CC BY
231
СЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ МЕЗОЗОЙСКО-КАЙНОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ЗОНЫ СОЧЛЕНЕНИЯ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ГЕОСИНЕКЛИЗЫ И ЕНИСЕЙ-ХАТАНГСКОГО РЕГИОНАЛЬНОГО ПРОГИБА
Михаил Александрович Фомин
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, г. Новосибирск, пр. ак. Коптюга, 3, младший научный сотрудник Лаборатории сейсмогеологического и
математического моделирования природных нефтегазовых систем, тел. 306-63-70, e-mail: [email protected]
На основе анализа временных сейсмических профилей, а также структурных карт по четырем опорным стратиграфическим уровням рассмотрены принципиальные черты современного строения мезо-кайнозойского осадочного чехла области сочленения ЗападноСибирской геосинеклизы и Енисей-Хатангского регионального прогиба. Сделан вывод, что положительные структуры в пределах территории исследования формировались в разное время. Результаты исследования необходимо учитывать при постановке геологоразведочных работ на нефть и газ в этом регионе.
Ключевые слова: Енисей-Хатангский региональный прогиб, Западно-Сибирская геосинеклиза, осадочный чехол, современная структура, временной сейсмический разрез.
SEISMOGEOLOGIC CHARACTERISTICS AND ANALYSIS OF MESOZOIC-KAINOZOIC MODERN STRUCTURE OF THE YENISEY-KHATANGA REGIONAL TROUGH AND WEST-SIBERIA GEOSYNCLINE CONNECTION ZONE
Mikhail A. Fomin
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences (IPGG SB RAS), Acad. Koptyug av., 3 Novosibirsk, 630090, Junior research scientist, Laboratory of seismological and mathematical modeling of new natural oil-and-gas systems, tel. 306-63-70, e-mail: [email protected]
Based on analysis of the time sections and structure maps of Mesozoic-Cenozoic sedimentary cover four reference stratigraphic levels, general features of the modern structure of Yenisey-Khatanga regional trough and West-Siberia Geosyncline are considered. Regionally, uplifting within studied area were formed in different time periods. The investigation results should be taken into account when planning oil and gas exploration works.
Key words: Yenisey-Khatanga regional trough, West-Siberia Geosyncline, sedimentary cover, modern structure, time section.
Енисей-Хатангский региональный прогиб (ЕХРП) традиционно рассматривается в качестве восточного продолжения Западно-Сибирской геосинеклизы (ЗСГ). Осадочный чехол этой территории также выполнен мезозойско-кайнозойскими терригенными осадками. Четкой границы между этими депрессионными зонами не существует. Обычно она проводится по смене субширотного простирания тектонических элементов, свойственного
региональному прогибу, на субмеридиональное, характерное для структур северных районов геосинеклизы.
Для того чтобы наиболее полно рассмотреть современное геологическое строение осадочного чехла зоны сочленения Западно-Сибирской геосинеклизы и Енисей-Хатангского регионального прогиба, были выбраны четыре региональных сейсмопрофиля (рис. 1). При интерпретации временных разрезов была проведена корреляция и увязка реперных сейсмических отражающих горизонтов с данными глубокого бурения. Одновременно выделялись дизъюнктивные нарушения. Некоторые принципиальные черты современного строения мезозойско-кайнозойских отложений Енисей-Хатангского
регионального прогиба уже рассматривалось автором ранее [2, 3, 4].
Рис. 1. Тектоническая карта зоны сочленения Западно-Сибирской геосинеклизы и Енисей-Хатангского регионального прогиба [4]
В мезозойско-кайнозойском осадочном чехле Западно-Сибирской геосинеклизы (ЗСГ) выделяется три региональных сейсмогеологических мегакомплекса: юрский, неокомский (берриас-нижнеаптский), апт-альб-
сеноманский. Границами между ними являются выдержанные по мощности трансгрессивные глинистые пачки, сформировавшиеся в эпохи трансгрессий и
получившими распространение на обширных территориях. Именно к этим геологическим реперам приурочены наиболее энергетически выраженные отражающие сейсмические горизонты. Связано это с тем, что, во-первых, «чистые» аргиллиты обладают аномально низкими относительно вмещающих песчано-алевролитовых пород скоростями распространения продольных сейсмических волн; во-вторых, для среднечастотной сейсморазведки при толщине акустически аномальной пачки 25-50 м обеспечивается синфазное суммирование волн, сформировавшихся на ее кровле и подошве, что приводит к увеличению энергии интерференционного сигнала [1].
Анализ новейших геолого-геофизических материалов позволяет сделать вывод о том, что мезозойско-кайнозойские платформенные дислокации Енисей-Хатангского регионального прогиба и история тектонического развития этого региона в значительной мере аналогичны территории Западно-Сибирской геосинеклизы. В связи с этим в разрезе осадочного чехла ЕХРП можно выделить четыре сейсмогеологических мегакомплекса, которые по объему будут отвечать также нефтегазоперспективным комплексам: верхнетриас-юрский, неокомский, апт-альб-сеноманский и турон-кайнозойский.
На большей части Западно-Сибирского осадочного бассейна разрез верхней юры заканчивается баженовской свитой, представленной высокоуглеродистыми глинисто-кремнистыми породами с аномально низкими акустическими характеристиками, к которым приурочен один из высокоамплитудных реперных отражающих сейсмических горизонтов (Б). Этот уровень наиболее четко отображается на временных сейсмических разрезах. На территории Енисей-Хатангского регионального прогиба отражающий горизонт Б приурочен к пачке аргиллитов в базальной части яновстанской свиты. Аналогами кошайской пачки (алымская свита) и кузнецовской свиты, выделенных в пределах ЗСГ, являются соответственно глинистые пачки, залегающие в кровельных частях малохетской (горизонт М) и долганской (горизонт Г) свит в осадочном чехле Енисей-Хатангского регионального прогиба.
В Енисей-Хатангском региональном прогибе в депрессионных зонах, в которых получила развитие мощная толща терригенных отложений триаса и юры, глубокие скважины, в лучшем случае, вскрывают среднеюрские отложения. В силу этого стратификация глубокозалегающих отражающих горизонтов, фиксируемых на временных разрезах, осуществлялась посредством аналогии со сверхглубокими скважинами, пробуренными на территории Западной Сибири. Согласно этой стратификации отражающий горизонт A приурочен к границе, которая является изохронным аналогом подошвы юрских отложений в Западно-Сибирской геосинеклизе. Отражающий горизонт F контролирует кровлю палеозоя [1].
Горизонт А ограничивает в кровле триасовый сейсмогеологический мегакомплекс, обладает высоким энергетическим уровнем и зачастую прослеживается не хуже горизонта Б, который является наиболее надежным сейсмическим репером в Западно-Сибирском бассейне. Комплекс, в целом, выдержан по мощности; в подошве ограничен отражающим горизонтом F.
На временных разрезах юрский сейсмогеологический мегакомплекс в
основании ограничен отражающим горизонтом А; в кровле - горизонтом Б. Выше уже говорилось, что отражающий горизонт Б является наиболее надежным репером в осадочном чехле Западно-Сибирской геосинеклизы. Это обусловлено небольшой (около 30 м), выдержанной мощностью баженовской свиты, однородностью литологического состава (глины и аргиллиты), а также широким распространением этих отложений в пределах Западно-Сибирского осадочного бассейна.
В зоне сочленения Енисей-Хатангского регионального прогиба и ЗСГ баженовская свита замещается яновстанской, что сопровождается
значительным увеличением мощности отложений (до 700 м). Несмотря на это, выделение на временных разрезах отражающего горизонта Б в пределах территории исследования представляется наиболее очевидным. Дело в том, что, во-первых, данный сейсмический репер характеризуется высокой амплитудой, динамической выразительностью и устойчивостью, а во-вторых, «подстилает» неокомские клиноформы, которые отчетливо выражены на временных разрезах, что существенно облегчает его идентификацию в сейсмической записи.
Неокомский сейсмогеологический мегакомплекс на временных разрезах ограничен отражающими горизонтами Б в подошве и М в кровле. Отложения той части разреза осадочного чехла, в пределах которой находится горизонт М, достаточно хорошо выражены энергетически. В связи с этим, несмотря на высокую амплитуду и динамическую контрастность отражающий горизонт не выделяется на фоне подстилающих и перекрывающих отложений также ярко, как нижележащие горизонты Б и А. Тем не менее, поскольку неокомские отложения в пределах территории исследования вскрыты большим количеством скважин, сделать кондиционную стратиграфическую привязку этого горизонта на временных разрезах не трудно.
В составе неокомского мегакомплекса Западно-Сибирского мегабассейна выделяют клиноформный и перекрывающий его шельфовый комплексы отложений. Нижняя часть неокома отображается на временных разрезах серией косослоистых отражающих горизонтов, которые последовательно «утыкаются» в горизонт Б. Наиболее динамически-выраженные и прослеживаемые на относительно больших расстояниях косослоистые отражающие горизонты формируются на пачках трансгрессивных аргиллитов, обладающих аномально низкими скоростями распространения продольных сейсмических волн, и контролируют региональные клиноформы [1].
Анализ рассмотренных сейсмопрофилей позволяет сделать вывод, что все клиноформы наклонены в северном и северо-западном направлениях; кроме того, они доходят практически до Таймырской складчато-покровной области. Из этого следует, что в неокомское время областью сноса являлась Сибирская платформа, а Таймырский блок располагался гипсометрически ниже. Необходимо отметить еще один момент - клиноформный комплекс распространен только к северу от Мессояхской наклонной мегагряды. Южнее отложения этого возраста залегают субпараллельно подстилающей толще верхнетриас-юрского комплекса и представлены шельфовыми разностями.
На временных разрезах апт-альб-сеноманский мегакомплекс в
основании контролируется отражающим горизонтом М, а в кровле - горизонтом Г. Для континентальных отложений апт-альб-сеноманского мегакомплекса характерны прерывистые, хаотически распределенные отражения. На локальных площадях внутри комплекса выделяются относительно устойчивые отражающие горизонты, интенсивность и динамическая выразительность которых существенно меняются, а сами они не прослеживаются на значительные расстояния [1]. В целом, апт-альб-сеноманский мегакомплекс характеризуется наиболее выдержанной мощностью по сравнению с нижележащими неокомским и верхнетриас-юрским мегакомплексами.
Глинистые горизонты внутри турон-кайнозойского сейсмогеологического мегакомплекса выражены не столь ярко, как нижележащие, характеризуются прерывистостью сейсмической записи. Часто наблюдаются хаотически распределенные отражения, что связано с близостью к дневной поверхности.
В результате детального анализа региональных временных сейсмических разрезов было установлено, что осадочный чехол западной части Енисей-Хатангского регионального прогиба и прилегающей территории ЗападноСибирской геосинеклизы представляет собой единой целое.
На севере Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции открыты такие газовые месторождения-гиганты как Уренгойское, Медвежье, Ямбургское, Самбургское, Заполярное. На прилегающей с юго-запада к району исследования территории открыто гигантское Ванкорское нефтегазовое месторождение. Здесь же расположены Тагульское, Сузунское, Лодочное и др. месторождения. В пределах Мессояхской наклонной мегагряды, ограничивающей Енисей-Хатангский региональный прогиб на юго-западе, залежи углеводородов открыты на Западно-Мессояхской, Восточно-Мессояхской и др. площадях.
Территория Енисей-Хатангского регионального прогиба требует дальнейшего изучения и, не исключено, что здесь будут открыты другие нефтяные и газовые месторождения. В настоящее время перспективы нефтегазоносности мезозойских отложений, особенно неокомского мегакомплекса, территории исследования оцениваются достаточно высоко.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Конторович В. А. Тектоника и нефтегазоносность западной части Енисей-Хатангского регионального прогиба // Геология и геофизика. - 2011. - Т. 52, № S. - С. 10271050.
2. Фомин М.А. Современная структура мезозойско-кайнозойского осадочного чехла Енисей-Хатангского регионального прогиба по опорным уровням [Электронный ресурс] / Нефтегазовая геология. Теория и практика. - 2010. - Т.5, №1.
3. Фомин М. А., Беляев С. Ю., Ершов С. В. Пликативная и дизъюнктивная тектоника мезозойско-кайнозойского осадочного чехла Енисей-Хатангского регионального прогиба // Геология нефти и газа. - 2011. - №8. - С. 12S-132.
4. Фомин М.А. Анализ тектонического строения мезозойско-кайнозойского осадочного чехла Енисей-Хатангского регионального прогиба по опорным горизонтам и тектонические предпосылки его нефтегазоносности // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - 2011. - №9. - С. 4-20.
© М.А. Фомин, 2012
