Lithological and stratigraphic correlation of Mesozoic and Cenozoic deposits of the Balkhash sedimentary basin for appraisal of hydrocarbon resources

Full Text

Введение

Балхашский бассейн (далее – ББ) расположен южнее оз. Балхаш и представляет собой предгорную впадину, заполненную осадочными отложениями мезозойского и кайнозойского возраста, входящими в систему северных предгорных структур Центрально-Азиатского орогенического пояса. ББ расположен на южной окраине Центрально-Казахстанского щита палеозоид. На юго-западе ББ соприкасается с Шу-Илийским сводовым поднятием. Юго-западное и северное крылья ББ имеют пологие залегания. На юге платформенный мезозой-кайнозойский чехол выклинивается и соприкасается с палеозоидами Жонгарии. На востоке граница ББ проходит по Главному Жонгарскому разлому (рис. 1–4).

 

Рисунок 1. Основные тектонические единицы Центральной Азии

Figure 1. Major tectonic units of Central Asia

Белым прямоугольником на тектонической схеме обозначен изучаемый объект – Балхашский осадочный бассейн
The white rectangle on the tectonic map the object under study – the Balkhash Sedimentary Basin
MKF – Главный Каратауский разлом / Main Karatau fault; TFF– Талассо-Ферганский разлом / Talas-Fergana fault; ZhNF – Жалаир-Найманский разлом / Zhalair-Naiman fault; MJF – Главный Жонгарский разлом / Main Junggar fault; MChF – Главный Чингизский разлом / Main Chingiz fault; IRF – Иртышский разлом / Irtysh fault

 

Рисунок 2. Географическое положение Балхашского бассейна на территории Казахстана

Figure 2. Geographical location of the Balkhash Basin on the territory of Kazakhstan

 

Рисунок 3. Тектоническая схема ББ

Figure 3. Tectonic map of the BB

 

Рисунок 4. Геолого-геофизический разрез по сейсмическим профилям «Туркестанский» и «Талдыкорган – Усть-Каменогорск»

Figure 4. Geological and geophysical profile along the seismic profiles “Turkestan” and “Taldykorgan - Ust-Kamenogorsk”

CKF – Центрально-Казахстанский разлом / Central Kazakhstan Fault; SF – Саркандский разлом / Sarkand Fault; MJF – Главный Жонгарский разлом / Main Junggar Fault; MChF – Главный Чингизский разлом / Main Chingiz Fault 
СВ – северо-восток / northeast; ЮЗ – юго-запад / southwest
М – поверхность раздела земной коры Мохоровичича / Mohorovicic discontinuity

 

Фундамент ББ сложен дислоцированными протерозойскими и палеозойскими комплексами пород, которые отражают сложную эволюцию формирования структур Центрального и Южного Казахстана, известных под названием Жонгаро-Балхашской герцинской складчатой системы [1–10].

Чехол ББ сложен платформенными осадочными отложениями мезозоя и кайнозоя, которые горизонтально залегают на породах фундамента.

Целью данной работы является проведение на качественно новой фактурной основе [11–15] литолого-стратиграфической корреляции мезозойских и кайнозойских отложений, выделение перспективных углеводородных комплексов для оценки возможного энергетического потенциала ББ.

Материалы и методы

Нефтегазоносность некоторых бассейнов Казахстана до настоящего времени остаётся недостаточно изученной. Осадочные бассейны, характеризующиеся сложным и разнообразным геологическим строением, охватывают широкий спектр потенциально перспективных стратиграфических интервалов для формирования нефтегазоносных комплексов.

На основании литолого-стратиграфических, структурных и сейсмических данных построен глубинный геолого-геофизический разрез, проведено тектоническое районирование и реконструированы геодинамические условия формирования ББ.

Геологическое строение

На территории ББ расположены две тектонические впадины – Западно-Балхашская и Восточно-Балхашская (Лепсинская), которые разделены Мулалинским блоком, сложенным девонскими породами, прорываемыми пермскими гранитными интрузиями, поднятыми по Южно-Жонгарскому (Солдатсайскому) разлому (рис. 3, 4).

