Поскольку жильные залежи углеводородов, очевидно с большей долей газовой составляющей, по существу, представляют собой участки высокой концентрации энергетического потенциала толщ пластичных пород или волноводов, необходимо определить, почему разрядка этого энергетического потенциала происходит в одних случаях в виде землетрясений, а в других — в виде грязевулканических извержений.
Превращение залежей углеводородов в очаг сейсмической и грязевулканической напряженности с огромными порой запасами сконцентрированной в них энергии за счет интенсивного сжатия флюида в пустотном пространстве трещинного коллектора можно объяснить, вероятнее всего, отсутствием возможностей свободного выхода флюида из образовавшегося вследствие активной тектоники резервуара. Собственно отсутствие путей свободной миграции углеводородных флюидов в волноводах и определяет возникновение в них обстановки, благоприятной для формирования в них жильных нефтегазовых месторождений или, что то же самое, очагов землетрясений или грязевых вулканов.
Разумеется, что процесс накопления углеводородов не может быть бесконечным. И если он не будет прерываться искусственно, что требует бурения скважин и разработки месторождений, то естественная разрядка при аномальных концентрациях флюидов становится неизбежной. Характер этой разрядки будет полностью зависеть от разреза вышележащей толщи пород.
Как известно, абсолютно непроницаемых пород нет. Важное значение имеет при этом и плотность пород. Однородный литологический состав пород, слагающих покровную, вернее, перекрывающую волновод толщу пород, значительно ухудшает степень их проницаемости. Заметно более проницаемыми являются толщи переслаивания пород. Если к разряду слабо или плохопроницаемых пород могут быть отнесены горизонты сланцев, тем более метаморфических, высокоплотных вулканических образований, массивных известняков и подобных им литологических разновидностей отложений, то более проницаемыми следует считать интервалы разреза, представляющие собой переслаивание песчано-глинистых пород, толщи карбонатно-терригенного флиша.
Таким образом, степень проницаемости покровной относительно приповерхностного волновода толщи пород может и должна определять возможности разрядки сейсмической или грязевулканической напряженности, возникающей в волноводе. Самое существенное, если иметь в виду результаты проведенного анализа, должно заключаться в оценке значимости волновода, залегающего на относительно небольшой глубине или выступающего непосредственно на дневной поверхности. В первом случае он может рассматриваться либо в качестве сейсмогенного слоя, либо в качестве интервала разреза земной коры, в котором сконцентрированы очаги грязевых вулканов. Во втором случае с этим интервалом разреза может быть связана уже только грязевулканическая деятельность.
Наглядным свидетельством проницаемости покровной относительно пластичного комплекса пород толщи отложений может служить плиоценовый комплекс отложений в ЮжноКаспийской впадине. По ее западному, северному и восточному обрамлению, с четкой геологической и геофизической информацией в советских и российских источниках эта покровная плиоценовая толща характеризуется огромными запасами углеводородов, образующих многопластовые стратифицированные залежи в основном в среднем плиоцене. Поэтому же обрамлению, в бортовых частях впадины, достаточно активно проявляется и грязевой вулканизм. Но степень этой активности в пространстве явно неравномерная. Максимальной активностью характеризуются Юго-Западный Ап-шерон, Бакинский архипелаг, наименьшей активностью — основная восточная часть Апшеронского полуострова. Промежуточное положение в этом отношении занимают Апшеронский порог и Прибалханская зона.
Явно в обратных соотношениях с грязевулканической активностью находится нефтегазоносность среднеплиоценовых отложений. Максимальной нефтегазоносностью последних характеризуется основная восточная часть Апшеронского полуострова, где нефтегазовые залежи распределены по всему разрезу среднего плиоцена. Число их измеряется нередко десятками в пределах одного месторождения. В других регионах обрамления Южного Каспия нефтегазонасыщение среднего плиоцена убывает вместе с возрастанием доли глин в разрезе и концентрируется в основном в нижнем отделе среднего плиоцена с его более высокой песчанистостью.
Таким образом, Южный Каспий может служить примером структуры, в пределах которой наглядно проявляются возможности разгрузки флюидов углеводородного состава, сконцентрированных в астенослое палеоген-миоценового возраста. Сама разгрузка проявляется в виде формирования пластовых стратифицированных залежей в перекрывающей толще пород и в виде извержения грязевых вулканов. При этом грязевой вулканизм проявляется активнее с возрастанием глинистости в разрезе покрышки и достигает максимальной интенсивности при ее отсутствии в случае ее размыва.
Роль покровной относительно волновода покрышки в процессах разгрузки флюидов, сконцентрированных в толще пластичных пород, может быть достаточно определенно показана при сравнении геологической обстановки эпицентральных зон землетрясений и регионов активного проявления грязевого вулканизма. Если грязевой вулканизм активизируется в прямой зависимости от проницаемости покровной толщи пород или поверхностной литопластины и характеризуется максимальной активностью при отсутствии перекрывающей литопластины, то с сейсмичностью все обстоит иначе. Ее проявления невозможны при отсутствии покровной, как правило поверхностной, литопластины. Обязательным условием проявления сейсмичности является низкая проницаемость или фактическая непроницаемость перекрывающей сейсмогенный слой литопластины. Собственно сам термин литопластина представляется наиболее подходящим для использования при выяснении геологической ситуации в сейсмически активных регионах.
