиба. К последним приурочено сокращение мощности консолидированной коры до 34,0-36,0 км. На Южно-Татарском своде мощность земной коры возрастает до 40,0-41,5 км. Таким образом, крупные структуры находят отражение в рельефе поверхности верхней мантии. Кристальная основа образованная складчатое-метаморфическими породами архейского, среднепротерозойского возрастов разломами на большие и малые блоки. Приподнятые блоки фундамента стали ядрами, над которыми в последующем образовались своды, над опущенными элементами фундамента формировались прогибы и впадины. Тектоническое зонирование фундамента базируется на выделении элементов, различающихся по структурно-вещественным характеристикам. По отложениям осадочного чехла Татарскому мега блоку фундамента подходит Татарское сводовое поднятие, состоящее из отдельных куполов, именуемых Северо-Татарским и Южно-Татарским сводами (приложение 2). Эти структурные основы обрамляют Казанско-Кировская, Верхнекамская и Мелекесская впадины, соответствующие по плоскости кристаллического фундамента Казанско-Кировскому (Кажимскому), Камско-Бельскому авлакогенам и Мелекесской впадине. На Северо-Татарском и Южно-Татарском сводах фундамент располагается на глубине 1,5-1,65 км, погружается до 1,75-1,95 км в Мелекесской впадине и Казанско-Кировском прогибе (приложение 3) и до 4,5-6,5 км в Камско-Бельском и Серноводско-Абдуллинском авлакогенах. Тектонические основы отличаются ступенью и характером переработки гранулитового субстрата, структурными соотношениями слагающих их пород, интенсивностью процессов гранитообразования. Между ними выделены последующие подразделения: а) гранулит-зеленокаменная область; б) складчатая область; в) амфиболито-гнейсовая зона; г) магматитовые поля и гранитоидные массивы. Участки развития гранулитового субстрата считаются частями ядра, не претерпевшее значительных наложенных преображений и обособленных в виде гранулито-гнейсовых блоков. Мега блоки, входящие в Волго-Уральский сегмент, характеризуются мозаичным типом геофизических полей, в которых выслеживается концентрическая зональность, отражающая пространственные пропорции гранулитового и амфиболитового метаморфических комплексов. Линейные зоны, делящие мегаблоки, имеют размер до нескольких тысяч км при ширине, не превосходящей первые сотни километров. Отдельно выделен Туймазинский анортозитовые скопление, различающихся специфичностью слагающих его пород. Разломы фундамента разделяются на три основополагающие группы (по конфигурации и глубине заложения): глубинные швы и расколы первого порядка; крупные, региональные глубокие расколы второго порядка; мелкие при-поверхностные блокоразделяющие расколы третьего порядка. Разломы первого порядка представляют собой крупнейшие тектонические швы, рассекающие кору, глубоко проникающие в мантию и сопровождающиеся интрузиями ключевых пород. Разломы второго порядка являются мантийнокоровыми, нередко сопровождаются внедрениями магматических пород основного ряда и коровыми интрузиями и отделяют глыбы фундамента с однотипным строением коры. Разломы третьего порядка преимущественно коровые, определяют блоковое строение коры. По направлению в фундаменте уверенно выделяются субмеридиональные разломы, с которыми соединены приразломные процессы узкоовального характера: сильный бластокатаклаз, метасоматические преобразования пород, тела пегматоидных гранитоидов. Здесь часто отмечаются проявления высокой тектонической активности и зоны повышенной проницаемости (высокая трещиноватость, вторичные перемены пород, интрузии диабазов). Не Так чётко отличаются субширотные разломы. Некие из них трассируются по геологическим и гравимагнитным данным на значительном протяжении. Наименее чётко в структуре фундамента выражены нарушения северо-восточного простирания. Нарушения выслеживаются лишь в границах Елабужской складчатой зоны при протяженности более 80 км. Структурные основы осадочного чехла. Платформенный чехол характерен комплексом геологических формаций в возрастном диапазоне от нижнего рифея до плиоцена включительно. С отдельными крупными тектоническими формами палеозойского чехла связаны нефтегазоносные области Волго-Уральской провинции. Для ключевых тектонических составляющих местности Республика Татарстан (приложение 2) свойственны надлежащие особенности. Татарский свод, включающий Северо-Татарский и Южно-Татарский своды, считается крупнейшей структурной формой Восточно-Европейской платформы, проявляющейся в строении кристаллического фундамента неоднородной морфологически выраженной грядой вытянутой в субмеридиональном направлении более чем на 600 км при ширине 150-200 км. Отметки плоскости