В условиях горного рельефа, при исключительно хорошей обнаженности, особенно по глубоким врезам рек, есть возможность непосредственного визуального изучения таких внедрившихся жильных рудных образований, поскольку растворы, с которыми связано образование этих внедрившихся тел, прошли через стадию кристаллизации и сохранились в фиксированном виде в разрезе земной коры. С нефтяными углеводородами такие трансформации произойти не могли. Они сохраняются в газообразном и жидком состоянии, и потому возможность визуального обозрения приразломных газонефтяных залежей из практики геологических исследований в основном должна быть исключена.
Однако определенные свидетельства приразломного внедрения нефтегазовых углеводородов имеются непосредственно в естественных обнажениях. Кроме приуроченности выходов нефти и газа к разрывным нарушениям непосредственно на дневной поверхности, проявления нефтяных углеводородов встречаются в виде битуминозных брекчированных пород, Кировых образований, секущих, подобно дайкам, осадочные толщи отложений. В этом отношении грязевой вулканизм представляет собой наиболее интересное явление. Очевидной является преимущественная приуроченность грязевых вулканов к осевым зонам антиклинальных складок, испытывающим максимальные тектонические напряжения. В результате они оказываются как бы нанизанными в виде цепочек на регионально протягивающиеся вдоль антиклинальных складчатых зон разрывы, в чем нетрудно убедиться, если обратиться к Атласам грязевых вулканов Азербайджана [73] и Керченско-Таманского [71] региона.
Нет необходимости обосновывать роль нефтяных углеводородов в проявлениях грязевого вулканизма. Это явление, очевидно, связано с высокой концентрацией углеводородов в земной коре, причем в мощных толщах осадочных пород поверхностного выполнения впадин, испытывающих интенсивное прогибание. Геологические условия проявления грязевого вулканизма применительно к территории б. Советского Союза описаны в обобщении, выполненном под редакцией А.А. Якубова [74]. В данном случае важно подчеркнуть, что грязевой вулканизм — результат выброса углеводородов преимущественно газового состава по приосевым для антиклинальных складок тектоническим нарушениям. Участие в этом процессе и вмещающих углеводороды пород приводит к возникновению в приосевых зонах антиклинальных структур внедрившихся, секущих пласты тел из брекчированных пород, которые рассматривались как проявления осадочного вулканизма и даже как газонефтяные дайки [19]. Последние представляют собой лишь выступающие на дневной поверхности части жерловой фации грязевых вулканов (их подводящих каналов), которая в виде жильных образований заполняет этот канал. В результате основная приосевая приразломная зона нефтегазонакопления оказывается запечатанной, пожалуй, даже закупоренной жильными образованиями жерловой фации грязевых вулканов.
Не останавливаясь больше на вопросах, связанных с грязевым вулканизмом, подчеркнем, что это явление, как, кстати и сейсмичность, и прежде всего мелкофокусная, характеризующаяся нередко разрушительными и катастрофическими последствиями, может более убедительно, чем другие геологические явления, свидетельствовать о развитии в земной коре приразломных или жильных скоплений углеводородов. Этот вопрос заслуживает специального рассмотрения, что и будет сделано в отдельной главе настоящей работы. Это тем более необходимо, что геологическая природа и грязевого вулканизма, и сейсмичности представляется чаще в искаженном виде, и эти ошибочные представления носят, к сожалению, принципиальный характер. Достаточно сказать, что между этими явлениями не допускается ни аналогии, ни сходства. На самом деле, учитывая очевидную общность геологических условий их проявления и ознакомившись с анализом этой проблемы, не трудно понять, почему в одних случаях происходят извержения грязевых вулканов, а в других — землетрясения.
Как указывалось выше, даже в глубоких врезах рельефа не удается наблюдать не только приразломные зоны нефтегазонакопления, но и основные части жерловых брекчированных внедрившихся грязевулканических тел, поскольку любая связь первых с рельефом будет сопровождаться выбросами углеводородов, что и демонстрируют грязевулканические извержения. Но составить представление о морфологическом облике приразломных зон нефтегазонакопления, а конкретнее — жильных месторождений углеводородов третьего типа, стратотипом которых является месторождение Самгори, вполне возможно. Дайковые образования, рудные тела, кварцевые жилы, внедрившиеся в толщи осадочных пород, благодаря их кристаллизации после внедрения, предоставляют такую возможность.
В восточной части Большого Кавказа, на его южном склоне, где широко развита мощная, измеряемая несколькими километрами преимущественно сланцевая толща нижней и средней юры, благодаря глубоким врезам в виде ущелий речных долин можно наблюдать весьма выразительную картину залегания внедрившихся в эту толщу медно-колчеданных и полиметаллических по своему составу рудных тел и кварцевых жил. Их структурное положение определяется в основном строгой приуроченностью к осевым зонам антиклинальных складок. Нами приведен один из обоснованных разрезов (рис. 13), четко свидетельствующий и о том, как изменяется мощность внедрившихся тел и почему эти изменения должны были произойти. Ясно, что эти изменения обусловлены надвигом одного крыла антиклинали на другое, образованием при этом надвигании складочек волочения, с которыми связаны изменения в мощностях зоны дробления пород и самого жильного тела и в характере внедрения в зону дробления растворов, образовавших внедрившееся тело, которое в основании надвинутого крыла антиклинали представлено сплошной массой, затем полосчатостью и далее гнездообразными включениями и точечными вкраплениями.
Представляется, что аналогичные изменения, но, очевидно, только в мощностях, поскольку нефтяные углеводороды могут находиться либо в жидком, либо в газообразном состоянии, будут происходить и с жильными третьего типа залежами нефти и газа в направлении их падения. Очевидно и то, что в целом мощности таких залежей в направлении падения будут возрастать вместе с возрастанием или расширением зоны дробления пород.
