На востоке Центрально-Прикаспийский прогиб (рифт), вероятно, через Яйсанский прогиб соединяется с Предуральским прогибом. Уилским и Эльтон-Индерским разломами Центрально-Прикаспийская депрессия отделяется от Астраханско-Актюбинской зоны сводовых поднятий.
Положение этих уступов в плане и разрезе показано на ряде прилагаемых геологических документов.
В Саратовско-Волгоградском Поволжье, особенно в юго-восточной части Рязано-Саратовского прогиба, в указанных терригенных комплексах распространены речного генезиса рукавообразные песчаные тела эрозионного и аккумулятивного профиля. Реки текли в Прикаспийскую палеовпадину, которая являлась конечным водоемом стока. В зоне бортовых карбонатных уступов, на их склонах и у подножья рядом скважин Ровненского, Краснокутского, Ерусланско-Карпенковского и др. профильных пересечений вскрыты отложения терригенных комплексов в резко увеличенных мощностях (700-1000 м). Породы представлены преимущественно аргиллитами с прослоями алевролитов, песчаников и известняков. Эти образования представляют собой формировавшиеся в условиях подводной части палеодельты толщи заполнения краевой части глубоководной депрессии. Количество терригенного материала, по-видимому, было недостаточно для заполнения всей обширной палеовпадины, хотя в прибортовой части ее вследствие частичной компенсации формировались терригенные седиментационные тела большой мощности (глубоководные конусы выноса, отложения каньонов). Полная компенсация палеовпадины произошла в кунгурское время в результате ускоренного выпадения солей и формирования мощной галогенной толщи. Так был завершен крупный позднепалеозойский этап некомпенсированного осадконакоплением прогибания Прикаспийской впадины, продолжавшийся, по крайней мере, от среднего девона до ранней перми включительно.
Исследованиями М.Д.Федоровой (1995) установлено, что северо-западный сегмент Прикаспийской впадины в течение позднепалеозойского времени развивался по типу пассивной континентальной окраины. При этом основным процессом, контролирующим распределение осадков на континентальном склоне и его подножье, являлась глубоководная лавинная седиментация. В разрезах скважин Ахтубинской, Заволжской, Упрямовской, Ново-Никольской и др. установлены различные типы отложений, характерные для лавинной седиментации - отложения обвально-оползневого генезиса, продукты деятельности гравитационных потоков и др. У подножья разновозрастных барьерных рифов предполагается широкое распространение обломочного карбонатного материала, являющегося продуктами разрушения рифовых краев карбонатных шельфов (рифовые шлейфы).
Изложенное дает общее представление о геологии, палеогеографии и истории развития в позднем палеозое северо-западной части Прикаспийской впадины. На приложении 1 представлен геологический разрез Милорадовско-Алтатинского пересечения северной части прикаспийской впадины /Ю. И. Никитин, 1995г./. Далее рассматривается более детально строение основных элементов этой территории.
По поверхности подсолевого палеозоя территория северо-западного крыла впадины характеризуется общим моноклинальным погружением центральным частям впадины с углами наклона 1-3°.
На фоне этой моноклинали в общих чертах прослеживается большинство крупных структурных элементов фундамента. Это относится в первую очередь к Жигулевско-Пугачевскому своду, Бузукской впадине и Соль-Илецкому выступу.
Главным структурным элементом северо-западной части Прикаспийской впадины является основной бортовой уступ по поверхности подсолевого палеозоя амплитудой 1000-1200 м, образованный крутым бассейновым склоном (30-45°) нижнепермского барьерного рифа и опоясывающий полукольцом на севере и западе впадину на расстоянии более 1200 км. Он
осложняет краевую часть карбонатного шельфа среднего-верхнего карбона, при этом наблюдается последовательное регрессивное смещение краевых частей более молодых рифов в сторону палеобассейна. По подошве надверейского карбонатного комплекса ему повсеместно сопутствует пологая моноклиналь (1-3°). Такие соотношения хорошо фиксируются на северном борту Прикаспийской впадины по сейсмическим данным - резким, клиноформным сближением отражающих горизонтов "П1" и "П2". Определяющую роль в формировании основного бортового уступа играли процессы седиментации, связанные с рифообразованием и некомпенсированным осадконакоплением прогибанием Прикаспийской впадины в докунгурское время.
