Учение о нефти

на южной стороне сброса, разработка которых началась в на­ чале этого столетия, в общей совокупности дали около 14 млн. т . Этот сброс имеет характер взброса с почти вертикальной плос­ костью сбрасывателя. У северного конца сброса опущено северное крыло, далее к востоку сброшенным оказывается южное крыло, и еще дальше к юго-востоку сбрасывание снова становится преж­ ним: опущено северное крыло. Только здесь в поднятом крыле выхо­ дят на дневную поверхность слои мелового возраста, а на север­ ном крыле к ним примыкает миоценовая свита Пуэнтэ. Вся юговосточная часть сброса интереса в нефтеносном отношении не представляет, и только северо-западная часть сброса оказывается частично нефтеносной. Здесь на поверхности в опущенном крыле выходит плиоценовая свита Репэто, а на поднятом — миоцено­ вая свита Пуэнтэ. В месторождении Хвиттиер (наиболее север­ ном) свита Репэто имеет крутое падение к югу под углом 30— 45° и почти вертикальное у самого сброса. Месторождения Брэаканьон и Олинда в процессе разработки слились в одно месторож­ дение. Первое из них представляет крупную антиклиналь, обор­ ванную с севера сбросом. Наиболее богатой частью является сво­ довая часть складки и южное крыло ее; в Олинде, наоборот, про­ дуктивная часть примыкает непосредственно к сбросу, а складка является в этом отношении неблагонадежной. По мнению Сиднэя Пауэрса, добыча во всех трех месторождениях получается из моноклинально залегающих пластов у сброса. К западу от сброса Хвиттиер проходит длинная тектоническая линия, о которой уже говорилось в начале этой главы. На ней расположены знаме­ нитейшие месторождения Лос-Анжелесского бассейна: Лонг-Бич, Хонтингтон-Бич и другие, представляющие собою купола.

Высказывается предположение, что эта линия на глубине пред­

К северу от бассейна Лос-Анжелес, в округе Вентура распо­ ложено несколько больших’ сбросовых линий широтного направ­

расположено несколько нефтяных месторождений. ■ Из месторождений СССР сбросам подчинено несколько неф­

тяных месторождений как эксплуатирующихся, так и имеющих разведочное значение.

На первом месте здесь должны быть поставлены месторождения, расположенные на п-ове Челекен, на горе Небит-Даг и др. Здесь антиклинальные структуры развиты настолько густой сетью сбро­ сов, что представляет большие затруднения восстановить их пер­ воначальный облик. На распределение нефти в этих месторожде­ ниях сбросы имели большое влияние. Сбросы и взбросы бывают очень различной амплитуды, достигая, например, на юго-запад­ ном погружении челекенской антиклинали 500—600 м и даже более. Здесь слои бакинского возраста (верхи третичной системы)

290

благодаря сбросам приведены в контакт -с красноцветной толщей (аналог продуктивной толщи Апшерона). Амплитуда главного сброса Небит-Дага — около 200 м. Этот широтный сброс раз­ бил всю структуру на две обособленные половины — северную

июжную.

ВБакинском районе к сбросовым принадлежит месторож­ дение Нефтечала. Сбросы чрезвычайно характерны также для группы месторождений алятской гряды. Здесь, начиная от мыса

Фиг. 120. Поперечный разрез Пирсагата (по Лилиенталю)

1 — верхи среднего апшерона; 2 —середина среднего апшерона; з — низы среднего апше­ рона; 4 — верхи нижнего апшерона; 5 — низы нижнего апшерона; 6 — глины с Ы т п е а \ 1 — акчагыл; 8 — продуктивная толща; 9 — линия нарушения; 10 — линия нарушения предполагаемая

Алят на Каспийском море, на десятки километров к северо-западу прослеживается Сбросовая линия с большим (около 1500 м) вер-- тикальным смещением. Низы продуктивной толщи здесь прихо­ дят в соприкосновение со слоями среднего апшерона. По этой линии расположена длинная цепь грязевых сопок. С северовостока к сбросу подходят слои нижнего отдела продуктивной толщи с моноклинальным залеганием и падением к северо-востоку под углом в 25—45°. На головных частях этих пластов и среди сопочного материала наблюдаются многочисленные выходы нефти, кировые натеки, а также газирующие соляные источники.

