Происхождение нефти

Практика в свете новой гипотезы

Теория, как известно, проверяется практикой. Изложенная выше точка зрения о гармоничном единстве глобальных геологических закономерностей развития, выражающихся через круговорот континент — океан — континент, и процессов образования углеводородов не является общепринятой. В большинстве случаев практика поисковых работ на нефть и газ ориентируется на внутриплатформенные впадины без учета тех возможностей, которые открывает перед нефтяниками новый подход к проблеме происхождения углеводородов. Однако в ряде стран мира поисковики эту идею уже давно взяли на вооружение. В США, например, последние 10–15 лет поиск залежей нефти и газа ведется именно на основе идеи глобальной тектоники плит. Результаты не замедлили сказаться. Разбуривая поднадвиговые зоны в Скалистых горах (Кордильеры) и Аппалачах, американские нефтяники обнаружили целый ряд крупных месторождений углеводородов. Первый приток нефти был получен в 1971 г. в зоне надвига у северного окончания гор Ларами (Скалистые горы). Поисковая скважина вскрыла нормальные осадочные отложения под надвинутыми сложнодислоцированными и метаморфизованными породами фундамента. После опробования была получена нефть дебитом 9,5 т/сут — это была «первая ласточка», которая, однако, еще не «принесла весну».

Принципиальное открытие было сделано в 1980 г. при разбуривании надвига Аул-Крик. Поисковая скважина Тепи-Флатс (округ Патрон, штат Вайоминг) на глубине 1888,2 м вошла в породы докембрийского фундамента, сложенного гранитами. Медленно углублялся забой скважины в скальных породах. Пройдя по ним 2702 м (до глубины 4590,2 м), скважина вскрыла осадочные отложения мелового возраста, где в интервале 5558,9–5609,5 м был получен промышленный приток газа дебитом 311 тыс. м³/сут. А в апреле 1982 г. в этом районе Скалистых гор уже работало 16 буровых установок, способных бурить до 6–8 км.

Открытия последовали одно за другим. К 1984 г. здесь уже было выявлено 25 месторождений углеводородов, а по 19 из них сделана оценка запасов. Они составили 270 млн т нефти с конденсатом и 424 млрд м³ газа. Прогнозные же запасы этого региона оцениваются в 2,8 млрд т условного топлива.

Обнаружены газовые месторождения в поднадвиговых зонах Кордильер в Канаде и Мексике.

Такие же результаты были получены американскими нефтяниками и в поднадвиговых зонах Аппалачей. Суммарные промышленные извлекаемые запасы поднадвиговых областей США в пересчете на нефть оцениваются почти в 6 млрд т, что в 1,5–2 раза больше запасов самого крупного на Североамериканском континенте нефтяного месторождения Прадхо-Бей, которое американцы окрестили как открытие века. В пределах территории США вдруг появились новые, практически неизведанные в нефтегазоносном отношении площади. И нефтяные вышки полезли в горы.

Практика геологопоисковых работ на нефть и газ свидетельствует, что их месторождения всегда находят на равнинах, в крайнем случае в районе предгорий. В геологическом смысле это платформы, представляющие собой устойчивые участки литосферы, где имеются пологозалегающие и слабодислоцированные осадочные пласты с залежами нефти и газа. За пределами платформ обычно располагаются горы, где все перемято и перебито. Казалось бы, даже если там и были залежи, то они неминуемо должны были бы разрушиться под действием мощных природных сил. Поэтому бурение в горах на нефть и газ всегда выглядело по меньшей мере странным. Как же можно объяснить столь неожиданные результаты американских нефтяников? Для этого вернемся немного назад и посмотрим повнимательнее, что же происходит на заключительном этапе развития океана (рис. 21).

Рис. 21. Схема закрытия океана и формирования перспективных на нефть и газ поднадвиговых зон

Стрелками показано направление движения литосферных плит (остальные объяснения в тексте)

Как уже известно, завершают развитие океана процессы субдукции (поддвига) и обдукции (надвига), возникающие при столкновении литосферных плит. На рис. 21, I показано постепенное приближение друг к другу двух континентальных литосферных плит, между которыми располагается океанический бассейн. Сближение плит приводит к прогрессивному уменьшению океанического пространства за счет погружения океанической коры под континентальную. Осадочные породы с органическим веществом, лежащие на дне закрывающегося океана, частично проскальзывают в мантию, а частично приращиваются к приостровному склону глубоководного желоба и формируют аккреционную призму (или линзу).

