Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние геологической, геофизической и геохимической изученности Сирии 9
Глава 2. Анализ территории Сирии как региональной геологической системы 13
2.1. Методологическая основа анализа 13
2.1.1. Основы современной концепции развития сложных систем и возможности применения геоинформационного подхода 13
2.1.2. Геологическая система как объект исследований 23
2.1.3. Геоинформационный аспект и принципы исследования геологических систем 27
2.2. Обзор и анализ существующих представлений об основных элементах строения и развития территории 32
2.2.1. Стратиграфия и литология 32
2.2.2. Тектонические особенности и геодинамика 45
2.2.3. Гидрогеология и флюидный режим 55
2.2.4. Нефтегазоматеринские свойства осадочных отложений 59
2.2.5. Зоны нефтегазонакопления и основные типы залежей углеводородов 72
2.2.6. Физико-химические свойства углеводородов 87
2.2.7. Историко-генетическая субмодель развития территории 94
2.3. Основные противоречия в сложившихся представлениях о геологическом строении и развитии территории 100
Глава 3. Геоинформационные исследование особенностей режима геодинамических процессов 103
3.1. Методологические принципы и методика исследований 103
3.2. Особенности системного проявления вертикальных тектонических движений и их количественная характеристика 110
3.3. Структурная интерпретация последствий мезо кайнозойского этапа развития территории 120
Глава 4. Геоинформационные исследования закономерностей пространственного размещения углеводородов 124
4.1. Методика исследований 124
4.2. Углеводородный мегакластер как геосистемное отображение современного внутреннего строения региональной геологической системы 126
Глава 5. Вероятностная историко-генетическая модель геологического развития территории 132
5.1. Признаки синергетического режима развития 132
5.2. Эволюция обобщенных качественных и количественных характеристик скоростного режима вертикальных движений... 132
5.3. Причинная интерпретация геодинамического развития территории 136
Глава 6. Возможности расширения перспектив нефтегазоносности территории 139
6.1. Прогноз на основе принципа структурной гомологии 139
6.2. Геоинформационный подход к прогнозированию мест локализации месторождений углеводородов на основе формализации знаний 146
Заключение 150
Список использованной литературы 152
- Обзор и анализ существующих представлений об основных элементах строения и развития территории
- Основные противоречия в сложившихся представлениях о геологическом строении и развитии территории
- Особенности системного проявления вертикальных тектонических движений и их количественная характеристика
- Углеводородный мегакластер как геосистемное отображение современного внутреннего строения региональной геологической системы
Введение к работе
1. Актуальность работы. Нефть и газ часто называют черным и голубым золотом нашей планеты. И не случайно, потому что и нефть, и газ получили широкое применение во многих отраслях промышленности и являются в любой стране, показателем ее энерговооруженности. Исключительно высокие темпы развития нефтяной промышленности объясняются ее взаимосвязью со многими отраслями, такими как: автотранспорт, авиация, мореходство, энергетика, нефтехимия и др.
Интересно отметить, что темп добычи нефти растет настолько стремительно, что отдельные страны, ранее не определявшие географию нефтяной индустрии, становятся важнейшими поставщиками нефти.
Сирийская арабская республика (САР) является страной, где добыча нефти и газа занимает ведущее место в экономике и промышленности. Поэтому создание и укрепление сырьевой базы углеводородов (УВ) является актуальной задачей на последние несколько десятилетий. Перспектива развития нефтегазовой отрасли может быть связана с увеличением запасов УВ, а для этого необходимо осваивать новые территории и детально изучать их строение, бурить новые поисковые и разведочные скважины. Основные показатели, характеризующие углеводородный потенциал Сирии (на примере десятилетнего периода 1990-2000 г.г.) приведены в таблице 1.
На территории Сирии работало много научно-производственных школ геологов-нефтяников из различных стран, разработаны передовые технологии прогнозирования, поисков и разведки месторождений УВ. Все известные технологии, примененные на Сирийских продуктивных площадях, относятся к традиционным, они не выходят за рамки классических. В определённой степени возможности известных подходов исчерпаны. Вместе с этим в последнее время появились новые представления о динамике геологических процессов, а также процессов превращений вещества в недрах, основанные на концепции
термодинамической неустойчивости и предусматривающей применение широкого спектра геоинформационных технологий (исследования пространственных многоуровневых закономерностей поведения геологических признаков, палео-динамических режимов развития геологической среды на основе обобщения и формализации базовой информации и др.). Эта концепция трактует несколько иную динамику и кинетику этих процессов (прерывистость, катастрофизм, структурная перестройка в режиме самоорганизации и т.д.). Поэтому есть полные основания для попытки творчески переосмыслить накопленный объём информации в ракурсе новых представлений с целью выхода на новые решения прогнозно-поисковых задач.
