Нефтегазоносные карстовые коллекторы обнаружены в бассейнах рек Куюмбы и Юрубчена, где скважины под палеозойским осадочным чехлом вскрыты доломиты верхнего рифея (рис. 6). Это светло-серые, буровато-серые плотные породы мелкозернистой структуры. Их коллекторские свойства объясняются трещиноватостью и кавернозностью. Каверы хорошо заметны в керне и шлифах, они уплощенные, сечением до 8 * 3 мм, связаны с поверхностями напластования и трещин. Рядом скважин из доломитов с глубин 2000-2300 м получены притоки нефти. Таким образом, есть основания говорить о проявлении здесь предкембрийского карста.
Рис. 5. Карта и разрез Пуньского месторождения боксита (по данным Ангарской геологоразведочной экспедиции):
1 - современный аллювий; 2 - пески и суглинки олигоцена - миоцена; 3 - пестрые глины и суглинки с обломками выветрелых траппов; 4 - тела бокситов, выходящие под четвертичные отложения; 5 - то же, под отложениями олигоцена - миоцена; 6 - траппы нижнего триаса; 7 - доломиты нижнего кембрия с воронками неокарста.
(Цыкин, 1990)
Рис. 6. Геологический разрез нижней части осадочного чехла - верхней части промежуточного комплекса по линии Тахомо - Куюмбэ (по данным производственного технологического объединения «Енисей нефтегазгеология»):
1 - траппы; 2 - доломиты с ангидритом и каменной солью; 3 - каменная соль; 4 - доломиты мергелистые; 5 - алевролиты; 6 - песчаники и гравелиты; 7 - доломиты; 8 - окремненные доломиты; 9 - штоки гранитов; 10 - разрывные нарушения; 11 - места притока углеводородов из трещинно-порово-каверных доломитов.
(Цыкин, 1990)
На выходах линз, слоев и жил гипса наблюдались воронки гипсового неокарста (окрестности пос. Ванавара). Интересен Авамский карстовый участок, расположенный в бассейне среднего течения р. Авам, правого притока р. Курейка. Здесь в туфогенной толще триаса поисковыми скважинами подсечены мощные (более 500 м) тела гидротермальных метасоматитов. Порода сложена пиритом, эпидотом и гипсом, который преобладает. С этими породами связаны 2 поля воронок провального происхождения площадью 1,5 и 2 кв. км, расположенные в 1-2 км от реки по обоим берегам. На большой части площади области расположена соленосная формация нижнего кембрия. В отдельных блоках она находится неглубоко от поверхности. В частности, на Сользаводском участке в среднем течении Подкаменной Тунгуски выходят аналоги ангарской свиты нижнего кембрия, из которых каменная соль вынесена. Здесь известен источник соленых вод, а скважины с глубин 20-135 м фонтанировали рассолами с дебитом до 0,02 куб. м. Эти факты свидетельствуют об интенсивном обессоливании коренных отложений в тектонической зоне. Соленые источники известны и в южной части Чадобецкого поднятия, их минерализация 14 кг/куб. м, дебиты до 0,01 куб. м/с.
К проявлениям гидротермокарста отнесены некоторые структурные формы Тычанского месторождения свинца. Оруденение здесь представлено вкрапленностью, прожилками и гнездами галенита в доломитах ордовика. Оруденение связано с трещинами, порами, кавернами и небольшими полостями (Цыкин, 1990).
Карстовая область Анабарской антеклизы заходит на территорию Красноярского края северо-западным крылом. Она охватывает обширную территорию, которая протянулась почти на 1000 км в меридиональном направлении при от 800 км в северной части до 100 км - в южной. Карбонатные отложения здесь распространены очень широко. Они относятся к рифею, кембрию, нижнему ордовику в южной части, нижнему силуру - на западе. По фациальным особенностям разрезов и географическому положению карстующихся отложений здесь выделяются 3 карстовых района: Мархинский, Оленекский и Маймеча-Котуйский. В пределы Красноярского края входит только последний.
Общая площадь выходов карбонатных отложений, которые местами загипсованы, составляет 302 тыс. кв. км, или 55,4% площади.
Здесь неокарст проявляется слабее, чем в более южных частях Сибирской платформы. Это следствие неблагоприятных климатических условий и интенсивного развития многолетней мерзлоты. Он локализован в зонах разгрузки подземных вод, в речных долинах и на междуречьях. Характерные формы рельефа - воронки, которые часто заняты озерами, суходолы, рвы, останцы в бортах речных долин. Ю.П. Пармузин (1961) описал проявления карста в бассейне Котуя, где обнаружены исчезающие реки, воронки. На отдельных площадях здесь наблюдается деградация мерзлоты и остепнение ландшафта.
