CC BY
45
О1Ь ЛИР САБ РОТЕМПЛЬ ЛМО БиББТЛМТ]ЛТЮМ ОР EXPLORATJON TRENDS
УДК 553.(981).232
ДОМАНИКОВЫЕ РИФЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ТИМАНО-ПЕЧОРСКОЙ ПРОВИНЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ
И.И.Ениов (Ухтинский государственный технический университет)
Для восстановления палеотектонических условий формирования доманиковых рифовых фаций в статье приведен метод анализа мощностей для центральной части Тимано-Печорской провинции. В результате проведенных исследований автором установлено, что доманиковые рифы на рассматриваемой территории приурочены к древним возвышениям морского дна, при-склоновым частям палеоподнятий, а также прибортовым участкам грабенообразных палеопрогибов. При этом важную роль в формировании рифов играют разломы, которые способствовали относительно быстрому росту органогенных построек.
Ключевые слова: риф; впадина; трансгрессия; регрессия; мощность; разлом; фация; залежь.
При выявлении закономерностей распространения рифов и их прогнозировании на тех или иных участках, с целью поисков залежей нефти и газа как в самих рифовых телах, так и в структурах их облекания, важное значение имеет выбор модели бассейна седиментации, в котором происходило их формирование.
Для Тимано-Печорской провинции принята гипотеза формирования верхнедевонских рифов, разработанная М.М.Грачевским и др. [1], согласно которой на территории провинции с доманикового до малиновско-бобриковского времени существовала аккумуляционно-топографическая впадина, последовательно дельтообразно заполнявшаяся терригенными осадками со смещением стратиграфической последовательности по горизонтали. В трансгрессивные фазы седимен-тационных циклов на аккумулятивных террасах и платформенном шельфе формировались маломощные карбонатные, иногда лагунные отложения, которые по краю заполнявшейся впадины переходили в мощные рифовые образования. По мнению данных исследователей, распределение терригенных и карбонатных пород в изучаемых толщах обусловлено лишь аккумуляци-
онными процессами в палеодепрес-сии без непосредственной связи с тектоникой. Дальнейшее развитие данная гипотеза получила в трудах ряда исследователей.
Для восстановления палеотек-тонических условий формирования доманиковых рифов был использован метод мощностей. Построенная автором статьи карта изопахит подстилающих доманиковые тиманско-саргаевских глинисто-мергелистых отложений (рис. 1) показывает, что к началу доманикового времени на рассматриваемой территории не было единой впадины, а существовали две крупные впадины (или системы впадин). Одна из впадин располагалась на западе изучаемого региона. Она начала интенсивно формироваться в тиманско-саргаевское время. В пределах же ухтинской складки прогиб существовал уже в живет-ский век. Заполнение этой впадины завершилось в ветласян-бельгоб-ское время, когда в ней накапливались мощные толщи песчано-глини-сто-мергелистых пород. Вторая впадина в рассматриваемом регионе располагалась на востоке, в пределах Печоро-Кожвинского мегавала и Мичаю-Пашнинского вала. Она заполнилась песчано-глинистыми осадками в фаменское время.
В центральной и южной частях провинции к началу доманикового времени существовала крупная гряда палеоподнятий, протягивающаяся в меридиональном направлении от Лузской ступени на севере до Омра-Сойвинской — на юге.
Для выявления закономерностей распространения рифов в дома-никовых отложениях, помимо карт изопахит, были составлены палео-тектонические разрезы тиманско-саргаевских и доманиковых образований и дополняющие их соответствующие схемы сопоставления, изучены геологические, промыслово--геофизические и другие материалы.