Таблица 1
Показатели углеводородного потенциала Сирии (1990 - 2000 г. г.)
2.Цель работы. Выявление особенностей геологического развития и закономерностей размещения углеводородов в Восточной Сирии, оценка возможностей открытия новых газонефтяных месторождений на её территории.
3. Задачи исследований:
Обзор и анализ информации о геологическом строении и развитии тер ритории и её нефтегазоносности.
Изучение скоростного режима опускания территории при формирова нии осадочного чехла.
Геоинформационные исследования закономерностей пространственно го размещения известных месторождений углеводородов.
Разработка вероятной историко-генетической модели геологического развития территории.
Оценка возможностей открытия ещё невыявленных скоплений углево дородов на основе открытых закономерностей и использования форма лизованного знания.
З.Защищаемые положения:
Опускание земной коры при формировании осадочного чехла на территории Сирии носило неравномерный характер, выраженный в дискретном и упорядоченном расположении районов с максимальными амплитудами и соответственно с максимальными скоростями погружения дна морского бассейна в период осадконакопления. Существует, по крайней мере, пять таких районов с устойчивым во времени (от палеозоя до кайнозоя включительно), но неравномерным по скорости погружением, которые расположены относительно равномерно в пределах исследованной территории.
Все известные газонефтяные месторождения исследуемой территории локализованы в виде последовательно входящих друг в друга скоплений, формирующих в целом многоуровневый мегакластер. Он обладает характерными свойствами: дискретность и упорядоченность, масштабное самоподобие или фрактальность, структурная автономия, нелинейность.
3.Особенности формирования и геологического развития осадочного чехла территории связаны с неравномерным её опусканием в синергетическом режиме. Самая высокая интенсивность проявления данного режима имела место в плиоценовое время. Выявленные закономерности позволяют прогнозировать местоположение новых месторождений углеводородов в Восточной Сирии. Технологически такой прогноз целесообразно проводить с помощью методов геоинформационного анализа - прежде всего на основе формализации знаний с использованием картографической геологической информации.
4.Научная новизна:
Впервые для территорий Сирии установлена многоуровневая кластерная модель структурной организации углеводородных скоплений в отложениях осадочного чехла.
Установлено, что в изученной нефтегазоносной области опускание земной коры было неравномерными. Выделено пять районов с устойчивым во времени, но крайне неровномерным по скорости погружением.
4) Также впервые получены результаты, свидетельствующие о синергетическом режиме геологического развития территории, наиболее ярко проявившееся в плиоценовое время. Следствием данного режима является упоря-дочное размещение месторождений углеводородов в пространстве, маркирующее внутреннее строение всего осадочного чехла.
5.Практическая значимость. Установленные структурные закономерности пространственного распределения месторождений углеводородов являются основанием для позитивной оценки перспектив территории и открывают дополнительные возможности для прогнозирования вероятных мест локализации ещё не выявленных, промышленных объектов. Прогнозирование с использованием принципа структурной гомологии в сочетании с геоинформационным
подходом на основе формализации полученного знания позволило определить участки территории, где возможно обнаружение новых газонефтяных месторождений и дифференцировать их в пределах триас-юрских, меловых и неоген-палеогеновых частей разреза осадочного чехла.
б.Апробация работы. Результаты работ и отдельные положения диссертации докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях факультета геологии, геоинформатики, и геоэкологии Ир] ТУ "Вопросы прикладной геологии, геофизики и геоэкологии" (Иркутск, 1996), на второй международной научной конференция студентов, аспирантов и молодых ученых им. академика М. А. Усова "Проблемы геологии и освоения недр" (Томск, 1998).
7.Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 4-х печатных работах.
8.Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Общий объем диссертации 160 страниц, в том числе рисунков - 26 , таблиц - 10.
Список использованной литературы включает 96 наименований.