Карстово-гидрологические системы выражены здесь разнодебитными источниками. На участках буровых работ во вмещающих карбонатных отложениях вскрылись подмерзлотные напорные воды. Поисковые работы выявили в этой области подрусловый неокарст в долинах некоторых рек (Цыкин, 1990).
Палеогеновый бокситоносный карст обнаружен в Маймеча-Котуйском районе, где выявлены воронкообразные депрессии, заполненные бокситами, а также слепые залежи, образование которых связывают с бокситизацией доломитов (Чеха, 1982).
В карстовой области Енисейско-Хатангского краевого прогиба развиты мезозойские и кайнозойские некарстующиеся отложения. Палеозой залегает на больших глубинах и обнажается только в краевых частях, где проявлена соляная тектоника. Например, в районе бухты Нордвик вскрыта соленосная формация девона и установлен соляной карст в виде небольших просадочных озер (Цыкин, 1990).
Карстовая область Ангаро-Тасеевской синеклизы четко ограничена на западе и севере и не имеет четкой границы в области Иркутского амфитеатра. Это сужающаяся к юго-востоку территория протяженностью около 600 км и шириной от 400 до 100 км. Карстующиеся породы в составе плитного комплекса представлены известняками и доломитами нижнего кембрия, выходящими узкой полосой в северо-западном борту синеклизы, сульфатно-карбонатной толщей нижнего кембрия, обнажающейся в отдельных валах и куполах, слоями доломитов в терргигенно-карбонатных отложениях нижнего ордовика, известняками и доломитами верхнего девона - нижнего карбона. На большей части площади карстующиеся отложения перекрыты терригенными угленосными формациями верхнего палеозоя и юры, местами - четвертичными отложениями значительной мощности.
В пределах обнаженной части Присаянского краевого прогиба распространены докембрийские отложения промежуточного комплекса, смятые в брахискладки северо-западного направления. Слои почти мономинеральных и песчанистых доломитов небольшой мощности (до 10 м) фиксируются в разрезах карагасской и оселочной свит рифея.
Карст южной части области описан Г.П. Вологодским (Вологодский, 1974), который применил иную схему районирования: только на части рассматриваемой территории он выделил 3 карстовые области (Ангаро-Катангского поднятия, Присаяно-Канского прогиба и Ийско-Туманшетских брахискладок). Здесь эти области рассматриваются как карстовые районы и называются по-другому, так как их границы несколько расширены. В рассматриваемой области выделены районы Канско-Тасеевской впадины, Присаянского прогиба, Чуно-Ковинской зоны и Рыбинской впадины. Из-за широкого распространения в области континентальных отложений юрской системы площади выходов карстующихся пород сравнительно небольшие - всего около 4,2 тыс. кв. км (в том числе 0,5 тыс. кв. км сульфатно-карбонатных пород), что составляет 2,2% территории.
Карбонатный карст представлен разными типами, связанными с несколькими фазами карстификации. Формы неокарста развиты на выходах доломитов и известняков среднего палеозоя. На участках, где мощности четвертичных отложений сравнительно невелики, фиксируются поля воронок, суходолы, рвы, колодцы, ниши и гроты. О наличии водоносных карстовых коллекторов свидетельствуют источники с дебитами до 0,025 куб. м/с и как исключение (р. Талинга, приток Бирюсы) - до 0,15 куб. м/с. В Рыбинском районе и прилегающей части Канско-Тасеевского района на погружении чаргинской свиты девона под отложениями юры образовался артезианский бассейн карстовых вод. Они вскрываются скважинами на глубине до 400 м и характеризуются напорами с дебитами при самоизливе до 0,006 куб. м/с. Пещеры распространены незначительно. Их формирование связано с современной и плиоцен-плейстоценовой фазами карстификации. К трещинам бокового отпора приурочены многочисленные щелевые и колодезные полости.
Реликты палеокарста предположительно принадлежат мезозойско-каинозойской фазе карстификации. Они представлены воронкообразными формами, заполненными темно-коричневой фосфатной глиной. Предкарбоновый погребенный карст фиксируется в краевых частях Канско-Тасеевского района. Выше зоны трещиноватых выщелоченных известняков нижнего кембрия (Кукуйский участок) и верхнего девона (окрестности г. Канска) залегают глины типа флинтклей и глинисто-кремнистые породы мощностью от 2-3 до 15 м, залегающие в отдельных воронкообразных формах (Поверхности выравнивания и коры выветривания на территории СССР, 1974, с. 441), которые перекрыты отложениями нижнего кембрия.