Другой особенностью зоны основного бортового уступа является наличие морфологически выраженного нижнепермского рифового гребня амплитудой 150-200 м, контролирующего региональную зону нефтегазонакопления и имеющего повсеместное распространение на всем ее протяжении. Здесь выявлено более 20 месторождений нефти и газа в основном мелких и средних: Западно-Тепловское, Гремячинское, Павловское, Ждановское и др. Глубины залегания продуктивного рифового гребня составляют от 1500 до 3000 м. Нижнепермский барьерный риф рассматривается в качестве оси рифовой системы. Наибольший поисковый интерес представляют высокоамплитудные локальные постройки бассейнового типа (пиннаклы, атоллы). Их высота может достигать 800-1000 м и, даже при небольших размерах по площади, они могут содержать значительные запасы нефти и газа. В бортовой зоне впадины прослежены еще три пояса барьерных рифов, образующих карбонатные бортовые уступы и являющиеся границами Прикаспийской некомпенсированной палеовпадины в соответствующие этапы ее развития. К ним относятся визейско-башкирский, верхнедевонско-турнейский и среднедевонский (эйфельский) тектоно-седиментационные уступы. Эти уступы являются региональными зонами нефтегазонакопления и с ними связаны открытия целого ряда месторождений нефти и газа в Волгоградской, Саратовской, Уральской и Оренбургской областях.
Система рифовых уступов приурочена к довольно широкой полосе (50-100 км) ступенчатого погружения фундамента в Прикаспийскую впадину.
Визейско-башкирский барьерный риф наиболее четко фиксируется по отражающему сейсмическому горизонту "П1' на севере Прикаспийской впадины и установлен в Уральской области, в Саратовском и Волгоградском Заволжье глубоким бурением и сейсморазведкой. Протяженность этой зоны, как и нижнепермской, составляет более 1200км. Внутреннее строение визейско-башкирского комплекса также характеризуется регрессивным, проградационным, напластованием краевых рифов. Несмотря на то, что гребень барьерного рифа в значительной степени размыт в предмелекесское время, он сохранил свою морфологическую выраженность и имеет амплитуду около 50-100м. Глубины залегания продуктивных горизонтов в пределах этой зоны колеблются от 2500 до 4500м. В отличие от нижнепермского, визейско-башкирский барьерный риф менее изучен. В нем пока выявлены только 3 месторождения: Лободинское и Чаганское - газовые и Дарьинское - нефтяное.
Установлено, что нижнепермский барьерный риф смещается трансгрессивно на 5-10 км по отношению к визейско-башкирскому почти на всем протяжении. Исключение составляет Ровненско-Карпенковский участок борта в Саратовском Заволжье, где он смещен регрессивно, в сторону бассейна. Такие соотношения зависят, очевидно, от различной палеотектонической активности бортовых частей палеовпадины, также в ряде случаев они могут объясняться и седиментационными причинами. Например, на Ровненско-Карпенковском участке борта впадины пьедесталом для нижнепермского барьера, очевидно, послужил авандельтовый конус выноса терригенных мелекесско-верейских образований.
Зона визейско-башкирского барьерного рифа еще далеко не опоискована и будет являться объектом нефтегазопоисковых работ продолжительное время
Верхнедевонско-турнейский барьерно-рифовый уступ изучен недостаточно. На значительном своем протяжении он регрессивно надстраивается визейско-башкирским барьером и их бассейновые склоны создают единый седиментационный уступ амплитудой около 1000 м, фиксируемый клиноформным сближением сейсмических горизонтов "П1?и
Такие соотношения установлены на южных склонах Соль-Илецкого выступа, севернее Карачаганака, на южных склонах Кошинского и Чинаревского поднятий.