Работа выполнена в Иркутском государственном техническом университете (ИрГТУ) в течение 1985-2004гг., в том числе и в рамках очной аспирантуры под руководством проф. В. П. Исаева, зав. кафедрой геологии нефти и газа Иркутского государственного университета (ИГУ), которому автор выражает искреннюю признательность. Автор искренне благодарен соруководителю данной работы зав. кафедрой геологической съёмки, поисков и разведки месторожденуй полезных ископаемых ИрГТУ, проф. В. А. Филонкжу, оказавщему помощь и ценные консультации в части использования новых идей и подходов при решении поставленных задач. Очень много полезного автор преобрёл в процессе обсуждения результатов исследований с д.г.-м.н., профессором В.В. Ломтадзе. Автор также благодарен за оказанную поддержку в выполнении настоящей работы руководителям университета и сотрудникам кафедры геологии нефти и газа.
Обзор и анализ существующих представлений об основных элементах строения и развития территории
Раздел составлен с использованием опубликованных данных за период наиболее интенсивного проведения исследований в данном регионе [5,23,25,29,35,36,37,39,41,45,46,47,48,50,57,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,76,84, 85,86 и др.], а также геологической и тектонической основы, учитывающей все эти данные (рис.2.2.1, рис. 2.2.2). В геологическом строении Востчной Сирии принимают участие отложения палеозойской группы (ордовикской, силурийской, каменноугольной и пермской систем), мезозойской группы (триасовой, юрской и меловой систем) и кайнозойской группы (палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем). Отложения ордовика, силура, перми, триаса и юры вскрыты глубокими скважинами, каменноугольные, меловые и палеогеновые отложения выходят на земную поверхность в горах Абд-Ель-Азиз, неогеновые и четвертичные образования слагают большую часть описываемой территории. Палеозойская группа Палеозойская отложения ордовика вскрыты скважиной Камышлы на глубине 1850-2674.8 м. Они представлены аргиллитами серыми с прослоями песчаника светло-серого, мелкозернистого. Палеозойский возраст определен на основании фауны: Gramops aff.trentonensis Hall, leptobolus sp.ctenodonta aff.ala /Barrande/, Orthoceras sp., Dalmanitina cf.socialis/Barr. /, D.aff.deshayesi/Barr. /, Tomaculum problematicum Gkoom, Hyolithes sf.cinctus Barr., Lingula cf.jejuna Barr., cranions aff.trentonensis Hall, Orthis /Plectorthis? I aff . redux Вагг.и др. Толщина вскрытых отложений палеозоя 824.8м. ҐГД ." / /w#«v Ду/игіН!/ /Швтюмійшт-L2Z-J тт г цггг -- с f r . І 1 x l An fr m Ґ Л іГ Г в и/мчк. Триасовая и юрская системы нерасчленеиные (T-J) Отложения триасовой и юрской систем пройдены скважинами Эль-Бауб-1, Камышлы и Джебисса-3. В скважине Камышлы к триасовой и юрской системам нерасчленным отнесены доломиты серые с зеленоватым оттенком, содержащие прослои ангидрита, аргиллита, иногда мергеля общей толщиной 200м. Меловая система (К) Разрезы меловых отложений вскрыты целым рядом скважин и на рис.2.2.3 приведены результаты сопоставления некоторых колонок меловых отложений по [68]. Как видно, отложения характеризуются высокой изменчивостью мощностей стратиграфических подразделений мела.
Отложения мела выходят на поверхность в горах Абд-Ель-Азиз. Среди них выделяются неокомский надъярус, аптский и альбский ярусы -нижний отдел (К(), сеноманский ярус, сеноманский надъярус без верхней части Маастрихта, маастрихтский ярус, верхняя часть - Верхний отдел (К2). В скважине Камышлы к нижнему мелу отнесены известняки светлосерые, зеленоватые и светло-коричневые с прослоями аргиллита и мергеля толщиной 85 м с Lenticulina sp.