фундамента меняются от -1500 до -2000 - –4000 м, повышаясь в юго-восточном направлении. Северо-Татарский и Южно-Татарский своды имеют ряд общих и отличительных черт строения. Общими чертами считаются: недостаток рифей-вендских образований; приподнятое состояние кристаллического фундамента; унаследованность структурных планов. Отличиями считаются: небольшая мощность девонских терригенных отложений на Северо-Татарском своде по сравнению с Южно-Татарским; расчлененность Северо-Татарского свода на блоки субмеридионального и северо-восточного направлений, тогда как Южно-Татарский свод выражен собой комбинацией субмеридионально ориентированных блоков кристаллического фундамента. Мера концентрации углеводородов в осадочном чехле Южно-Татарского свода значительно превосходит нефтегазоносный запас Северо-Татарского свода. В структуре терригенного девона Южно-Татарского свода выделяется крупный Ромашкинский купол, к которому приурочено уникальное Ромашкинское нефтяное месторождение. Токмовский свод (восточный склон) находится на западе территории Республика Татарстан. Характеризуется значительной тектонической раздробленностью. Отмечаются пологие изометричные поднятия. В границах Токмовского свода около его границы с Казанско-Кировским прогибом размещена особая Карлинская структура. Индивидуальностью последней считается наложение на линейную деформационную территорию структуры центрального типа. Размещение структуры центрального типа обосновано ее приуроченностью к области пересечения глубинных разломов субширотного и северо-восточного простирания. Строение центрального типа содержит два парагенетически связанных комплекса — тектоногенный и седиментогенный. Тектоногенный комплекс представлен тектонитами — дезинтегрированными карбонатными породами в возрастном спектре от среднего карбона до поздней перми. Форма залегания тектонитов — штокообразные тела диаметром 0,5–2,5 км. Седиментогенный комплекс Карлинской структуры представлен отложениями ранне плиоценового возраста мощностью до 250 м, выполняющими кольцевую впадину диаметром около 5 км. Казанско-Кировский прогиб находится восточнее Токмовского свода и представлен своей южной оконечностью. Плотность разрывных нарушений малозначительна, что объясняется; вероятно, относительно слабой контрастностью тектонических перемещений. Мелекесская впадина размещена на юге территории Республика Татарстан. Структура впадины разнородно, что отражается и в характере ее связей со структурами кристаллического фундамента. Заложение границ впадины определяется разновозрастными и различно ориентированными структурами фундамента. Северный борт Мелекесской впадины причленяется к Прикамскому разлому, трассируемому здесь системой северо-восточных надвигов, восточный и западный борта связаны в своем формировании с системой северо-западных и субмеридиональных сдвигов, а южный борт — с системой северо-восточных сдвигов. Деформационные структуры. Разрывные и складчатые нарушения в осадочном чехле местности Республика Татарстан фиксировались многими исследователями. Однако до настоящего времени не достигнуто полного понимания механизмов формирования деформационных структур и их роли в геологическом развитии местности. Относительно изученными нарушениями считаются разрывы, входящие в систему Прикамского разлома. Он представляет собой территорию шириной до 30 км, длиной около 500 км. В ее пределах выявлен ряд разрывных нарушений, сопровождающихся пологими асимметричными складками волочения. Неплохо исследованы вязкие чешуйчатое надвиговые дислокации, приуроченные к Карлинской и Тетюшской зонам, которые, с учетом их степени изученности и обнаженности, могут служить тектонотипом для данной группы разрывных нарушений. Разрывные нарушения соединены с долгоживущими региональными разломами фундамента, с элементами глобальной сети трещиноватости, с кольцевыми и дуговыми разломами. Они предполагают собой трещины отрыва, сбросы, реже взбросы, с отчетливо устанавливаемым смещением слоев по поверхности сместителя. Наблюдаемые амплитуды смещения по элементарным разрывам достигают нескольких десятков метров. Поверхности сместителей обычно представляют собой зеркала скольжения. Разрывы сопровождаются изгибами слоев, указывающими на сбросовый либо взбросовый характер перемещения. Главная роль хрупких разрывов заключается в том, что они создают зоны повышенной проницаемости в осадочном чехле, содействуют перемещению в вертикальном и горизонтальном направлении жидких и газообразных флюидов, а также распространению поверхностных и глубинных ореолов загрязнений. Хрупкие разрывы зачастую контролируют участки вторичного изменения пород (загипсованность, карбонизация, окремнение и др.). Структурные основы местности Республика Татарстан по характеру их взаимоотношений разделены на ряд разновозрастных систем. 