Мезозойский комплекс представлен маломощными континентальными терригенными отложениями, относящимися к триасовому, угленосному юрскому и меловому периодам. Отложения верхней юры и нижнего мела не установлены предыдущими исследованиями. Стратиграфическое разделение триасовых и юрских отложений региона на свиты осуществлено по фациальным признакам, а корреляция локальных стратиграфических единиц осуществлена по палеонтологическим данным [11–14]. Кайнозойские отложения распространены по всей территории ББ и составляют основной платформенный комплекс чехла бассейна. Локально в восточной части ББ, в нижнем течении р. Или расположен юрский Нижнеилийский буроугольный бассейн. Информация о нефтегазоносности ББ отсутствует. Наличие гелевых газов в Северном Тянь-Шане и на бортах бассейна Или служит косвенным признаком возможной перспективности ББ на углеводородное сырье (далее – УВС) [1–9].

Результаты исследований. Корреляция литолого-стратиграфических разрезов мезозойских и кайнозойских отложений

Триасовые отложения на территории Казахстана в стратиграфическом отношении слабо изучены. Они расчленяются на серии и свиты, возраст которых устанавливается с большой долей условности, что затрудняет внутрирегиональную корреляцию [11–13]. В Южном Казахстане выделяется ряд впадин (Южно-Жонгарская, Илийская (Жаркентская) и Западно-Балхашская (Аксуекская), где выявлены триасовые отложения (рис. 3–5) [15–17]. Стратиграфическое разделение триасовых отложений региона на серии и свиты основывается на фациальных признаках, а корреляция локальных стратиграфических единиц осуществляется по ископаемым органическим остаткам. Эти залежи развиваются локально во впадинах, занимая ограниченные площади, и, как правило, не полностью вскрыты скважинами [12].

В раннем-среднем триасе в ББ сформировался рельеф денудационной равнины с фрагментированной корой выветривания, которая с резким несогласием частично перекрываеткаменноугольно-пермский вулканический комплекс (рис. 6, а).

Нижнетриасовые отложения установлены в Илийской впадине. К индскому ярусу отнесена малайсаринская свита. Разрез её сложен переслаиванием терригенных, вулканогенно-осадочных и вулканических пород. Обоснование возраста проведено по ископаемым отпечаткам флоры. При бурении скважин в пределах Западного Прибалхашья (Аксуек) и Илийской впадины установлен разрез малайсаринской свиты, представленный чередованием пластов алевритов и песчаников. Выделенный из пород спорово-пыльцевой комплекс показал их принадлежность к оленекскому ярусу нижнего триаса.

В Илийском бассейне (Жаркентская депрессия) выделена кольджатская свита, датированная карнийским и норийским ярусами верхнего триаса по данным споро-пыльцевого комплекса; по литологическому составу она подразделена на две подсвиты: нижняя – более грубозернистая и сложена конгломератами, песчаниками с прослоями алевролитов, а верхняя – более тонкозернистая, состоящая из переслаивающихся алевролитов и аргиллитов. В Западно-Балхашском бассейне (Аксуекская депрессия) возрастной диапазон свиты соответствует карнийскому ярусу, который сложен аргиллитами с прослоями горючих сланцев и песчаников. Выделенный спорово-пыльцевой комплекс позволяет установить её возраст как позднетриасовый, в объёме норийского и рэтского ярусов [12, 13, 15].

Юрские отложения в Южно-Казахстанском регионе имеют локальное распространение. Они приурочены к изолированным впадинам, формирование которых началось в конце триасового – начале юрского времени [12, 17, 18]. В них накапливались континентальные аллювиально-озёрные осадки. Юрские отложения распространены на площади Западно-Балхашского, Илийского (Жаркентского) бассейнов (рис. 5, 6).