Погодаево-Остафьевский прогиб установлен по сейсмическим данным. Он представляет собой далеко вдающийся в область палеошельфа относительно глубоководный залив Прикаспийской палеовпадины, сформировавшийся в позднедевонско-турнейское время и выполненный терригенной толщей нижнего карбона.
Предполагается, что аккумулятивные борта этого прогиба сложены верхнедевонско-турнейским барьерным рифом. Погодаево-Остафьевский прогиб занимает часть более обширной некомпенсированной осадконакоплением эйфельской депрессии, соответствующей южной части Бузулукской депрессии и получившей название Рубежинско -Уральский прогиб (Фомина, Борисова, 1987; Никитин, Федорова, 1988), в бортовых частях которой установлена цепочка месторождений, связанных с органогенными коллекторами бийско-афонинского возраста - Зайкинское, Росташинское и др. месторождения.
2. Литолого-фациальные особенности Прикаспийской впадины
Прикаспийская впадина представляет собой глубочайший осадочный бассейн мира, мощность осадочного чехла в котором по сейсмическим данным превышает 20 км. Характерной особенностью впадины является присутствие в разрезе осадочного мощной солевой толщи нижнепермского возраста, разделяющей его на два крупных структурно-формационных мегакомплекса: подсолевой и надсолевой.
Литолого-фациальный разрез (Ново-Порубежское пересечение) представлен на приложении 2 /А. В. Чепелюгин, Г. А. Шереметьева/
В настоящей работе принято разделение подсолевого мегакомплекса отложений на досреднедевонскую и среднедевонско-нижнепермскую части разреза.
Досреднедевонские формации позднего протерозоя-раннего палеозоя вскрыты бурением на платформенном обрамлении Прикаспийской впадины на площадях Волгоградской, Саратовской, Уральской и Оренбургской областей. Здесь они представлены пестроокрашенными аркозовыми, слюдистыми, полевошпатово-кварцевыми, разнозернистыми песчаниками, полимиктовыми гравелитами, с прослоями алевролитов и аргиллитов. Вскрытая мощность составляет 446м. Перекрывается свита фаменскими отложениями, среднедевонские отложения из разреза выпадают. Фрагментарные участки развития нижнепалеозойских (силурийских и ордовикских) карбонатно-терригенных пород установлены на западном и северном обрамлениях Прикаспийской впадины в Волгоградском Правобережье и в пределах Оренбургского вала. Силурийские отложения представлены глинистыми и доломитизированными известняками с прослоями алевролитов, гравелитов и мергелей. В них содержатся окатанные обломки морской фауны брахиопод, кораллов, криноидей.
Ордовикские отложения представлены пачкой алевролитов серых разнозернистых с прослоями глинистых известняков. Возраст подтвержден фауной остракод, встречающейся в верхнеордовикских отложениях. Данные бурения на Восточно-Кудиновской площади позволяют предположить, что в этом районе мощность силурийского карбонатного комплекса до 700-1000м.
Нижнедевонские отложения развиты в бортовой зоне Прикаспийской впадины и в Предуральском краевом прогибе. В целом нижнедевонские образования представлены карбонатными, теригенно-карбонатными и терригенными отложениями. Мощность нижнедевонских образований изменяется от 0 до 405м.
Среднедевонско-нижнепермские формации подсолевого мегакомплекса характеризуют его строение в стратиграфическом диапазоне от эйфельского яруса среднего девона до артинского яруса нижней перми. С этими отложениями связываются основные перспективы нефтегазоносности Прикаспийской впадины. В их составе снизу вверх выделяется несколько мощных карбонатных литого-стратиграфических комплексов, разделенных терригенными, каждый из которых представляет самостоятельный региональный нефтегазоносный комплекс:
1. Карбонатный среднего девона (эйфельский D2 ef)
2. Терригенный среднего-верхнего девона (живетско-нижнефранский D2 gv-D3f1p-kn)
3. Карбонатный верхнего девона-нижнего карбона (верхнедевонско-турнейский D3f2s-C1t)
4. Терригенный нижнего карбона (нижневизейский C1v1)
5. Карбонатный нижнего-среднего карбона (верхневизейско-башкирский C1v2-C2b1)
6. Терригенный среднего карбона (верхнебашкирско-нижнемосковский C2b2-C2m1)
7. Карбонатный среднего-верхнего карбона-нижней перми (московско-артинский или надверейский C2m1k-P1ar).
