Уральский ороген является промышленно развитым районом в Российской Федерации. Волго-Уральская нефтегазовая провинция находится на завершающей стадии разработки, а добыча нефти стремительно сокращается. Для увеличения уровня добычи углеводородов необходимо открытие новых месторождений. В пределах Южного Урала выделяется целый ряд крупных структур, с мощными толщами осадочных пород и перспективных в поисках углеводородного сырья. К ним относятся Зилаирский синклинорий, Магнитогорский синклинорий и прилегающие к ним зоны. Магнитогорский синклинорий представляет собой крупную горную депрессию, располагающуюся между антиклинорием Уралтау и Восточно-Уральским поднятием. В его строении участвуют осадочные, вулканогенно-осадочные и интрузивные образования палеозойского возраста, перекрытые местами континентальными отложениями мезокайнозоя. Синклинорий разделяется на шесть узких структурно-фациальных зон меридионального простирания (с запада на восток): Присакмарскую, Таналыкскую, Ирендыкскую, Уртазымскую, Кизильскую и Магнитогорскую. Каждая из этих зон отличается составом и характером складчатости слагающих их образований. Границами раздела зон являются региональные разрывные нарушения. В пределах Магнитогорского синклинория наиболее перспективными в отношении нефтегазоносности являются Биягодинско-Уртазымская и Кизильская зоны, в пределах которых выделено более восьми погребных рифов.Однако большая часть территории остается недостаточно изученной, в особенности бурением.
Ключевые слова: синклинорий, нефть, углеводороды, коллектора
История исследований Магнитогорского синклинория
Первые геологические исследования в рассматриваемом регионе проводились в начале прошлого столетия и связаны с именами Е. Гофмана и Г. Гельмерсена, Р. Мурчинсона и др. Более систематические исследования региона в 1854–55 г.г., когда Н. Г. Меглицкий и А. И. Антипов проводили описание южной части Уральского хребта. Они впервые дали описание пород, слагающих полосу между хр. Ирендыком и р. Уралом. В 80-х годах прошлого столетия появилась монографическая работа Ф. Н. Чернышева, в которой описывается, в частности, верхнедевонская фауна известняков озера Колтубан. В эти же годы П. С. Назаровым проводились специальные исследования по изучению отложений верхнего девона окрестностей озера Колтубан. Начиная с 1925 и по 1930 г.г., в связи с составлением геологической карты Урала масштаба 1:200000, в пределах Кизило-Уртазымского района проводил исследования Л. С. Либрович. Он впервые провел детальное стратиграфическое расчленение пород района на свиты, принятое позднейшими исследователями за основу, получившие распространение и в других районах восточного склона Урала. Среди палеозойских отложений автором были выделены: ирендыкская, улутауская, колтубанская, зилаирская, березовская, кизильская и уртазымская свиты. Дальнейшее свое развитие получили представления Л. С. Либровича о структурно-зональном строении Южного Урала и дизъюктивном характере сочленения этих зон и подзон.
В отличие от схемы Л. С. Либровича, Ф. И. Ковалев дал более дробное стратиграфическое расчленение ирендыкской свиты, выделив из ее состава три толщи: таналыкскую (впоследствии переименованную в баймак-бурибаевскую), собственно ирендыкскую и карамалыташскую. В 1937 г. вышла работа В. Н. Павлинова, посвященная стратиграфии и тектонике южной части Южного Урала, который своими исследованиями охватил самую южную часть описываемой площади. В своей работе В. Н. Павлинов также придерживается выделенных Л. С. Либровичем тектонических зон, частично объединяет их в структурные пояса с подразделением на полосы. По схеме В. А. Павлинова южная часть рассматриваемого района располагается в Приирендыкской полосе Таналыкского пояса и северной части Уральского пояса. В 1940 г. И. А. Преображенским, И. В. Орловым и Н. В. Башениной проводится изучение геоморфологии и четвертичных отложений южной части восточного склона Южного Урала. Ими дается анализ соотношения форм рельефа, обосновывается возраст коры выветривания. Четвертичные отложения авторами расчленяются на три комплекса: 1) древне-четвертичные; 2) средне-четвертичные, сложенные отложениями второй надпойменной террасы; 3) верхнечетвертичные отложения поймы, высокой поймы и первой надпойменной террасы. Заслуживает внимания монографическая работа И. В. Ленных, посвященная развитию вулканизма и положению колчеданных залежей в геологическом разрезе Южного Урала. По его схеме месторождение Сибаевское имеет двухэтажное строение, из которых нижний- является рудоносным, а верхний, отделенный от нижнего стратиграфическим несогласием, является безрудным. Основная фаза складчатости, по мнению этого автора, произошла после отложения колчеданных руд. Время рудоотложения, по его данным, древнее чем средний девон. В 1956–57 г.г., в связи с подготовкой к изданию геологической карты листа N-40-XXIX И. В. Ленных, Е. А. Шумихиным и В. К. Шихмуратовым была проведена детальная геологическая съемка восточной части хр. Урал-Тау и основных рудоносных структур региона: Юлдашевской, Сибаевской и Карамалыташской антиклиналей. В результате проведенных работ были уточнены контуры каменноугольных, девонских, силурийских отложений, а также проведено расчленение ирендыкской и карамалыташской свит на толщи. В 1956 г. В связи с подготовкой к изданию листа N-40-XXI В. С. Шарфманом и П. И. Ноздриным проводились редакционно-увязочные маршруты, в результате которых авторами составлена карта масштаба 1:200000. Уртазымская синклиналь исследовалась П. И. Ноздриным, которым неверно отнесены к мукасовскому горизонту отложения палеогена на г. Аслай, образования нижнеберезовской подсвиты закартированы как зилаирские, а рыхлые отложения неогена приняты за юрские. С 1957 по 1960 г.г. О. А. Калайтан в пределах восточного склона Южного Урала проводились широкие исследования по стратиграфии, тектонике и петрографии меденосных среднепалеозойских толщ. В результате этих исследований авторами получены новые данные о девонском возрасте Гайского и Учалинского месторождений. Установлено значительное развитие глубоких древних разломов, имеющих длительную историю формирования в районах медноколчеданных месторождений, а также установлена приуроченность к ним промышленных медноколчеданных рудных тел.