 

Рисунок 5. Литолого-стратиграфические разрезы ряда осадочных бассейнов Казахстана с подтверждёнными и потенциально-перспективными нефтегазоносными комплексами [6, 7, 9]

Figure 5. Lithological and stratigraphic sequences of several sedimentary basins in Kazakhstan with confirmed and potentially promising hydrocarbon plays [6, 7, 9]

Квадратами показаны стратиграфические уровни промышленных скоплений углеводородов (далее – УВ), кругами показаны установленные стратиграфические позиции перспективных литологических комплексов на поиски УВ.
The squares show the stratigraphic levels of industrial hydrocarbon accumulations, the circles show the established stratigraphic positions of promising lithological sequences for hydrocarbon exploration.

 

Рисунок 6. Литолого-стратиграфический разрез отложений Балхашского бассейна и прилегающих территорий

Figure 6. Lithological and stratigraphic sequence of the deposits of the Balkhash basin and adjacent territories

а) триас / Triassic; б) юра / Jurassic; в) мел / Cretaceous

 

Для территории Восточного Казахстана А.К. Бувалкиным и др. [18] были разработаны региональные стратиграфические схемы расчленения юрских отложений. Последующие исследования территории по изучению стратиграфии юрских отложений региона не проводились (ниже приведено описание фитостратиграфической региональной шкалы [12, 13, 15–17]). Региональными палеогеографическими исследованиями [5–8] установлено, что в юрский период в Южном Казахстане наметились зоны повышенной тектонической активизации земной коры. При перемещениях крупных блоков земной коры [5, 19] в этих зонах обособились седиментационные бассейны. Различия палеогеографических обстановок накопления осадков, восстанавливаемых в границах современных депрессий, явились причиной значительной литолого-фациальной изменчивости синхронных образований даже в пределах одного района. Биостратиграфической основой корреляции разнофациальных толщ юры Южного Казахстана служат растительные микро- и макроостатки, реже – фаунистические остатки (пелециподы, остракоды, насекомые, рыбы). Среди этих групп важнейшее значение имеет палинологический метод в силу массовости, повсеместной встречаемости и хорошей сохранности материала.

На площади Западно-Балхашского и Илийского бассейнов отложения юрского возраста представлены толщами обломочных пород, таких как конгломераты, песчаники, алевролиты, аргиллиты, часто с включением угольных пластов. Палинокомплексы позволили проследить и сопоставить в регионе одновозрастные свиты различного литолого-фациального состава [12, 13].

Среднеюрские отложения представлены каирлаганской свитой мощностью до 383 м. Нижняя пачка сложена алевролитами, аргиллитами, в основании толщи залегают гравелиты, конгломераты. По находкам остатков флоры возраст датирован тоарским ярусом.

Верхняя пачка – ритмичное чередование гравелитов, аргиллитов, алевролитов, углей, песчаников. Возраст датирован по выделенному споро-пыльцевому комплексу ааленским-байосским ярусами. Среднеюрская Жаркентская свита мощностью до 130 м представлена переслаивающимся песчаниками, углями, аргиллитами, конгломератами. По находкам остатков флоры и споро-пыльцевому комплексу датирована батским ярусом.

Верхне-среднеюрские отложения выделены в Сарыозекскую свиту, которая сложена переслаивающимися песчаниками, гравелитами, конгломератами, содержащими редкие прослои алевролитов. Суммарная мощность отложений не превышает 100 м. Возраст пород свиты датирован споро-пыльцевым комплексом верхней юры, келловейско-киммериджским ярусами.

Триасовые и нижнеюрские отложения на южной окраине Северной Жонгарии Китая были обнаружены при разведке нескольких нефтяных месторождений, как сообщают многочисленные исследователи [20–26]. Эти нефтегазоносные породы коррелируют с аналогичными залежами, обнаруженными при разведке Нижнеилийского и Алакольского месторождений бурых углей [14–18].

