Изучение внутреннего строения формации, выявление закономерностей группирования пород внутри тела формации, выяснение фациально-палеогеографических условий образования комплекса пород, изучение цикличности и ритмичности - все это элементы формационного анализа, составляющие научную основу прогнозирования распространения и качества коллекторов и покрышек. Палеогеографический и палеотектонический анализы условий накопления формации служат базой для прогнозирования ловушек различных типов. Изучение геологических условий осадконакопления, геохимических параметров и стадий катагенеза пород дает основу для прогнозирования количества и качества УВ на геохимической основе. Таким образом, формационный анализ, особенно в части изучения внутреннего строения и условий образования формации, является базой для решения задач прогнозирования нефтегазоносности и определения дальнейших направлений поисков залежей нефти и газа.
Юрская терригенная формация на эпипалеозойских плитах характеризуется принципиальным постоянством облика, хотя имеет существенные вариации состава и строения в разных регионах. Генезис формации - смешанный, при общем преобладании континентальных фаций: озерно-болотных, аллювиальных и др. Морские отложения отмечаются местами в низах средней юры, их роль повсеместно возрастает вверх по разрезу. Период накопления данной формации характеризовался гумидным климатом и интенсивной тектонической дифференциацией плит, что обусловило резкие изменения ее толщин. В целом эту формацию следует именовать песчано-глинистая (терригенная) субугленосная смешанного происхождения. Юрская терригенная формация Восточного Устюрта является частью одноименной формации эпипалеозойской платформы.
Отложения формации на исследуемой территории вскрыты всеми глубокими разведочными и опорно-параметрическими скважинами. Залегают породы формации с угловым и стратиграфическим несогласием на различных горизонтах пермотриаса и палеозоя. Формация включает в себя отложения нижней, средней юры и нерасчлененную толщу келловея-оксфорда. Перекрывается формация в данном районе маломощной терригенно-карбонатной формацией морского происхождения кимеридж-титонского возраста.
Формация характеризуется сильно дифференцированными толщинами в общем согласии со структурным планом платформенного чехла, о чем сказано выше. Максимальные толщины составляют 2,4 тыс. м.
Рассматриваемая формация представлена чередованием песчано-алевролитовых и глинистых пород с подчиненным содержанием углистого и карбонатного вещества. Соотношение песчано-алевролитовых и глинистых пород изменяется по вертикальному разрезу, карбонаты появляются только в верхней части. Углистое вещество рассредоточено по разрезу, значительных монолитных скоплений не образует.
Нижняя юра представлена преимущественно песчаной толщей с прослоями гравелитов и глин. Породы серые, местами темно-серые с желтым оттенком.
Песчаники нижней юры - серые, темно-серые, крепкие, плотные, слюдистые, разнозернистые, местами грубозернистые, брекчиевидные, плохо отсортированные. Обломочная часть песчаников составляет 75-80%, а цемент - 20-25% и в основном представлен глинами. Форма зерен песчаников чаще угловатая, полуокатанная с изъеденными коррозионными контурами. Основными породообразующими минералами являются кварц (50-70%), альбит (5-10%), слюды (10-30%) и хлорит (3-20%). Встречается сидерит в виде окатышей и конкреций. Глины сложены чешуйками глинистых минералов и алевро-пелитовых обломочных частиц. Наблюдаются включения обрывков углистого материала и сгустки бурого битуминозного вещества, точечные включения рудных минералов. Структура породы пелитовая, текстура беспорядочная.
Доля пластов глин в разрезе нижней юры составляет 30%, песчаников и алевролитов - 70%. Мощности глинистых пластов изменяются от 1 до 14 м, мощности пластов песчаников и алевролитов варьируют в пределах от 1-3 м редко до 30 м.
Мощность нижнеюрских отложений колеблется в широком диапазоне. Если в приподнятых частях (Кохбахты, Хоскудук, Коскала, Байтерек) Центрально-Устюртской системы дислокаций и Актумсукского выступа отложения нижней юры отсутствуют, то в погруженных зонах их мощность колеблется от 40 до 300 м.
Отложения аален-байосса представлены часто чередующимися песчано-алевритовыми и глинистыми породами серого и темно-серого цвета, с включениями и редкими прослоями угля. На большей части территории Восточного Устюрта в нижней части среднеюрского разреза преобладают глинистые образования. Глины серые, темно-серые до черной окраски, плотные, крепкие, слюдистые, углистые, часто алевритистые и песчанистые. Структура глин пелитовая, текстуры разнообразны - массивная, слоистая, пятнистая. Основная глинистая масса представлена гидрослюдой, каолинитом и смешаннослойными образованиями. Встречаются сидерит в виде бурых агрегатов размером 0,05-0,2 мм и пирит в виде мелких кристалликов.