Важно подчеркнуть, что на практике мы должны считаться со всеми подобными превращениями приразломных нефтегазовых залежей и не должны рассматривать их как явления случайного порядка.
Аналогию между жильными рудными телами и приразломными зонами нефтегазонакопления не следует рассматривать как явление, интересное лишь с морфологической точки зрения. Эта аналогия может быть определенно подтверждена и сходством условий их формирования, о чем речь будет идти в специальной главе. Но в данном случае следует сказать, что использование эпитета "жильный тип" применительно к зонам нефтегазонакопления, причем по аналогии с гидротермальными процессами, процессами миграции в земной коре рудных растворов, не ново. Правомочность использования такой терминологии обосновывалась группой исследователей [9] при анализе характера нефтегазонасыщения отложений баженовской свиты в Западно-Сибирской впадине. И надо сказать, что подход этот выглядит существенно, а то и принципиально иным по сравнению с позицией, обосновываемой в настоящей работе. Весьма примечательным является тот факт, что жильный тип ловушек баженовской свиты Западной Сибири выделяется не в результате тектонического или структурного анализа, а в результате очень детального изучения литологии пород, их фациальной изменчивости, точнее, даже изменчивости их физических свойств. Да и сам факт приуроченности таких ловушек именно к баженовской свите, т.е. к совершенно конкретному стратиграфическому горизонту, указывает на то, что речь идет о сугубо стратифицированных нефтегазоносных толщах пород и происходящих в них, вероятно, автономных процессах, содействующих повышению их пористости на определенных участках в пространстве и по разрезу. В результате допускается даже вероятность слияния зон вторичной трещиноватости (слияние ловушек) в "единую стратиформную залежь".
В настоящем исследовании речь идет о зонах нефтегазо-накопления и соответствующих им залежах и месторождениях, для которых стратиграфическая приуроченность не только не обязательна, а скорее не является обязательной. Приведенные выше примеры свидетельствуют о возможности широкого стратиграфического диапазона нефтегазоносности в пределах единой залежи или месторождения, представленного фактически единой залежью. Совершенно очевидна их приразломная природа, приуроченность к разломам и прямая зависимость степени их нефтегазонасыщения от контрастности блоковых перемещений по разломам, от амплитуды разнонаправленных перемещений смежных блоков пород по этим разломам. Такие зоны нефтегазонакопления являются секущими по отношению к залеганию пород, они строго контролируются разломной тектоникой и скорее должны рассматриваться в качестве жильных, в дальнейшем изучении которых использование "арсеналов методов, накопленных рудной геологией", по удачному выражению, заимствованному из работы В.И. Белкина с соавторами [9], может оказаться весьма полезным.
Однако сам факт обособления участков повышенной пористости, участков локализации коллекторов в толщах в основном непроницаемых или плохопроницаемых пород, какой, в частности, является баженовская свита, заслуживает безусловного внимания. Такие толщи пород необходимо рассматривать как неравновесные системы, в которых неизбежно должно происходить автономное пространственное перераспределение флюидов для приведения системы в равновесие. Этому вопросу будет посвящена отдельная глава в работе. Но было бы уместным в данном случае продемонстрировать обязательность процесса пространственного перераспределения флюидов в толщах пластичных плохопроницаемых пород, который будет сопровождаться и перемещениями в пространстве самих вмещающих эти флюиды отложений и, очевидно, растрескиванием последних на отдельных участках, на очень наглядном примере или факте, связанном, кстати, с той же баженовской свитой. Описание его приведено в работе А.А. Трофимука и Ю.Н. Карагодина [61], а суть сводится к следующему. На ряде площадей на территории Западной Сибири и из целого ряда скважин был извлечен керн баженовской свиты, который в течение нескольких дней стал вылезать из кернового ящика, синусоидально изгибаться и превращаться в "гармошку".
Такая трансформация керна должна рассматриваться как очевидное или яркое свидетельство больших потенциальных возможностей глинистых толщ вообще, больших запасов энергии, которыми располагает земная кора и ее осадочный чехол, сосредоточенной в первую очередь в толщах малоплотных, плохопроницаемых пластичных пород. Резкое изменение обстановки, вызванное контрастными различиями между пластовым (поровым) и атмосферным давлениями, в которой оказался керн после его выноса на дневную поверхность, обусловило возможность скачкообразной разрядки энергии, сконцентрированной в нем в виде интенсивно сжатых в поровом пространстве флюидов. Их высвобождение в результате выноса керна на поверхность и произвело ту работу, которая выразилась в синусоидальных изгибах керна и в превращении его в гармошку, потому что даже в условиях дневной поверхности пути выхода флюидов из порового пространства в атмосферу оказались сложными и главное — затрудненными. Они были проложены самими флюидами, что привело в движение частицы вмещающих пород, а в результате — к пластической деформации последних или, по существу, к формированию их складчатой структуры.
Очевидно, что процессы разрядки напряженности в толщах пластичных пород могут и должны происходить в самой земной коре. Процессы такой разрядки не сравнимы с процессами, обусловившими трансформацию керна, но главным образом лишь во временном аспекте. В недрах Земли и в земной коре процессы разрядки протекают в основном очень медленным эволюционным путем. Но существенным является то, что скачкообразная разрядка внутренней энергетики толщ малоплотных пластичных пород, представляющих собой волноводы или астенослои, может и скорее всего рано или поздно происходит в результате эволюционного развития этого процесса без сколько-нибудь обязательного приложения сил извне.