В частности, осложнено сбросами выдвинувшееся по своей совершенно исключительной мощности Пирсагатское месторож­ дение, разрез которого представлен на фиг. 120.

Южная брахиантиклиналь Пирсагата имеет два сброса: запад­ ный, с амплитудой 600 ж, приводит в контакт низы среднего ап­ шерона с акчагылом.

Та же тектоника характеризует месторождения Мирзааны в Грузии. Мирзаанское месторождение в общем имеет монокли­ нальное строение с падением пластов к северо-западу с углом от 60 до 30°. Это моноклинальное залегание разбито рядом длинных сбросов с падением в некоторых из них сбрасывателя к северовостоку и некоторой передвижкой северо-восточного поднятого крыла к юго-западу по плоскости сбрасывателя.

19:291

Разломы и трещины в изверженных и осадочных породах

При выяснении условий залегания нефти в земной коре мы стре­ мились с особой силой подчеркнуть, что для того чтобы образо­ валась нефтяная залежь, необходимо наличие в земных недрах прежде всего пород, содержащих пустоты, т. е. наличие пористых пород, будь то пески, песчаники, известняки и т. п., которые могли бы, как исполинская губка, впитать в себя, в свои пустоты, нефть, собрать ее из первоначального диффузно рассеянного со­ стояния в так называемых материнских породах и сконцентри­ ровать в виде сравнительно ограниченных по площади залежей. Там, где нет налицо таких пористых пород, какую бы благоприят­ ную тектоническую структуру они ни представляли, промышлен­ ных залежей нефти образоваться не может, поэтому трещины, разломы и прочие формы пустот в изверженных или осадочных твердых породах не могут заменить основного требования — на­ личия пористой породы и являются лишь ее суррогатом, но там, где эти трещины в. результате разрешения динамических напря­ жений в земной коре возникли в более или менее значительном количестве, при наличии благоприятных тектонических условий в них может образоваться скопление нефти в количествах, имею­ щих иногда и промышленное значение. Хотя эти залежи в ка­ честве поставщиков нефти играют чрезвычайно ничтожную роль, все-таки для полноты картины следует на некоторых из них оста­ новиться.

Нефть в трещинах изверженных пород

Нефть в трещинах изверженных пород в небольших количествах находится в ряде мексиканских месторождений, ядра которых содержат изверженные базальтовые породы, о чем уже упомина­ лось выше. Кроме того, отмечены случаи нахождения нефти и твердых битумов в трещинах траппов, базальтов, гранитов и т. ц. в ряде пунктов земного шара, например, в пористых базаль­ тах штата Орегон и в пузырчатых валунах в штате Колорадо США,

втраппах и базальтах провинции Квебэк в Канаде, в пустотах вулканических трубок, залегающих среди шотландских сланцев, и т. п. Но все эти нефтяные образования имеют главным образом минералогическое значение.

Несколько иной тип нефтепроявлений обнаружен в гранитах и

всопровождающих их других кристаллических породах Медных гор в штате Вайоминг. Здесь в течение ряда лет жители собирали кир и асфальт для топлива в различных пунктах гранитной горы.. Детальное изучение геологии этого района показало, что Медная гора представляет большой купол-с гранитным ядром, когда-то

перекрытым осадочными породами, смытыми потом эрозией. Еще до разрушения и смыва осадочных пород, покрывавших гранитное ядро купола, в залегавшие среди них песчаники по-

292

пала нефть. Потом, когда произошли сбросы, нефть по сбросо­ вым трещинам проникла в граниты и заняла в них все трещины и пустоты до глубины приблизительно 600 м , причем, очевидно, нефть поступала с боков купола, где нефтяные песчаники при­ ходили в контакт с гранитами и другими кристаллическими по­ родами. Кир, асфальт и тяжелая нефть собирались не только с поверхности, но и добывались шахтами и штольнями, заложен­ ными в верхней части Медной горы.