Песчаники и алевролиты плохо отсортированные, слюдистые, серые, темно-серые, плотные, крепкие с острым угловатым изломом. Основными породообразующими минералами являются кварц (30-50%), альбит (10-17%), калиевые полевые шпаты (10-24%), пирит (до 5%), слюды (3-20%). Встречаются частые обломки эффузивных и кремнистых пород. Цемент песчано-алевритовых пород глинистый и карбонатно-глинистый, карбонатная часть представлена мелко- и среднезернисто-кристаллическим кальцитом с единичными образованиями сидерита, среди глинистых минералов - каолинит и хлорит. Тип цементации базальный, поровый и пятнистый. Пятнистый тип обусловлен наличием растительных остатков, распределенных в породе неравномерно.
Доля пластов глин в разрезе аалена-байоса составляет 55%, песчаников и алевролитов - 45%. Мощности глинистых пластов изменяются от 1 до 40 м, мощности пластов песчаников и алевролитов варьируют в пределах от 1-5 м до 35 м.
На Центрально-Устюртском поднятии отложения аалена-байосса либо отсутствуют, либо сокращены (40 м). В подошве отложений аалена-байосса здесь прослеживаются в основном песчаники, среди которых развиты разрозненные прослои темно- и светло-зеленых плотных глин с обильными включениями углефицированных растительных остатков. Выше отложения аален-байосса становятся более глинистыми, песчаники и алевролиты имеют подчиненное значение.
Отложения батского яруса представлены глинами, алевролитами, песчаниками слабокарбонатными, местами гравелитистыми. Глины серые, темно-серые, крепкие, плотные, с обуглившимися растительными остатками и включениями пирита. В минералогическом отношении в глинах встречены монтмориллонит, гидрослюда, смешаннослойные минералы. Текстура массивная, слоистая, пятнистая, структура пелитовая и алевропелитовая.
Алевролиты и песчаники мелко- и крупнозернистые, серые, темно-серые, крепкие, плотные, слоистые. В минералогическом отношении повсеместно распространены кварц (30-60%), альбит (10-20%), калиевые полевые шпаты (7-20%), хлорит (5-10%), пирит (3-5%) обломки пород, слюды. Из акцессориев отмечаются циркон, гранат, турмалин, дистен, ставролит и др.
Доля пластов глин в разрезе бата составляет 60%, песчаников и алевролитов - 40%. Мощности глинистых пластов изменяются от 1 до 30 м, мощности пластов песчаников и алевролитов варьируют в пределах от 1-5 м до 25 м.
Мощности батских отложений в пределах Устюрта изменяются от 100 до 250 м. Отложения батского яруса прослеживаются по всей территории.
Отложения келловей-оксфорда в пределах всего Устюрта представлены преимущественно терригенными образованиями, однако их состав и строение на различных участках различны.
Глины серые, зеленовато-серые, темно-серые, в верхней части пестроцветные - от бурого до кирпично-красного, часто песчанистые. Сложены чешуйчатыми агрегатами глинистых минералов и мелкозернистыми алевролитами. Глинистые минералы представлены гидрослюдой, хлоритом и каолинитом. Текстура пород в основном слоистая, ориентированная, реже массивная, беспорядочная.
Алевролиты и песчаники серые с зеленоватым оттенком, крепкие, плотные, мелко- и среднезернистые, с многочисленными прослойками и линзоподобными включениями глинистого материала. Форма зерен угловатая и угловато-округлая. Часто в алевролитах встречаются точечные включения пирита, создающие наряду с глинистыми прослойками ориентированную текстуру пород. Обломочный материал составляет 80-85% породы, а цемент - 15-20%. Цементирующий материал представлен глинистым и кремнисто-глинистым веществом, обогащенным мельчайшими обрывками бурого углистого вещества. По составу песчаники в основном кварц-полевошпатовые (кварц - 25-40%, альбит - 10-30%, слюды - 7-20%). Периодически встречаются сидерит (2-9%) и пирит (2-3%). Кроме того, в составе обломочного материала встречаются обломки кремнистых, эффузивных и глинистых пород (6-8%), биотит - 2-3%, хлорит - 6-10 %. Из акцессориев отмечаются циркон, турмалин, гранат. Аутигенные минералы представлены пиритом, гидроокислами железа, баритом, кальцитом. Из рудных минералов отмечаются магнетит-ильменит, гематит-лимонит. Форма зерен разнообразная: неправильная, угловато-окатанная, реже изометричная. Пирит встречается в виде мелких кубиков и стяжений, а также причудливых по форме агрегатов.
Доля глинистой составляющей от объема пород составляет 70%, песчаников и алевролитов - 30%. Мощности глинистых пластов изменяются от 1-4 м до 35 м, мощности пластов песчаников и алевролитов варьируют в пределах от 1-2 до 13 м.
