CC BY
10
выбрасывая в сторону один или два извилистых рукава Как уже говорилось, если включение испытало природную декрепитацию, которая произошла скорее всего из-за подъема всей геологической структуры к дневной поверхности, то оно сформировалось при давлении более 1,5—2 кбар Это в определенной степени подтверждает оценку давления, полученную по номограмме [9]
Двухфазовые углекислотно-водные включения, судя по замерам температур гомогенизации (в среднем 350°С), сформировались при давлении почти 4 кбар Значит, на начальных стадиях параметры образования кварца— температура и давление — повышались А Билаи и Д Толесса [7, 10] считали, что вся кварцевая жила сформировалась на стадии ретроградного метаморфизма Данные изучения первичных ранних включений противоречат этому мнению
Только следующие включения, по ряду признаков являющиеся вторичными, образовывались на ста-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Ермаков Н П Исследования минералообразующих растворов Харьков, 1950
2 Ермаков Н П Геохимические системы включений в минералах М , 1972
3 Ермаков Н П, Долгов ЮЛ Термобарогеохимия М ,
1979
4 Крофорд МЛ, Холлистер Л С Природа метаморфических флюидов по данным изучения флюидных включений // Взаимодействие флюид — порода при метаморфизме / Под ред Дж Уолтера и Б Вуда М , 1989 С 9-48
5 Леммлейн Г Г Образование жидких включений в минерале и их применение в геологической термометрии // Геохимия 1956 № 6 С 630—642
дии снижения температуры и давления, но тогда получается, что давление снижалось быстрее, чем температура Это приводило к тому, что во включениях нарастало избыточное давление по отношению к внешнему давлению Когда оно в крупных включениях примерно в два раза превышало значение прочности кварца на разрыв (около 1,5—2 кбар), то включения растрескивались с образованием серии новых дочерних включений, адаптированных к новым термодинамическим условиям
Заключение Кварцевые жилы месторождений Легадемби и Сакаро формировались в условиях тре-молит-актинолит-тальковых ступеней амфиболито-вой фации метаморфизма Золото в кварцевых жилах, вероятно, появилось позже, на стадиях ретроградного метаморфизма зеленосланцевых фаций При этом давление снижалось опережающими темпами по сравнению с температурой
6 Реддер Э Флюидные включения в минералах В 2 т М , 1978
7 Billay A Y Gold mineralization at Lega Dembi and Sacaro in Megado Greenstone Belt Southern Ethiopia // Auflage Aachen Mamz, 1998
8 Brown P E FLINCOR A microcomputer program for the reduction and investigation of fluid-inclusion data// Amer Mineral 1989 Vol 74 P 1390-1393
9 Brown PE, Lamb WM Mixing of H20-C0, in fluid inclusions, geobarometry and frchean gold deposits // Geoch et Cosmochim Acta 1986 Vol 50 P 847—852
10 Tolessa, D The geology, geochemistry and genesis of Legadembi and Moyale gold deposits, Southern Ethiopia // Braunschweiger Geowiss 1999 Arb 23
Поступила в редакцию 13 04 2004
УДК 552 5 553 96
Е.Е. Карнюшина, Н.А. Коробова, A.JL Корзун
ЛИТОФАЦИАЛЬНЫЙ ПРОГНОЗ СТРОЕНИЯ ПРОДУКТИВНОГО ВЕРХНЕЮРСКОГО ПЛАСТА ПОТАНАЙСКОЙ НЕФТЕНОСНОЙ ПЛОЩАДИ (Западная Сибирь)
Успешные разведка и доразведка нефтегазовых месторождений, залежи которых приурочены к ли-тологическим ловушкам, связаны с прогнозом проницаемых седиментационных геологических тел Генетическая идентификация и прогноз таких объектов требуют проведения крупномасштабных исследований, основанных на изучении цикличности, текстур, вещественного состава отложений и выявлении литофаций с последующим построением се-
диментационных моделей [4] Такие исследования были проведены для продуктивного верхнеюрского пласта Ю,2 абалакской свиты на Потанайской нефтеносной площади, расположенной на северо-востоке Шаимского вала, входящего в состав Приуральской нефтегазоносной области Западно-Сибирского бассейна (рис 1)
Методика работ и интерпретация полученных результатов базировались на опыте седиментологичес-
Рис 1 Схема расположения площади исследования [2] 1 — По-танайская площадь, 2 — Приуральская нефтегазоносная область
ких исследований, изложенных в ряде известных публикаций [1—3, 5—8].