Отложения верхнего мела, вскрытые глубокими скважинами, судя по документации нефтяных компаний, расчленены на различные стратиграфические подразделения, но на геологическом разрезе они выделены как отложения верхнего мела нерасчленеиные. В скважине Камышлы наблюдается наименьшая толщина верхнего мела - 575 м, где он представлен коричнево-серыми доломитами. Отложения палеогена выходят на земную поверхность в горах Абд-Эль-Азиз, где они представлены средним-верхним эоценом и олигоценом. В глубоких скважинах Джебисса —1 и 3, Эль-Бауб-1 и 2, Камышлы наблюдается более полный разрез палеогена, представленный всеми тремя отделами. Однако, палеоцен не во всех скважинах отделен от эоцена, поэтому на геологическом разрезе показаны палеоцен и эоцен нерасчлененные (рис. 2.2.4). В скважине Камышлы толщина палеоцена и эоцена нерасчлененных возрастает до 650 м. В нижней части наблюдаются доломиты и доломитистые известняки с тонкими прослоями глин и включениями кремней (270 м), отнесенные к палеоцену - нижнему эоцену. Выше залегают известняки светло-серые (толщиной 380 м), переслаивающиеся с доломитами и мергелями, с фауной нуммулитов, которые отнесенные к эоцену. Отложения среднего - верхнего эоцена (Рг-з), развитые в центральной части гор Абд-Ель-Азиз, представлены известняками органогенными, плотными, залегающими несогласно на отложениях маастрихтского яруса. Отложения среднего и верхнего эоцена не выдержаны по толщине и литологии. Отложения, относимые к олигоцену (Р3 ),согласно залегают на известняках среднего и верхнего эоцена. В горах Абд-Ель-Азиз они представлены однообразной толщей глинистых известняков, содержащих прослои мергелей. Условные обозначения: 1 известняки; 2 - мергели; 3 - глины; 4 - алевролиты; 5 - песчаники; 6 - пески; 7 -конгломераты; 8 - кремни; 9 - глаукониты; 10 — фосфориты; 11 - известняки мелоподобные; 12 - известняки глинистые; 13 - известняки нуммулитовые; глины песчанистые; 14 - известняки водорослевые; 15 - известняки органогенные; 16 - известняки глауконитовые; 17 — известняки фосфоритовые; 18 - известняки глауконит-фосфоритовые; 19 - известняки окрем-нённые; 20 - известняки песчанистые; 21 - известняки конгломератовидные; 22 - мергели глинистые; 23 - мергели глауконитовые; 24 - мергели фосфатизированцые; 25 - мергели глауконит-фосфоритовые; 26 — мергели окремнённые; 27 - эффузивы; 28 - изменённые эф-фузивы; 29 - конкреции кремней (Si), бурого железняка (Fe) и барита (Ва); 30 -линзы кремней. Геологические разрезы: XVIII - Джебель Мхар, Джебель Дмейр; XIX - Джебель-Зубейдия; XX - Абу-Рахба; XXI - Джебель Барде; XXII - Джебель -Хайане; XXIII - Дже-бель-Эль-Абьяд. Цифрами даны мощности стратиграфических подразделений (горизонтов). Неогеновая система (N) Разрезы миоценовых отложений вскрыты целым рядом скважин. Отложения выходят на поверхность в восточной части гор Абд-Ель-Азиз, где по микрофауне установлен бурдигальский ярус (Ni b) - Нижний MuouenfN; ), Гельвет-ский ярус (N] h ), Тортонский ярус (свита нижний фарс) - Средний миоцен (Nj2), и Верхний миоцен (свита "верхний фарс") N; Бурдигальский ярус представлен известняками, глинистым известняками и мергелями, содержащими мощные прослои гипса. Взаимоотношение бурди-гальского яруса с подстилающими отложениями не установлено, так как нижняя граница его нигде не обнажена на поверхности. Возраст свиты Диббане, вскрытой глубокими скважинами, определяется по положению в разрезе между олигоценом и средним миоценом условно, как нижний миоцен. По стратиграфическому положению свиту Диббане можно сопоставить отложения гельветского яруса развиты в горах Абд Ель-Азиз, на горе
Основные противоречия в сложившихся представлениях о геологическом строении и развитии территории
Проведенный анализ геологического строения территории как региональной геологической системы по практически всей накопленной ранее геологической информации позволил выявить ряд противоречий в итоговой интерпретации результатов, послуживших основой сложившихся представлений о геологическом строении и развитии территории.
Наличие противоречий уже свидетельствует о том, что базовая геологическая концепция этих представлений требует пересмотра. Переход ее в новое качество, как правило, открывает новые возможности более эффективного решения задач прикладной геологии, связанных с прогнозированием, поисками и разведкой новых месторождений и местоскоплений углеводородов.