1. Порядок сдвигов северо-восточного простирания и сопряженных с ними надвигов. Этот способ считается самый старую и, в целом, соответствует Камской системе разрывных нарушений. Отчетливо проявлена в границах восточного склона Токмовского свода, в центральной и северо-восточной части территории Рт. 2. Порядок надвигов северо-восточного простирания. Распространена на всей территории, но преимущественно в пределах области развития системы сдвигов северо-восточного простирания. 3. Система северо-западных и субмеридиональных сдвигов, соответствующая Вятской системе. Нарушения предоставленной системы в значительной степени определяют заложение основных впадин и прогибов в пределах территории Рт в фанерозое. 4. Система кольцевых надвигов и сопряженных радиальных сдвигов распространена на юго-востоке территории Рт в пределах Южно-Татарского свода. В разных местах Республике Татарстан в основном в глинисто-мергельных породах верхней и средней перми, юры и нижнего мела встречаются резко выраженные линейные дисгармоничные антиклинальные складки нагнетания (мелкая складчатость), протягивающиеся на сотни метров или километры, амплитудой в десятки метров (например, Тетюшские складки). О происхождении мелкой складчатости высказаны всевозможные принципы, которые соединяются в две большие группы. Первая из них прямо или косвенно связывает образование складок с тектоническими движениями как итог выжимания пластичных пород от сводов растущих брахиантиклиналей на их плоскости или с допускаемыми зонами разломов и надвигов земной коры. Вторая категория гипотез в качестве основной факторы образования мелкой складчатости рассматривает всевозможные экзогенные процессы (оползень, солифлюкция), учитывая тесную связь простираний мелких складок и речных долин. При этом главным фактором происхождения мелкой складчатости явилась неравномерная статическая нагрузка на пластичные породы, возникшая в условиях расчлененного эрозией рельефа. В итоге случается извлечение глинистых пород из-под водоразделов к речным долинам и их сжатие в дисгармонические складки нагнетания. Основные этапы тектонического становления включают эволюции фундамента, осадочного чехла и неотектонику. А. Геодинамическая развитие Фундамента Древнейшие образования являются эндербитами и кристаллическими сланцами. Эти породы являлись источником сноса терригенного материала для формирования более поздних осадочных комплексов и субстратом ради становления палингенного гранитообразования. В критериях стабилизации геодинамического режима заложились обширные бассейны, в которых скапливались массивные толщи однородных граувакковых, а потом глинистых осадков. В настоящее время это биотит-гранат-силлиманит-кордиеритовые гнейсы и кристаллические сланцы. Процессы осадконакопления сопровождались излияниями толеитовых базальтов. Первый тектоно-магматический период закончился в начале позднего архея проявлениями гранулитового метаморфизма. Перемена режима отчетливо фиксируется по началу палингенного гранитообразования, охватившему все комплексы пород. Эти процессы отвечают более высоким значениям температур метаморфизма гранулитового комплекса. При отсутствии стрессовых напряжений образуются обширные изометричные массивы гранитоидов. Конец первого цикла характеризуется широко масштабным проявлением режима общего сжатия. Обширные области были охвачены насыщенными стрессовыми напряжениями, вызвавшие пластическое течение пород. Формировалась линейно складчатую структуру архейских комплексов северо-восточного простирания и развивались чешуйчато надвиговые структуры большой амплитуды. В структурном плане разломы проявляются как пластические сдвиги и надвиги. Наиболее крупной надвиговой структурой является область Прикамского разлома. На этом этапе буквально не возникает свежих магматических комплексов. Второй (поздне архейский) тектоно-магматический цикл начинается с рубежа около 2700 млн лет. К началу цикла создаются троговые прогибы, в границах которых проявился вулканизм коматиит-базальтовой или андезито-базальтовой серий. Конец цикла знаменуется метаморфизмом в условиях амфиболитовой фации. Процессы диафтореза и гранитообразования охватили до 50 % местности Республики Татарстан. В раннем протерозое выделяется единственный тектоно-магматический период, с началом которого связаны деструктивные процессы с внедрением габброидов. Позже создаются обширные прогибы, в которых скапливались флишоиды грауваккового