Абалакская свита оксфорда—кимериджа суммарной мощностью до 30 м залегает с размывом на нижне-среднеюрских отложениях тюменской свиты либо трансгрессивно перекрывает кору выветривания доюрского комплекса (рис 2) Изучена эта свита по керну 15 разведочных скважин Продуктивный пласт Ю,2 толщиной 4—15 м выделяется в нижней части свиты, ее верхняя часть относится к пласту Ю,1 В строении изученного пласта преобладают песчаники, алевролиты, ритмиты песчано-алевролитового и алев-ролитово-песчаного состава Грубообломочные и кар-бонатно-терригенные породы имеют подчиненное значение По соотношению основных типов пород и с учетом процентного содержания песчаников (П, %) для пласта Ю,2 выделены следующие литофации гру-бообломочная, гравийно-песчаная, существенно песчаная, песчаная, алевропесчаная, песчано-алеврито-вая, алевритовая и карбонатно-терригенная Терри-генные образования по составу породообразующих компонентов относятся к олигомиктовым разностям и грауваккам (рис 3)
Литофации
В западной части площади прослежены грубооб-ломочная, гравийно-песчаная, песчано-алевритовая и алевритовая литофации (рис 4)
Грубообломочная литофация (П<10%) описана в верхней части интервала 2109—2118 м скважины 104 Это нефтенасыщенные трещиноватые конглобрек-чии, брекчии и гравелиты суммарной толщиной 3,1 м, залегающие выше выветрелых поликомпонентных метабрекчий доюрского комплекса
Снизу вверх в составе пласта Ю,2 наблюдаются три циклита
— 1-й циклит (вскрыто 0,7 м) сложен в основании конглобрекчиями (0,55 м) из продуктов перемыва юрских отложений Их прямоугольные фрагменты (3x4 см) и более крупные угловатые обломки имеют серые окраски и представлены крупнозернистыми олигомиктовыми алевролитами с обильным содержанием углефицированных растительных остатков Выше залегают желтовато-бежевые гравелиты (0,15 м) Они содержат материал дезинтегрированных поликомпонентных метабрекчий из коры выветривания, и в частности обломки выветрелых метапесчаников с размерами до 1 см с характерными для этих образований сферолитами сидерита,
— 2-й циклит редуцирован и представлен брекчиями толщиной 0,4 м, нефтенасыщенность которых усиливается вниз по разрезу Брекчии состоят из обломков с размерами от 1x2 см и более песчаников желтовато-серых и серых, мелкозернистых, гравелис-тых, насыщенных витринитизированными растительными остатками и биотурбированных,
— 3-й циклит вскрытой толщиной 1 м состоит из трех элементов Нижний элемент циклита (эц) толщиной 0,5 м представлен брекчиями из крупных обломков желтовато-серых алевропесчаных пород (длина обломков 5—7 см, диаметр соизмерим с поперечным сечением керна либо превосходит его, т е более 7 см) Заполнителем служит песчаный разнозернистый материал, образующий затеки шириной от 0,5 до 1,5 см В брекчиях встречаются крупные обломки углефицированных древесных стволов, покрытых пленками битума с ореолами окисления Средний эц (0,15 м) — конглобрекчии из фрагментов (от 1x2 см до видимой ширины 6 см в поперечнике) коричнево-бежевых раз-нозернистых гравелистых биотурбированных песчаников Конглобрекчии практически не содержат заполнителя, нарушены через 3—5 см трещинами шириной до 1 мм Межобломочное пространство и трещины заполнены нефтью Верхний эц (0,35 м) — гравелиты кварцево-граувакковые серые, с полого наклоненными белесыми линзами, обогащенными кварцем и каолинитом
Гравийно-песчаная литофация (П=90—80%) руслового генезиса выделена в разрезе скважины 100 Пласт Ю,2 имеет здесь толщину 6,9 м, но вынос керна составляет менее 50% вследствие слабой уплотненности практически бесцементных гравийно-песчаных нефтеносных пород, изобилующих битумными пленками и вскрытых в верхней части интервала 2117— 2124 м (I пачка) и в нижней половине интервала 2110-2117 м (II и III пачки)
I пачка вскрытой толщиной 1,3 м сложена гра-вийно-песчаными циклитами, среди которых только верхний из них толщиной 0,5 м относительно полно охарактеризован керном
В основании пачки на каолинитизированной до-юрской коре выветривания залегают по резкой неровной границе бурые гравелиты с обильной примесью углефицированных растительных остатков Гравелиты
ЮЗ
Скважина 111
св
Скважина 104
Скважина 1002
Доюрский комплекс
) ДО( i О Д ( 1 О о о 2 • • 3 4
Рис 2 Схема сопоставления пласта Ю[2 по линии 1—1 1 — конглобрекчии и брекчии, 2 — гравелиты, 3 — песчаники, 4 — ритмиты алевролитово-песчаные и песчано-алевролитовые, 5 — алевролиты Направление линии сопоставления скважин см на рис 4
состоят из угловатых и полуокатанных зерен (с размерами до 2—3 мм) кварца, кварцитов и обломков измененных выветриванием метаморфических пород Количество крупно-среднезернистого песчаного, существенно кварцевого заполнителя достигает 50% Цементируется обломочный материал хорошо окристал-лизованным каолинитом Таким образом, базальные гравелиты наследуют минеральные компоненты до-юрского комплекса и тюменской свиты
Выше по разрезу появляются более окатанные зерна кварца, их размер постепенно уменьшается В верхней половине пачки описаны мелкозернистые олигомиктовые песчаники с порово-пленочным цементом (до 10%) хлорит-каолинитового состава В отдельных порах наблюдаются аутигенный кристаллический кальцит и пирит