Меловые отложения пространственно занимают восточную часть Туранской плиты, а также предгорные впадины Северного Тянь-Шаня и слагают верхнюю часть платформенного чехла [12, 14]. На всей территории региона меловые отложения с размывом залегают на юрских или палеозойских образованиях. С запада на восток Туранской плиты отмечается сокращение мощностей разрезов и выпадение из разрезов осадков нижнего мела. В таких местах на подстилающие породы ложатся разновозрастные осадки вплоть до кампан-маастрихтских. В восточной части региона в строении разреза нижнего мела принимают участие континентальные отложения. Мощность меловых отложений в Восточно-Кызылкумском районе и Шу-Сарысуйской впадине достигает 1500 м. В Балхашской, Илийской и Алакольской впадинах суммарная толщина меловых отложений уменьшается до первых сотен метров.

Перекрываются меловые отложения различными по возрасту палеогеновыми толщами или выходят на дневную поверхность. Стратиграфические подразделения датированы спорово-пыльцевым анализом и наземными органическими остатками (отпечатками растений, костями позвоночных, остракодами).

Меловые отложения распространены в Сырдарьинском, Шу-Сарысуйском, Балхашском, Илийском, Алакольском бассейнах (рис. 6, в). Преобладают аллювиальные и пролювиальные отложения, не содержащие органические остатки [12–18]. В Балхашском и Алакольском бассейнах меловые отложения представлены породами Сасыккольской свиты, датированными верхним мелом по находкам остракод. В Жонгарском районе породы верхнемелового возраста слагают небольшие по размеру участки, изолированные друг от друга. Они выделены в северо-восточной части Жонгарского Алатау в Колпаковской впадине, в Каройской впадине к северо-востоку от с. Лепсинск, на южных склонах хребта Тастау в урочище Бокай.

Кайнозойские отложения в ББ представлены тремя стратиграфическими единицами: палеогеновой, неогеновой и четвертичной системами [1–3, 12].

Палеогеновые отложения залегают на палеозойском фундаменте с угловым несогласием и представлены всеми отделами – палеоценом, эоценом и олигоценом (рис. 7, табл. 1), в пределах ББ образуют две структурно-фациальные зоны – Западно-Балхашскую и Восточно-Балхашскую (Преджонгарскую и Лепсинскую впадины) [12, 14].

 

Рисунок 7. Нижнеилийская группа буроугольных месторождений ББ

Figure 7. Lower Ili group of brown coal deposits of the BB

а) геологические схема / geological diagram; б) разрез / sequence 

Отложения (рис. 7, б): 1 – четвертичные; 2 – неогеновые; 3 – палеогеновые; 4 – юрские; 5 – угольные пласты; 6 – граница буроугольного бассейна; 7 – разведочные скважины; 8 – угольные месторождения (1–4, рис. 7, а)): 1 – Нижнеилийское; 2 – Балатопарское; 3 – Кертуленское; 4 – Орта-Баканасское.

Deposits (Fig. 7, b): 1 – Quaternary; 2 – Neogene; 3 – Paleogene; 4 – Jurassic; 5 – coal layers; 6 – boundary of the brown coal basin; 7 – exploratory wells; 8 – coal deposits (1–4, Fig. 7; a)): 1 – Lower Ili; 2 – Balatopars; 3 – Kertulen; 4 – Orta-Bakanas

 

Таблица 1. Литолого-фациальные условия осадконакопления, тектонический режим и прогнозная нефтегазоносность ББ

Table 1. Lithofacies conditions of sedimentation, tectonic condition and predicted hydrocarbon potential of the BB