В западной и северной частях Канско-Тасеевского района проявлена солянокупольная и приразломная тектоника и на уровень эрозионного среза выведены сульфатно-карбонатные породы нижнего кембрия. Поисково-разведочные работы показали интенсивную закарстованность гипсоносной толщи, из-за чего месторождений гипсового камня, пригодных для открытой разработки, не было обнаружено. В этом районе фиксируются разные типы гипсового неокарста. На выходах почти горизонтально залегающих пластов гипса значительной мощности встречен задернованный тип карста, представленный полями воронок плотностью до 70 на 1 кв. км, суходолами, понорами (рис. 7). В толще переслаивания гипса, доломита, алевролита развит кольматированный карст. Формы его (ячеисто расположенные в плане), очевидно, образовались по линиям пересечения вертикальных трещин. Коэффициент закарстованности в приповерхностной части разреза составляет 60-100% и снижается вглубь до 20-30% (Рыжсковская площадь).
Местами развивается скрытый тип карста. Он возникает при далеко зашедшем растворении пластов гипса, вследствие чего в разрезе остаются спрессованные пласты известкового доломита и алевролита, раздробленные в различной степени. Глубина полного растворения пластов гипса 60-120 м, что на 20-80 м превосходит глубину залегания подземных вод. Видимо, этот процесс интенсивно идет в зоне насыщения.
Рис. 7. Геологический план и разрез Рыжсковской площади (по данным Ивановской геологоразведочной экспедиции Красноярского геологического управления):
1 - чередование гипсов, алевролитов, песчаников и доломитов (рыжсковская и мурминская пачки ангарской свиты нерасчлененные); 2 - брекчированные известковые доломиты с прослоями гипсов (тынысская пачка); 3 - чередование алевролитов и песчаников, прослои гипсов (троицкая пачка); 4 - красноцветные алевролиты эвенкийской свиты; 5 - брекчии известковых доломитов и известняков; 6 - десульфатизированная толща; 7 - пласты гипсов (сверху порядковый номер); 8 - линза песчано-глинистых отложений с обломками; 9 - воронки; 10 - делювиально-элювиальные отложения.
(Цыкин, 1990)
О современной карстификации каменной соли в низах зоны гипергенеза свидетельствуют источники соленых вод и данные нефтепоискового бурения. Так, в Тубинской опорной скважине брекчирование и дезинтеграция слоев доломита, разделяющих пласты соли, проявлены на глубине 2785-2822 м. Здесь есть интервалы катастрофического поглощения промывочной жидкости, отмечены каверны в каменной соли (Вологодский, 1975; Цыкин, 1990).
Карстовая область Восточного Саяна охватывает обширную горную систему, представленную высокими, средними и низкими хребтами, обрамленными полосой предгорий. Здесь хорошо проявлены реликты поверхности выравнивания позднего мела-палеогена. В низкогорной и предгорной частях территории выработан придолинный педимент неогена. В высокогорье развита ледниковая морфоскульптура, имеются вулканические плато.
Карбонатные породы распространены относительно широко. В комплексе догеосинклинального основания встречаются пачки и линзы кальцитовых и доломитовых мраморов архея, а в протоплатформенных отложениях нижнего - среднего протерозоя есть толщи кристаллических доломитов и известняков. В отложениях байкальского геосинклинального комплекса (рифей) имеются слоистые и массивные известняки. Относительно много карбонатных отложений в разрезе протоорогенных прогибов байкалид. В западной части области в геосинклинальном комплексе салаирид обнажены карбонатные отложения нижнего и среднего кембрия. В целом при общей площади карстовой области 122,6 тыс. кв. км карбонатные породы распространены на площади 14 тыс. кв. км (11,4 проц.).
Область в пределах Красноярского края подразделяется на 7 карстовых районов: Приенисейскую складчато-блоковую зону, Манский прогиб, Дербинский антиклинорий, Сисимский и Казыр-Кизирский синклинории, Канский, Бирюсинский выступы фундамента. Кроме того, к данной области отнесен карстовый участок Солгонского кряжа, где на небольшой площади обнажены известняки и доломиты кембрия, включающие воронки, суходолы и две небольшие пещеры (Беляк, 1969).
Неокарст обнаружен на многих площадях, сосредоточен преимущественно в низкогорной части области. Отдельные его формы - воронки, останцы, гроты, карры - фиксируются и в высокогорье, где они наложены на ледниковую морфоскульптуру. Неокарст локализован в массивных известняках, а в ряде районов - в кальцитовых мраморах. В Манском прогибе крупнейшие в Сибири пещеры образованы в глыбово-галечниковых конгломератах (Цыкин, Цыкина, 1977). Карстовая морфоскульптура наложена на разные формы эрозионного и денудационного рельефа. Повышенная плотность воронок отмечается на междуречьях, а пещер, останцов, арок и других форм обычно особенно много в бортах долин. Под реками иногда фиксируются подрусловые депрессии, заполненные аллювием. Плотность воронок для районов составляет 0,13-0,28 на 1 кв. км, а в пределах карстовых участков доходит до 85. Полигоны голого карста локализованы в бортах долин (левый борт долины р. Енисея выше Красноярска, его притоки Бирюса и Базаиха, долины рек Балахтисон, Сисим).