II пачка (вскрыто 1,1 м) и III пачка (вскрыт 1,0 м) имеют существенно песчаный состав с тенденцией к убыванию медианного диаметра зерен вверх по разрезу В кровле II пачки залегают косослоистые гравелиты (вскрыто 0,03 м), заполняющие врез в подстилающих линзовидно-косослойчатых песчаниках Гравелиты содержат обильные включения фрагментов из разрушенных угольных пластов тюменской свиты и остатки унифицированных стеблей растений
Песчано-алевритовая литофация (П до 30%) имеет признаки, характерные для обстановки формирования прирусловых валов В скважине 111 эти признаки отражены в строении I, II и III пачек (интервалы 2196—2201, 2190,3—-2195,3 м и нижняя часть интервала 2183,4—2187,7 м соответственно)
I пачка состоит из одного крупного циклита вскрытой толщиной 3,55 м Нижний эц (0,5 м) — песчаники, залегающие на темно-серых алеврогли-нистых пойменных отложениях тюменской свиты по неровной границе с признаками размыва Косая слоистость песчаников подчеркивается сменой окраски снизу вверх от желто-бежевой (0,2 м) до различных оттенков серого цвета в слойках, чередующихся через 2—3 см (до 7 см) Внутри них косые разнонаправленные средне- и мелкозернистые песчаные пропластки (толщиной в несколько миллиметров) образуют пере-крестно-косослойчатые парные серии
Состав песчаников олигомиктовый, для преобладающего в нем кварца характерны угловатые, нередко гипидиоморфные зерна Отмечены следы регенераци-онных каемок, которые корродированы пиритизиро-ванным битумом, заполняющим поры диаметром 0,1—0,12 мм
Верхний эц (3,05 м) — алевролитово-пес-чаные ритмиты, состоящие из горизонтального и волнисто-линзовидного чередования желто-серых мелкозернистых песчаников (по 3—4 см) и буровато-серых разнозернис-тых алевролитов (по 1—1,5 см) Внутренняя текстура некоторых из этих слойков перекрестная косослойчатая На плоскостях напластования иногда наблюдаются скопления и отпечатки тонких фрагментов унифицированных растительных тканей
Песчано-алевролитовые ритмиты имеют олигомиктовый состав, содержат прерывисто регенерированные зерна кварца, обладают гидрослюдистым пленочным цементом в количестве не больше 10%, в единичных случаях отмечен каолинит
II пачка вскрытой мощностью 4,5 м состоит из четырех существенно алевритовых циклитов толщиной 1—1,5 м Их толщина увеличена за счет более крупных средних и верхних элементов циклитов, представленных алевролитово-глинистыми ритмитами Для последних характерны брекчирован-ность и многочисленные зеркала скольжения, связанные с оползанием и биотурба-цией отложений в процессе седиментогенеза
В составе терригенных отложений этой пачки уменьшается количество кварца, увеличивается доля полевых шпатов и обломков пород, среди которых значительна примесь переотложенных фрагментов ритмитов из подстилающих одновозрастных отложений В составе цемента помимо преобладающего каолинита отмечается аутигенный сидерит, который нередко образует микроконкреции
III пачка вскрытой мощностью 1,95 м представлена трехчленным циклитом с желто-бурыми кососло-истыми песчаниками (в основании вскрыто 1,2 м), которые перекрыты размытыми в кровле песчано-алевролитовыми ритмитами (0,3 м) На их размытой поверхности залегают алевролитово-глинистые серо-цветные ритмиты (0,6 м), которые рассматриваются как образования заиливающегося прируслового вала
Песчаники наиболее крупных нижних эц имеют открытую пористость (Пот) 17—21%, их максимальный коэффициент проницаемости достигает 70 мД В ритмитах верхних пачек пористость составляет 10—19%, А"пр изменяется от 0,1 до 1,1 мД
Алевритовая литофация (П до 20%) выделена в скважине 114 по характерным особенностям разреза, вскрытого в интервале 2152—2157 м, где выход керна составил 4,6 м В нижней части интервала на ожелез-ненные породы доюрской коры выветривания по неровной границе налегают отложения абалакской свиты В них снизу вверх выделены две пачки
I пачка мощностью 2,3 м сложена разнозернисты-ми алевролитами, цвет которых изменяется от корич-
Кварц
75 1 50 25
Скважины
О 1002 1
а 111 А 106 V 100
о 108 CS 9001 о 104
А 6003 О 110 □ 114
Рис 3 Классификационная диаграмма обломочных пород пласта Ю| знаками с черной заливкой показаны нефтесодержащие разности Поля диаграммы и соответствующие группы обломочных пород, по [9] 1 — кварцевые, 2 — олигомиктовые, 3 — аркозовые, 4 — полевошпатовые, 5 — кварцевые граувакки, 6 — полевошпатовые граувакки, 7 — собственно граувакки
невато-серого с вишневым оттенком в основании пачки до серого и светло-серого вверх по разрезу Пачка состоит из двух циклитов
— 1-й циклит (1,82 м) сложен преимущественно крупнозернистыми алевролитами нижнего эц Они содержат примесь гальки с размерами от 1x1 до 3,5x2 см и гравия с диаметром 2—3 мм Грубообломочный материал представлен катаклазированным кварцем и измененными породами коры выветривания Текстурные разности алевролитов — горизошальные и косолинзовидные — переслаиваются через 0,15—0,7 м Разности с горизонтальными текстурами содержат на плоскостях напластования отпечатки стволов кустарниковых растений и листьев, унифицированный детрит, нередко пиритизированный Текстуры нарушены ходами илоедов и следами оползания осадка, на поверхностях слоев наблюдаются карманообраз-ные врезы Алевролиты по составу относятся к квар-цево-граувакковым разностям с поровым полиминеральным глинистым цементом (до 30%) Верхний эц (0,12 м) — аргиллиты с горизонтальной слоистостью, они залегают по ровной четкой границе,