Карбонатный комплекс среднего девона (эйфельский D2ef).
Включает койвенский и бийский горизонты эйфельского яруса.
Отложения эйфельского карбонатного комплекса представлены тремя типами пород: мелководного карбонатного шельфа, рифовыми и относительно глубоководными, отражающими различные обстановки осадконакопления.
На севере и западе область карбонатного шельфа охватывала обширную территорию от Воронежского свода до Оренбургского, включая Степновский, Клинцовский, Ершовский, Карповский выступы. Зоны отсутствия эйфельских отложений фиксируются на их вершинах. На склоне же происходит нарастание мощности этого комплекса, достигая значения 525м. в отдельных скважинах (скв.3 Южно-Ершовская), где комплекс сложен мелководноморской терригенно-карбонатной формацией с прослоями битуминозных глинисто-карбонатных пород. В пределах указанного палеошельфа широко развиты органногено-детритовые, биогермные и биоморфные известняки и развитые по ним вторичные доломиты. Мощности их достигают 225-300м.
Терригенный комплекс среднего-верхнего девона (живетско-нижнефранский D2gv-D3f1p-kn).
Включает отложения строоскольского горизонта живетского яруса среднего девона и пашийские отложения франкского яруса верхнего девона. Характеризуется широким развитием глин, алевролитов и песчаников аллювиально-дельтового генезиса, ритмично переслаивающихся с морскими карбонатными отложениями, а также песчано-глинистых образований морского генезиса, представляющих толщи заполнения краевых частей некомпенсированных палеовпадин.
Присутствие органогенных известняков отмечено в старооскольском горизонте, где они слагают органогенные постройки высотой 50-100м. Максимальные мощности комплекса, достигающие 600-700 и более метров, установлены на северо-западном обрамлении впадины в пределах аллювиальной равнины, располагающейся на месте Рязано-Саратовского прогиба.
В воробьевско-пашийское время краевые части некомпенсированного Прикаспийского палеобассейна заравнивались песчано-глинистыми породами.
Карбонатный комплекс верхнего девона-нижнего карбона (верхнедевонско-турнейский D3f2s-C1t).
Включает отложения среднефранского подъяруса в составе саргаевского и семилукского горизонтов, верхнефранского подъяруса, фаменского яруса верхнего девона и турнейского яруса нижнего карбона.
На большей части северного и северо-западного платформенного обрамления Прикаспийской впадины отложения комплекса представлены преимущественно известняками и доломитами мелководного карбонатного шельфа. Наибольшие мощности их, достигающие 700-1000м., установлены на юге Бузулукской депрессии. Уменьшение мощностей комплекса до 300-400м происходит на Клинцовском, Карповском и других выступах.
На территории Саратовской области рифогенные постройки развиты по всему интервалу средне-верхнефранского разреза. Мощность рифогенных образований достигает 600м.
Терригенный комплекс нижнего карбона (нижневизейский C1v1).
Включает песчано-глинистые с прослоями известняков отложения косьвинского, радаевского и бобриковского горизонтов кожимского надгоризонта нижнего визея. Фоновая мощность пород комплекса на большей части северо-западного обрамления Прикаспийской впадины не превышает 50-70м. Литологические образования комплекса представлены чередованием пачек темно-серых аргиллитов и глинистых известняков с прослоями серых и темно-серых песчаников.
Карбонатный комплекс нижнего-среднего карбона (визейско-башкирский C1v2-C2b1)
Комплекс включает отложения от тульского горизонта верхнего визея до нижнебашкирского подъяруса среднего карбона. Визейско-башкирские карбонатные отложения являются основным нефтегазосодержащим комплексом в подсолевых палеозойских отложениях Прикаспий11ской впадины. Отложения комплекса широко развиты на северо-западном обрамлении Прикаспийской впадины и представлены отложениями мелководного карбонатного шельфа - в основном светлоокрашенными известняками и доломитами, часто ангидритизированными, органогенными, содержащими редкие прослои глин. Мощность отложений изменяется от 350-500 до 600-700м.
