научная статья по теме ЧАРСКАЯ ВПАДИНА – НОВЫЙ УГЛЕНЕФТЕГАЗОНОСНЫЙ РАЙОН (СЕВЕРНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ) Математика

Текст научной статьи на тему «ЧАРСКАЯ ВПАДИНА – НОВЫЙ УГЛЕНЕФТЕГАЗОНОСНЫЙ РАЙОН (СЕВЕРНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2014, том 456, № 2, с. 188-192

ГЕОЛОГИЯ

УДК 553.098:551.14(571.55)

ЧАРСКАЯ ВПАДИНА - НОВЫЙ УГЛЕНЕФТЕГАЗОНОСНЫИ РАЙОН

(СЕВЕРНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)

© 2014 г. В. С. Салихов

Представлено академиком А.Н. Дмитриевским 27.01.2014 г. Поступило 05.12.2013 г.

БО1: 10.7868/80869565214140230

В последнее время появляется все больше данных, свидетельствующих о тесной связи угленосных и нефтегазоносных формаций (пространственно-генетическая связь угольных и нефтегазоносных бассейнов и месторождений). Эта проблема, которую выдвинули в начале 90-х гг. XX в. М.В. Голицын, Н.В. Пронина, Е.Ю. Макарова, имеет теоретическое и большое практическое значение: открывает доступ к поискам всего комплекса углеводородного сырья на территориях, ранее рассматривавшихся как традиционные на какой-либо один вид этого сырья [1]. Классический пример в этом отношении — Кузбасс, где кроме угля большие перспективы на нефть и газ и уже имеются открытые объекты.

К числу таких территорий следует отнести Чарскую впадину, терминальную уникальной Байкальской рифтовой зоны, протягивающейся по южному обрамлению Сибирского кратона на 2000 км. Впадина относится к Байкальскому типу (кайнозой), в отличие от широко известных впадин Забайкальского типа (мезозой), во многом угленосных.

Впадина протяженностью 120 км при ширине 20—30 км приурочена к объемному Байкало-Чар-скому разлому, разделяющему Сибирскую и Забайкальскую микроплиты (рис. 1). Известно, что подавляющая часть нефтегазоносных провинций мира тяготеет к окраинам континентальных плит, совмещенных с активными, сейсмогенными подвижными зонами, где фиксируются и очаги землетрясений. Этими характеристиками обладают Чарская депрессия и ее окружение, в которых активность унаследованно проявляется с позднего докембрия.

Углеводородное сырье здесь представлено газоугольными месторождениями — Апсат и Чит-канда, являющимися частями крупного мезозойского бассейна, располагавшегося на севере За-

Забайкальский государственный университет, Чита

байкалья и простиравшегося (только по современным выходам) с запада на восток более чем на 130 км при ширине 30—35 км.

Наиболее крупное месторождение Апсат (100 км2) с ресурсами каменного угля (в том числе коксующегося) более 2.2 млрд т. На месторождении два угольных горизонта, наиболее значимый из них нижний мощностью до 360 м, в котором установлено до 40 пластов и пропластков угля. Горизонт располагается на 900—1000 м ниже верхнего, а выход коксовых концентратов из обогащенных углей 75—81%. В процессе коксования получены, %: смола 0.66—4.23, бензол 0.47—1.05, аммиак 0.1—0.65, коксовый газ 8.14—18.2, выход летучих компонентов 30 [2].

Ресурсы угольного метана (свободный, сорбированный, связанный) специалистами ИПКОН РАН на угольном месторождении Апсат оценены в 160—180 млрд м3. В угольных пластах насчитывается 50—55 млрд м3 метана, а метаноносность пластов оценивается в 25—28 м3 на 1 т угля.

Сопоставление продуктивности Апсата и его площади с таковыми одной Чарской котловины (рис. 2) показывает, что ресурсы последней на природный свободный газ, на наш взгляд, не менее 1 трлн м3 [3], учитывая дифференцированные подвижки существовавшего здесь внушительного юрско-мелового угленосного бассейна, приведшие к захоронению углеметаноносных толщ на площади около 800 км2. Следует подчеркнуть, что в восточной части месторождения Апсат в сторону Чарской котловины (здесь она окаймлена Кодар-ским неотектоническим уступом) угленосность увеличивается и мощность угольных пластов составляет более 15 м, т.е. при конседиментацион-ном развитии Чарской депрессии ее дно становится более метаноугленосным, а амплитуда вертикальных смещений достигает 5 км. Активность сброса отмечена и в настоящее время, а глубинная подпитка фиксируется выходами гелия, метана и других летучих веществ в отмечаемых здесь термальных источниках.

С

Сибирская микроплита

Л

Восточно-Саянская \ % микроплита \%

' Дархатская впадина X ^

Тункинская впадина

глоз./Хубсугул а

Тункинский разлом^^А^ ' 7 Хангайский разлом

Забайкальская микроплита

Чарская впадина Муйская впадина

Рис. 1. Схема кайнозойской геодинамики южных районов Восточной Сибири (С.В. Лысак и Р.П. Дорофеева, 1997 г.).

СЗ

Рис. 2. Схема строения Чарской впадины.

1 — нерасчлененные отложения кайнозоя; 2 — угленосные образования мезозоя; 3 — породы удоканского комплекса; 4 — породы основного состава; 5 — кодарский комплекс гранитоидов; 6 — метаморфические образования куандинско-го комплекса; 7 — главная разрывная зона; 8 — листрические разломы.

190

САЛИХОВ

400 0

-400 -800 -1200

-1600 И, м ЮВ

400 0

-400 -800 -1200 -1600

/А \

РЯ ! 8к? I Зона >

. _,_ I дробления?'