— 2-й циклит (0,38 м) является редуцированным, представлен сероцветными кварцево-граувакковыми алевролитами
II пачка мощностью 1,7 м состоит из двух циклитов
□ О'П-ЕЗ 'ЕЗСЗ 'ЕЛ 8ЕЭ' И -И 12ЕЗ
Рис 4 Схема литофаций и песчанистости пласта Ю) 1—8 — литофации с учетом песчанистос-ти (П, %) 1 — гравийно-песчаная (П>80%), 2 — существенно песчаная (П>80%), 3 — песчаная (П=50—80%), 4 — алевропесчаная (П до 50%), 5 — песчано-алевритовая (П до 30%), 6 — алевритовая (П до 20%), 7 — карбонатно-терригенная (П=15—20%), 8 — грубообломочная (П до 10%), 9 — границы литофаций (сплошные линии — установленные, штриховые — предполагаемые), 10 — участки отсутствия отложений пласта Ю( , 11 — скважины, 12 — линия сопос-
тавления отложений пласта Ю
— в основании 1-го из них залегают светло-серые мелкозернистые песчаники и алевролиты (0,23 м) с линзовидно-косослоистой текстурой, средним и верхний эц (0,55 и 0,22 м соответственно) представлены алевролитово-глинистыми и глинисто-алевролитовы-ми биотурбированными ритмитами,
— 2-й циклит (0,55 м) Нижний эц (0,05 м) — песчаники бурые, мелкозернистые Верхнии эц (вскрыто 0,5 м) — глинисто-алевролитовые ритмиты линзовидные, биотурбированные, налегают на песчаники по резкому неровному контакту
В восточной части площади распространены существенно песчаная, алевропесчаная, песчаная и карбонатно-терригенная литофации (рис 4)
Существенно песчаная лито-фация (П=90—100%) связана с формированием прирусловых и приустьевых валов и прослеживается в виде прерывистой полосы с севера от скважины 1002 на юг-юго-восток к скважинам 110 и 9001
В скважине 1002 песчаная литофация полигенных валов неравномерно охарактеризована керном на глубинах залегания пласта от 2171,1 до 2183,1 м Снизу вверх прослежено 5 пачек I пачка (0,9 м) представлена двумя редуцированными цикли-тами
— 1-й циклит (0,1 м) сложен серыми мелкозернистыми песчаниками, расслоенными через 1,5—2 см горизонтальными линзочками и волнистыми слойками темно-серых алевролитов толщиной 0,1—0,15 см От почвенного горизонта в кровле тюменской свиты и от вышезалегающего циклита эти сероцветные песчаники отделяются по резким неровным границам со следами эрозионных врезов,
— 2-й циклит (0,8 м) представлен перекрестными кососло-истыми сериями коричневато-серых среднезернистых песчаников и гравелитов
Песчаники I пачки олиго-миктовые, средне и хорошо отсортированы, малоцементные, со значительной долей межзерновых пор с размерами 0,1—0,2 мм Контакты между зернами прямолинейные и конформные Первичный цемент в количестве не более 10% (реже 15%) представлен хорошо окристаллизо-ванным каолинитом, иногда с примесью хлорита В качестве поздних генераций цемента можно рассматривать битум, который, как и пирит, не только заполняет поры, но также пропитывает глинистый цемент и корродирует обломочные зерна Это типично для битумной зоны, формирующейся при подтягивании водонефтяного контакта вверх вследствие естественного либо техногенного разрушения залежи
Максимальная величина Кпр составляет 160 мД и наблюдается в гравелитах, залегающих в кровле этой пачки Проницаемость пород ниже кровли значительно меньше вследствие заполнения пор битумом и пиритом и изменяется от 3,5 до 23 мД
II пачка вскрытой мощностью 4 м состоит из пяти песчаных циклитов, сформировавших приустьевой вал Его нижняя часть образовалась в наземных условиях, а верхняя — в подводных и несет следы воздействия русловых проток В кровле распространены отложения зарастающего наземного прируслового вала
Толщина циклитов по мере возрастания степени их мористости увеличивается снизу вверх по разрезу от 0,5 до 1,1 м Слагающие их бурые песчаники обладают косослоистыми однонаправленными, перекрестными и мульдообразными текстурами Иногда в верхней части циклитов прослеживается линзовидная слоистость, характерная для вершин прирусловых валов Блестящие черные и коричневато-черные битумные пленки толщиной 1—3 мм наблюдаются на горизонтальных и слабонаклонных сколах керна через неравномерные промежутки от нескольких сантиметров до 30 см и более, маркируя стабилизацию перемещающегося водонефтяного контакта (рис 5)
Песчаники II пачки средне- и мелкозернистые, очень хорошо отсортированы, по составу олигомикто-вые Они отличаются появлением в их составе примеси вулканомиктового материала, представленного ожелезненными и карбонатизированными фрагментами эффузивов среднего состава, а также усилением регенерации зерен кварца Есть изменения и в составе цемента, в котором присутствуют гидрослюды и гид-рослюдисто-монтмориллонитовые минералы
В породах наблюдаются свободные поры с диаметром 0,1—0,3 мм, составляющие до 10% от площади шлифа Пот песчаников II пачки составляет 14— 23,3%, Кпр — от 0,7 до 1475 мД Наиболее высокой проницаемостью обладают песчаники подводного приустьевого вала А"пр минимален для отложений вершинной части зарастающего прируслового вала, образования которого залегают в кровле описанной пачки