В чем же состоят эти противоречия?Прежде всего, следует отметить, что более чем 3х - километровый разрез терригенно-корбонатных отложений территории представляет в среднем пестрый по составу литологический комплекс без ярко выраженных следов ритмичности, характеризующийся близкой для всех разновидностей пород степенью метаморфизма без каких-либо объективных признаков ее зонального изменения с глубиной залегания пород.
Органическое вещество присутствует практически во всех породах и распределено относительно равномерно в пределах всего изученного пространства как по вертикали, так и по латерали, если рассматривать это распределение относительно всей территории в целом. В каждой отдельной части территории или разреза концентрация органического вещества естественно колеблется, создавая неравномерный характер поля его концентрации в пределах всего осадочного чехла.
Отмеченное, как нам представлятся, во многом противоречит существующей эволюционной историко-генетической модели геологического развития территории, согласно которой мы должны наблюдать плавное повышение степени метаморфизма с глубиной, зональное изменение по вертикали количе ства и состава органического вещества в породах и т.п. Но эти факты в достаточно явном виде не наблюдаются .
Далее, представления о тектоническом строении территории в основном сформированы по данным геофизики. Выявлено достаточно много локальных антиклинальных структур по гравиметрическим аномалиям, появление которых связывается с локальными "выступами" фундамента (иначе объяснение подобных аномалий невозможено). Однако при заверке буровыми скважинами большая часть локальных антиклиналей оказались либо ложными, либо пространственно смещенными относительно центров гравиметрических аномалий. Все это ставит под сомнение взятую за основу взаимосвязь антиклинальных структур с геофизическими аномалиями и саму модель тектонического строения территории, сформированную на предположении о существовании такой связи.
Анализ гидрогеологических особенностей территории и петрофизиче-ских свойств пород показывает, что с точки зрения проявления дальнодейст-вующих флюидодинамических процессов регион следует рассматривать как неблагоприятный. Об этом свидетельствуют прямые и косвенные факты. К первым необходимо отнести высокую степень неоднородности разреза по пористости, проницаемости и химическому составу подземных вод, что может свидетельствовать о том, что для данного региона в большей мере характерен застойный режим подземных вод и других флюидов. Все эти факты противоречат предположению о возможности дальнодействующей миграции жидких углеводородов из нефтематеринских толщ (мест генерации нефти) в места их локализации. Допускаемая возможность дальнодействующей миграции нефти по вертикали (например, из палеозойских толщ в мезо-кайнозойские) представлят-ся маловероятной и, более того, в принципе невозможной. Для реализации подобного процесса необходима соответствующая тектоническая подготовка. Однако в этих условиях неизбежны процессы окисления нефти и невозможность дальнейшей ее миграции.
И, наконец, последнее и наиболее важное противоречие состоит в том, что многоэтапное формирование углеводородов при различных режимах гео тектонических процессов (например, в палеозое и мезозое) не согласуется с тем фактом, что химические составы нефтеи и газов из месторождений, локализованных в толщах различных возрастов, практически одинаковы или существенно не отличаются. Более того, установлен факт относительно равномерного распределения органического углерода по всей толще. И то, что на данном этапе делается попытка объяснить возможности генерации нефти исходя из условий разделения якобы первичных ОВ на так называемые " зрелые " (гумусовый состав) и " незрелые " (липидный состав) составляющие может оказаться вообще заблуждением, поскольку эти составляющие возможно являются не первичным ОВ, а следствием уже произошедших в результате метаморфизма структурно-вещественных превращений.
Таким образом, для разрешения отмеченных противоречий необходимы специальные исследования структуры РГС через структуру регионального поля концентрации углеводородов, как наиболее представительного маркера этой структуры. Для формирования наиболее объективных представлений о геологическом строении РГС необходимы специальные исследования геодинамического режима ее развития. - Исследование особенностей геологического строения и режима геодинамических процессов производилось нами на основе двух основных принципов: геотектонического и литолого-фациалъного [5,6,7]. Для реализации первого существует анализ мощностей как геоинформационный инструмент вскрытия палеотектонических закономерностей. Достаточно точная компенсация прогибания накоплением осадочных толщ в полной мере позволяет вести этот анализ в отношении как малых мощностей (как говорит практика, начиная с 15-—20 м), так и малых территорий (с первых сотен метров). При этом анализ можно проводить независимо от литологии, ибо не ею, а лишь величиной тектонического прогибания определяется мощность осадочных пород. При этом процесс уплотнения пород не оказывает существенного влияния на достоверность выводов, получающихся из палеотектонического анализа [6,59,60].
