Глубинное строение Оренбургской радиально-концентрической структуры: экспериментальное моделирование при флюидодинамических нагрузках и сравнительный анализ образцов песчаников из пород нефтяных месторождений Западной Сибири

Abstract

Проведено исследование глубинного строения Оренбургской радиально-концентрической структуры в фундаменте Русской платформы по сейсмотектоническим и геоморфологическим данным. Для этого выполнена интерпретация временны́х региональных сейсмических профилей, пересекающих структуру, с выделением главных глубинных разломов и замером углов падения. Выявлено, что радиально-концентрическая структура представляет собой крупную цветковую структуру. В ее строении участвуют основные разнонаправленные глубинные нарушения, падающие под углами 60°–85° и ограничивающие в фундаменте зоны горстов или взбросов. Установлено иерархическое строение разломов структуры. Месторождения нефти и газа приурочены к основным глубинным дислокациям Оренбургской структуры и представляют собой морфологические цветковые структуры малых размеров. Выполнено экспериментальное моделирование формирования цветковых структур с использованием данных акустической эмиссионной активности пород и под действием флюидодинамических нагрузок, произведенных на установке УИК-АЭ (ИГ УрО РАН, Россия) на образцах керна песчаников из пород-коллекторов нефтяных месторождений Западной Сибири. Разработанная модель показала, что образование цветковых структур может происходить без горизонтального сдвига за счет бокового сжатия и глубинного давления. С помощью метода сейсмоакустической эмиссии были зафиксированы характерный шум при образовании трещин в образцах керна, затихание звука перед раскалыванием и затем его резкое взрывное увеличение от разрыва сплошности породы. Анализ керна скважин, пробуренных в пределах Оренбургской радиально-концентрической структуры, выявил, что в породах осадочного чехла имеется достаточно много признаков гидротермальных флюидных разгрузок, таких как волнистая (или плойчатая) слоистость, своеобразные текстуры и интервалы брекчий, cкорлуповидная форма включений, стиллотитовые швы, флюидальные текстуры. Сделан вывод о том, что генезис Оренбургской радиально-концентрической структуры связан с воздействием глубинных потоков тепла, флюидов, высокого давления и имеет общность со взрывными кольцевыми структурами щитов и платформ.