III пачка (1,5 м) состоит из трех песчаных циклитов двухчленного строения, слагающих тело прируслового наземного вала, осложненного русловым врезом в его верхней части Толщина циклитов возрастает снизу вверх от 0,37 до 0,72 м В их основании залегают мелкозернистые сероцветные песчаники, в верхней части — подчиненные по толщине алевролиты, 2-й циклит редуцирован и представлен только частично размытым песчаным элементом Мульдооб-разные и волнистые текстуры пород нарушены корневыми системами, следами оползания и синседимента-ционного переотложения
В составе олигомиктовых обломочных пород отмечен кварц с многочисленными газово-жидкими и рудными включениями, среди плагиоклазов часто наблюдаются зерна, замещенные серицитом либо сос-сюритизированные В отдельных прослоях количество полиминерального глинистого цемента увеличивается до 15% В зависимости от этого Пот варьирует от 10,5% в глинистых разностях до 21,6% в малоцементных песчаниках, Кпр которых достигает 551 мД, что
О 5 10 см
Рис 5 Нефгенасыщенные песчаники приустьевого наземного вала с пленкой битума на плоскости напластования, скважина 1002, глубина кровли образца 2181,17 м
характерно для отложений нижней части прируслового вала В вышезалегающих образованиях Кар не превышает 12 мД
IV пачка (0,77 м) состоит из одного циклита с неровными верхним и нижним контактами, осложненными эрозионными врезами Нижний гравийный эц соответствует обстановке накопления приустьевого наземного вала Верхний эц сложен конглобрекчия-ми, сформированными под действием промывающей вал протоки Цвет этих отложений буровато-серый, текстуры перекрестно-косослоистые Размер гравийных окатанных и полуокатанных зерен составляет 1— 1,5 мм, они представлены кварцитами (60%) и кварцем (30%) Заполнителем служит песчаный мелкозернистый и глинистый материал, составляющий суммарно до 10—15% Заполнитель частично пиритизи-рован В брекчиях помимо аналогичных по составу зерен и заполнителя присутствуют обломки кремнис-то-серицитовых выветрелых пород, синседиментаци-онные окатыши и угловатые фрагменты глинисто-алевритового состава диаметром до 2 см
Открытая пористость грубообломочных пород варьирует незначительно — от 11,3 до 15,9%, К^ — от 13 до 36 мД
V пачка вскрытой мощностью 2,4 м состоит из окрашенных в бурый цвет существенно песчаных накоплений наземного прируслового вала, перекрытого частично песчано-алевритовыми отложениями его подводного аналога
Для отложений наземного вала характерны нарушенные корнями растений косослоистые и линзовид-ные текстуры В составе обломочных пород все большую роль играют вулканомиктовые компоненты, и в кровле пачки отмечаются их карбонатизированные и хлоритизированные остроугольные фрагменты Глубинный уровень появления дополнительной вулкано-кластики фиксируется снижением пористости от 19— 23,5% в нижней половине пачки до 14—7% в ее верхней части Кпр также уменьшается от 30—538 до 11— 13 мД и до десятых долей миллидарси соответственно
На примере различных генетических типов отложений, вскрытых скважиной 1002, установлено, что наибольшая однородность открытой пористости характерна для коллекторов, которые формировались в
о £ <В Я э-о о.
е
&
л У
50
5 10 15 20 25
Отложения приустьевого подводного вала, скважина 1002
50-
—I-1—Г
5 10 15 20 25
Отложения прируслового подводного вала, скважина 1002
50
50-
-т-Г—
5 10 15 20 25
Отложения приустьевого наземного вала, скважина 1002
50-
-И
—I-1-г—
5 10 15 20 25
Отложения подводного русла, скважина 1002
протоке подводной дельты Наибольший разброс значений Пот наблюдается для образований прируслового вала в наземной части дельты (рис 6) Оптимальными коллекторскими свойствами обладают песчаники приустьевого вала в зоне переменных континентальных и бассейновых обстановок седиментации Дебит нефти из таких песчаников превышает 100 т/сут
В скважине 900] (интервал 2103,8—2109,2 м) на дезинтегрированных кремнисто-серицитовых белесых породах доюрской коры выветривания залегают по косо ориентированному неровному контакту несцементированные дресвяники (0,02 м) делювиального генезиса с размерами обломков до 1,5 см Обломки представлены кремнисто-серицитовыми породами, кварцитами и кварцем Участками заполнителем является лимони 1 Аутигенные кристаллы пирита с размерами 0,05 мм образуют вкрапления (до 15%) Трещины в обломках заполнены каолинитом
Выше фрагментарно, с большими пропусками в отборе керна вскрыты песчаные образования, обла-
5 10 15 20 25 П„,%
Отложения прируслового наземного вала, скважина 1002
Рис 6 Гистограммы распределения открытой пористости (Пот) в песчаниках различных генетических типов, скважина 1002
дающие признаками, характерными для обстановок формирования приустьевых наземных валов В них наблюдаются разнонаправленная косая слоистость и унифицированные растительные фрагменты длиной до 1,5 см
Песчаники мелкозернистые, с гравием (до 20%), среднеотсортированы, по составу относятся к кварцевым грауваккам (рис 3) Цемент преимущественно карбонатный поровый, составляет до 10—15% Нередко карбонаты выщелочены и образовавшиеся пустоты не заполнены Пленки гидрослюды и каолинита имеют подчиненное значение