Нефть в трещинах осадочных пород

Эти скопления имеют несколько большее промышленное значение, чем предыдущая форма неф’гяных скоплений.

Самым выдающимся примером может служить нефтяное ме­ сторождение Флорэнс в штате Колорадо (Соединенные Штаты), где нефть не подчинена какому-либо одному нефтеносному пласту или свите нефтяных пластов, а скопилась в трещинах и других пустотах в сланцах свиты Пьерр верхнего мела, имеющих мощ­ ность около 720 м. Нефть здесь получается из трещин, которые имеют, по-видимому, значительное вертикальное и горизонталь­ ное протяжение. Их направление находится в полном согласии с направлением основных тектонических линий этого района. Месторождение имеет форму антиклинали, сводовая часть которой оказалась разбитой трещинами. Промышленное значение его очень невелико.

Приводится иногда другой пример промышленных скоплений нефти в сланцах Сан-Фелипе, играющих такую важную роль в строении мексиканских нефтяных месторождений, где они перекрывают знаменитые известняки Эль-Абра. В ряде скважин эти сланцы показали хорошую добычу, но с довольно неустойчи­ вым режимом; высокое газовое давление и богатый приток нефти довольно быстро снижались и падали до незначительной величины. Скопления нефти в сланцах Сан-Фелипе самостоятельного зна­

в тех же сланцах, откуда она потом мигрировала в трещины и пустоты.

Скопления нефти, обусловленные преобладающим влиянием «литологического фактора»

До сих пор мы рассматривали структурные формы, в которых скопление нефти в промышленных количествах или образование нефтяных залежей обусловилось тем обстоятельством, что гори­ зонтально залегающие пласты были выведены из своего перво-

1 Так иногда называют нефть, получаемую из трещин в осадочных породах.

293

начального положения и получили ту или иную тектоническую, ту или иную структурную форму, порожденную тектоникой. Это об­ разование всевозможных структурных форм, с которыми мы более или менее детально ознакомились на предыдущих страницах, и послужило началом миграции нефти, движением ее из мест перво­ начального ее возникновения, из материнских пород, и после­ дующего формирования залежей нефти в тех местах, где она встре­ чала препятствия дальнейшему своему продвижению. Но в на­ чале этой главы было указано, что в некоторых случаях произо­ шло скопление нефти вне влияния тектонических факторов, в пла­ стах с ненарушенным залеганием, в которых накопление нефти зависело не от тектоники того или иного пласта или свиты, а от их литологических особенностей и свойств, возникших из условий их отложений, иначе говоря, от условий, заложенных в природе самого содержащего нефть пласта.

При рассмотрении вопроса о залегании нефти в трещинах мы указали, что одной тектоники в большинстве случаев бывает мало, необходимо, чтобы в эту тектонику были вовлечены по­ роды, могущие сыграть роль коллекторов для нефти, и чтобы эти коллекторы были перекрыты более или менее непроницаемыми по­ родами или же закупорены другим каким-либо способом (кировые отложения, сброс, несогласное перекрытие и т. д.). Следо­ вательно, литологические свойства пород, принимающих уча­ стие в строении нефтяных месторождений, играют наряду с тек­ тоникой огромную роль при формировании нефтяных месторож­ дений. Тектоника создает пути и направления для мигрирующей нефти, создает формы, пригодные для скопления нефти, а лито­ логия создает самые резервуары, которые собирают в себя и хра­ нят в себе нефть, образуя ее залежи. Вот почему в настоящее время в США, где чисто структурные формы залежей нефти почти все исчерпаны как объекты для разведки, этим особым формам, только отчасти связанным с тектоникой и называемым часто стратигра­ фическими ловушками, придают особое значение.