Сейсмическая активность эпицентральных зон землетрясений находится в обратной зависимости от проницаемости покровных литопластин. Только при отсутствии возможности проникновения через литопластину подвижных компонентов создается обстановка их высокой концентрации в виде жильных образований в сейсмогенном слое и превращения этих скоплений в очаги сейсмической напряженности. Приведенные ранее геологические профильные разрезы, иллюстрирующие покровное залегание меловых отложений в зоне перехода от Куринской впадины к осевой полосе мегантиклинория Большого Кавказа, где последний испытывает довольно резкое погружение (см. рис. 20, 21 и 22), позволяют делать достаточно определенные выводы о геологической обстановке, обеспечивающей проявления сейсмичности и грязевого вулканизма. На этих разрезах район г. Шемаха в отличие от смежных участков на севере и юге выделяется довольно спокойным, почти горизонтальным залеганием плиоценовых отложений, образующих синклинальную структуру, осложненную, однако, разрывным нарушением, представляющим собой приосевой разрыв, для антиклинальной складки в толще подстилающих отложений майкопской серии пород, с которыми связана, по мнению авторов, залежь углеводородов.
Только с этим участком района г. Шемахи, если иметь в виду профильные разрезы, связана активная сейсмичность, проявления которой для жителей этого относительно небольшого по территории участка оборачивались трагедией — большим числом жертв и полным разрушением города. Показанную на разрезе залежь углеводородов, локализованную в толще глин под массивными, практически непроницаемыми известняками нижнего плиоцена, необходимо рассматривать в качестве основного очага сейсмической напряженности Шемахинской эпицентральной зоны землетрясений. Вероятная локализация аналогичных приразломных залежей углеводородов в той же толще пластичных пород миоцена-палеогена в силу большей проницаемости перекрывающей покрышки, включая и аллохтонный комплекс меловых пород, не может обусловить такую же, как и на участке г. Шемаха, сейсмическую активность. Она здесь проявляется значительно слабее [2]. Объясняется это скорее всего возможностями разрядки их энергетического потенциала в виде грязевулканических проявлений. А характер последних, вернее, своеобразие грязевулканической деятельности, протекающей в этом регионе, находится в очевидном соответствии с особенностями геологического строения региона. На севере, где развита покровная пластина мелового флиша, грязевой вулканизм не отличается высокой активностью и интенсивностью извержений. Здесь происходит в основном непрерывное выделение газа, жидкости и шлама с относительной временами активизацией такого процесса. К югу от г. Шемахи все выглядит существенно иначе. Здесь вместе с выходами на дневную поверхность самой толщи пластичных (глинистых) пород палеогена-миоцена расположено большое число наиболее крупных на территории Азербайджана грязевых вулканов, не систематизированные, но достаточно частые извержения которых сопровождаются большими (сотни тысяч кубометров) выбросами грязевулканической брекчии.
Таким образом, роль покровной литопластины в процессах разрядки энергетического потенциала приповерхностных волноводов или астенослоев представляется весьма существенной и даже, скорее, имеющей принципиальное значение. Разрядка приповерхностной энергетики в виде проявлений сейсмичности, а тем более с разрушительными и катастрофическими последствиями может быть обусловлена высокой плотностью и низкой, практически близкой к нулевой, проницаемостью пород покровной литопластины.
При нормальной возрастной последовательности в разрезе верхней части земной коры такие контрасты в плотностной характеристике пород литопластины и волновода возникают значительно реже. Пример Шемахинской эпицентральной зоны землетрясений (имеется в виду район г. Шемахи) скорее выглядит как исключение. Например, Кумдагские землетрясения при аналогичных соотношениях в возрасте пород литопластины и астенослоя не идут ни в какое сравнение с Шемахинскими.
Резкие возрастные контрасты возникают чаще всего при покровном строении регионов сейсмической активности, особенно в случаях, когда покровная пластина оказывается сложенной породами консолидированной коры или кристаллического фундамента. Различия в последствиях Спитакского землетрясения в Армении, которое произошло в декабре 1988 г. и Рачинского землетрясения апреля-июня 1991 г. в Грузии, находятся в хорошем согласии с указанными соотношениями между плотностными и возрастными характеристиками покровных литопластин и подстилающего их сейсмогенного слоя.
Приведенные особенности строения очаговых зон землетрясений и грязевых вулканов, по существу определяющие геологическую природу или геологические условия проявлений сейсмичности и грязевого вулканизма, представляются достаточно значимыми прежде всего для практики. Они, во-первых, свидетельствуют о несомненных перспективах нефтегазоносности регионов сейсмической активности и проявлений грязевого вулканизма; о соответствии, что, разумеется, требует конкретного подтверждения практикой, очагов землетрясений и грязевых вулканов залежам углеводородов, своеобразие которых определяется их жильным характером. Во-вторых, они допускают вероятность покровного или, во всяком случае, весьма сложного строения соответствующих регионов. По крайней мере, дисгармоничный, а нередко чешуйчатый характер строения астенослоев, с которыми связаны очаги землетрясений и грязевых вулканов, едва ли необходимо доказывать. Другое дело конкретное морфологическое выражение их складчатой структуры, мощности покровной литопластины, их изменения в пространстве — все это может быть установлено путем сравнительного анализа геологических данных и геофизических материалов с использованием результатов геохимических исследований.
Еще одно важное следствие приведенных особенностей геологического строения приповерхностных астенослоев в регионах активного проявления сейсмичности и грязевого вулканизма — наличие благоприятной обстановки восстановления или пополнения их энергетического потенциала за счет практически непрерывно протекающих процессов флюидо-или углеводородообразования и аккумуляции в них глубинных флюидов.
Наконец, следует сказать и о том, что возможности возникновения своеобразной структурной обстановки в регионах активной сейсмичности в соответствии с высказанными представлениями о протекающих при этом процессах флюидной динамики вполне могут быть проверены с помощью моделирования, которое, в свою очередь, позволит уточнить соотношения в мощностях астенослоя и покровной (поверхностной) литопластины, конкретизировать локализацию скоплений углеводородов — очагов сейсмической и грязевулканической напряженности.