Выше описаны серые и зеленовато-серые мелкозернистые песчаники со сложной косой разнонаправленной слоистостью (вскрытая толщина 0,85 м) На плоскостях напластования отмечается обилие унифицированных растительных стеблей Цемента в песчаниках менее 10%, он гидрослюдисто-каолинитовый, пленочно-порового типа, распределен неравномерно В виде пятен наблюдается также регенерационный кварцевый цемент Остаточный битум и связанный с ним пирит иногда выполняют роль порового цемента Встречаются поры выщелачивания с остатками некогда заполнявшего их кальцита
В интервале 2098,6—2093,5 м с большим пропуском в отборе керна описаны песчаники вскрытой мощностью 0,5 м Они мелко-среднезернистые, часто содержат значительное количество гравия, их цвет серый, зеленовато-серый, белесый Среди текстур преобладают линзовидно-косослоистая и мульдооб-разная
В самой верхней части пачки встречены белесые мелкозернистые, плохо отсортированные песчаники со значительным содержанием угловатых крупнопесчаных и гравийных зерен В составе этих песчаников увеличивается количество обломков пород, появляются фрагменты измененных эффузивов, возрастает количество полевых шпатов Цемент (15%) представлен доломитом и полиминеральным глинистым веществом, которое образует пленки вокруг зерен и заполняет поры
Алевропесчаная литофация (П=40—50%) выделена в скважине 106, где в продуктивном интервале 2112—2118,7 м, охарактеризованном 5,4 м керна, снизу вверх прослеживаются две пачки
I пачка вскрытой мощностью 1,1 м представлена крупным циклитом, сложенным зеленовато-серыми песчано-алевролитовыми косослоистыми ритмитами и серыми крупнозернистыми алевролитами, содержащими унифицированные обломки древесины и рассеянный гравий
Алевролиты образуют нижний эц (0,1 м) и характеризуются косой клиновидной слоистостью с углами наклона слойков к горизонту около 30" Алевролиты кварцево-грауваккового состава слабо опесчанены, хорошо отсортированы, их зерна полу- и хорошо окатаны, между ними преобладают контакты точечные и тангенциальные Равномерный пленочно-поровый первичный цемент гидрослюдисто-хлоритового состава не превышает 5% Он импрегнирован "сыпью" аутигенного кальцита Пленки битумов и обособления в порах пирита формируют вторичный пятнисто распределенный цемент
Песчано-алевролитовые ритмиты, содержащие гравийную примесь и включения углефицированного растительного детрита, слагают верхний эц (1 м) Они обладают линзовидной косой слоистостью
II пачка вскрытой мощностью 4,4 м сложена двухчленными песчано-алевритовыми циклитами, толщина которых варьирует от 0,2 до 1,2 м Породы в основном сероцветные, в двух верхних циклитах бурые Их нижние элементы представлены мелкозернистыми песчаниками, верхние элементы — крупнозернистыми алевролитами Текстуры пород кососло-истые, иногда с характерными знаками симметричной ряби, с амплитудой 1—1,5 см и следами протоковых врезов Встречаются текстуры, нарушенные синседи-ментационным оползанием либо биотурбацией По всему керну рассеяны гравий диаметром 2—3 мм, ожелезненные обломки белемнитов гравийно-мелко-галечной размерности и фрагменты растительного детрита Отмечаются текстуры, нарушенные ходами илоедов
Верхняя часть этой пачки характеризуется увеличением роли песчаников, среди которых преобладают белесо-серые мелкозернистые кварцево-граувакковые разности Песчаники обычно содержат примесь гравия, средне и хорошо отсортированы, зерна полуокатаны Вверх по разрезу отмечается увеличение коли-
Рис 7 Цикличность отложений приустьевого подводного вала, периодически промываемого протоками (фрагмент строения пласта Ю,2 в скважине 108) 1—песчаники, 2 — песчано-гравийные породы, 3— примесь гравия в песчаниках, 4 — углефицированный растительный детрит, 5—7— текстуры 5—6— косослоистые (5— параллельные, 6— с чередованием срезанных серий), 7 — мульдообразные
чества угловатых зерен и изменение состава песчаников на полевошпатово-граувакковый В таких разностях присутствуют обломки створок моллюсков и фрагменты белемнитов Цемент в песчаниках порово-го, пленочно-порового типа, содержание его составляет 10—20% По составу он преимущественно глинистый и карбонатный аутигенный, реже наблюдается пирит Иногда в роли цемента выступает битум
Полевошпатово-граувакковые крупнозернистые алевролиты, а также мелко- и разнозернистые песчаники в верхней части пачки имеют бурый цвет, содержат многочисленные фрагменты углефицированных стеблей, иногда занимающих вертикальное положение в керне. Вблизи стеблей текстуры нарушены наиболее сильно, в том числе отмечаются следы оползания Характерна пятнистая окраска вследствие неравномерного распределения битума между фрагментами взломанного осадка Цемент в этих песчаниках и алевролитах аналогичен типу, охарактеризованному выше для кварцево-граувакковых разностей
Открытая пористость алевролитов варьирует от 7,6 до 14,4%, проницаемость не превышает десятых долей миллидарси
Песчаная литофация (П=50—80%) охарактеризована в интервале 2155,5—2160 м скважины 108, где присутствует продуктивная пачка двухчленных цик-литов с суммарной вскрытой мощностью 4,2 м Нижние эц гравийные или гравийно-песчаные, их толщи-