Мы будем говорить о таких залежах нефти, в которых текто­ ника не играет решающей роли, которые образовались главным образом под влиянием условий, заложенных в природе самого пласта и возникших из условий его отложения и последующего его диагенетического изменения. Существуют ли, вообще говоря, такие залежи, в которых тектоника не играла никакой роли? На этот вопрос прямого, положительного или вполне отрица­ тельного, ответа дать невозможно, так как нам не известны неф­ тяные месторождения, которые были бы приурочены к областям, совершенно не затронутым тектоникой.

Э. Блюмер разделяет все нефтяные месторождения на две круп­ ные категории: 1) нефтяные месторождения, приуроченные к складчатым областям, и 2) нефтяные месторождения, приурочен­ ные к равнинным областям, и называет первые складчатыми за­ лежами, а вторые — столовыми. Ко второй категории он относит

29 \

нефтяные месторождения Аппалачской области, нефтеносного и газоносного районов Лимы и Индианы и всю область Мид-Конти- нента (Канзас—Оклахома и т. д.). Подобное подразделение мы считаем совершенно неправильным! В указанных обширных об­ ластях складчатая дислокация и вообще тектоническая дислока­ ция имела место. Это тоже складчатые дислоцированные области, только степень их дислокации более слабая, чем в других об­ ластях, например в Калифорнии или у нас в области развития наших нефтяных месторождений. Но мы с самого начала и неодно­ кратно указывали, что нефтяные месторождения приурочены к областям именно с сравнительно слабой дислокацией, развив­ шейся в окраинных зонах хребтов и больших поднятий. Именно в этих областях со слабой складчатостью, в частности, в Аппалач­ ском районе и в Мид-Континенте, тектонические факторы в обра­ зовании нефтяных месторождений сыграли колоссальную роль, несмотрй на то, что сами тектонические формы были выражены здесь не так резко и определенно, как в других местах. Именно здесь роль тектонического фактора, управляющего всей мигра­ цией нефти, вырисовывается"с особой убедительностью. Вспом­ ните, что мы говорили о минимальном или критическом градиенте. Оказывается, достаточно такого ничтожного наклона пласта в-1/6°, чтобы могла уже совершаться продвижка нефти. И далее: даже при больших наклонах достаточно более или менее незначи­ тельного препятствия, чтобы могла произойти задержка в движе­ нии нефти и начаться ее аккумуляция.

Но здесь же, в этих областях со слабой складчатостью, с осо­ бой силой выступает и роль другого фактора: условий, заложенных в природе самого пласта. Действительно, бывает часто очень трудно определить, чем обусловлен тот или иной наклон пласта: причинами тектонического характера или же отложением его на полого падающей в сторону моря прибрежной морской террасе. Можно спорить относительно причин уклона знаменитого бартлёсвильского песка в месторождении Глэннпул, не соглашаться, что мы здесь имеем пример пологого моноклинального залегания, и утверждать, что пласт имеет естественный уклон, возникший из условий его отложения, но несомненно одно, что общее падение всех свит верхнего палеозоя к западу и осложнение этого монокли­ нального залегания рядом вторичных форм, о которых мы гово­ рили выше, сыграли в конечном счете решающую роль в мигра­ ции нефти и в образовании ее скоплений в этих формах, и это, мы думаем, не подлежит никакому сомнению. При этом, говоря о миграции нефти как об общем региональном процессе, не нужно забывать и той роли, которую играла вода, в большинстве слу­ чаев сопутствующая нефти.