При этом было установлено, что доманиковые органогенные постройки (рис. 2)часто приурочены к зонам минимальных мощностей ти-манско-саргаевских глинистых пород, что, согласно учению о методах палеотектонического анализа, свидетельствует о возвышениях морского дна, благоприятствовавших зарождению и росту рифов. Для объяснения условий формирования подобных органогенных построек вполне соответствует теория антецедентной платформы. Согласно этой теории, любой уступ и любая банка, расположенные в рифовой зоне, могут рассматриваться как потенциаль-
Рис. 1. КАРТА ИЗОПАХИТ ТИМАНСКО-САРГАЕВСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ И ЮЖНОЙ ЧАСТЕЙ ТИМАНО-ПЕЧОРСКОЙ ПРОВИНЦИИ
1 - скважины; 2 - изопахиты, м; 3 - палеовпадины; 4 - палеоподнятия; границы тектонических элементов: 5 -1 порядка; 6 - II порядка; тектонические элементы: Г3 -Восточно-Тиманский мегавал, До - Седуяхинско-Кипиевская структурная зона, Д1 - Нерицкая ступень, Д2 - Ерсинская впадина, Дз - Омра-Лыжская седловина, Д4 - Ижемская ступень, Ж1 - Печоро-Кожвинский мегавал, Ж2 - Денисовский прогиб, М - Среднепечорское поперечное поднятие, Н1 - Верхнепечорская впадина
ное основание для кораллового рифа и, если позволяют геологические условия, риф может расти и без изменения уровня океана [8, 9].
Подобные рифовые сооружения выявлены в районе скв. Верхняя Сэбысь-1, на Сотчемьюской, Лузской и Низевой площадях. Кар-
та изопахит доманикового горизонта в указанных районах, кроме того, показывает тесную связь его толщины с разломами земной коры, выделенными Л.П.Шиловым и Г.Е.Кузнецовым. Так, полоса увеличенной мощности доманиковых карбонатных образований примыкает к разлому субширотного простирания, протягивающемуся от скв. Ираель-4 к скв. Сотчемью-900. В последней скважине породы до-маникового комплекса достигают толщины 150 м. Северо-западнее намечается другая полоса аномального разрастания толщины домани-ковых карбонатных отложений, составляющая в скв. Верхняя Сэ-бысь-1138 м. Она тяготеет к разлому субширотного простирания.
Севернее, по материалам скважин Лузской площади и скв. Ыд-жид-Седьель-5, вырисовывается третья полоса увеличенной мощности доманиковых пород. Она связывается с широтным разломом. Толщина рассматриваемых карбонатных отложений в скв. Луза-205 достигает 133 м. Еще севернее, на Верхне-Лыжской площади, фиксируется несколько увеличенная толщина описываемых отложений. В скв. 253 она равна 78 м. Есть основание полагать, что по мере приближения к разлому, имеющему северо-западное простирание, толщина комплекса будет возрастать.
На связь рифообразования с разломами земной коры указывают многие исследователи, в том числе и автор статьи [2]. Зоны разрывных нарушений, будучи весьма мобильными, способствовали росту рифовых сооружений.
В подтверждение рифовой природы доманиковых карбонатных пород в данных районах дополнительно могут быть приведены следующие факты. Для доманиковых отложений в описываемых районах характерно резкое изменение толщины на коротком расстоянии. Они отчетливо выделяются высокими электрическими сопротивлениями.
Рис. 2. КАРТА ИЗОПАХИТ ДОМАНИКОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ И ЮЖНОЙ ЧАСТЕЙ ТИМАНО-ПЕЧОРСКОЙ ПРОВИНЦИИ
1 - разломы; 2 -участки распространения рифов и перспективные зоны для поисков залежей нефти и газа в доманиковой карбонатной толще; остальные усл. обозначения см. на рис. 1
В интервалах разрастания толщины для них характерна массивность, проявляющаяся на диаграммах промыслово-геофизических исследований уменьшением дифференциации кривых [2, 3]. Как отмечают А.Я.Кремс, Б.Я.Вассерман, Н.Д.Мат-виевская, в ряде случаев среди пород "доманикового горизонта преобладают мелководные фации — светлоокрашенные известняки, органогенные и органогенно-обломоч-ные, детритовые, биоморфные, участками, несомненно, рифогенные... Эти отложения содержат нормальную морскую фауну, в которой присутствуют брахиоподы, кораллы, строматопоры, остракоды и другие органические остатки" [4, с. 137].
В скв. Верхняя Сэбысь-1, по данным Т.И.Кушнаревой и др., в до-маниковых образованиях развиты массивные, часто органогенные известняки. В них в изобилии присутствуют раковины брахиопод, остра-код, обломки криноидей, кораллов, остатки однокамерных форамини-фер. Сообщество органического мира, наличие детритового материала свидетельствуют о существовании на данном участке нормальной морской обстановки.