состава. Метаморфические процессы носили отчетливо выраженный зональный характер и развивались в условиях амфиболитовой и зеленосланцевой фаций. В определённый этап складываются мигматиты, жилы и крупные массивы гранитоидов. Становлением гранитоидов к рубежу 1900 млн лет практически завершается приращение объема континентальной коры в раннем протерозое. В конце позднеархейского и раннепротерозойского циклов происходит дизъюнктивная тектоника. Приразломные зоны, характеризующиеся повышенными проницаемостью и интенсивностью термально-флюидных потоков, контролировали процессы локального диафтореза, калиевого метасоматоза, кислотного выщелачивания, мелкие интрузии гранитоидов и базитов. В последующем геодинамическая эволюция проходила в критериях конолидированного начала, подверженного исключительно разрывным дислокациям. Наиболее важной чертой предоставленного времени считается превращение от линейно-складчатых, чешуйчато-надвиговых и других типов пликативных строений к разломно блоковым структурам. - В наибольшей степени интенсивных зонах закладывались рифтогенные структуры – Серноводско-Абдуллинский, Калтасинский, Казанско-Кировский авлакогены, заполненные рифейскими и вендскими осадочными породами. Прогибание рифтогенных строений сопровождалось проявлениями главного магматизма, благодаря которому сложились серии субвертикальных или крутопадающих даек габбро-диабазовой формации. Разрывные нарушения, активные проявления которых замечены уже с раннего протерозоя, приводили не только к механическому разрушению фундамента, но содействовали изменению вещественного состава слагающих его пород, проникновению магматических расплавов и гидротерм разной температуры. Разломы считались маршрутами передвижения глубинных флюидов. Собственно похожие дизъюнктивные нарушения формируют обширные зоны трещиноватости, разуплотнения, которые рассматриваются как возможные пути передвижения и ловушки для углеводородов. Геодинамическая эволюция осадочного чехла Исходная Точка платформенной стадии становления Волго-Уральской антеклизы приходится на вендский этап. Она содержит четыре крупных тектонических цикла: заключительный период байкальского цикла, каледонский, герцинский и альпийский циклы. К началу вендского периода закончились активные поднятия Волго-Уральского щита и раскалывание его разломами. Ранее в рифейский этап появились Камско-Бельский, Серноводско-Абдуллинский авлакогены и Кажимский участок, которые обособили Татарско-Немскую глыбу. Вендские отложения покрыли авлакогены и частично распространились на окружающие выступы. Начался процесс перерастания авлакогенов в широкие плоские синеклизы и развитие Волго-Уральской антеклизы. В течение каледонского цикла антеклиза была охвачена восходящими перемещениями. Она представляла собой часть материка, где главенствовали процессы эрозии и сноса материала. Континентальный порядок просуществовал до среднедевонской эры. Каледонский период различался интенсивной тектонической жизнью и имел решающее смысл в подготовке грядущих герцинских строений. Наступление герцинского цикла ознаменовалось обновлением структуры Волго-Уральской антеклизы и повсеместным формированием палеозойского осадочного чехла. Каждый крупный период тектогенеза распадается на отдельные седиментационно тектонические этапы, соответствующей эпохе перестройки и образования ранее не известных структурных ярусов (этажей). Рубежи тектонического становления осадочного чехла местности Республике Татарстан определили развитие 6 структурных ярусов. Из них первый относятся к авлокогеновому, а другие - к плитному этапу развития платформ. 1. Развитие нижнерифейского структурного яруса связано с развитием рифтовых строений на исходной стадии образования осадочного платформенного чехла в условиях господства растягивающих напряжений. 2. Эйфельско-Нижнефранский структурный ярус включает отложения терригенного девона. История его формирования завершилась в мендымское период формированием серии крупных и мелких прогибов и сопряженных с ними линейных гряд. Со временем формирования терригенной формации связано развитие Казанско-Кировского прогиба и некоторых локальных субмеридиональных прогибов в границах Южно-Татарского свода. 3. Верхнедевонско-Нижнепермский структурный ярус считается основным по значимости в формировании структурного плана. С его формированием связано развитие Мелекесской впадины, погружение южного склона Южно-Татарского свода. 4. Артинско-Верхнепермский структурный ярус отделяется от предыдущего поверхностью регионального стратиграфического разногласия. В западной части местности Республике Татарстан отличаются прибрежно-морская и лагунно-морская терригенно-карбонатная формации, в восточной части - континентальная терригенная формация. 