Как известно, употребляются в основном лишь два палеотектонических метода — построение изолиний мощностей (изопахит) и палеотектонических профилей.
Изопахические схемы. Наиболее широко при палеотектонических реконструкциях применяются изопахические схемы (схемы изотолщин).
Как известно, метод изолиний вообще широко используется в различных областях естествознания. Он употребителен в данной области тогда, когда появляется необходимое для этого количество достаточно достоверных данных.
Обратимся сначала к палеотектоническим построениям, которые следует производить на локальных территориях. Они начинаются с выбора интервалов, по которым целесообразно строить изопахические схемы. Этот вопрос был решен еще в 1958 г. [61], когда было предложено весьма несложное построение графика экстремальных разностей, который позволяет выявлять максимальные
Особенности системного проявления вертикальных тектонических движений и их количественная характеристика
В основу исследования, как следует из предыдущего раздела, было положено два принципа: геотектонический и литолого-фациальный.
Исследования выполнены на материалах В.ГШоникарова и В.Г. Казьмина [74]. Они позволили выявить особенности вертикальных движений земной коры для территории Сирии, на всем протяжении отрезка истории её геологического развития, начиная от верхней юры и до четвертичного периода.
Эти особенности сводятся к следующему.Вертикальные движение носили неравномерный характер, который выражается в дискретности расположения максимальных амплитуд (и соответственно максимальных скоростей) погружения дна морского бассейна в период осадконакопления.
Установлены отдельные районы с устойчивым, но неравномерным по скорости погружением морского дна на протяженных временных интервалах. Таких районов пять, и они равномерно распределены по всей территории. Это хорошо видно на картах интегрального изопахического треугольника (рис. 3.3) и на составленной нами схеме скоростных характеристик геодинамического развития наиболее подвижных участков территории (рис.3.4).
В результате проведения нами палеотектонического анализа установлено, что в меловое время наибольшая амплитуда и скорость погружения территории наблюдаются в районах обозначенных I, II, III, IV. В районе I амплитуда погружения за меловое время увеличилась с 400 м до 1000 м. В районе II скорость погружения оставалась постоянной (амплитуда составила 600 м). В районе III величина погружения тоже возросла с 300 м до 500 м. В районе IV в сеноманское и туронское время вертикальных движений почти не происходило.
В коньякское, сантонское и компанское время наибольшая амплитуда погружения отмечалась во всех пяти районах (I, II, III, IV, V). Только в районе I величина погружения уменьшилась в юго-западной части с 1000 м до 500 м. В районе IV амплитуда погружения увеличилась и территория погружения расширилась. В этой части района амплитуда погружения достигла 1000 м (начальная амплитуда составила 300 м).
В маастрихтское и датское время наибольшее погружение произошло в районах II, III, IV, V и достигло 1000 м в районе IV. В районе I вертикальных движении в это время не происходило. В районе II глубина погружения достигла 500 м, а в районе III до 700 м, а в районе V до 600 м. В районе IV максимум скорости погружения сместился к северо-западу.
В результате анализа суммарной мощности меловых отложений установлено, что аномальное погружение в меловое время имело место в обозначенных пяти районах. Наибольшая скорость погружения была в районе IV (амплитуда погружения достигла 2800м).
Начиная с меловых отложений в разрезе осадочного чехла выделяется целый ряд горизонтов, имеющих конкретные признаки наличия углеводородов (битумы, асфальты, углистое вещество и др.) и обладающих хорошими коллек-торскими свойствами. Так, в разрезе нижнего мела отмечаются горизонты красноцветньтх песчаников, известняков под названием «песчаники основания », известняки (белый и серый), пестроцветные песчаники. Среди песчаников встречаются прослои глин, конгломератов, гравелитов, а также скопления железистых оолитов, бобовин, конкреций и корок.
В песчаниках и глинах местами отмечается присутствие углистого вещества, окаменелые обломки костей животных, зерна пирита и янтаря. Среди тер-ригенных пород на различных уровнях местами залегают пластовые интрузии базальтов, андезитов, долеритов и пласты их туфов. По данным глубокого бурения (1964), мощность нижнемеловых отложений на северо-востоке Сирии в Джезире колеблется от 139 м в скважине Эль-Бауб 1 до 289 м в скважине Шейх-Салах 1 и 320 м в скважине Чембе.