На исследуемой площади проводились как региональные, так и детальные геофизические работы. Региональные геофизические исследования в районе проводились в связи с поисками железорудных и медноколчеданных месторождений. Вся северная часть района до хребта Ирендык в 1947 г. Охватывалась магнитной съемкой в масштабе 1:100000. Эта работа проводилась партией Уральского геофизического треста, возглавляемая Е. Б. Бельтеневой и В. П. Сухачевым. В 1955 г. Е. Н. Бельтеновой и др., составляется магнитная карта восточного склона Южного Урала в масштабе 1:200000. Ими были сделаны рекомендации по поискам месторождений железа, бокситов, угля и колчеданов. Были намечены структурные элементы площади. В 1956 г. Вся восточная часть исследованной площади была покрыта аэромагнитной съемкой масштаба 1:25000 Магнитогорской опытно-методической экспедицией УГГ. Данной съемкой выделен ряд интенсивных положительных аномалий вдоль контакта девонских и каменноугольных отложений (Кизильское нарушение). На обнаженных участках западнее д. Орловки и на р. Худолазе к северо-востоку от г. Сибай этим аномалиям соответствуют брекчии порфиров и диабазы березовской свиты. По мнению А. А. Латыпова, магнитные аномалии, приуроченные к контакту девонских и каменноугольных отложений, указывают на локализацию в зоне кизильского нарушения основных изверженных пород. В 1957 г. геофизической партией Уральско филиала АН СССР под руководством П. Ф. Родионова и И. Ф. Таврина были проведены широтные пересечения района с применением методов магнитометрии и гравиметрии. Эти работы показали, что комплексными методами можно определить ориентировочно мощности отдельных свит; отбивать тектонические контакты между свитами, выделять контуры интрузивных пород. В 1959 г. Ново-Орской партией Южно-Уральской геофизической экспедиции ЮУГУ под руководством В. Л. Теплякова проводились геофизические работы методами электроразведки и магнитометрии на отдельных перспективных участках для поисков бокситов. В 1959 г. Южно-Уральской экспедицией № 9 Западного геофизического треста под руководством Г. В. Ярошевича, Е.В Поповой в южной части Башкирии, в Халимовском и Ново-Орском районах Оренбургской области проведены комплексные исследования. В комплекс работ входили: аэрогеофизическая съемка, аэроэлектроразведка, гравиметрическая съемка, наземная магнитная съемка, электроразведка, эманационная и металлометрическая съемки. В результате работ составлена предварительная геологическая карта района по геофизическим данным. Даны основные структурные элементы площади.
