Происхождение нефти

Пояса нефтегазонакопления

Рис. 19. Пространственное размещение основных нефтегазоносных регионов земного шара

Зоны субдукций: 1 — палеозойского возраста; 2 — мезозойского возраста; 3 — кайнозойского возраста; 4 — некоторые внутриконтинентальные рифты; 5 — некоторые окраинно-континентальные рифты; 6 — нефтегазоносные регионы; 7 — некоторые месторождения нефти и газа; 8 — некоторые месторождения битумов и тяжелой нефти; 9— внутриплатформенные нефтегазоносные впадины; 10 — то же, нефтегазоносность предполагаемся

На рис. 19 показано пространственное распределение основных нефтегазоносных регионов мира. Внимательное изучение рисунка позволяет сделать заключение, что подавляющее большинство регионов приурочено к окраинам материков. Это либо активные (современные или древние), либо пассивные окраины. Два нефтегазоносных региона (Западная Сибирь и Северное море) находятся внутри современных континентов и связаны с надрифтовыми синеклизами. Кроме того, встречаются нефтегазоносные регионы, расположенные внутри континентов и не имеющие связи с рифтами: Англо-Парижская синеклиза; ряд крупных структурных форм Северной Америки (своды: Цинциннатский и Бенд, впадины: Салина, Додж-Сити, Мичиган и др.); некоторые впадины Китая (типа Ордосской).

Другими словами, закономерность, выявленная на примере Гондваны, может быть распространена и на материки Северного полушария. Отсюда можно сделать очень интересный и важный вывод: процесс нефтегазообразования и нефтегазонакопления в земной коре определяется не только благоприятной геохимической обстановкой осадконакопления, скоростью седиментации, наличием коллекторов и покрышек и другими факторами, рассмотренными в самом начале нашего повествования, но еще одним и, может быть, самым важным фактором — геодинамическим режимом недр.

Происхождение нефти и газа и накопление их в залежи через геодинамические режимы увязываются с глобальными процессами развития Земли: появлением и исчезновением океанов и континентов. Формирование нефтегазоносных регионов шло под влиянием трех основных геодинамических режимов: субдукционного, рифтогенного и депрессионного.

Субдукционный геодинамический режим возникает в зонах субдукцпй по окраинам океанов, где образуется своеооразная ассоциация из глубоководного желоба, аккреционной призмы, островной дуги и окраинного морского бассейна или же глубоководного желоба, аккреционной призмы и края континента. Во всех случаях максимальная прогретость недр характерна для тыловой части субдукционной зоны.

Рифтогенный геодинамический режим присущ внутриконтинентальным или окраинно-континентальным системам рифтов. В современной структуре земной коры это чаще всего внутриплатформенные рифты, которым соответствуют по верхним секциям чехла крупные надрифтовые впадины, прогибы или синеклизы; или же окраинные односторонние рифты, расположенные по окраинам континентов атлантического типа. Рифтогенный режим также предусматривает относительно высокую прогретость недр.

Депрессионный геодинамический режим характерен для ряда крупных внутриплатформенных впадин, возможно для некоторых межгорных впадин. Депрессионный режим отличается от предыдущих относительно меньшей прогретостью недр и, следовательно, более «вялым» течением процессов нефтегазообразования. Для этого исходным осадкам требуется погрузиться на глубины 2,5–3 км, т. е. попасть в наиболее благоприятные термобарические условия (главная зона нефтеобразования по Н. Б. Вассоевичу).

С изложенных позиций появляется возможность объединить все выявленные на сегодня и предполагаемые нефтегазоносные территории и акватории в пояса нефтегазонакопления, в основу классификации которых положить геодинамический режим недр, определявший процессы нефтегазообразования и нефтегазонакопления в земной коре.

Под поясом нефтегазонакопления понимается ассоциация нефтегазоносных провинций (бассейнов), или областей, в пределах которых образование и накопление нефти и газа длительное время протекали под влиянием определенного геодинамического режима недр. В современной структуре земной коры можно выделить пояса нефтегазонакопления с субдукционным, рифтогенным и депрессионным геодинамическим режимом (рис. 20).