В верхнем мелу в сеноманском, туронском ярусах отмечаются горизонты, объединяющие известняки, доломиты, песчаники, глины; в коньяк компанском ярусе отмечаются горизонты известняков, мелоподобных и органоген но-детритовых, прослои кремней.
В глубоких скважинах описываемые осадки объединяются в формацию Сукне, в состав которой входят известняки, мергели и реже аргиллиты, в верхах содержащие кремни, кремнистые известняки и фосфатизированные породы. Нижняя часть формации Сукне, известная под названием «кремни рмах », возможно соответствует коньякскому-сантонскому ярусу. Верхняя часть формации Сукне «мергели эрек» соответствуют Маастрихту. Комплекс пород, вскрытый скважинами, характеризуется высокой битуминозностью, проявлениями асфальта и нефти. Большинство из отмеченных горизонтов имеют благоприятные перекрывающие слои, способствующие сохранности скоплений углеводородов. Это глинистые и песчано-глинистые горизонты в нижних меловых отложениях и кремнистые известняки и фосфатизированные глинистые породы в верхнемеловых отложениях.
В палеогеновое время наибольшая скорость погружения территории (морского дна) происходила практически в тех же районах обозначенных: I, II, III, IV, V (палеоцен) а в нижне-эоценовое время небольшая амплитуда погружения тоже имела место в этих же районах. В районе I амплитуда погружения уменьшилась, а территория погружения расширилась. В этой части района амплитуда погружения снизилась до 250-300 м (начальная амплитуда составляла 400-500 м).
В районе II амплитуда погружения тоже уменьшилась и достигла 200-300 и (начальная амплитуда составляла 300-350 м). В районе III глубина погружения уменьшилась с 400 м до 200 м, а в районе IV глубина погружения уменьшилась и минимальная амплитуда погружения снизилась до 400 м (начальная амплитуда составляла 800 м). В районе V в нижне-эоценовое время вертикальных движений не происходило.
В средне-эоценовое время погружение имело место в этих же районах: I, II, III, IV, V. В районе I величина его увеличилась с 250 м до 300 м. в районе II
Углеводородный мегакластер как геосистемное отображение современного внутреннего строения региональной геологической системы
В результате проведённых исследований было установлено, что обобщённая модель пространственного размещения известных нефтегазовых месторождений данной территории (табл. 4.1), как самостоятельной углеводородной (т.е. монопризнаковой) подсистемы, представляет собой мегакластер (табл. 4.2, рис. 4.2 ). Это свидетельствует о наличии определенного порядка в распределении месторождений и местоскоплений этого вещества в мезо-кайнозойском разрезе осадочного чехла данной территории, заданного мотивом плоской "кристаллической решётки" [91].
Размеры установленной части этой структуры на горизонтальной проекции составляют 400 км по простиранию и около 200 км вкрест простирания и локализована она в толще терригенно-карбонатных пород суммарной мощностью более 3-х км (верхний палеозой-триас-неоген включительно). Всего установлено 7 наиболее крупных элементов (узлов) этого кластера (1 - в палеоген-неогеновой части разреза, 3 - в меловой, 2 - в триас-юрской и 1 - в палеозойской). Каждый из этих элементов в плане представляет пространственно изолированный плоский диск (линзу), входящий в более крупный диск или слегка вытянутую в СВ или СЗ направлениях линзу. В основе такого деления - дискретно расположенные скопления месторождений и отдельных залежей (см. рис. 4.2).