Келловей-оксфордские отложения вскрыты всеми глубокими скважинами. Они залегают на отложениях бата с размывом в приподнятых зонах и без размыва в прогибах. Мощность отложений от 120 м до 360 м.
Образование юрской терригенной формации происходило в существенно постоянных климатических и тектонических условиях, точнее, меняющихся в весьма узких рамках. Климат, будучи в целом гумидным, испытал некоторый сдвиг в сторону аридизации в самом конце накопления формации. Об этом свидетельствуют появление красноцветных пород и некоторое увеличение карбонатности в оксфордской части разреза. Лейтмотивом геологического развития в ранней и средней юре было последовательное расширение площади седиментации, осложненное краткими перерывами. Тектоническая дифференциация рассматриваемой территории была, как отмечалось ранее, весьма активной. При этом интенсивность движений нарастала от ранней юры, к средней. Это определило и направленное изменение минералогического состава песчано-алевролитовых пород: последовательное сокращение доли кварца, рост доли полевых шпатов и появление в песчаниках обломков пород. Процессы денудации в источниках сноса и седиментации в депрессионных зонах стали более быстрыми, более интенсивными. Толщина средней юры больше, чем нижней.
Существенно изменялись палеогеографические условия накопления формации. В согласии с последовательным расширением площади осадконакопления и сокращением зон размыва происходило изменение условий от исключительно континентальных, к смешанным лагунно-континентальным и мелководно-морским. В ходе этой эволюции ландшафтов аллювиальные и субаэральные условия седиментации замещались озерно-болотными и аллювиальными и затем смешанными с участием морских условий. Последняя фаза образования формации отличалась наибольшим ландшафтным разнообразием. В связи со значительной ролью процессов переходного типа среднеюрская часть разреза является наиболее сложной в седиментационном отношении. Здесь широко развита прерывистая линзовидная слоистость, с массой мелких внутриформационных несогласий, размывов, выклиниваний, изменений толщин горизонтов. Это привело к сложному взаимоотношению песчаных пластов и разделяющих их глинисто-алевритовых покрышек («неколлекторов»). В конце поздней юры накапливались морские терригенно-карбонатные породы, образующие уже другую - терригенно-карбонатную формацию.
Юрский период в пределах Восточного Устюрта представлен единым тектоно-седиментационным циклом (второго порядка) так же, как в сопредельных, более восточных, районах Туранской плиты. Юрская терригенная формация фиксирует трансгрессивную часть этого цикла.
Характерной особенностью юрской терригенной формации в Восточном Устюрте является отсутствие мощных регионально и зонально выдержанных глинистых покрышек внутри самой формации. Здесь присутствуют лишь покрышки локального развития. При весьма значительной доле глинистых отложений они представлены многочисленными и, в основном, невыдержанными по простиранию прослоями небольшой толщины, перемежающимися с алевролитами и песчаниками. Толщины покрышек изменяются от 2-3 м до 25 м. На рассматриваемой территории встречаются практически все типы тонкой слоистости осадочных пород - от плоско-параллельной, до косой, прерывистой, клиновидной и линзовидной.
В теле формации прослеживается ряд проницаемых песчаных пластов. В нижней юре в пределах Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба выделяются XIII, XII, XI, X пласты; на Куаныш-Коскалинском валу в рамках куанышского горизонта (снизу вверх) - КН10 КН9, КН8, КН7, КН6, КН5, КН4, КН3, КН2 и КН1.
В среднеюрских отложениях в пределах Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба (снизу вверх) выделены следующие пласты-коллекторы IX, VIII (аален-байос), VIII-a, VII, VII-a, VI (бат), V, IV, III, III-a, II, I (келловей), I-а (оксфорд). В северной части изученной территории в подошве средней юры залегает пласт НКН (надкуанышский горизонт), выше по разрезу - акчалакский горизонт с продуктивными пластами: АК1, АК2, АК3, АК4, АК5, АК6, АК7, АК8, АК9.
Нижнеюрские отложения накапливались преимущественно в континентальных условиях, при интенсивном размыве областей денудации и поступлении в бассейн большого количества обломочного материала. В целом отмечается относительная выдержанность коллекторских горизонтов в нижнеюрских отложениях по сравнению со среднеюрскими. В нижнеюрских отложениях в разрезе превалируют пласты и линзы песчаников от мелкозернистых, до крупно-зернистых, серого, светло-серого, темно-серого цвета. Аргиллиты и алевролиты образуют прослои между песчаниками. Толщины песчаников в отдельных пластах могут достигать 20 м, иногда они хорошо выдержанны, но в большей части имеют линзовидный характер. По данным сейсморазведки устанавливается наличие толщ, выклинивающихся на склонах крупных тектонических поднятий. Это создает предпосылки для формирования в зонах, примыкающих к линиям выклинивания, литологических ловушек. Наиболее вероятными областями распространения подобных объектов являются северные склоны Яркимбайского и Агыинского выступов.