В области относительно развиты пещеры. Исследовано 95 спелеоформ общей длиной 45000 м, в том числе 8 объектов длиной более 1 км и 5 глубиной более 100 м. По морфологии пещеры разнообразны. Преобладают малые галерейные, галерейно-гротовые, колодезно-гротовые полости. Входы в них находятся на склонах речных долин и реже на междуречьях, где развиты также формы внешнего карста. Некоторые крупные пещеры (Кубинская, Ледопадная) пересекают зону аэрации и заканчиваются озерами, которые связаны с подводными карстовыми объемами (емкостями) зоны насыщения. Плотность пещер 6,6, густота - около 3200 м.
Кубинская пещера долгое время оставалась самой глубокой (274 м) в Сибири. Она расположена в левом борту долины Бирюсинского залива Красноярского водохранилища, в 2,5 км западнее устья залива на одном из самых интересных карстово-спелеологических участков юга Сибири. Входной колодец открывается в средней части скального останца. Сначала пещера пересекает массивные известняки нижнего кембрия, затем проходит по зоне тектонической брекчии (рис. 8). Нижние ее горизонты выработаны в тех же известняках.
Рис. 8. План и разрез пещеры Кубинская (по данным Красноярского спелеоклуба):
1 - колодцы; 2 - уступы, отвесы; 3 - озера постоянные; 4 - озера периодические; 5 - периодические водотоки; 6 - сталактиты; 7 - сталагмиты; 8 - натечная кора; 9 - натечный покров; 10 - гуры; 11 - глыбы и глина; 12 - крупные глыбы; 13 - уклоны дна; 14 - прослеженная зона брекчирования известняка.
(Цыкин, 1990)
Пещера представляет собой каскадную систему. Группа из трех колодцев выводит в среднюю почти горизонтальную часть, состоящую из ряда крупных гротов (Фиделя, Грандиозный, Летучих Мышей и др.), соединенных галереями. Здесь есть много ответвлений, гроты и галереи красиво орнаментированы натечными формами. В восточной части расположены небольшие подвешенные озера. Под ними находится каскад колодцев, приводящих к наклонному руслу периодического ручья, имеющему небольшие притоки. Далее следует очередной каскад, который подтоплен при образовании водохранилища. Общая протяженность ходов составляет более 3000 м.
Специфичным видом карстующихся пород являются среднепалеозойские конгломераты карстового района Манского прогиба, в которых заключены крупные (Большая Орешная, Баджейская) и ряд значительных пещер. Конгломераты с большим содержанием известняковых и доломитовых галек, валунов и с гравелитовым кварц-кальцит-доломитовым заполнителем развиты на площади 132 кв. км, но пещеры локализованы на участке площадью всего 36 кв. км, за счет чего получаются очень высокие значения их плотности и густоты (рис. 9).
Рис. 9. Карстологическая схема и разрез Баджейского участка Манского прогиба: 1 - доломиты крольской свиты нижнего кембрия; 2 - мергели, алевролиты и глинистые доломиты той же свиты; 3 - конгломераты нарвской свиты ордовика; 4 - песчаники и гравелиты баджейской свиты ордовика; 5 - граниты; 6 - современный аллювий; 7 - геологические границы: тектонические (а) и несогласного залегания (б); 8 - пещеры крупные, значительные и малые; 9 - контуры пещер в разрезе; 10 - уровень карстовых вод; 11 - вершинные ребра рельефа на конгломератах; 12 - низинные ребра.
(Цыкин, 1990)
Пещера Большая Орешная является крупнейшей по протяженности и объему в азиатской части России, причем длина ее ходов постоянно наращивается, поэтому приводимые морфометрические данные не являются окончательными. Пещера расположена в левом борту долины р. Таежного Баджея, в 3 км восточнее пос. Орешное. Она выработана в красновато-буровато-коричневых конгломератах нарвской свиты ордовика, имеющих мощность 1200 м и выдержанное моноклинальное залегание. По строению пещера лабиринтная. Преобладают наклонные и горизонтальные галерейные ходы на разных уровнях (рис. 10). Выраженных этажей, отмечающих устойчивые уровни стояния подземных вод, нет. Гроты преимущественно обвальные.
Ввиду высокого содержания в конгломерате песчано-алеврито-глинистых частиц при карстификации образуется большое количество обломочного материала, который накапливается на полу. В нем местами вкраплены глыбы и гальки, высвобожденные из цемента коренной породы. Натечные образования очагово распространены в отдельных зонах. Встречаются небольшие подвешенные озера и конечный сифон, за которым обнаружена подводная часть пещеры протяженностью более 100 м и глубиной до 35 м. Закартографированная протяженность пещеры более 21000 м, глубина до конечного сифона 155 м, а с учетом подводной части - 190 м, объем свыше 250000 куб. м.