Следовательно, речь может идти не об исключительной роли тектонического или литологического фактора, а о преобладании того или другого в формировании нефтяных залежей. Рассматри­ вая вопрос с этой точки зрения, мы должны признать, что суще­

295

ствуют такие формы нефтяных месторождений, где «литологиче­ ский» фактор играл преобладающую роль. К таким месторожде­ ниям нужно преяще всего причислить рукавообразные залежи типа описанных выше «шнурков». Так как в формировании и этих месторождений тектоника играла определенную роль, осо­ бенно в формировании майкопской рукавообразной залежи, то на основании другого классификационного признака в качестве одной из погребенных форм рельефа они описаны нами под другой рубрикой, поэтому мы здесь остановимся на формах, которые еще не рассмотрены, но в которых «литологический» фактор имеет преобладающее влияние; именно, остановимся на линзовидных песках и их роли 'В качестве возможной 4>ормы нефтяной залежи.

Почти в каждой нефтеносной площади палеозойского возраста (в Аппалачской, в Мид-Континенте и т. д.) скважины встречают пески, называемые американцами «блуждающими песками». Рас­ пространение таких песков не велико, и добыча из них обыкно­ венно ограничивается несколькими скважинами. Эти залежи, по-видимому, очень мало связаны с тектоникой, имея самое неопре­ деленное распространение на небольших площадях в несколько гектаров. Является исключением, когда они покрывают площадь в 5—6 км2. В тех же областях наблюдаются песчаные залежи, ко­ торые, по мнению Э. Лиллэя, являются недостаточно дислоциро­ ванными, чтобы образовать ту или иную структурную форму, в которой могла бы собраться нефть. В таких случаях нефть и газ будут подниматься по пласту вверх по восстанию, пока не уткнутся в выклинивающийся его конец. Такие случаи наблю­ даются в песчаных горизонтах, залегающих среди девонских слан­ цев в Аппалачской области и среди сланцев Чироки на северовостоке штата Оклахома.

Наиболее выдающимся примером песчаных образований лин­ зовидного характера является песок Клинтон в штате Огайо, который оказался продуктивным в полосе, протягивающейся через всю центральную часть штата Огайо от берега оз. Эри на севере .до р. Огайо на юге. Клинтонский песчаник имеет сла­ бый наклон к востоку, определяемый в среднем в 10 м на 1 км2. Вверх по восстанию до древней поверхности он не доходит и вы­ клинивается. В верхней части он содержит залежи газа, обильно притекавшего к скважинам. Вниз по падению газовые залежи сме­ няются нефтяными. Если взять весь горизонт клинтонского пес­ чаника в целом, то распределение в нем нефти и газа зависит от его положения на восточном крыле цинциннатского свода; образование залежей определилось, во-первых, общим направ­ лением движения нефти и газа со стороны аппалачской геосин­ клинали и, во-вторых, характером самой залежи — ее порис­ тостью. В силу этого газ занял западную, более приподнятую часть песчаной залежи, а нефть расположилась ниже его. В неко­ торых его местах вне видимой связи с тектоникой образовались скопления газа и нефти, обусловленные изменением его пористости.

296*

Клинтонский песок дал значительное количество нефти. Воды в этом горизонте мало, чем и объясняется слабое давление

газа и широкое распространение нефти и газа по пластам. Всетаки в условиях залегания газа и нефти в клинтонском песчанике нет резкой подчеркнутости преобладающего влияния «литологи­ ческого фактора» на образование газовых и нефтяных залежей.

Более яркие примеры в этом отношении доставляют нам песча­ ные залежи в свите Чироки. На северо-востоке штата Оклахома в округе Осэдж находится месторождение, в котором залежь почти в точности совпадает с синклиналью, окруженной антикли­ нальными участками. Продуктивным горизонтом здесь оказался «блуждающий» песок. На соседних антиклинальных участках этот песок оказался или непродуктивным, или же его совсем не оказа­ лось, и нефть на этих антиклинальных участках была найдена в другом, более глубоком горизонте.

Нефть в синклинали оказалась не потому, что здесь встречена синклинальная структура, а потому, что с ней случайно совпало залегание «блуждающего» песка, которое с тектоникой, очевидно, ни в какой причинной связи не стоит.