Рис. 20. Основные пояса нефтегазонакопления земного шара

1, 2, 3 — субдукционного типа; 4, 5, 6 — рифтогенного типа; 7 — депрессионного типа; 8— предположительные границы поясов; 9 — регионы с невыясненной нефтегазоносностью (остальные объяснения даны в тексте)

Субдукционные пояса нефтегазонакопления размещаются по окраинам современных платформ — в прошлом это были зоны субдукции. В современном тектоническом плане им соответствуют линейные прогибы, вытянутые вдоль контакта платформенных равнин с горными системами (передовые прогибы), а также смежные платформенные склоны. К этим поясам относятся Предуральский, Предаппалачский, Предкордиль-ерский, Предверхоянский, Африкано-Индийский, Предандийский пояса. В настоящее время они располагаются на континентах, но в период образования нефти и газа и первичного накопления их в залежи представляли собой океанические субдукционные зоны — места столкновения литосферных плит.

По особенностям строения и времени образования субдукционные пояса могут быть разного типа. Самые старые из них — палеозойского возраста. Формирование их явилось результатом деятельности субдукционных зон, занимавших окраины древних платформ в палеозойскую эру. К таким палеозойским поясам относятся Предуральский (на рис. 20 обозначен цифрой П) и Предаппалачский (Па) пояса. Основные нефтегазоносные комплексы в их пределах имеют палеозойский возраст.

В мезозойскую эру сформировались еще два суб-дукционных пояса нефтегазонакопления: Предкор-дильерскпй (I) и Предверхоянский (III). Основные продуктивные горизонты приурочены к мезозойским отложениям (преимущественно юра и мел), а сами пояса опять-таки вытянуты вдоль окраины древних платформ.

В кайнозойскую зону продолжают развиваться субдукционные процессы. Возникают мощнейшие пояса нефтегазонакопления субдукционного типа, опоясывающие южные материки гондванской группы. Это Предандийский (V) и Африкано-Индийский (IV) пояса. Продуктивные горизонты приурочены в основном к кайнозойским и мезозойским комплексам, выявлены крупные залежи нефти и газа и в палеозойских отложениях.

У перечисленных разновозрастных поясов нефтегазонакопления есть одна общая черта — все они занимают окраины платформ, т. е. развитие литосферы в данный момент находится на платформенной стадии.

Другой тип субдукциопных поясов нефтегазонакопления приурочен к современным горно-складчатым областям, где литосфера находится на орогенной стадии своего развития, — это Альпийский пояс (XVI). Нефте-газонакопление в его пределах происходит в межгорных впадинах и полностью еще не завершилось. Продуктивные горизонты приурочены к мезозойским и кайнозойским отложениям. Формирование пояса началось с кайнозойской эры и продолжается до наших дней.

Наконец, третий тип субдукционных поясов нефтегазонакопления располагается по окраинам Тихого океана и отличается активным современным протеканием процессов субдукции. В геологии подобные области коры рассматривают как геосинклинали. Литосфера переживает здесь заключительную фазу океанической стадии развития. Это Западно-Американский (XVII) и Восточно-Азиатский (XVIII) пояса. Формирование поясов началось в кайнозойскую эру, может быть частично в мезозойскую, и активно продолжается в настоящее время. Субдукционные процессы обеспечивают сгружение здесь огромного количества осадочных масс с органическим веществом. Высокий прогрев недр стимулирует активное современное течение процессов нефтегазообразования, которые здесь еще далеки от своего завершения. В пределах поясов в наши дни происходит генерация углеводородов, большей частью они находятся в рассеянном (дисперсном) виде, лишь в некоторых регионах уже имеются сформировавшиеся залежи нефти и газа (например, Индонезийский регион).