В скв. Ираель-9, пробуренной к юго-востоку от скв. Верхняя Сэ-бысь-1, изучаемый разрез существенно отличается от описанного. По материалам Л.И.Филипповой, здесь светлые известняки чередуются с битуминозными породами типично доманиковой фации. В светлых известняках встречена обильная фауна брахиопод, остракод, кораллов, обломки строматопор, водорослей. Помимо того, известняки имеют ряд признаков мелководных отложений: обогащены кластическим материалом, содержат фосфаты, глауконит. Битуминозные же породы характеризуются сообществом фаунистиче-ского материала, указывающим на существование доманиковых фаций. Разрез скв. Ираель-9, на основании приведенных Л.И.Филипповой данных, характеризуется как переход-
ный от мелководного морского к глубоководному доманиковой фации.
В скв. Сотчемью-1, расположенной ближе к вершине выделяемого рифа, темноцветные битуминозные породы развиты лишь в
основании описываемого разреза. В остальной же части преобладают серые и темно-серые известняки, прослоями органогенные, с фауной бра-хиопод, остракод, фораминифер, водорослей, криноидей, амфипор.
Комплекс пород и присутствующие в нем органические остатки свидетельствуют, что в описываемых районах на ряде участков, тяготеющих к разломам, в доманиковое время существовали мелководные нормально морские условия, в экологическом отношении благоприятные для развития рифовых сооружений.
В рассматриваемых районах доманиковые отложения перекрываются песчано-глинисто-мергели-стыми породами ветласянской свиты, толщина которых на вершинных участках предполагаемых рифов сокращается до 10-15 м.
В интервалах разрастания толщины изучаемого карбонатного комплекса, по данным геофизических исследований в скважинах, имеются довольно хорошие коллекторы, которые могут заключать в себе нефть и газ. О наличии коллекторов, кроме того, свидетельствуют следующие факты. В скв. Луза-205 при бурении в доманиковых отложениях на глубине 2080 м началось интенсивное поглощение промывочной жидкости вплоть до полной потери циркуляции. По этой причине в интервалах бурения 2100-2105 м оказалось невозможным отобрать шлам. С глубин 2078,1-2085,2 м поднято 0,4 м керна, представленного светло-серым крупнокристаллическим сильно кавернозным известняком. Керн, извлеченный из этих же отложений в скв. Луза-203, по микроскопическому описанию шлифов сложен доломитом крупнозернистым, пористым. Поры имеют размер от 0,1 до 0,7, реже — до 2 мм.
На Лузской площади в скв. 201 из карбонатных отложений в подошве сирачойской свиты на глубине 1980-1987 м получена легкая нефть дебитом около 10 м3/сут [2]. Нижняя отметка интервала перфорации располагается всего на 15 м выше кровли доманиковых карбонатных пород, имеющих сходную геофизическую характеристику. Есть основание полагать, что в верхней части доманиковые отложения также будут нефтеносными. Сирачой-
ские известняки в этой скважине отделены от доманиковых пачкой глинистых пород толщиной 10 м.
Породы рассматриваемого комплекса опробованы испытателем пластов в скв. Луза-4 на глубине 2000-2020 м. Притока флюида не получено, что свидетельствует о том, что объект опробования был выбран неудачно.
Увеличенная толщина домани-ковых пород в приразломных зонах, помимо отмеченных, характерна также и для других районов. На западных окраинах западной впадины такая картина наблюдается на участках скв. Лачьель-139, Чомкоса-ель-140, 141, Тиманские-3, 4, 13, 16, 20, 27. Однако здесь доманиковые отложения частично размыты, находятся близко от дневной поверхности и вряд ли могут представлять интерес для поисков в них залежей нефти и газа. В породах доманикового горизонта, по материалам Н.В.Кузнецовой [5], мелкие залежи нефти имеются на Верхней Чути и Крохале.
