До настоящего времени нефтегазоносные бассейны, возникшие в палеозойской эре, сохранились лишь на платформах с докембрийским фундаментом, а также и предгорных и межгорных впадинах областей погружения палеозойских складчатых сооружений.
Если накопление органического вещества в осадке и пути его преобразования в битумы тесно связаны с условиями седиментации и диагенеза, то формирование и разрушение залежей нефти и газа более всего связано с тектоническими процессами. Региональная миграция углеводородов, их дифференциация, аккумуляция и перераспределение могут происходить на протяжении всего существования нефтегазоносного бассейна. На разных этапах его развития те или иные из перечисленных процессов могут иметь преобладающее значение: усиливаться или ослабевать в зависимости от геологических условий формирования нефтегазоносного бассейна. Связанное с этими процессами образование залежей нефти и газа не может происходить равномерно в нефтегазоносном бассейне. В структуре нефтегазоносного бассейна выделяются отдельные депрессии и приподнятые участки. С приподнятыми участками оказываются связанными зоны нефтегазонакопления самого различного типа.
Современные прогибы, примыкающие к зонам нефтегазонакопления, следует рассматривать как их нефтесборные площади. Понятие о нефтесборных площадях введено в геологию нефти академиком И. М. Губкиным.
В своей работе «О генезисе нефтяных месторождений Северного Кавказа» И. М. Губкин в качестве примеров нефтесборных площадей приводит Притерскую, Алхан-Чуртскую и Сунженскую депрессии.
Таким образом, нефтегазоносные бассейны в их современной структуре включают в себя зоны нефтегазонакопления и нефтегазосборные площади.
Общие условия для образования ряда залежей нефти и газа создаются для каждой зоны нефтегазонакопления единством условий возникновения ловушек и условий внутрирезервуарной миграции. При этом основное значение имеют структурные формы. Внутрирезервуарная миграция, благодаря которой в основном происходит формирование залежей, возможна лишь при наклонном положении пластов.
Если крупный структурный изгиб слоев развивается в процессе нескольких этапов осадконакопления, то он может служить зоной нефте-газонакопления для ряда нефтематеринских формаций.
Зоны нефте-газонакопления могут возникнуть в связи с любой полосой антиклинальных поднятий (типа Жигулевской зоны поднятий на Русской платформе или Терского антиклинория в Предкавказье), со структурной террасой большой протяженности или просто с моноклинальным залеганием пород. Но образование каждой залежи в зонах нефтегазонакопления может произойти лишь при наличии ловушек. Возникновение ловушек в свою очередь связано с условиями формирования структурного подъема. Крупный структурный подъем может быть усложнен серией более мелких структурных поднятий, в связи с которыми и образуются ловушки. В пределах структурного подъема могут происходить резкие литологические изменения и стратиграфические несогласия, приводящие к образованию ловушек. Последнее особенно важно при моноклинальном залегании пород, так как в этом случае ловушки образуются главным образом благодаря резким литологическим изменениям или при несогласном перекрытии коллекторов слабо проницаемыми породами.
Зоны нефтегазонакопления генетически связаны с изменением, палеогеографии бассейна и его тектоническим развитием. Палеогеография бассейнов, условия накопления осадков в них значительно отличаются друг от друга в платформенных и геосинклинальных областях. Также различны в этих областях проявления тектонических процессов, условия миграции подвижных веществ и условия формирования залежей нефти и газа. Следовательно, и зоны нефте-газонакопления в этих условиях должны иметь свои отличительные черты.
В складчатых областях зоны нефтегазонакопления, как правило, вытянуты линейно, параллельно основному простиранию складчатости либо под некоторым углом к нему в виде кулис. В платформенных же провинциях зоны нефтегазонакопления не имеют столь ясно выраженной ориентированности. Некоторая закономерная связь с очертаниями впадин наблюдается лишь для зон, вытянутых вдоль бортов платформенных нефтегазоносных бассейнов, в частности вдоль границ центральных и краевых областей платформ.
2. РАЗЛИЧИЯ В УСЛОВИЯХ НЕФТЕГАЗОНАКОПЛЕНИЯ
В ПЛАТФОРМЕННЫХ И ГЕОСИНКЛИНАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
И ОСНОВНЫЕ ТИПЫ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ БАССЕЙНОВ
Рассматривая геологическую обстановку формирования нефтегазоносных бассейнов, необходимо разобрать принципиальные отличия процессов образования и разрушения скоплений нефти или газа в геосинклинальных и платформенных условиях. Различная обстановка седиментации в платформенных и геосинклинальных прогибах вызывает и различия в условиях накопления и преобразования органических веществ, захороненных в осадках.