Рис 8 Продуктивные олигомиктовые песчаники пласта Ю^ Скважина 108, интервал 2155,5—2160 м А — поры, заполненные битумом (образец 10 в 3,56 м от начала керна), Б — поровый каолинитовый цемент, пропитанный нефтью (образец 9 в 2,86 м от начала керна) Вверху
николи параллельны, внизу скрещены
на составляет 0,04—0,15 м, верхние элементы толщиной 0,1—0,9 м построены песчаниками (рис 7) Породы имеют желтый либо серый цвет с различными оттенками — от белых до бурых в зависимости от степени нефтенасыщения Наиболее сильно насыщена нефтью нижняя часть пачки На разных глубинных уровнях в песчаниках отмечаются черные и буро-черные блестящие пленки битума толщиной до 3 мм
Песчаники мелко- и среднезернистые, хорошо и среднеотсортированы, обладают разнообразными ко-сослоистыми текстурами — однонаправленными, перекрестными, линзовидными, мульдообразными Состав обломочных пород характеризуется тенденцией к изменению снизу вверх от олигомиктового до кварцево-грауваккового Состав цемента так же не остается постоянным в низах пачки он смешанный — глинистый, частично кварцевый регенерационный и пиритовый Пирит нередко образует микроконкреции диаметром до 0,8 мм Иногда битум заполняет поры либо пропитывает каолинитовый цемент (рис 8, А, Б) В верхней части разреза появляется карбонатный цемент Его количество обычно не превышает 10— 15%, вблизи кровли количество карбонатов в цементе составляет до 20%, на отдельных участках карбонаты образуют микроконкреционные стяжения
Физические свойства олигомиктовых песчаников, распространенных в нижней половине пачки, зависят от их структуры и характера цемента Пот изменяется от 8 до 24%, А"пр варьирует в большом диапазоне — от нескольких единиц миллидарси до 700 мД В кварцевых граувакках верхней части разреза при значимых величинах открытой пористости (8—17%) Кщ> не превышает 0,9 мД
Карбонатно-терригенная литофация (П=15— 20%) охарактеризована в скважине 6003 (интервал 2153,65—2157,15 м), где описана пачка сероцветных циклитов, залегающая на породах тюменской свиты по неровной границе со следами размыва
Пачка мощностью 2,8 м состоит из четырех циклитов Вверх по разрезу их толщина увеличивается от 0,3 до 1,1 м. Состав нижних элементов изменяется от гравийно-песчаного до алевритового и происходит выполаживание косой слоистости Верхние эц представлены глинисто-алевролитовыми ритмитами, степень карбонатности которых увеличивается вверх по разрезу, где встречаются обломки белемнитов и фрагменты неопределимой фауны
Среди песчаников и алевролитов преобладают кварцево-граувакковые разности Цемент в них смешанный — глинистый и карбонатный, по типу ба-зально-поровый, его количество достигает 20—30%
Среди карбонатов установлен сидерит Иногда отмечаются участки его выщелачивания Алевролиты нередко пиритизированы Значения пористости алевритовых пород варьируют от 7,6 до 14,4%, проницаемость не превышает десятых долей миллидарси
Обстановки седиментации
Позднеюрская седиментация проходила в условиях аридизации климата, о чем свидетельствуют такие признаки, как появление бурых, желтых, пестрых окрасок отложений, увеличение степени их полимиктовости и карбонатности вверх по разрезу Характер цикличности, текстур, структур и ли-тофаций позволяет выделить обстановки осадконакопления в зонах наземной и подводной дельты (рис 9)
Наземная часть дельты находилась в западной части площади с достаточно расчлененным палео-рельефом, где описаны грубообло-мочная, гравий но-песчаная, пес-чано-алевритовая и алевритовая литофации
Русловому аллювию соответствуют грубообломочная и гравий-но-песчаная литофации Цикличное строение грубого аллювия обусловлено чередованием брекчий и конглобрекчий, возникших при обрушении в русло реки и частично переработанных в водном потоке коренных пород берега, который состоял из разнородных образований коры выветривания и переотложенных аллювиальных образований тюменской свиты Обломки осадочных пород этой свиты слагают обычно гравийные части циклитов (скважина 104) Гравийно-песчаные русловые циклиты встречены северо-западнее, в скважине 100 Они сложены хорошо отсортированным обломочным материалом с однонаправленной косой слоистостью и включениями углефицированного растительного детрита, породы практически бесцементны (скважина 100) Отложения прирусловых валов представлены песчано-алевритовыми циклитами, обладающими характерными текстурами (скважина 111), в межрусловых участках распространены алевролиты и глинистые породы с горизонтальной и линзовидной слоистостью, содержащие рассеянный грубообломоч-ный материал и обломки углефицированной древесины (скважина 114)
Дельта, периодически заливаемая морскими водами, построена песчаными валами, осложненными эрозионными врезами промывавших их проток (скважины 1002, 9001, 110) Эти песчаные тела дугообразно окаймляют зону наземной дельты
Рис 9 Схема обстановок седиментации пласта Ю[ 1—2 — русла (1 — наземные, 2 -подводные), 3 — прирусловые валы, 4 — приустьевые валы, 5 — межрусловые участки, 6 -лагуны Остальные знаки см на рис 4