Система System	Надотдел, отдел Series	Абс. возраст, млн лет Abs. age, million years	Мощность, м Thickness, m	Литолого-фациальные условия осадконакопления Lithofacies conditions of sedimentation		ПНГ PHP	Фаза тектонических событий* Phase of tectonic events	Тектонический режим Tectonic regime
Неогеновая Neogene	Плиоцен-Голоцен Pliocene-Holocene	5,3	300	Континентальные, обломочные накопления Continental, clastic deposits		–	~~~ Пасаденская Pasadena	Седиментационное накопление Sedimentation
	Миоцен Miocene	23,03	190–500	Нижнеилийская площадь – пресноводные озера, с терригенным накоплением Lower Ili area – freshwater lakes with terrigenous accumulation		ПНГ PHP	~~~ Кавказская Caucasian	Локальное седиментационное накопление Local sedimentation
Палеогеновая Paleogene	Олигоцен Oligocene	66	150	Четыре соленосные озёрные зоны накопления, разделенные равнинными денудационными участками Four salt-bearing lake accumulation zones separated by flat denudation areas		–	~~~ Ларамийская Laramian	Седиментационное накопление Sedimentation
	Эоцен Eocene		200
	Палеоцен Paleocene		175
Меловая Cretaceous	Верхний Upper	100,5	50–120	Равнина низменная, озёрно-аллювиальная, обломочные накопления Lowland plain, lacustrine-alluvial, debris deposits		–	~~~ Австрийская Austrian	Локальное седиментационное накопление Local sedimentation
	Нижний Lower	145	0	Равнина возвышенная денудационная, осадки не обнаружены The plain is high-lying denudation, no sediments were found		–		Локальное поднятие Local uplift
Юрская Jurassic	Верхний Upper	163,5		Равнина низменная денудационная, осадки не обнаружены The plain is low-lying denudation, no sediments were found		–	~~~ Адыгейская Adyghe
	Средний Middle	174,1	до 200	Запад – пресноводные озёра, локальные угленосные накопления West – freshwater lakes, local coal deposits		ПНГ PHP		Локальное седиментационное накопление. Погружение Local sedimentation. Subsidence
	Нижний Lower	201,3	180	На западе – пресноводные озёра, локальные угленосные накопления In the west there are freshwater lakes and local coal deposits.		ПНГ PHP	~~~ Донецкая Donets
Триасовая Triassic	Верхний Upper	237	200	Аксуекская депрессия – континентальные, мелкообломочные накопления с прослоями горючих сланцев Aksuek depression – continental, fine-grained accumulations with layers of oil shale
	Нижний-Средний Lower- Middle	251,9	0	Возвышенные, денудационные равнины, осадки не обнаружены High-lying, denudation plains, no sediments found			~~~ Пфальцская Palatinate	Постколлизионное поднятие Post-collisional uplift
Пермская Permian	Лопинский Lopingian	298,9	880	Континентальные, вулканические горы, накопление контрастной по составу вулканической серии Continental, volcanic mountains, accumulation of contrasting volcanic series		–	~~~ Уральская Ural	Коллизия, поднятие Collision, uplift
	Гваделупский Guadalupian		980
	Приуральский Cisuralian		380–1100
Каменноугольная Carboniferous	Пенсильванская Pennsylvanian	323,2	до 2500	По периферии – вулканические горы, накопление контрастной по составу магматической серии On the periphery are volcanic mountains, accumulation of a contrasting magmatic series		–
	Миссисипская Mississippian	358,9	до 1600	Вулканогенные терригенные накопления предуговой террасы Volcanic terrigenous accumulations of the fore-arc terrace	Терригенные, карбонатно-терригенные накопления Terrigenous, carbonate-terrigenous accumulations	ПНГ PHP	~~~ Астурийская Asturian ~~~ Саурская Saur	Активное погружение. Субдукция на северной окраине Жонгаро-Балхашского бассейна Active subsidence. Subduction on the northern margin of the Junggar-Balkhash basin
Девонская Devonian	Верхний Upper	382,7	2000	Фронтальная вулканоплутоническая зона, вулканические породы Frontal volcanoplutonic zone, volcanic rocks	Глубоководные накопления, морского бассейна. Тастауская зона Deepwater accumulations, sea basin. Tastau zone	ПНГ PHP	~~~ Свальбардская Svalbard ~~~ Акадская Acadian ~~~ Тельбесская Telbes	Активное погружение. Жонгаро-Балхашский бассейн Active subsidence. Junggar-Balkhash basin