На северо-восточном обрамлении впадины, в районе Щельяюр-ской и Низевой площадей, выделяется протяженная полоса доманиковых органогенных построек северо-западного простирания, контролируемая, по всей вероятности, разломами аналогичного направления.
По литологической характеристике Низевой риф подразделятся на две толщи. Нижняя толща мощностью до 60 м сложена доломитами светло-серыми и коричневато-серыми, крупнокристаллическими, пористо-кавернозными, сульфати-зированными. В ее кровле залегают аргиллиты темно-вишневые, алев-ритистые, тонко- и линзовидно-сло-истые. Верхняя толща мощностью до 70 м представлена доломитами светло-серыми, вторичными, крупнокристаллическими, с прослоями известняков белых, водорослевых, выщелоченных, пористо-кавернозных, участками обломочных [7]. На Низевой площади установлена промышленная нефтеносность доманиковых рифов.
Некоторое увеличение мощности (до 90 м) доманиковых пород отмечается в полосе, протягивающейся от скв. Вис-1 через скв. Южная Айюва-6 на юг. Однако данное разрастание толщины доманиково-го комплекса обусловлено увеличением в его составе глинистых пород и, видимо, не связано с рифообра-зованием. При этом мощность до-маниковых пород изменяется синхронно с колебанием толщины ти-манско-саргаевских отложений. Особенно сильно разрастается мощность глинистой пачки в средней части доманикового горизонта.
Аналогичная картина наблюдается также на Лачьельской, Леккем-ской и Чомкосаельской площадях, расположенных в Юго-Восточном Притиманье, где толщина домани-кового комплекса достигает в некоторых скважинах 120 м. Породы доманикового горизонта здесь сильно глинисты и не представляют существенного интереса для поисков в них залежей нефти и газа.
В восточной части рассматриваемой территории увеличение мощности доманикового комплекса зафиксировано на площадях Мичаю-Пашнинского вала, а также вдоль разломов, примыкающих к нему с запада и востока, на Западно-Соп-лесской площади Среднепечорско-го поперечного поднятия, вдоль разломов, протягивающихся в субмеридиональном направлении, в юго-западной части Печоро-Кожвинско-го мегавала и в районе Ронаель — Чикшино — Западный Керкавож. Некоторые особенности формирования органогенных построек в юго-западной части Печоро-Кожвин-ского мегавала позволяют относить их к рифам, зарождавшимся и развивающимся в прибортовой части древней грабенообразной впадины. Карта изопахит тиманско-саргаев-ских отложений и палеотектониче-ский разрез тиманско-саргаевских и доманиковых пород свидетельствуют, что в тиманско-саргаевское время и, видимо, в последующем существовал глубокий грабеновид-
ный прогиб с амплитудой прогибания не менее 1000 м. В скв. Мутный Материк-1, 2, 3 мощность тиман-ско-саргаевских отложений составляет соответственно 580, 814 и 1001 м. Мощность же доманиковых пород в этих скважинах равна 144, 117 и 34 м, т.е. она максимальная в прибортовой части грабенообраз-ной впадины и резко сокращается при приближении к ее осевой части.
Западная прибортовая часть древнего грабена (ныне Печоро-Кожвинского мегавала) может рассматриваться как весьма перспективная для поисков залежей нефти и газа. Возможно, рифы формировались по бортам этого грабена на всем его протяжении как с запада, так и востока.
На Западно-Соплесской площади Среднепечорского поперечного поднятия выделяется органогенная постройка серповидной формы, приуроченная к склонам палеоподнятия, существовавшего в тиманско-саргаевское время. Продуктивность доманиковых отложений на Среднепечорском поперечном поднятии установлена на Кыр-таельском, Западно-Соплесском месторождениях и Каменской площади. В скв. Кыртаель-13 с глубины 2338-2356 м получен газ дебитом 200 тыс. м3/сут, из интервала 2374-2380 м дебит газа составлял 15 тыс. м3/сут. В скв. Западный Соплесск-82 при испытании пород на глубине 4030-4050 и 4150-4160 м установлен фонтанный приток нефти.
По данным Л.В.Пармузиной [6], на Западно-Соплесском месторождении в доманиковое и соплесское время происходило фомирование рифовых массивов в районе скв. 81, 87. По керну этих скважин рифовые массивы сложены сферовыми, сгустко-во-комковатыми, водорослевыми известняками и вторичными орга-ногенно-реликтовыми доломитами.