Подводная дельта охарактеризована на северо-востоке Потанайской площади, где образовались песчаные валы, содержащие включения фрагментов фауны (скважины 106, 108) Вероятно, перед приемным бассейном были лагуны, в которых формировались карбонатно-терригенные отложения, подобные описанным в скважине 6003
Выводы 1 Процессы седиментогенеза в дельтовой системе — ведущий фактор распределения пород-коллекторов пласта Ю [2 на Потанайской площади
2 Оптимальными коллекторскими свойствами обладают олигомиктовые и кварцево-граувакковые песчаники прирусловых и приустьевых валов в подводной и в периодически заливаемой морскими водами частях дельты
3 Наиболее перспективные аккумулятивные тела, рекомендуемые для доразведки, расположены в восточной части площади, где они образуют дугообразную зону прерывистых песчаных линз субмеридионального простирания
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Ботвинкина Л Н, Алексеев В П Цикличность осадочных толщ и методика их изучения Свердловск, 1991
2 Вассоевич Н Б Уточнение понятий и терминов, связанных с осадочными циклами, стадийностью литогенеза и нефтегазообразования // Основные теоретические вопросы цикличности седиментогенеза М , 1977 С 34—58
3 Геология и полезные ископаемые России Т 2 Западная Сибирь СПб , 2000
4 Карнюшина ЕЕ, Коробова НИ, Корзун АЛ и др Литологические исследования для локального прогноза нефтеносности (на примере продуктивных толщ Шаимско-го вала и Красноленинского свода Западной Сибири) //
Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа Мат-лы седьмой Междунар конф М , 2004 С 235—238
5 Крашенинников Г Ф Учение о фациях М , 1971
6 Обстановки осадконакопления и фации / Под ред X Рединга В 2 т Т 1 М , 1990
7 Периодические процессы в геологии / Под ред Н В Логвиненко Л , 1976
8 Шанцер ЕВ Очерки учения о генетических типах континентальных осадочных образований М , 1966
9 Шванов В Н Петрография песчаных пород (компонентный состав, систематика и описание минеральных видов) Л, 1987
Поступила в редакцию 24 02 2004
УДК 502 550 4(470 65) Е.В. Пряничникова
ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ГОРНОРУДНЫХ РАЙОНАХ (на примере Северной Осетии)
Горные районы — территории с особой уязвимостью к антропогенному воздействию и высоким риском экологических и техногенных катастроф Учитывая, что Северный Кавказ обладает репрезентативными для молодых горных сооружений природными характеристиками и особой значимостью экологических проблем, участники I Международной конференции "Экологические проблемы горных территорий" (г Владикавказ, октябрь 1992 г) рекомендовали рассматривать Северную Осетию как оптимальный полигон для отработки новых технологий и апробации научных разработок в горной экологии
Экологические проблемы, связанные с деятельностью горно-обогатительных комбинатов, обусловлены как составом перерабатываемых руд и горных пород, так и технологией их добычи и обогащения К наиболее интенсивным факторам загрязнения окружающей среды вокруг горно-обогатительных комбинатов относятся стоки водоотлива из подземных горных выработок и обогатительных фабрик, дефляция поверхности и размывание дамб хвостохранилищ и отвалов "пустых" пород, образующих интенсивные потоки рассеяния в водных системах, и сравнительно локальные ореолы рассеяния в почвах
Эколого-геохимические исследования различных природных сред проведены в горной части Северной Осетии, на территории Садонского рудного района, где поиски, разведка, добыча и переработка полиметаллических руд ведутся более 150 лет В районе известно около 300 жильных свинцово-цинковых месторождений и рудопроявлений, большинство из которых выходит на уровень современного эрозионного среза промышленными интервалами оруденения, что
в условиях активно денудируемых районов определяет образование высококонтрастных вторичных ореолов рассеяния в современном элювио-делювии Главные минералы руд — сфалерит, галенит, пирит, пирротин, халькопирит, второстепенные — арсенопирит, марказит Распределение полезных компонентов неравномерно среднее содержание РЬ в руде колеблется от 0,42 до 12,8%, Хп — от 1,87 до 26,2% Помимо основных полезных компонентов (РЬ и Ъ\\) промышленное значение в комплексе имеют Аб, Сб, 1п, Си [4]
В районе широко представлены техногенные аномалии, связанные с продуктами и отходами горнорудной промышленности Важнейшими источниками техногенного загрязнения окружающей среды в районе являются Мизурская и Фиагдонская горно-обогатительные фабрики Садонского СЦК, Унальское и Фиагдонское хвостохранилища, отвалы штолен, Транскавказская автомагистраль и др
Унальское хвостохранилище введено в эксплуатацию в 1984 г Оно расположено в пойме р Ардон, в 500 м севернее с Н Унал Ложем хвостохранилища служат галечники р Ардон Правый борт отделен от русла реки бетонной дамбой, левый достаточно близко подходит к "Транскаму" По данным Садонского СЦК (1990), за шесть лет эксплуатации в хвостохранилище накопилось около 3 млн т хвостов, содержание в них основных рудных элементов РЬ и Ъх\ составляет около 1%, сопутствующих (Си, А§, В1, С<3) — в интервале 10~2-10~4% [4] Для уменьшения процесса воздушной аэрации в летнее время используется принудительное орошение хвостохранилища, но, как правило, водой покрыто не более 50% его поверхности С открытой части происходит дефляция сухой