	Средний Middle	393,3	2500

~~~ – несогласие / unconformity

* канон Г. Штилле / canon H. Schtille

ПНГ / PHP – перспективный нефтегазоносный комплекс / promising hydrocarbon play

 

Западно-Балхашская впадина

Нижний палеоцен представлен Кызылтагойской свитой, нижняя толща которой сложена серыми гравелитами с глинисто-карбонатным цементом и песками мощностью 19 м. Верхняя толща представлена разноцветными глинами мощностью 22 м.

Верхний палеоцен – Джамантинская свита; нижняя толща сложена разнозернистыми кварц-полевошпатовыми песками с включениями гравийного материала мощностью 12 м. Верхняя толща – красными глинами с карбонатными конкрециями и окатышами известняков мощностью 54 м.

Нижний эоцен – Тункурузская свита мощностью 30 м – состоит из переслаивающихся разноцветных монтмориллонитовых глин, содержащих прослои серых кварцево-слюдистых песков.

Средний-верхний эоцен – Куркульдекская свита, в основании которой залегают коричневые глины с конкрециями известняков, выше – разноцветные алевритистые глины, мощность – 84 м.

Нижний олигоцен, представленный толщей коричневато-красных карбонатных глин, аргиллитов, содержит прослои белых глин и линзы кварц-полевошпатовых песков, мощность – 74 м. Верхний олигоцен – Алакольская свита; нижняя толща сложена серыми песками с прослоями глин и линз гравия. В основании залегают кварцево-кремнистые гравелитистые песчаники. Возраст датирован по костным остаткам млекопитающих. Мощность отложений 15 м. Верхняя толща сложена светлыми глинами, содержащими прослои глинистого песка, мощностью 20 м.

Восточно-Балхашская впадина (Преджонгарская и Лепсинская впадины)

В нижнем палеоцене, в нижней части разреза находятся красные алевритистые глины, содержащие редкие прослои серовато-зелёных глин. В верхней части залегают пестроцветные алевритистые глины. Выше залегают серые гравелиты с глинисто-карбонатным цементом. Мощность отложений 55 м.

Верхний палеоцен представлен толщей, состоящей из алевритистых глин и светло-коричневых гравелитов с карбонатно-кремнистым цементом. Мощность отложений 46 м.

Нижний эоцен сложен отложениями тункурузской свиты – разноцветные глины, в которых обнаружены остатки остракод. Мощность отложений 75 м. Средний эоцен – колпаковская свита – представлен пестроцветными глинами, содержащими карбонатные конкреции и гальку туфов, алевролитов и кварца. Мощность свиты 82 м.

Верхний эоцен – пестроцветные карбонатные глины с включениями (до 50%) галек, с прослойками и линзами галечников, гравия и песка, мощность – 25 м.

Верхний олигоцен – пестроцветные глины, гидрослюдистые, песчанистые с прослоями (до 1 м) глинистого песка и кварц-полевошпатового мелкозернистого песка. В основании гравийно-галечник с песчано-глинистым заполнителем. Возраст датирован по выделенному споро-пыльцевому комплексу. Мощность отложений 45 м.

Нижний олигоцен – аксуская свита; она сложена серовато-жёлтыми алевритистыми глинами, содержащими включения гравия с прослойками гравелистого песка (0,1–2 м). Возраст датирован по выделенному споро-пыльцевому комплексу. Суммарная мощность отложений 46 м.

В Балхаш-Алакольском районе неогеновые отложения вскрыты бурением при проведении геологосъёмочных изысканий. По спорово-пыльцевым данным, по комплексам остракод и моллюсков они подразделены на следующие свиты: Хоргосскую, Илийскую, Тамарскую (ранее называлась Павлодарской), Актогайскую (Аральскую) и Алакольскую. В районе Северной Жонгарии Алакольская свита (олигоцен-миоценового возраста) представлена красными, коричневыми гипсоносными глинами с прослоями зелёно-серых глин, розовых глин, песков, песчаников. Мощность отложений достигает 80 м. Павлодарская свита вскрыта скважинами в Западно-Балхашской впадине и Преджонгарском прогибе, представлена красновато-коричневыми алевритистыми глинами. Мощность отложений меняется от 18 до 100 м. Илийская свита в южной части ББ сложена разноцветной толщей глин и аргиллитами, содержащими прослои и линзы песков, гравелитов, конгломератов. В основании разреза развиты мергели, переходящие в пелитоморфные известняки. Мощность толщи меняется от 20 до 160 м. Хоргосская свита сохранилась во впадинах к западу от р. Сарканд, сложена серыми и бурыми гравелитами, конгломератами с железисто-карбонатным цементом с линзами и прослоями песчаников и аргиллитов. Мощность 12–30 м.