Другим примером распределения нефти, не связанного с текто­ никой, является песок Бёрбэнк в Северной Оклахоме. Обычно в основании пенсильванских отложений, на самом контакте с под­ стилающими их миосисипскими, песок Бёрбэнк залегает в тес­ ной ассоциации с красными сланцами, которые обычно появляются там, где выклинивается песок. Возможно, что эти сланцы отме­ чают собой цоверхность древней эрозии, и красный их цвет проис­ ходит от продуктов латеритного выветривания нижележащих миссисипских известняков. Главными пунктами разработки бёрбэнкских песков являются месторождения Бёрбэнк в округе Осэдж (штат Оклахома) и Рэнбоу-Бэнд в штате Канзас, давшие богатую нефть. Месторождения здесь были заложены на небольших ку­ полах, осложняющих общее моноклинальное падение пластов к западу, но дальнейшая разработка показала, что нефть не огра­ ничивается сравнительно маленькими куполами, а распростра­ няется между ними к северу и востоку на значительные расстоя­ ния, через площади синклинального и моноклинального строения, не считаясь со структурой.

Американские геологи считают песчаник Бёрбэнк дельтовым образованием, отложившимся одновременно с бартлесвильским песчаником, и полагают, что некоторые из вышеописанных «шнур­ ков» стояли с ними в тесной генетической связи, являясь руслами тех рек, которые выносили песчаный материал в дельтовые зоны, где происходило образование песчаных залежей, послуживших потом коллекторами для нефти 1. Отсутствием связи между зале­ жами нефти и структурой, а также отсутствием связи между от­

297

Глава VII

ПРОИСХОЖДЕНИЕ НЕФТИ

В предыдущих главах мы познакомились довольно подроби© с условиями залегания нефти в земной коре. Неоднократно при этом в соответствующих местах мы высказывали попутно и свои взгляды на происхождение нефти: например, об этом говорилось при раесмотрении вопроса о происхождении и классификации кауетобиолитов (я. I, гл. I), об образовании нефтяных залежей (и. И, гл. V) и в ряде других мест. Но поскольку вопрос имеет огромное теоретическое и практическое значение, нам кажется недоста­ точным ограничиться этими отдельными замечаниями: необзшдимо уделить ему особое внимание и осветить с надлежащей пол­ нотой, изложив все более или менее выдающиеся взгляды на проис­ хождение нефти с их критической оценкой. Сделать это мы считаем уместным именно в этом разделе книги, к которому читатель по­ дойдет уже вооруженным всеми необходимыми для такой оценки общими знаниями.

Теоретическое значение вопроса о происхождении нефти состоит в том, что правильное его разрешение дает нам истинное предеташление о протекавших в земной коре процессах, в результате ко­ торых возникла нефть, как минеральное тело, и образовались и ко­ нечном счете ее залежи; оно удовлетворяет нашему стремшешшш® к познанию природы и установлению закономерной связи менаду происходящими в ней явлениями в процессе их непрерывного ржввития, знакомит нас на конкретном примере с одной из струй единого великого потока диалектического развития приредр ш устраняет, таким образом, ряд ложных представлении, имеющих порою характер фантастических выдумок.

Вопрос о происхождении нефти до настоящего времншои * остается одним из запутанных и неясных. По этому поводу бшн® наговорено так много всякого вздора и нелепиц, что юрежжшпе внести сюда ясность на основе учета всех данных, имешшпщшж штучаную ценность, заслуживает полного внимания. Зжамешшппшй шшлог Ганс Гёфер в качестве забавного примера, ради куришн),, приводит мнение одного варшавского каноника кожпща Х¥Д 01 тика о «райском» происхождении нефти. Этот «святош» шлшц ш «зюстп

.«благочестивом» размышлении додумался до еледушшрш орипп-

*Современное состояние вопроса о пропсхождешш шкфши©штщршквп шЦЦнь лагаемых примечаниях.

2ЯВ)