В 1961 г. региональные комплексные работы проводились УГЭ треста «Башнефтегеофизика» в Сибайском рудном районе. В комплексе работ экспедиции включались гравиметрия, магниторазведка, электроразведка, сейсморазведка, металлометрия. В камеральный период были произведены в большом количестве определения физических свойств горных пород.В этой работе указывается, в частности, но возможную нефтегазоносность центральной зоны Магнитогорского мегасинклинория. В 1963 г. трестом «Башнефтегеофизика» были проведены три сейсмических профиля: два широтных и один в меридиональном направлении. Один из широтных профилей примыкали к работам 1963 г., а другой был пройден не полностью. На основании своих исследований авторы дают отрицательную характеристику синклинорию в целом в отношении перспектив его нефтегазоносности. Однако, судя по их же материалу, полученный профиль в меридиональном направлении дает право судить о наличии значительных по протяженности положительных структур. Небезнадежны в этом отношении и западные участки широтных профилей.В заключении нужно сказать, что отсутствие глубоких скважин в пределах осевой зоны синклинория не дает полной уверенности при интерпретации полученного материала. Впервые проблема возможной нефтегазоносности восточного склона Урала возникла после обнаружения промышленных запасов нефти в районе Чусовских городков и открытия Ишимбаевского месторождения. Начиная с 1931 г. с большими перерывами вплоть до 1945 г. всесоюзным нефтяным исследовательским институтом (ВНИИ) под руководством Л. Д. Степанова проводились тематические работы по выявлению и оценке перспектив нефтегазоносности восточного склона Урала и Западно — Сибирской низменности. В большинстве своем эти работы носили маршрутный характер. Попутно с поисками благоприятных фаций, выяснения коллекторских свойств пород большое внимание при этом уделялось выявлению признаков нефтегазоносности и положительных структур. В этих работах принимали участие А. Н. Федоров, Я. В. Дорофеев, К. Н. Миронов, И. И. Ратновский, С. М. Домрачев, И. Г. Козлов. В частности, последним детально изучались разрезы палеозойских отложений по р. Уралу, Б. Кизилу, Янгельке, Гумбейке, Зингейке и по их притоками. Им же был проведен маршрут от г. Магнитогорска до г. Белорецка. Он отметил повсеместное распространение фаций битуминозных известняков кизильской и уртазымской свит. Кроме того, И. Г. Козлов указывает на наличие асфальта и запаха битума в нижнекаменноугольных известняках на правом берегу р. Урала ниже пос. Янгельского. В 1942–44 г.г. Л. Д. Степанов и К. Н. Миронов в 2–2,5 км юго-западнее и в 7–9 км юго-восточнее пос. Янгельского обнаружили сильно минерализованные хлор — кальциевые воды, сходные по химическому составу с водами Верхне-Чусовского месторождения нефти. Ими также была установлена битуминозность известняков колтубанской свиты (до 0,007 %), березовской свиты (от 0,013 до 0,031 %) и региональная битуминозность в Кизильской свите, где содержание экстрагируемого битума колеблется (от 0,014 до 0,078 %). По их данным битуминозными являются и известняки уртазымской свиты (от 0,012 до 0,045 %). Эти исследователи попытались дать количественную характеристику битума из полученных экстрактов. При этом битумы они подразделяют на темно-коричневые (асфальтообразные), красно-коричневые и темно-зеленые (воскообразные). В результате проведенных анализов оказалось, что темно-коричневые битумы из известняков кизильской свиты характеризуются содержанием асфальтенов -39,79 %, при содержании масел 30,11 %. По их мнению «в пользу нефтяной природы этих битумов говорит высокая концентрация маслянистых компонентов». Объединенная проба воскообразных битумов оказалась более обогащенной маслами (39,26 %), что, по-видимому, указывает на сильную выветрилость битумов. Эти исследователи занимались также выяснением коллекторских свойств пород. При этом они отмечают, что показатели пористости пород кизильской и уртазымской свит, находятся в тех пределах, которые характерны для промышленно-нефтеносных свит ряда районов. Они выделяют два типа коллекторов: карбонатные и песчаниковые.Несмотря на все указанные благоприятные моменты и, даже допуская возможность образования нефти в среднем и верхнем палеозое Магнитогорского синклинория, эти исследования показывают возможность наличия промышленных залежей нефти мало вероятной.
В противоположность отрицательной оценки этих авторов, Д. В. Наливкий в очерке, посвященном проблемам нефтегазоносности восточного склона Урала и Западно-Сибирской низменности, относит Магнитогорский синклинорий к разряду наиболее перспективных площадей Урала, считая благоприятным здесь характер тектоники и наличие в девоне фаций гониатитовых известняков.
Литература:
- Андронов С. М. Карамалыташская свита и ее стратиграфическое положение в разрезе восточного склона Южного Урала. ДАН СССР, т.152, № 3,1963.
- Архангельский А. Д. К вопросу о покровной тектонике Урала. Бюллет. МОИП отд.геологии т.1. М.1932.
- Бакиров А. А., Геология нефтегазоносных и нефтяных месторождений Среднего и Ближнего Востока. Гостоптехиздат, 1957.
- Батурин В. П., О нефтепроизводящих отложениях в разрезах древнего палеозоя Южного Урала. Изд-во АН СССР, 1939.
- Брод И. О., О районировании и классификации нефтегазоносных территорий. Сов. Геология, № 6, 1962.
- Валиковский А. С. Справочник «Геология нефти», т. 1, 1960.
- Варламов И. П., Мусина Г. В., Ожиганова Л. Д., К стратиграфии пермских отложений Магнитогорского синклинория. Бюлл. МОИП, отд. геол., т. ХХХIХ,(4), 1964.
- Вассоевич Н. Б., Условия формирования флиша, 1951.
- Виссарионова А. Я., Среднекаменноугольные отложения западной части восточного склона Южного Урала. Геология СССР, т. ХIII, часть 1, 1964.
- Воинова Е. В., Кириченко Г. И., Константинова Л. И., Наливкин Б. В., Разумовская Е. З., Разумовский Н. К., Сергиевский В. М., Хабаков А. В., Геологическое строение Орско-Халиловского района, 1941.