Четвертичные отложения распространены широко и залегают на отложениях хоргосской толщи, их мощность достигает 600 м. По литологическому составу выделяются различные типы отложений: аллювиальные, озёрные, эоловые, а также элювиально-делювиальные и аллювиально-пролювиальные.

В нижнечетвертичных отложениях преобладают озёрные, аллювиальные и пролювиальные отложения, залегающие на разной глубине, а в более высоких слоях они перекрыты среднечетвертичными отложениями. В образованиях средне- и верхнечетвертичного возраста преобладают аллювиально-пролювиальные песчано-глинистые отложения.

Оценка проявления углеводородных ресурсов и обсуждение

Геологическое развитие ББ связано со стабильными условиями погружения на протяжении всего позднего палеозоя-мезозоя [25–29]. Структура ББ сформировалась в результате активных постколлизионных позднепалеозойских – раннетриасовых, платформенных мезозойско-кайнозойских (до плиоцена) тектонических событий. Начиная с плиоцена, данная территория Центральной Евразии была вовлечена в активные эпиплатформенные горообразовательные процессы, связанные с коллизией Евразийской и Индостанской плит [27–29]. Именно в мезозойское и кайнозойское время на территории Южного Казахстана формируются и активно развиваются предгорные и межгорные впадины [29].

До последнего времени в ББ не производились специализированные работы по поиску УВС [3–7]. Поверхность верхнепалеозойских комплексов залегает на глубинах более 1 км. Осадочные отложения мезозоя и кайнозоя имеют слабую деформацию и несогласно перекрывают комплексы палеозоя. Поверхность несогласия установлена с помощью сейсмических исследований [4–7].

В нижнем течении р. Или разрабатывается Нижнеилийское буроугольное месторождение [30]. Юрские угленосные отложения включают угольные пласты, мощность которых достигает нескольких десятков метров. Выше по разрезу залегают песчано-гравийные, песчано-глинистые и песчаные породы палеогена и неогена с суммарной мощностью 300 м. В непосредственной близости расположены Балатопарский и Орта-Баканасский буроугольные объекты. Сокращённая мощность и литологический состав мезозойско-кайнозойского чехла ограничивают перспективы открытия месторождений УВС. В связи с этим вопрос о перспективах нефтегазоносности палеозойского комплекса остается нерешённым.

На сегодняшний день существенных проявлений ресурсов УВ в пределах ББ не зафиксировано. В районе южного берега р. Или буровыми скважинами вскрыта эффузивно-осадочная толща пермского возраста. Комплекс пород включает вулканиты и песчаники, из которых в интервалах 2992–2997 и 2969–2971 м получены притоки дегазированной хлоридно-кальциевой воды с дебитом 32 м³/сут и газовым фактором 18 м³/м³. В аркозовых и вулканомиктовых песчаниках нижней перми в интервалах 2861–2880 и 2842–2770 м обнаружены притоки вод с растворённым газом, содержащих 22,7% метана [4, 19].

В кайнозойских отложениях газопроявления зафиксированы в нескольких структурах Нижнеилийской группы буроугольных месторождений [4–7, 30]. В эоцен-олигоценовых отложениях обнаружен горизонт песчаников с газоносностью, достигающей 9%. Содержание углеводородных компонентов в пробах растворённого газа варьировалось от 12% до 19% [6, 7].