Дальнейшее сближение континентальных плит приводит к полному закрытию океана («схлопыванию»), на месте которого начинает образовываться горноскладчатая область. Осадочные массы аккреционной призмы сминаются в складки, литофицируются, в них активно протекают процессы нефтегазообразования в условиях жесткого термобарического режима недр (рис. 21, II).

Усилия сжатия продолжают действовать: происходит наползание континентальной плиты на континентальную (процесс обдукции). При этом осадки аккреционных призм перекрываются надвигом (рис. 21, III). Постепенно силы сжатия ослабевают, прекращается и надвигание литосферных плит. На месте закрывшегося океана образовалась горно-складчатая область, выраженная в рельефе горными хребтами (рис. 21, IV). Там, где они контактируют с платформой, находится передовой прогиб. Но посмотрим внимательнее: далеко в тылу горной страны, под толщей сложнодислоцированных и метаморфизованных комплексов, располагаются слабоизмененные осадочные пласты, которые могут содержать в себе залежи нефти и газа. Нарисованная картина в значительной степени идеализирована. Это лишь теоретическая схема, которая иллюстрирует нашу мысль. А что же на практике?

Возьмем в качестве примера сравнительно хорошо изученные Северо-Американские Кордильеры. На рис. 22 показано положение западной границы Северо-Американской платформы, выявленной в результате сейсмических исследований. Оказалось, что почти все Кордильеры, в том числе и Скалистые горы, надвинуты на край этой платформы. Она как бы подстилает горы. До начала их формирования (в домеловое время) именно здесь ограничивалась Северо-Американская платформа. Однако долгое время положение ее западной границы рассматривалось там, где начинались Кордильерские горы. Значит, под горами на определенной глубине будут залегать нормальные осадочные комплексы с залежами нефти и газа. Их-то и вскрыли глубокие скважины американских нефтяников!

Рис. 22. Схема региональной тектоники Северо-Американских Кордильер

1 — западная граница докембрийской Северо-Американской платформы под Кордильерами; 2 — восточная граница основного складчатого пояса Кордильер; 3–восточная граница Ларамид; 4 — передовой прогиб

На рис. 22 видно также, что часть Кордильер перекрывает и передовой прогиб (к северо-востоку от Калифорнии). Но ведь передовые прогибы весьма перспективны в нефтегазоносном отношении. Несомненно, что дальнейший поиск увенчается здесь еще не одним крупным открытием.

Разбуривание поднадвиговых зон дало положительные результаты не только в США, но и на Кубе, в Швейцарских Альпах, Новой Зеландии и многих других районах Земли. На очереди разбуривание поднадвиговых зон Загросских гор, к которым примыкает богатейший нефтегазоносный регион Персидского залива. По геофизическим данным, ширина надвига здесь измеряется 120 км, а мощность осадков, перекрытых горами, — более 10 км. В недрах Загросских гор находятся, вероятно, не менее богатые залежи по сравнению с уже открытыми в этом регионе месторождениями.

Имеются поднадвиговые зоны и в пределах Советского Союза: в Карпатах, на Урале, Кавказе, Верхоянском хребте. Так, сейсмические данные, а порой и бурение указывают на надвигание Западного Урала на край Восточно-Европейской платформы. Под складчатыми Уральскими горами находятся платформенные комплексы, которые слабо дислоцированы и залегают практически горизонтально. Глубина до них вполне доступна — 3–4 км. В этих же отложениях в смежных районах платформы уже выявлены залежи углеводородов.

Согласно взаимоувязывающимся процессам океано-образования и нефтеобразования, месторождения углеводородов следует искать не только в зонах столкновения плит, но и там, где расходятся литосферные плиты. В этой связи следует высоко оценить перспективы нефтегазоносности пассивных материковых окраин, куда входят шельфовые области, континентальные склоны и материковые подножия. Эти регионы являются объектами самого пристального внимания всех нефтяников мира. Все крупные открытия в море связаны именно с этими областями. Много «черного золота» они еще таят в своих недрах.

Таким образом, применение на практике теоретических идей, объясняющих образование залежей нефти и газа, приводит к обнаружению новых месторождений и целых зон нефтегазонакопления. Практика подтверждает теорию, делает ее жизненно важной. Мы уверены, что новый подход к проблеме происхождения нефти и формирования ее скоплений приведет поисковиков к новым открытиям.