В геосинклинальном седиментационном прогибе захоронение органического вещества в осадках происходит при интенсивном накоплении мощных толщ отложений с преобладанием терригенных компонентов. Наоборот, в эпиконтинентальных бассейнах платформенного типа захоронение исходного органического материала происходит при относительно медленном накоплении осадка и при образования менее мощных толщ отложений в седиментационных прогибах. В платформенных отложениях существенную роль играют карбонатные образования. По мощности и скорости накопления осадков к геосинклинальным условиям приближаются только седиментационные прогибы, связанные с краевыми частями платформы, втянутыми в глубокие погружения.
Колебания базиса эрозии и дна прогиба в платформенных условиях происходят медленно. Однотипные фации охватывают обширные площади и изменяются медленно в пространстве и во времени. В то же время геосинклинальные бассейны характеризуются частыми и резкими колебаниями базиса эрозия и дна прогиба. Смена фаций, а следовательно, и условий преобразования органических остатков в битумы в пространстве и времени значительно более частая и резкая, чем па платформе.
В платформенных условиях происходит медленное и спокойное обособление отдельных седиментационных прогибов, являющихся областями захоронения и преобразования органического вещества. Области опусканий и подъемов чаще, чем в геосинклиналях, оказываются унаследованными от предыдущих геологических эпох. В геосинклинальных условиях наблюдается почти непрерывное перемещение областей наибольшего прогибания и даже изменение общего направления колебательных движений. Характерно расчленение геосинклинальной области погружения на частные, линейно вытянутые, иногда очень глубокие прогибы, разделенные крупными поднятиями.
В осадках геосинклинальных прогибов температура и давление могут достигать значительно больших величин, чем в платформенных прогибах. Повышение давления и температуры находится в прямой зависимости от мощности накапливающихся отложений и глубины их погружения. Рассматривая повышение температуры и давления в качестве фактора, ускоряющего течение процесса преобразования органического вещества в битумы, следует признать для геосинклинальных условий возможность завершения этого процесса за более краткий по сравнению с платформенными условиями промежуток геологического времени. Области погружения, связанные с краевыми частями платформы, приближаются и по этому признаку к геосинклинальным условиям.
По мере увеличения мощности отложений возрастает статическая нагрузка. В геосинклинальных областях статическая нагрузка гораздо значительнее, чем в платформенных, что определяет возможность перемещения подвижных веществ на большие расстояния и в больших масштабах, чем в бассейнах, связанных с центральными частями платформ.
Энергичные тектонические процессы в геосинклинальных областях ведут к образованию складчатости. Возникшие при этом динамические усилия дополнительно уплотняют породы, а также вызывают большое развитие трещиноватости и появление зияющих разломов. Все эти явления способствуют усилению миграционных процессов,
Тектонические изменения в платформенных бассейнах обусловлены спокойными и сравнительно незначительными по амплитуде колебаниями глыб фундамента и плавным волнообразным перемещением областей наибольшего регионального подъема и погружения земной коры. Трещиноватость пород развита в значительно меньших масштабах по сравнению с геосинклинальными областями. Крупные разломы в центральных частях платформ встречаются чрезвычайно редко. Роль динамического давления как фактора, усиливающего миграцию, ничтожна. Только в краевых частях платформ в связи с образованием иногда крупных разломов и при развитии соляной тектоники наблюдается обстановка, благоприятная для широкого развития миграционных процессов.
Геосинклинальный тектонический режим сопровождается то глубоким погружением, то значительным подъемом отдельных участков земной коры. Изменяющиеся при этом температура и давление создают возможность для неоднократного перехода подвижных веществ в породах из одной фазы в другую. Возможен переход подвижных веществ из жидкой фазы в газообразную с последующим возвращением в жидкую фазу и наоборот. Не исключен переход из жидкой фазы в твердую и затем (частично) обратный процесс. Подобные многократные перемены физического состояния подвижных веществ, в том числе и углеводородных соединений, не могут не отразиться и на их конечном химическом составе. В центральных частях платформы многократный переход подвижных веществ из одной фазы в другую мало вероятен.
Большая часть пород, подвергшихся в результате складкообразования высоким давлениям, лишается пластичности. При наличии скоплений нефти и газа этот процесс должен сопровождаться интенсивным перемещением и рассеиванием жидких и газообразных углеводородов. Метаморфизация пород ведет к глубокому преобразованию не только жидких, но и наиболее устойчивых, твердых углеводородных соединений. Подобный процесс мало вероятен в платформенных условиях.