Изучение органического вещества в породах разного состава и возраста проводилось с использованием термических и рентгеноструктурных методов [29]. Ранее проведённые работы показали, что пермские отложения характеризуются сравнительно высокой насыщенностью органическим веществом [6, 7]. Так, в пермских алевролитах обнаружено присутствие битума в пределах 0,19–0,39%, тогда как в триасовых отложениях содержание битума не превышало 0,01%.

Мезозойская впадина ББ протяжённостью 225 км и шириной до 112 км охватывает площадь 25200 км² с объёмной плотностью ресурсов 12000 т/км² (с учётом допусков) [7, 9]. Региональными флюидоупорами выступают палеогеновые и миоценовые глины. В западной части бассейна нефтегазоматеринским комплексом может быть угленосная песчано-глинистая юрская толща, содержащая чередующиеся слои угля и битуминозных сланцев. Эта толща находится в термодинамически благоприятных условиях для преобразования органического вещества [6, 7, 9]. По данным бурения [4, 7, 30], юрские угли, достигающие мощности 16 м, прошли стадию катагенеза. В рассматриваемом регионе при отсутствии промышленных месторождений УВ прогнозная оценка перспектив нефтегазоносности мезозойского комплекса может быть проведена с учётом категории прогнозных запасов.

Заключение

Разработаны и составлены на качественно новой фактурной основе литолого-стратиграфические схемы ББ как основа для оценки его углеводородных ресурсов.

Вероятностная перспективность УВ в ББ оценивается как крайне низкая и определяется рядом факторов: (а) повышенной мощностью триасовых и нижнеюрских отложений, обогащённых органическим веществом, в которых выявлены угольные горизонты; (б) ступенчатым характером погружения кровли фундамента, что контролируется динамикой крупных разломов; (в) прогнозируемыми ловушками различного типа, которые могут являться резервуарами УВ в процессе их региональной миграции.

Выделены перспективные на нефть и газ комплексы и установлены их мощности. На основе литолого-стратиграфического анализа определены мощности и площади комплексов, а также содержание органического углерода, полученное с использованием термических, рентгеноструктурных и микрозондовых методов. Эти показатели являются ключевыми при оценке прогнозных ресурсов УВ.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Источник финансирования. Исследование выполнено в рамках Программы целевого финансирования №BR21882301 Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: Коробкин В.В., Чакликов А.Е. – написание аннотации и всех разделов статьи, редактирование статьи, подготовка графических приложений; Тулемисова Ж.С. – составление корреляционных литолого-стратиграфических разрезов, написание раздела «Геологическое строение», редактирование статьи.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. The study was conducted under the Targeted Funding Program No. BR21882301 of the Ministry of Science and Higher Education of the Republic of Kazakhstan.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. All authors made asubstantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. The greatest contribution is distributed as follows: Valeriy V. Korobkin, Akhan Ye. Chaklikov – writing the abstract and all sections of the article, editing, preparing graphic illustrations; Zhamal S. Tulemissova – compiling correlative lithological and stratigraphic sections, drafting the section ‘Geological Structure’, editing.

About the authors

Valeriy V. Korobkin

Kazakh-British Technical University

Email: korobkin_vv@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1562-759X

PhD, professor

Kazakhstan, Almaty

Akhan Chaklikov

Kazakh-British Technical University

Author for correspondence.
Email: a96chaklikov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8316-6599

PhD

Kazakhstan, Almaty

Zhamal S. Tulemissova

Kazakh-British Technical University

Email: ztulemissova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1803-4535

PhD, Associate Professor

Kazakhstan, Almaty

References

Supplementary files