Визейско-башкирский барьерный риф на всем своем протяжении сложен биогермными и биоморфно-детритовыми породами: известняками, доломитизированными известняками, доломитами, в значительной степени перекристаллизованными.
Терригенный комплекс среднего карбона (верхнебашкирско-нижнемосковский C2b2-C2m1).
Включает отложения верхнебашкирского подъяруса в объеме черемшанского и мелекесского горизонтов и верейский горизонт московского яруса среднего карбона.
Верхнебашкирские и верейские отложения сложены известняками светло-серыми водорослевыми, органногенно-обломочными и органогенно-детритовыми, массивными, плотными. Мощность верхнебашкирских карбонатов изменяется от 23 до 58м., верейских - от 22 до 90м.
Карбонатный комплекс среднего-верхнего карбона - нижней перми (надверейский или московско-артинский C2m1k-P1ar).
Включает отложения от каширского горизонта московского яруса среднего карбона до артинского яруса нижней перми. На севере и западе Прикаспийской впадины представлен всеми типами разрезов: лагунно-шельфовым, рифовым и депрессионным.
Сводный литолого-стратиграфический разрез северо-западного борта Прикаспийской впадины представлен на приложении 3 /А. В. Чепелюгин, Г. А. Шереметьева/.
3. Тектоника
Основными тектоническими элементами северо-западного обрамления Прикаспийской впадины являются Жигулевско-Пугачевский и Оренбургский своды, Бузулукская впадина, а на востоке крупный Соль-Илецкий выступ, имеющий треугольную форму и разломное ограничение. Указанные тектонические структуры являются элементами Волго-Уральской антеклизы и наряду с элементами Пачелмского авлакогена (Рязано-Саратовский прогиб) и юго-восточных склонов Воронежской антеклизы, расположенными западнее, широко освещены в ряде публикаций (Федоров, Кононов, 1981; Геофизическая характеристика и тектоника нефтегазоносных провинций... 1988; Максимов, Дикенштейн, Золотев и др. 1990).
В пределах юго-восточного крыла Прикаспийской впадины фундамент состоит из структурных элементов различных рангов (порядков), и его строение более сложное по сравнению с северо-западным крылом. От последнего юго-восточное крыло отделено упомянутыми Сарпинским прогибом на юго-западе и Центрально-Прикаспийским прогибом в центре, который на северо-востоке через Яйсанский прогиб соединяется с Предуральским прогибом. Северо-западная граница этого крыла соответствует разрывному нарушению (Центрально-Прикаспийскому разлому) с общим северо-восточным простиранием. На юге, юго-востоке и востоке юго-восточное крыло по системе разломов граничит с палеозойскими складчатыми сооружениями, перед которыми расположены компенсационные предгорные прогибы, такие как Предуральский, Предмугоджарский, заполненные орогенными формациями ранней перми, фундамент в пределах которых опущен до глубины 10-12 км. По направлению к центру впадины он воздымается до 7 - 8 км и затем вновь погружается в сторону Центрально-Прикаспийского прогиба уже до 18-20 км, образуя протяженную систему выступов. С юго-запада на северо-восток в эту систему входят Астраханский свод, Северо-Каспийский, Биикжальский, Коскульский, Перелюбский, Жаркамысский (Жанажольский), Темирский и другие выступы и поднятия. Общая протяженность этой полукольцевой системы краевых поднятий приближается к 1000 км, ширина полосы с глубиной залегания менее 10 км составляет в среднем 150 км. Амплитуда выступов 2,0-3,0 км. По своему палеогеологическому положению и морфоструктуре данная система напоминает островную дугу палеошельфа. В геологической литературе за этой тектонической зоной утвердилось название Астраханско-Актюбинской системы поднятий.