Рифтогенные пояса протягиваются либо по окраинам современных материков, либо располагаются внутри их. Рифтогенные пояса отличаются друг от друга не только положением относительно континентальных масс, но и временем своего развития. Заложение их происходило более или менее одновременно — в начале мезозойской эры, но дальнейшее развитие шло различными путями. Как известно, в мезозойскую эру начался раскол суперматериков, один из которых располагался в Южном полушарии (Гондвана), другой — в Северном (Лавразия). Первичные расколы, трещины, поделившие на «куски» Гондвану и Лавразию, трансформировались в рифт, время образования которых различно. В Северном полушарии это триас, юра, мел, в Южном — юра, мел. Самые ранние рифты в дальнейшем своем развитии не преобразовались в океаны и в современной структуре земной коры выражены внутриконтинентальными системами рифтов. Они-то и сформировали внутреннерифтогенные пояса нефтегазонакопления: Североморский (XI), Западно-Сибирский (XII), Свердрупский (XIII). Основные этапы их геологического развития приходятся на триас, юру, ранний мел. Именно с этими комплексами связаны здесь основные продуктивные горизонты.

Остальные рифтовые системы земного шара, возникшие в начале мезозойской эры, как правило, переродились в океанические бассейны. В юрское время раскрылась Северная Атлантика, частично Индийский океан, в раннемеловое — Южная Атлантика и остальная часть Индийского океана. Внутриконтинентальные рифтовые системы оказались разобщены, и их части удалены друг от друга. В современной структуре земной коры они существуют в виде окраинно-континентальных систем односторонних рифтов, расположенных вдоль пассивных окраин континентов. С ними связаны окраинно-рифтогенные пояса нефтегазонакопления: Восточно-Североамериканский (VI), Западно-Европейский (VIIIa), Восточно-Южноамериканский (VII), Западно-Африканский (VIII), Восточно-Африканский (IX), Западно-Индийский (1Ха), Восточно-Индийский (X), Западно-Австралийский (Ха). Из рис. 20 видно, что окраинно-рифтогенные пояса нефтегазонакопления имеют фрагментарный характер и неравноценную площадь как результат фрагментарности, разделяются океаном или его частью, обладают нефтегазоносными отложениями, формирование которых совпадало по времени с развитием рифтов.

У перечисленных поясов нефтегазонакопления рифтогенного типа сравнительно длительная история развития — 150–200 млн лет. Наряду с этим существует совсем молодой рифтогенный пояс, где активное нефтегазообразование и нефтегазонакопление протекают в течение последних 7–5 млн лет. Это Красноморский пояс (XIX). Формирование его связано с раскрытием рифта Красного моря, и в настоящее время пояс является внутреннерифтогенным.

Интересная деталь: основные залежи углеводородов в пределах поясов нефтегазонакопления субдукционного и рифтогенного типов, как правило, связаны с отложениями, формирование которых во времени корреспондируется с развитием соответственно субдукцион-ных или рифтогенных процессов.

Денрессионные пояса нефтегазонакопления можно выделить в настоящее время во внутренних областях некоторых континентов, например: на Североамериканском континенте — Центрально-Североамериканский пояс (XIV), в Азии — Центрально-Китайский (XIV), в Африке — предполагаемый Центрально-Африканский (XV). Созревание органики в пределах депрессионных поясов полностью зависело от времени попадания потенциальной нефтегазоматеринской толщи в главной зоне нефтеобразования, что определялось глубиной погружения исходного пласта. В связи с этим начало процесса нефтегазообразования затягивалось, а сам процесс протекал сравнительно медленно.

Если оценить ориентировочно масштабы генерации углеводородов, происходившей в трех основных типах поясов нефтегазонакопления, то пальму первенства следует отдать субдукционным поясам (около 80 %), на второе место поставить рифтогенные пояса (15–20 %) и на третье место— денрессионные (первые проценты). Это объясняется не только благоприятным сочетанием различных факторов, определявших масштабы генерации углеводородов (в первую очередь термобарический режим недр), но и значительно большей площадью, где протекали процессы субдукции и рифтогенеза.

Предложенная классификация поясов нефтегазонакопления во многом является предварительной и требующей дальнейшей разработки. Проведение границ

между поясами порой весьма спорно, не всегда возможно найти им достоверные современные аналоги, не все нефтегазоносные земли и акватории можно однозначно отнести к тому пли иному поясу нефтегазонакопления. Однако такой подход намечает новые пути в проблеме нефтегеологического районирования недр, которое до настоящего времени во многом носит формальный характер и не отражает генетическую сущность проблемы.