5. Мезозойский структурный ярус обхватывает образования, связанные с формированием Ульяновско-Саратовского прогиба и развиты лишь на юго-западе территории Республики Татарстан. 6. Плиоценовый структурный ярус содержит образования, представленные терригенными морскими и континентальными озерно-аллювиальными отложениями. Линейные формы структуры осадочного чехла (границы сводов и впадин, валы, прогибы, тектонические ступени) связаны с разными веществами фундамента. Комбинация кольцевых и линейных разломов часто наследуется в осадочном чехле. В частности Прикамский разлом старого заложения, контролирует положение Сарайлинского прогиба, разделяя Северо-Татарский и Южно-Татарский своды. Отдельным фрагментам докембрийских разломов отвечают прогибы Камско-Кинельской системы Стратиграфия В геологическом строении месторождений Республики Татарстан принимают участие породы кристаллического фундамента и осадочные образования девонской, каменноугольной, пермской, неогеновой четвертичной систем. Изучением геологического строения Западного склона Южно-Татарского свода и Мелекесской впадины. Рассмотрим геологическое строение территорий ЗС ЮТС и восточного борта МВ, приуроченных к ней малопродуктивных месторождений с детализацией особенностей, необходимых для обоснования повышения эффективности выработки трудноизвлекаемых запасов комплексом технологий воздействия на пласт. В пределах рассматриваемой части Татарстана по поверхности кристаллического фундамента и осадочной толще палеозоя основными элементами являются структуры первого порядка: Южно-Татарский свод (западный склон) и Мелекесская впадина. Восточный борт Мелекесской впадины имеет ясно выраженное ступенчатое строение и осложнен структурами типа валов. Наиболее крупным поднятием является Нурлатский вал, связанный с дизъюнктивными нарушениями фундамента. Отмечается также структуры облекания древних локальных выступов фундамента ( Эштебенькинский, Сотниковский и др.). В целом в терригенной толще девона преобладают малоамплитудные локальные поднятия. Среди них выделяются такие элементы второго порядка, как структурные террасы на западном сколне Южно-Татарского свода-Акташско-Ново-Елховская, Черемешано-Ямашинская и Ульяновская и в пределах восточного борта Мелекесской впадины - Кадеевско-Енорусскинская, Асубаево-Эштебенькинская, Нурлатская, Вишнево-Полянская и др. По отложениям верхнего девона и нижнего карбона структурный план на значительной части рассматриваемой территории осложнен влиянием внутриформационных прогибов Камско-Кинельской системы, представляющей сочленение основных Усть-Черемшанского, Нижне-Камского, Актаныш-Чишминского и множество более мелких ответвлений. К западу от Южного купола Татарского свода через Ново-Елховский вал, ограниченный Алтунино-Шунакским и Кузайкинским прогибами, выделяются структурные террасы в пределах западного склона ЮТС и восточного борта Мелекесской впадины, ступенчато погружающиеся в направлении Усть-Черемшанского прогиба Мелекесской впадины. Западный склон ЮТС (ЗЮ ЮТС) отделен от восточного Мелекесской впадины Баганинским прогибом. Террасы в свою очередь осложнены небольшими по размерам амплитудными поднятиями, сгруппированными, как правило, в с зоны простирания, контролирующие залежи нефти в отложениях девона, нижнего и среднего карбона и залежи сверхвязкой нефти (природных битумов) в терригенных коллекторах шешминского горизонта уфимского яруса. Все месторождения, расположенные в пределах ЗЮ ЮТС и восточного борта МВ относятся к типу сложно-построенных многопластовых и многозалежных. В пределах рассматриваемой территории располагаются 36 месторождений нефти, из которых 25 введены в промышленную разработку, а 11 месторождений нефти находятся в опытно-промышленной разработке ( в т.ч. два месторождения сверхвязкой нефти). Расположение месторождений показано на обзорной карте.  Рисунок- 1 Тектоническая схема палеозойского структурного этажа На рассматриваемой территории (рис. 1) по характеру развития врезов выделяются зона площадного размыва (Аксубаевская палеовзвышанность), зоны руслового и локального. Рельеф верейских слоев в общих чертах соответствует структурным планам как карбонатного девона и нижнего карбона, так и вышележащим маркирующим горизонтам нижней перми. В пределах рассматриваемой территории наиболее древ образованиями, вскрытыми на глубинах 1976 и 2013 м при бурении СКВ. 16, 62 Нурлатского месторождения, являются гранитно-гнейсовые породы кристаллического фундамента. ПРИЛОЖЕНИЕ 1  ПРИЛОЖЕНИЕ 2   ПРИЛОЖЕНИЕ 3 |