Породы доманикового горизонта в пределах Мичаю-Пашнинского вала, даже не представленные органогенными рифообразующими разностями, могут иметь определен-
ный интерес для поисков в них залежей нефти и газа. Здесь имеются положительные структуры, где среди глинисто-кремнисто-карбонатных хрупких пород могут быть трещинные коллекторы. Насыщение дома-никовых отложений нефтью, по данным Н.В.Кузнецовой [5], отмечено на Пашнинской площади.
Органогенные постройки в районе Мичаю-Пашнинского вала возможны вдоль разломов, ограничивающих вал с запада и востока.
Заключение
Концепция формирования до-маниковых рифов не согласуется с гипотезой, развиваемой М.М.Гра-чевским и его последователями.
Доманиковые рифы на рассматриваемой территории приурочены к древним возвышениям морского дна, присклоновым частям палеоподнятий, а также приборто-вым участкам грабенообразных па-леопрогибов.
Важную роль в формировании рифов играют разломы, которые способствовали относительно быстрому росту органогенных построек.
Доманиковые рифы на ряде площадей нефтегазоносны. Они могут содержать залежи нефти и газа на еще недостаточно изученных перспективных территориях.
Литература
1. Грачевский М.М. Корреляция разнофациальных толщ при поисках нефти и газа. Изд. 2-е, перераб. и доп. / М.М.Грачевский, Ю.М.Берлин, И.Т.Ду-
Entsov I.I. (Ukhta state technical university)
бовской, Г.Ф.Ульмишек. — M.: Недра, 1976.
2. Енцов И.И. О влиянии разломов на рифообразование в верхнедевонских карбонатных отложениях южной части Тимано-Печорской провинции // Изв. вузов. Нефть и газ. — 1990. — № 1.
3. Енцов И.И. Семилукско-бурег-ские рифы центральной части Иж-ма-Печорской впадины // Изв. вузов. Нефть и газ. - 1991. - № 1.
4. Креме А.Я. Условия формирования и закономерности размещения залежей нефти и газа / А.Я.Кремс, Б.Я.Вассерман, Н.Д.Матвиевская. — M.: Недра, 1974.
5. Кузнецова Н.В. Распределение залежей нефти и газа в стратиграфическом разрезе Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции // Геология и полезные ископаемые Тимано-Печор-ской провинции. - Сыктывкар: Коми книжн. изд., 1975.
6. Пармузина Л.В. Строение, условия образования и нефтегазонос-ность верхнедевонских отложений северной части Среднепечорского поперечного поднятия и южной части Печо-ро-Кожвинского мегавала. — СПб.: Недра, 2004.
7. Пармузина Л.В. Описание, расчленение и корреляция разрезов верхнедевонского комплекса Тимано-Печор-ской провинции. — СПб.: Недра, 2005.
8. Hoffmeister J.E. The antecedent-platform theory / J.E.Hoffmeister, H.S.Ladd // Jour. geol. — 1944. — V. 52. — № 6.
9. Ladd H.S. Recent reefs // Bull. amer. assoc. petrol. geol. — 1950. — V. 34. — № 2.
© И.И.Ениов, 2013
Илья Иванович Енцов, доцент,
кандидат геолого-минералогических наук, ilihachova@ugtu.net, valente2008@mail.ru.
DOMANIK REEFS OF THE CENTRAL PART OF TIMANO-PECHORA PROVINCE AND PROSPECTS OF THEIR OIL AND GAS POTENTIAL
To reconstruct paleotectonic conditions of Donanik reef facies formation a method of thickness analysis for the central part of Timano-Pechora province is given in the article. As a result of studies carried out the author has established that Domanik reefs on the considered territory are confined to ancient elevations of sea bottom, near-slope parts of paleoelevations, as well as near edged parts of graben-shaped pa-leotroughs. In this case the faults which have favored rather intensive growth of or-ganogene structures play a significant role in reef formation.
Key words: reef; depression; transgression; regression; thickness; fault; facies; pool.