- ак

\

РЯ 1 8к \-

--"¿А

\ / Q + N

Л /---------

' V /

/

М7

N + М7

ак

V

Г г гЛ-

урРЯ! \

СЗ

И, м

Рис. 3. Детали вибросейсмопрофилей центральной части Чарской впадины (по результатам работ объединения "Руд-геофизика", Ленинград, 1988 г.).

Деструкция и метаморфизм углей и угленосных пород (закрытая система) приводит к усилению генерации углеводородов (в жидкой и газообразной фазе) и многократному увеличению объемов сырья с накоплением его в ослабленных зонах и коллекторах. Последними могут быть песчаные слои в угольных горизонтах и угольные пропластки.

Генерации метана способствует и особенность строения самого угля на молекулярном уровне — его микропористость: общее число микропор в 1 г вещества порядка 1019, т.е. микросорбционное пространство угольного вещества представляет собой совокупность минеросорбционных подпространств, заполненных метаном, а уголь рассматривается как коллектор метана [4].

Образование нефти и других УВ при взаимодействии гидротермальных растворов в зонах субвертикальной деструкции (зонах флюидомиграции, присутствующих и в Чарской впадине) с битуминозными и углистыми породами подтверждена экспериментальными исследованиями [5].

Перспективность Чарской впадины на углеводородное сырье подчеркивается и данными вибросейсмических работ, проведенных объединением "Рудгеофизика" в 1988 г. (рис. 3). Перспективным здесь представляется фундамент впадины — 2-й уровень нефтегазоносности, имеющий слоисто-

блоковое, ступенчатое, а в ряде мест чешуйчато-надвиговое строение, что особенно проявлено в восточной части газоугольного месторождения Апсат, обращенной в сторону Чарской впадины.

Нефтегазоносность кристаллического фундамента широко известна (региональный нефтегазоносный комплекс) [6]. Фундамент впадины, кроме его разломно-блокового строения, отличается корой выветривания, которая при конседиментаци-онном развитии впадины имеет существенно большую мощность по сравнению с корой выветривания фундамента месторождения Апсат (грабен-синклинали). Здесь, по данным геологов, изучавших месторождение (И.В. Переясловский, Т.В. Кищенко, 1980 г.; В.А. Зверев, С.Я. Родиков, 1987 г.), мощность сохранившейся коры выветривания составляет первые метры, увеличиваясь в восточной части грабена до 10 м. Надо полагать, что в самой Чарской впадине, наиболее погруженной ее части, мощность коры выветривания более значительна, учитывая длительный перерыв в осадконакоплении: мезозойские отложения возрастом 130—160 млн лет залегают на породах докембрийского основания возрастом не менее 2 млрд лет.

Фундамент Чарской впадины во многом грани-тоидный, что наиболее благоприятно для нефтега-зоносности [7]. Важную роль здесь играет глубинная

дегазация, каналы, представляющие дизъюнктивные узлы — зоны пересечения глубинных разломов, наличие здесь конседиментационных сбросов и сбросо-сдвигов амплитудой до 1500 м — наиболее вероятными коллекторами УВ в таких условиях являются трещинно-кавернозные (чему способствует высокая реакционная способность нефтяных флюидодинамических систем, особенно при повышенных температурах) и сама гранитоидная кора выветривания.

Тектоническая активность Чарской впадины и ее окружения, унаследованно проявляющаяся с позднего докембрия до наших дней, широкое развитие разрывной тектоники и листрических разломов позволяют говорить о возобновлении здесь углеводородного сырья, а одним из возможных механизмов восполнения запасов УВ, их неисчерпаемости, можно считать дилатансионное расширение, возникающее при сдвиговых деформациях в трещиноватых зонах волноводов и разломов под воздействием тектонических сил в активной рифтовой зоне [8].

Перспективы Чарской впадины на углеводородное сырье подтверждаются положением ее в пределах Байкальской рифтовой зоны. Примечательно, что в этой зоне только две впадины наиболее продуктивны в отношении нефтегазонос-ности: юго-западная (Усть-Селенгинская) и терминальная (Чарская). Эти впадины необычны по сравнению с другими впадинами Байкальского типа и отличаются тем, что в их основании фиксируются мезозойские отложения, а Усть-Селен-гинская впадина, как и уникальность самого Байкала, характеризуется природными выходами нефти в шельфовой зоне, известными более сотни лет. Нефть в виде битумов обнажается и в береговых обрывах или поступает на поверхность озера с его дна в виде шариков вязкой нефти, образуя нефтяные пятна на площади около 1 км2 [9].

Активность Чарской впадины, ее связь с мантийными источниками подтверждаются геофизическими работами, свидетельствующими о наличии под Чарской котловиной стволовой части мантийного плюма как составной компоненты единого астеносферного выступа под Байкальской рифтовой зоной [10]. По данным глубинного сейсмического зондирования Байкальской рифтовой зоны, под рифтовыми впадинами на глубинах 12—17 км выделяется волноводный слой (внутрикоровый волновод) с уменьшенной скоростью (на 0.2—0.3 км/с) для продольных волн [11], который рассматривается как долговременный ритмичный механизм доставки глубинных флюидов в осадочный чехол [12].

Активность глубин впадины подчеркивается выходами гелия и метана в термальных источниках с глубин Чарской впадины. Область же сочленения Сибирского кратона и Забайкальской плиты (Байкальский рифт), особенно южная часть

Сибирской платформы, является наиболее продуктивной на гелий. Здесь практически сосредоточены все запасы и ресурсы природных гелийс

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком