CC BY
11ISSN 2070-5379 №А^а80уаа geologia. Теог1а 1 ргасйка (ЯШ) ИКЬ: http://www.ngtp.ru УДК 552.578.061.32:551.762.1/.2(571)
Бостриков О.И., Ларичев А.И.
Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский геологический научно-исследовательский институт им. А.П. Карпинского» (ФГУП «ВСЕГЕИ»), Санкт-Петербург, Россия, Oleg_Bostrikov@vsegei.ru Фомичев А.С.
Федеральное государственное унитарное предприятие «Сибирский научноисследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья»
(ФГУП «СНИИГГИМС»), Новосибирск, Россия
ГЕОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ НИЖНЕСРЕДНЕЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛИТЫ В СВЯЗИ С ОЦЕНКОЙ ИХ УВ-ПОТЕНЦИАЛА
Приведены сведения о распределении концентраций, микрокомпонентном составе и катагенезе рассеянного органического вещества в левинском, китербютском, лайдинском и леонтьевском горизонтах нижнесреднеюрских отложений Западно-Сибирской плиты. Дана количественная оценка масштабов нефтегазообразования в этих толщах на территории их распространения.
Ключевые слова: органическое вещество, катагенез, масштабы
нефтегазообразования, нижнесреднеюрские отложения, Западно-Сибирская плита.
Введение
Работы по оценке нефтегазогенерационного потенциала юрских и меловых нефтегазопроизводящих толщ особенно интенсивно начали проводиться с 70-х гг. ХХ века. Это было связано как с необходимостью прогноза нефтегазоносности слабо изученных территорий с целью открытия новых крупных месторождений, так и с созданием эффективных количественных методов. Наибольшее внимание было уделено баженовской свите, считавшейся основной нефтематеринской толщей для неокомских и верхнеюрских залежей. Однако, геохимические исследования показали, что нефтегазопроизводящими, хотя и в значительно более скромных масштабах, являются и другие, преимущественно глинистые по составу горизонты юры и неокома [Западная Сибирь, 2000]. В нижней и средней юре к их числу относятся: левинский, китербютский, лайдинский и леонтьевский.
Анализ распределения содержаний и типов органического вещества (ОВ) в нижнесреднеюрских глинистых толщах проводился авторами на основе результатов реконструкции палеоландшафтов и фаций, выполненной в СНИИ1 ГиМСе [Гурари и др., 2005], в сочетании с данными прямых определений микрокомпонентного состава рассеянного органического вещества (РОВ) под микроскопом и с учетом фациально-генетической классификации Г.М. Парпаровой и С.Г. Неручева [Справочник.., 1998].
Схемы катагенетической преобразованности ОВ по рассматриваемым горизонтам строились с использованием регрессионных зависимостей отражательной способности витринита от глубин отбора образцов керна, взятых из смежных отложений в пределах нефтегазоносного района.
Расчёт масштабов нефтегазообразования углеводородов (УВ) выполнялся по алгоритмам, использовавшим результаты исследований проведенных во ФГУП «ВНИГРИ» [Глебовская, 1984; Неручев, Зеличенко, Рогозина, 1984; Успенский, 1954] и СНИИГГиМС [Конторович, 1976].
Условия седиментации и типы захороненного ОВ
Органическое вещество в ранне- и среднеюрской эпохах захоронялось в осадках в рассеянной (РОВ), и концентрированной (КОВ) формах. РОВ в максимальных содержаниях накапливалось в центральных частях бассейна, наиболее удаленных от областей питания и испытавших устойчивое погружение. КОВ более характерно для континентальных прогибов и впадин, примыкавших к источникам сноса краевых частей западносибирского седиментационного бассейна.
В соответствии с новыми представлениями, усиливающими роль морского осадконакопления, заполнение западносибирского осадочного бассейна происходит в условиях чередующихся трансгрессий и регрессий в направлениях с севера на юг и от центра к бортам с выравниванием сильно расчлененного рельефа фундамента [Гурари и др., 2005]. Наиболее интенсивное расширение площади седиментации происходило в раннеюрское время (до конца плинсбаха). К концу средней юры лишь отдельные выступы фундамента незначительно возвышались на Межовском массиве, на Красноленинском и Александровском сводах. Основными областями питания являлись территории Сибирской платформы, а также складчатые сооружения Казахстана и Урала.
Трансгрессивные и регрессивные этапы отражаются в чередовании горизонтов с преобладанием алеврито-песчаного или глинистого состава: зимний, левинский,
шараповский, китербютский, надояхский, лайдинский, вымский, леонтьевский, малышевский.
Закономерности накопления и катагенез ОВ, масштабы нефтегазообразования в нижнесреднеюрских нефтегазоматеринских толщах Левинский горизонт
Отложения левинского горизонта имеют сплошное распространение в наиболее погруженной центральной части плиты в северных и арктических районах Западной Сибири,
в областях развития морских и мелководноморских фаций. В виде линз встречаются в зонах аллювиального и озерно-болотного осадконакопления [Гурари и др., 2005].
Типы ОВ. В Ямало-Гыданской фациальной области, представлявшей собой относительно глубокое шельфовое море, сформировалась алеврито-глинистая толща, достигавшая в некоторых участках 180 м. В ней захоронились остатки фито- и зоопланктона, в подчиненном количестве - донных водорослей и аллохтонного гумусового детрита. Здесь преобладают гумито-сапропелиты [Справочник.., 1998], со средними содержаниями аквагенных компонентов (а.к.) 50-75 % (рис. 1).
В областях развития мелководноморских фаций, распространенных на юге и востоке, а также в северной части Обь-Тазовской области, занятой морем и в прибрежной зоне с эстуариями и лагунами в глинах с песчано-алевритовыми прослоями и линзами углистых пород в составе захоронявшегося РОВ преобладал фитопланктон. ОВ этой зоны по своему среднему микрокомпонентному составу относится к группе сапропелито - гумитов с содержаниями а.к. 25-50 %.
В Обь-Иртышской фациальной области в подтопленных трансгрессией моря речных долинах, низинных озерах и болотах, а также в континентальных впадинах на юго-востоке и северо-востоке Западной Сибири накапливалась угленосная глинисто-алевритовая толща с преобладанием в составе исходного материала ОВ остатков высших растений с содержаниями а.к. 0-25 %.
Содержания ОВ. В морских отложениях Ямало-Гыданской и Обь-Тазовской фациальных областей, накопившихся вдалеке от берега содержания Сорг изменяются в интервале 1,0-1,5 %. В прибрежной зоне и в зонах аллювиального и озерно-болотного осадконакопления они снижаются до 0,5-1,0 % (рис. 1). Содержания Бхл изменяются в противоположном направлении - уменьшаются от 0,025 - 0,050 % на периферии контуров распространения левинских отложений до 0,010 % в более погруженных центральных районах Ямало-Гыданской и Обь-Иртышской фациальных областей. Такое распределение Бхл обусловлено усилением эмиграции жидких УВ в связи с нарастанием катагенеза ОВ с ростом глубины залегания левинских отложений.
Катагенез ОВ имеет четкую глубинную зональность и изменяется от МК11 (градации катагенеза здесь и далее по А.Э. Конторовичу [Конторович, 197б]) на небольшом участке на западе территории распространения до градации АК3 в наиболее погруженных участках Усть-Енисейской и Большехетской впадин (рис. 2). В интервале главной зоны нефтеобразования (ГЗН) (градации МК11 - МК12) ОВ преобразовано на периферии
территории распространения левинских отложений. На более, чем 70 % площади в ее центре катагенез ОВ соответствует главной зоне газообразования (ГЗГ) (градации МК2 - АК2).
И* -Рдудинм
••Ч~Со ^алвхаРД
v
/ Ч L
r Т ” Ш к
Ч ■) г
« 4,fJ .k' f
I ? С RY '
сД Г>
V V
Гч
<К
v.V
Ч)
у'?
в
г\
см \
Новосибирск /...*• <?■
Рис. 1. Схема распределения типов органического вещества, содержаний Сорг, Бхл
в породах левинского горизонта
1-3 - границы: 1 - Западно-Сибирской плиты, 2 - отложений горизонта, 3 - фациальных областей; 4-6 - фациальные области: 4 - Ямало-Гыданская, 5 - Обь-Тазовская, 6 - Обь-Иртышская; 7 -информативные скважины; 8-10 - доля аквагенных компонентов в составе РОВ (%): 8 - 50-75, 9 -25-50, 10 - 0-25; 11-12 - изолинии: 11 - содержаний Сорг, 12 - содержаний Бхл.
Рис. 2. Схема катагенетической зональности органического вещества и масштабы нефтегазообразования в отложениях левинского горизонта
1-3 - границы: 1 - Западно-Сибирской плиты, 2 - распространения отложений горизонта, 3 -нефтегазоносных областей; 4 - нефтегазоносные области: 1 - Ямальская, 2 - Гыданская, 3 -Восточно-Уральская, 4 - Надым-Пурская, 5 - Пур-Тазовская, б - Красноленинская, 7 - Фроловская, 8 - Среднеобская, Я - Каймысовская, 1G - Васюганская, 11 - Пайдугинская, 12 - Приуральская; 5-б -изолинии: 5 - интенсивности эмиграции жидких УВ (тыс. т/км2), б - интенсивности генерации газообразных УВ (млн. м3/км2); 7 - информативные скважины; 8-1б - градации катагенеза по шкале отражательной способности витринита (R°vt, %) (по А.Э. Конторовичу, 1Я7б): 8 - 6,GG-7,1G (ПК), Я - 7,1G-7,7G (МК11), 1G - 7,7G-8,4G (МКі2), 11 - 8,4G-Я,GG (МК2), 12 - ЯМ-ЮМ (МК31), 13 - 1G,GG-lG^G (МК32), 14 - lG^G-l^GG (АК), 15 - 12,GG-13,GG (АК2), 1б- >13,GG (АК3).
Масштабы нефтегазообразования. По периферии распространения левинского горизонта на территориях Приуральской, Фроловской, Среднеобской, Каймысовской, Пайдугинской и Елогуй-Туруханской нефтегазоносных областях (НГО) интенсивности эмиграции жидких УВ не превышают 50 тыс. т/км2, а интенсивности генерации газообразных УВ - 25 млн. м3/км2 (см. рис. 2). По мере увеличения толщины горизонта и катагенетической преобразованности содержащегося в них РОВ, в направлении крупных северных и арктических впадин растет и реализованный нефтегазоматеринский потенциал. В пределах Большехетской и Усть-Енисейской впадин масштабы эмиграции жидких УВ достигают, соответственно, 1,3 и 2,0 млрд. т/км2, а масштабы генерации газообразных УВ -0,6 и 1,3 млрд. м3/км2.
Китербютский горизонт
Типы ОВ. Отложения китербютского горизонта распространены, примерно, на 70 % территории Западно-Сибирской плиты (ЗСП) в связи с обширной трансгрессией раннетоарского моря (рис. 3).
Центральные части Ямало-Гыданской и Обь-Тазовской областей представляли собой глубоководный шельф со слабой гидродинамикой. Здесь накапливались глинистые осадки с преобладанием в составе исходного материала РОВ фито- и зоопланктона с содержаниями а.к. 50-75 %. По периферии бассейна осадконакопление происходило в условиях мелкого моря со слабой и умеренной динамикой и аэрацией, нормальной, иногда пониженной, особенно на юге, соленостью донных вод [Гурари и др., 2005]. Толща воды была обильно насыщена фито- и, в подчиненом количестве, зоопланктоном, являвшимся основным поставщиком органического материала в осадки, и рыбами. Существенный вклад в средний состав захоронявшегося ОВ вносили остатки донных водорослей и высшей наземной (хвощево-папоротниковой и гинкгово-хвойной) растительности, сносившиеся с островов и окружающей суши, особенно в южной части акватории. Средний состав РОВ по периферии китербютского моря содержит 25-50 % а.к.
Континентальные условия осадконакопления в раннем тоаре существовали на озерноболотных равнинах, примыкающих к лагунам и эстуариям на юго-востоке Западной Сибири и в Ляпинском прогибе. Здесь накопились глинисто-алеврито-песчаные осадки, с прослоями и линзами углистых аргиллитов и углей. РОВ, захоронившееся на рассматриваемых территориях в озерно-болотных и аллювиальных осадках, соответствует группе гумитов [Справочник.., 1998], с долей а.к. 0-25 %.
Рис. 3. Схема распределения типов органического вещества, содержаний Сорг, Бхл
в породах китербютского горизонта
Условные обозначения см. на рис. 1.
Содержания ОВ. На распределение содержаний Сорг в отложениях горизонта наряду с фациальными условиями осадконакопления значительное влияние оказало
существенное потепление климата в тоарское время. В тоарских отложениях Ямало-Гыданской и Обь-Тазовской фациальных областей, накопившихся в условиях
глубокого шельфа содержания Сорг изменяются в интервале 1,0-1,5 % (см. рис. 3). В приенисейской, наиболее аридной зоне, они снижаются до <0,5-1,0 %. Самые высокие средние содержания Сорг (1,5-3,0 %) установлены на юге и юго-западе Обь-Иртышской фациальной области в зонах прибрежного и мелководноморского осадконакопления.
Содержания Бхл в отложениях китербютского горизонта тесно связаны с концентрациями Сорг и катагенезом ОВ. В зонах с высокими средними содержаниями Сорг на юге и юго-западе Обь-Иртышской фациальной области и катагенезом ОВ, в интервале ГЗН (МК11-МК12) содержания Бхл в породах изменяются от 0,10 до 0,20 %. В Обь-Тазовской и Ямало-Гыданской фациальных областях, с катагенезом ОВ, соответствующим ГЗГ (от МК2 до АК1), содержания Сорг снижаются до 0,5-1,0 %, а содержания Бхл - до 0,050,10 %.
Катагенез ОВ изменяется от градации ПК3 по периферии отложений на востоке (Предъенисейская, Елогуй-Туруханская) и, частично, на западе (Приуральская НГО) до АК1 в Усть-Енисейской и на севере Пур-Тазовской НГО (рис. 4).
Катагенетическая преобразованность ОВ соответствующая ГЗН (градации МК11 -МК12) охватывает, главным образом, юго-восточные (Пайдугинская, Каймысовская, Васюганская и Среднеобская НГО) и, частично, западную периферию территории распространения китербютских отложений. На большей части территории северных и арктических районов Западной Сибири катагенетическая преобразованность ОВ соответствует ГЗГ.
Масштабы нефтегазообразования. На юго-востоке ЗСП, в Среднеобской НГО и по периферии территории распространения горизонта в северных и арктических районах интенсивность эмиграции жидких УВ не превышает 50 тыс. т/км2), интенсивность генерации газообразных УВ - 25 млн. м3/км2 (рис. 4). В центральной и северной частях Фроловской, в Надым-Пурской, Пур-Тазовской, Ямальской и Гыданской НГО плотности эмиграции жидких и генерации газообразных УВ варьируют, соответственно, от 100 до 250 тыс. т/км2 и от 25 до 100 млн. м3/км2. Максимальных значений они достигают на территории Большехетского (250-500 тыс. т/км2) и Гыданского (150-200 млн. м3/км2) НГР. Основную роль в таком распределении нефтегазоматеринского потенциала играет увеличение толщины отложений в северных и арктических районах до 60 м и катагенетическая преобразованность ОВ до МК31-АК1.
1:
б ,Ш тт Ж • ш-'
' [ ■' І • » •• ' ь'
V Д1ИТЫ Мансийсг . / ^
>■ о. Кл* '°+<: ••• *.У ^ . %
'ТИ . £-л І • ч •_
»Я‘ 0 ''Ч / ' *ЖИр Ч . Г>- \ і\ '*
|г *г . ■ '*У^л \ чч
' Г */фчг' ■& *
^ Л \
4 • /і ■ V.* '-Л А- / Г ~ *
ч ' • ІДо5Н (. _ ~ * <3 і
,ЧЧ. • '••• V' <=Г.
1 *■' ‘ л>—іч' ■ '■ л/ Щ/г !
чі. &ЫЯН < - *♦. 'V І
ЧІ 13 \
Тюмень
О
-Л.Т >Д\'іГ*г> # -
.(] ^ Г ’ • с-у
1* А<)'ІМ ■/••'■-
ч. V.-
*
%
Новосибирск
♦ • ^ » >< : •*. А.....<
■ (и< •■••»»
с »,»*
О*
Рис. 4. Схема катагенетической зональности органического вещества и масштабы нефтегазообразования в отложениях китербютского горизонта
Условные обозначения см. на рис. 2.
Лайдинский горизонт Типы ОВ. Лайдинский горизонт распространен немного шире, чем китербютский. Во время лайдинской трансгрессии, сопровождавшейся похолоданием и гумидизацией климата, площадь акватории особенно заметно увеличилась на юге и юго-западе седиментационного бассейна. Большую часть акватории занимало шельфовое море, достигавшее наибольших
глубин в Ямало-Гыданской и на севере Обь-Тазовской области. В биомассе захоронявшегося
РОВ, содержащем 50-75 % а.к., преобладал фитопланктон (рис. 5).
Рис. 5. Схема распределения типов органического вещества, содержаний Сорг, Бхл
в породах лайдинского горизонта
Условные обозначения см. на рис. 1.
Осадконакопление в южной половине Обь-Тазовской области происходило в условиях островного шельфа с изменчивыми батиметрическим, гидродинамическим, солевым и
кислородным режимами. В северной части Обь-Иртышской области существовало мелкое островное море, окруженное лагунами и эстуариями, в которых аккумулировались глинистоалевритовые и мелкопесчаные осадки с остатками наземной растительности, ставшей исходным материалом для углей и углистых аргиллитов.
В зонах мелкого моря, окружающих острова, а также по периферии бассейна в составе РОВ захоронялись: фитопланктон, остатки прибрежных водорослей и высшей
растительности, произраставшей на островах. Средний микрокомпонентный состав РОВ в зонах мелкого моря изменяется от 25 до 50 % а.к..
Континентальное осадконакопление происходило в аллювиальной на северо-западе (Ляпинский прогиб) и аллювиально-озерно-болотных равнинах на юго-востоке Западной Сибири (Тегульдетский прогиб и Чулымо-Енисейская впадина). Здесь аккумулировались глинистые осадки, содержащие до 20 % гумусового органического вещества, с включениями алевритовых и мелкопесчаных прослоев. Исходным материалом гумусовой органики являлись хвощевые видов Equisetites, реже мхи и плауны[Гурари и др., 2005]. Преобладание в составе захоронявшегося ОВ гумусового материала в зоне континентального осадконакопления определило его средний микрокомпонентный состав - 0-25 % а.к.
Содержания ОВ. В лайдинских отложениях Ямало-Гыданской и Обь-Тазовской фациальных областей, накопившихся в условиях глубокого шельфа, содержания Сорг, определенные в ГЗГ с градациями катагенеза ОВ МК2 - МК3 , изменяются в пределах 0,51,0 % (см. рис. 5). Содержания Бхл здесь минимальны в связи с глубокой катагенетической переработкой ОВ и интенсивной эмиграцией УВ и изменяются от 0,05 до 0,10 %. Такие же концентрации Сорг и Бхл характерны и для широкого спектра фаций и на востоке территории, однако здесь они являются результатом более низкой биопродуктивности лайдинского моря. Наиболее высокие средние содержания Сорг (1,5-3,0 %) установлены на юге, в Нюрольской, Колпашевской и Омской фациальных зонах и на юго-западе, во Фроловской и Шаимской фациальных зонах с прибрежным и мелководноморским осадконакоплением. Концентрации Бхл повышаются здесь до 0,1 -0,2 %.
Катагенез ОВ. В лайдинском горизонте территория с катагенетической преобразованностью ОВ, соответствующей ГЗГ (МК2 - МК32), охватывает восток Ямальской, большую часть Гыданской, центральную часть Усть-Енисейской, север Пур-Тазовской, Надым - Пурскую, Фроловскую и Красноленинскую НГО (рис. 6). Вокруг этой территории катагенез ОВ отложений лайдинского горизонта соответствует ГЗН. Исключение составляют небольшие участки с пониженной (МК11) преобразованностью ОВ на юго-востоке
Сургутского свода и с аномально высокой (МК31) - на Салымском и Красноленинском сводах. На начальной стадии катагенеза (ПК3) ОВ преобразовано в широкой полосе, протягивающейся вдоль Енисея на востоке Елогуй-Туруханской и Приенисейской НГО.
I 'V- V'-.
.. ..••’••Салехард/
у'Афо 1 •• ^ (
и
• ••
•>
.г*
7
4
А
мЩ
. V } Ханты-Мансийск
12 °-
& Г-. -у !
\ ! К
и д г. :
Ъл Л\1
■///Ж
І:
• Іі /
«і / •• П, |
I Ь
/
Тюмень
о
Ш , і ч..у \ ,г \і.
. %<ч..
• >* • .А ч- \Ч.
^ л •» уЧї • % 5\ ч
'—--•л ‘V / Й* л* *..^ \\...
N... 7 'А&ЧбУ ^Л'. > N Ч
Чід *г0 . УХ Л ч\ N *:
^ . %+•■■■■£. _ £,* " І-у' N і
1 ?• • ______ Г
> «• «\ У- ГУХГГ ' ^ :
^ IV Ц/ > -Ч
•"V Ц..? » ЧР •• •
Г
: "Г
Щ к
......•***•-
Новосибирск
О-5"’*
Рис. 6. Схема катагенетической зональности органического вещества и масштабы нефтегазообразования в отложениях лайдинского горизонта
Условные обозначения см. на рис. 2.
Масштабы нефтегазообразования. На юго-востоке и в прибортовых зонах ЗСП плотности эмиграции жидких и генерации газообразных УВ ниже, соответственно, 50 тыс. т/км2 и 25 млн. м3/км2 (см. рис. 6). В Среднеобской (за исключением участка территории расположенного севернее г. Сургут и западнее г. Когалым, с плотностями менее 50 тыс. т/км2 и 10 млн. м3/км2), центральной и северной частей Фроловской, Красноленинской, Надым-Пурской, западной части Пур-Тазовской, северо-восточной части Ямальской и Гыданской НГО плотности эмиграции жидких и генерации газообразных УВ увеличиваются, соответственно, до 100-250 тыс. т/км2 и до 25-100 млн. м3/км2, достигая, в пределах наиболее глубоких впадин, на территории Большехетского, Малыгинского и Гыданского НГР 500 тыс. т/км2 и более и 200 млн. м3/км2и более.
Леонтьевский горизонт
Типы ОВ. Леонтьевский горизонт занимает около 80 % территории ЗСП. В результате обширной трансгрессии в раннем байосе южная граница моря достигла широты г. Омска. Климат стал умеренно теплым и избыточно влажным.
Наибольших губин море достигало в Ямало-Гыданской и на северо-востоке Обь-Тазовской области. Здесь накапливались глинистые и глинисто-алевритовые осадки, приобретавшие в прибрежной зоне вид флишоидов. В биомассе захоронявшегося РОВ, преобладал фитопланктон. Содержание аквагенных компонентов в РОВ варьирует в пределах глубокого шельфового моря в интервале 50-75 % (рис. 7).
На мелком шельфе Обь-Тазовской фациальной области формировались глинистые и глинисто-алевритовые осадки, содержащие фитопланктон и высшие водные растения [Гурари и др., 2005]. Доля последних в составе ОВ резко увеличивалась у береговой линии по периферии акватории, где захоронение происходило в окислительных фациях. Среднее содержание аквагенных компонентов в РОВ в области мелкого шельфа - 25-50 %.
В Обь-Иртышской области, на юго-востоке Западной Сибири существовала озерноболотная равнина с произраставшими на влажных и заболоченных участках суши хвощами, папоротниками и мхами, являвшимися поставщиками гумусового материала в глинистоалевритовые осадки. В этой фациальной области доля аквагенных компонентов в среднем составе РОВ не превышает 25 %.
Содержания ОВ. Высокая биопродуктивность моря в благоприятных климатических условиях явилась причиной относительно высоких средних концентраций РОВ в отложениях леонтьевского горизонта. В отложениях глубокого шельфа Ямало-Гыданской и Обь-
Тазовской фациальных областей, содержания Сорг достигают 2,0-3,0 %, а концентрации Бхл-0,20-0,30 % (рис. 7).
Рис. 7. Схема распределения типов органического вещества, содержаний Сорг, Бхл
в породах леонтьевского горизонта
Условные обозначения см. на рис. 1.
В мелководноморских отложениях, распространенных на преобладающей части территории Обь-Тазовской фациальной области значения этих параметров снижаются, соответственно, до 1,0-2,0 % и 0,10-0,20 %.
Минимальные средние содержания Сорг (0,5-1,0 % и менее) и Бхл (0,05-0,10 %) установлены на юго-востоке Обь-Иртышской фациальной области, в зонах лагунного и озерно-болотного осадконакопления.
Катагенез ОВ. В леонтьевском горизонте, по сравнению с лайдинским, области распространения катагенетических зон соответствующих градациям ГЗГ (МК2 - МК32) незначительно сокращаются за счет расширения территорий с преобразованностью ОВ, соответствующей интервалу ГЗН (МК11 - МК12) (рис. 8).
Рис. 8. Схема катагенетической зональности органического вещества и масштабы нефтегазообразования в отложениях леонтьевского горизонта
Условные обозначения см. на рис. 2.
Отложения леонтьевского горизонта, с преобразованностью ОВ, соответствующей градации ПК3 занимают обширные площади на востоке Елогуй-Туруханской и Предъенисейской НГО и небольшой участок в Приуральской НГО.
Масштабы нефтегазообразования. Для территории вдоль западного и восточного складчатого обрамления а также на юго-западе и юго-востоке ЗСП характерны низкие нефтегазоматеринские свойства отложений - <50 тыс. т/км2 эмигрировавших жидких и <25 млн. м3/км2 генерированных газообразных (см. рис. 8). Средний, по величине, реализованный нефтегазоматеринский потенциал (100-250 тыс. т/км2 и 25-100 млн. м3/км2) оценивается на большей части центральных районов ЗСП и на небольших участках территории Каймысовской и Васюганской НГО. Высокие плотности эмиграции жидких (5002500 тыс. т/км2) и генерации газообразных (100-600 млн. м3/км2) УВ приурочены к зонам глубоких впадин на севере Надым-Пурской, Пур-Тазовской, Гыданской и Ямальской НГО.
Выводы
Площади распространения и толщины отложений, содержания в них Сорг и битумоидов, микрокомпонентный состав и катагенез ОВ - факторы, обусловившие различия в масштабах нефтегазообразования в основных нефтегазоматеринских горизонтах нижней и средней юры.
Площади распространения нефтегазоматеринских горизонтов увеличиваются с омоложением их возраста по мере расширения осадочного бассейна. Наиболее древние отложения левинского горизонта развиты лишь на севере ЗСП: они располагаются почти на всей территории Ямало-Гыданской фациальной области, занимают около 50 % территории Обь-Тазовской и около 15 % Обь-Иртышской фациальных областей. Самые молодые отложения леонтьевского горизонта почти полностью охватывают территорию ЗСП, за исключением небольших участков в южных и западных фациальных зонах Обь-Иртышской фациальной области. ОВ с наиболее высоким содержанием аквагенных компонентов сосредоточено в северных и центральных частях территорий распространения горизонтов в областях морской седиментации. По периферии этих территорий, по мере усиления гидродинамической активности среды осадконакопления и увеличения сноса остатков высшей наземной растительности, состав ОВ становится гумито-сапропелитовым и вблизи от берега - сапропелито-гумитовым. Гумусовое ОВ накапливалось, в основном на юго-востоке и меньше - на северо-западе ЗСП, в областях континентальной седиментации.
На распределение содержаний Сорг и Бхл в отложениях нефтегазоматеринских горизонтов влияет соотношение таких факторов, как: фациальные условия осадконакопления
и катагенез ОВ. В морских отложениях левинского, китербютского и лайдинского горизонтов Ямало-Гыданской и Обь-Тазовской фациальных областей, содержания Сорг и Бхл минимальны в связи с глубокой катагенетической переработкой ОВ и интенсивной эмиграцией УВ и изменяются, соответственно, от 0,5 до 1,5 % и от 0,05 до 0,10 %. Лишь в леонтьевских отложениях с менее жестким катагенезом ОВ содержания Сорг на этих территориях достигают 2,0-3,0 %, а сопутствующие им концентрации Бхл - 0,20-0,30 %. Более высокие средние содержания Сорг (1,5-3,0 %) в отложениях глубоких горизонтов установлены на юге и юго-западе Обь-Иртышской фациальной области в зонах прибрежного и мелководноморского осадконакопления. Концентрации Бхл повышаются здесь до 0,10,2 %. Минимальные средние содержания Сорг (0,5-1,0 % и менее) и Бхл (0,05-0,10 %) характерны для зон лагунного и озерно-болотного осадконакопления на юго-востоке Обь-Иртышской фациальной области.
Катагенез ОВ в нижнесреднеюрских отложениях имеет четкую зональность, связанную с глубиной залегания и изменяется от ПК1 в леонтьевском горизонте на востоке на небольшом участке на западной периферии территории распространения до градации АК3 в наиболее погруженном левинском горизонте в центральных частях Усть-Енисейской и Большехетской впадин.
В нижнесреднеюрских горизонтах Западно-Сибирской плиты реализованный нефтегазоматеринский потенциал нарастает от <50 тыс. т/км2 для жидких и < 25 млн. м3/км2 для газообразных УВ на периферии до 500-2500 тыс. т/км2 и 200-1250 млн. м3/км2, соответственно, в пределах глубоких впадин на севере Надым-Пурской, Пур-Тазовской, Гыданской и Ямальской НГО. Наиболее высокими плотностями эмигрировавших жидких УВ (до 2,5 млн. т/км2) отличаются отложения леонтьевского, а максимальные интенсивности генерации газообразных УВ (до 1250 млн. м3/км2) оцениваются в левинском горизонте.
В центральной части северных и арктических территорий Западно-Сибирской плиты, а также в пределах Красноленинского и Салымского сводов нижнесреднеюрские отложения погружены в ГЗГ. На юго-востоке и по периферии рассматриваемых горизонтов, за исключением восточных прибортовых районов Предъенисейской и Елогуй-Туруханской НГО, катагенез ОВ рассматриваемых отложений соответствует ГЗН. Это обусловило высокую степень реализации начального нефтематеринского потенциала нижнесреднеюрских отложений.
Литература
Глебовская Е.А. Моделирование процессов катагенеза органического вещества и нефтегазообразование. - Л.: Недра, 1984. - 138 с.
Гурари Ф.Г., Девятов В.П., Демин В.И., Еханин А.Е., Казаков А.М., Касаткина Г.В., Ку-рушин Н.И., Могучева Н.К., Сапьяник В.В., Серебренникова О.В., Смирнов Л.В., Смирнова Л.Г., Сурков В.С., Сысолова Г.Г., Шиганова О.В. Геологическое строение и нефтегазонос-ность нижней-средней юры Западно-Сибирской провинции. - Новосибирск: Наука, 2005. -156 с.
Западная Сибирь. Геология и полезные ископаемые России. В шести томах. - Т.2 / Гл. ред. В.П. Орлов. Ред. 2-го тома: А.Э.Конторович, В.С. Сурков. - СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2000. - 477 с.
Конторович А.Э. Геохимические методы количественного прогноза нефтегазоносности. - М.: Недра, 1976. - 249 с.
Неручев С.Г., Зеличенко И.А., Рогозина Е.А. Геохимические особенности преобразования РОВ и количественная оценка масштабов нефтегазообразования в мезозойских отложениях Западной Сибири // Основные проблемы нефтегазоносности Западной Сибири. - Сб. науч. тр. - Л.: ВНИГРИ, 1984. - С. 132-144.
Справочник по геохимии нефти и газа. - СПб.: Недра, 1998. - 576 с
Успенский В.А. Опыт материального баланса процессов, происходящих при метаморфизме угольных пластов // Изв. АН СССР. - Сер. Геол., 1954. - №6. - С. 94-101.
Рецензент: Владимир Ильич Вялов, доктор геолого-минералогических наук.
ISSN 2070-5379 Neftegasovaa geologia. Teoria i practika (RUS) URL: http://www.ngtp.ru Bostrikov O.I., Larichev A.I.
A.P. Karpinsky Russian Geological Research Institute (VSEGEI), St. Petersburg, Russia,
Oleg_Bostrikov@vsegei.ru
Fomichev A.S.
Siberian Research Institute of Geology, Geophysics and Mineral Resources (SNIIGGIMS), Novosibirsk, Russia
GEOCHEMICAL ASPECTS OF LOWER AND MIDDLE JURASSIC SEDIMENTS
OF THE WEST-SIBERIAN PLATE IN VIEW OF HYDROCARBON POTENTIAL EVALUATION
Data on macro-component content, concentration, distribution and catagenesis of dispersed organic matter in the Levin, Kiterbyut, Laydin, and Leontyev sections of the Lower-Middle Jurassic sediments of the West-Siberian Plate have been analyzed. Quantitative evaluation of oil-and-gas formation processing in these strata is presented.
Key words: organic matter, catagenesis, estimation of oil-and-gas formation, Lower-Middle Jurassic strata, West-Siberian Plate.
References
Glebovskaa E.A. Modelirovanie processov katageneza organiceskogo vesestva i neftegazoobrazovanie. - L.: Nedra, 1984. - 138 s.
Gurari F.G., Devatov V.P., Demin V.I., Ehanin A.E., Kazakov A.M., Kasatkina G.V., Ku-rusin N.I., Moguceva N.K., Sap'anik V.V., Serebrennikova O.V., Smirnov L.V., Smirnova L.G., Surkov V.S., Sysolova G.G., Siganova O.V. Geologiceskoe stroenie i neftegazonos-nost' niznej-srednej ury Zapadno-Sibirskoj provincii. - Novosibirsk: Nauka, 2005. - 156 s.
Zapadnaa Sibir'. Geologia i poleznye iskopaemye Rossii. V sesti tomah. - T.2 / Gl. red. V.P. Orlov. Red. 2-go toma: A.E.Kontorovic, V.S. Surkov. - SPb.: Izd-vo VSEGEI, 2000. - 477 s.
Kontorovic A.E. Geohimiceskie metody kolicestvennogo prognoza neftegazonosnosti. - M.: Nedra, 1976. - 249 s.
Nerucev S.G., Zelicenko I.A., Rogozina E.A. Geohimiceskie osobennosti preobrazovania ROV i kolicestvennaa ocenka masstabov neftegazoobrazovania v mezozojskih otlozeniah Zapadnoj Sibiri // Osnovnye problemy neftegazonosnosti Zapadnoj Sibiri. - Sb. nauc. tr. - L.: VNIGRI, 1984. - S. 132-144.
Spravocnik po geohimii nefti i gaza. - SPb.: Nedra, 1998. - 576 s
Uspenskij V.A. Opyt material'nogo balansa processov, proishodasih pri metamorfizme ugol'nyh plastov // Izv. AN SSSR. - Ser. Geol., 1954. - #6. - S. 94-101.
© Бостриков О.И., Ларичев А.И.,
Фомичев А.С.
, 2011