Рис. 4.2 Геометрическая модель углеводородного мегакластера (горизонтальная проекция). 1 - месторождение и его номер; 2 - последовательно входящие друг в друга скопления углеводородных месторождений (таксоны) различных масштабных уровней: и их положение в разрезе осадочной толщи (палеозой - Pz, триас - юра - Tr-J, мел - К, палеоген - неоген P-N); 3 - северовосточный контур государственной границы Сирии. А - схема расположения таксонов IV и V уровней (общий структурный каркас мегакластера); Б - схема расположения таксонов более детальных уровней внутри таксонов IV уровня (на примере меловой толщи Безусловно, выявленная структура является составной частью мезо-кайнозойского разреза вулканогенно-осадочной толщи и, более того, будучи доступной для изучения, позволяет судить о структуре самой толщи, поскольку она маркирует её подобно тому как выделения упорядоченных порфиробластов какого-либо минерала в породе определяет её структуру или текстуру. В данном случае выявленный углеводородный мегакластер можно рассматривать как некий остов, маркирующий региональную структуру осадочных и вулканоген-но-осадочных отложений, по крайней мере, мезо-кайнозойской части разреза на северо-востоке территории Сирии,
В своё время Н.В. Петровская, изучая глубоко метаморфизованные толщи Мамской слюдоносной провинции, представленные кристаллическими гнейсами и сланцами протерозоя, впервые применила термин «гигантомигма-титы» для выделения толщ, обильно насыщенных гранит-пегматитами и пегматитами в виде сближенных силлоподобных и линзоподобных интрузивных формирований. Это, как правило, субсогласные с метаморфической толщей гранит-пегматитовые системы с элементами порядка, напоминающего порядокраспределения полевошпатовых включений в метаморфических породах - мигматитах. В нашем случае мы имеем нечто подобное, только в роли таких включений выступают структурно организованные гигантские скопления углеводородов.
Если сопоставить метрические характеристики разноуровневых матриц, контролирующих пространственное положение центров скоплений выделенного нами мегакластера, то получаются результаты, свидетельствующие о том, что мы имеем дело с единой многоуровневой системой, обладающей свойствами дискретности и упорядоченности, масштабного подобия (скейлинга) и нелинейности (см. таблица 4.2; рис. 4.2).
Выдержанный характер скейлингового коэффициента и близость его значения к величине универсального показателя для нелинейных систем, установленного Фейгенбаумом [87], свидетельствует о том, что данный мегакластер может быть отнесён к классу природных нелинейных систем, формирующихся в режиме самоорганизации в условиях неустойчивого состояния среды. Выявленный факт противоречит общепринятой научной версии поэтапного нефтега-зообразования и нефтегазораспределения (начиная с мелового периода до среднего миоцена) и свидетельствует об одноэтапном формировании этой структуры вероятнее всего в плиоценовое время геологического развития этой территории.
Существующая научная позиция относительно геологического строения и развития территории вкратце сводится к следующему. Углеводороды на территории Сирии связаны с осадочными формированиями мезозоя и кайнозоя. В мезозое нефтегазоносными являются кремнистые известняки, мергели и аргиллиты меловой системы, а в кайнозое палеоген-неогеновые мергели, карбонатные и терригенные породы с относительно высоким содержаниемные и терригенные породы с относительно высоким содержанием органики (Сорг до 15%). В породах палеозойской системы на данной территории месторождений УВ не обнаружено, но они рассматриваются в числе возможных источников УВ (осадочные формации Tanf и Markada). В целом для данного региона по результатам многочисленных исследований отработана классическая научная версия нефтегазообразования и нефтегазонакопления, предполагающая последовательную этапность этих процессов и постепенное расширение очагов их проявления от мелового периода до среднего миоцена, когда вся Сирийская территория представляла единый очаг образования и распределения УВ в пространстве [74]. В надежде получить доказательства полученной нами научной версии были проведены специальные исследования геодинамического режима, этой территории на протяжении последних 144 млн. лет. Конкретно был изучен характер изменчивости скорости опускания по пяти ранее выявленным участкам наиболее активного и неравномерного проявления этого процесса как фактора, с которым связано продуцирование углеводородов [58].
Результаты исследований сконцентрированы на совмещённых графиках (рис. 5.1). Как видно, изменение средней скорости опускания территории носит периодический характер, причём на исследуемом отрезке времени отмечается периодичность двух порядков. Более высокочастотная имеет тенденцию, хотя и не очень чётко проявленную, к некоторому повышению частоты в неогеновое время, т.е. средняя скорость опускания меняется в ускоренном режиме. Периодичность более низкого порядка фиксируется в чётко проявленных максимумах в верхнем мелу, палеогене и формирующемся максимуме на этапе современного развития территории.
Наиболее объективную количественную информацию о характере режима опускания может дать показатель изменчивости средних значений скоростей -средне квадратическое отклонение в абсолютном выражении или его значение, нормированное по среднему (коэффициент вариации). Особенно информативны сглаженные графики этих показателей, которые свидетельствуют о резком повышении интенсивности изменения скорости опускания начиная с нижнего
