CC BY
20
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 553.98:551.77(268.45) П.О. Голынчик
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ КАЙНОЗОЙСКОГО ОСАДОЧНО-ПОРОДНОГО БАССЕЙНА
СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ОКРАИНЫ БАРЕНЦЕВОМОРСКОГО ШЕЛЬФА
В кайнозойском этапе развития Западно-Баренцевоморской континентальной окраины выделяются две крупные стадии развития: рифтовая и пассивной окраины. Наибольшую мощность палеоцен-эоценовый комплекс имеет в бассейне Сервестснагет, в вулканической провинции Вестбаккен и разломной зоне Хорнсунн, которые сформировались в условиях сдвиговой тектоники. Максимальную мощность олигоцен-плейстоценовые отложения имеют на восточном склоне СевероАтлантической океанической впадины. Отложения палеогена и неогена представлены главным образом алевритоглинистыми разностями, выделяются также слои песчаников, сформировавшиеся в результате деятельности гравитационных потоков. Эти слои не выдержаны по латерали и могут формировать линзы ловушек углеводородов литологического типа.
Ключевые слова. Западно-Баренцевоморская континентальная окраина, кайнозойская эра, геологическое строение, история геологического развития, перспективы нефтегазоносности.
There are two general stages in Cenozoic development of the Western Barents Continental margin: rift and passive margin. Main thickness of the Paleocene-Eocene complex is situated within Servestsnagget basin, Vestbakken Volcanic Province and Hornsund fault zone. These structures were formed under pull-apart conditions. However main thickness of the Oligocene-Pleistocene complex was outlined within Eastern slope of the North-Atlantic oceanic basin. Paleogene and Neogene sediments are represented mostly by claystones and siltstones, but some sandy intervals have been indicated there. These sandy layers were accumulated on the marginal slope by turbidite systems therefore they could form lithological hydrocarbon traps.
Key words. Western-Barents Continental margin, Cenozoic, geological structure, geological evolution, oil and gas prospects.
Введение. Осадочно-породные бассейны континентальной окраины вызывают все больший интерес с точки зрения поиска месторождений углеводородов. Это новый слабоизученный, но перспективный объект, способный значительно прирастить ресурсы нефти и газа. Значительный вклад в изучение строения Баренцевоморской континентальной окраины внесли работы сотрудников МАГЭ, ВНИИОкеангеологии, Севморгео, МГУ им. Ломоносова и ряда других научно-исследовательских и учебных учреждений, занимающихся проблемами Арктики.
Район исследования занимает северную часть За-падно-Баренцевоморской континентальной окраины. Зона исследования приурочена к границам распространения подводного конуса выноса Стурфьорд и желоба Зюйдкапп.
Структурно-тектоническое районирование. Запад-но-Баренцевоморская континентальная окраина, которая выделяется как область перехода от континента к океану, представляет собой зону деструкции континентальной коры. Переходная область имеет ширину от 20 до 50 км, иногда до 100 км, и представляет
собой область активного погружения рельефа дна от 200—500 м до 2 км и более. Вместе с тем это область, где происходит смена континентальной коры на кору субконтинентального и океанического типа.
В пределах переходной области от континента к океану в районе исследований выделяются следующие области: плитная, переходная и океаническая.
Плитная область представлена поднятием Стап-пен (рис. 1) и разломной зоной Хорнсунн, вытянутой в пределах Баренцевоморской шельфовой плиты вдоль континентальной окраины. Переходная область включает зону развития крутых сбросов по фундаменту и зону тектонических блоков, разбитых листрическими разломами. Океаническая область здесь не рассматривается.
Поднятие Стаппен представляет собой жесткий блок Свальбардской антеклизы размером 320x80 км, сужающийся в северном направлении (рис. 2, а), с запада оно граничит с разломной зоной Хорнсунн. На о-ве Медвежий обнажаются породы свода поднятия, представленные отложениями верхнего палеозоя (пермская и каменноугольная системы), и местами
Рис. 1. Карта структурных элементов западной континентальной окраины баренцевоморского шельфа (составлена с использованием
материалов [Engen, 2008; Olesen, 2007])
Рис. 2. Геологический (а) и палеогеологические (б, в) разрезы по профилю АВ (б — к концу эоценовой эпохи, в — к концу миоценовой
эпохи)
более древними породами нижнего палеозоя. Севернее о-ва Медвежий на поверхность выходят породы триасовой и юрской систем ^аПтапп, 1999].
Разломная зона Хорнсунн представляет собой область деструкции континентальной коры, ограниченную с запада крупными региональными сбросами субмеридионального простирания. В пределах этой зоны многочисленные разрывные нарушения формируют систему грабенов и горстов, сегментированную сдвиговыми деформациями субширотного направления. Ширина разломной зоны Хорнсунн составляет около 40 км. Глубина грабенов достигает 4 км. Отложения палеозойско-мезозойского возраста залегают на каледонском складчатом фундаменте.
Зона развития крутых сбросов по фундаменту. В этой зоне вдоль изучаемой окраины узкой поло-
сой прослеживается серия сбросовых тектонических нарушений субмеридионального простирания. Вертикальная амплитуда нарушений составляет до 3 км по поверхности акустического фундамента.
Зона тектонических блоков, разбитых листри-ческими разломами. Здесь акустический фундамент постепенно опускается с глубины 4—5 до 8 км в глубоководной части территории. Ширина этой зоны составляет около 100 км. Фундамент представлен субконтинентальной корой, утончающейся в западном направлении. Выделяются зоны так называемых базальтовых окон, где, по-видимому, утонченный субконтинентальный фундамент прорывается многочисленными интрузиями основного состава.
История геологического развития. На западной континентальной окраине выделяются две стадии
мезозойского рифтогенеза — юрская (платформа Тронделаг, прогиб Хаммерфест) и юрско-раннемело-вая (бассейны Харстад, Бьерноя, Тромсо), связанные с началом открытия Атлантического океана. ра1е1ёе й а1., 2008]. Мезозойский рифтогенез прослеживается в виде двух ветвей рифтовых зон, сменяющих одна другую с юго-востока на северо-запад.
В кайнозойском этапе геологического развития континентальной окраины можно выделить две основные стадии развития: рифтовую и стадию пассивной окраины (рис. 3).
Рифтовая палеоцен-эоценовая стадия. В па-леоцен-эоценовое время активизировалась крупная региональная сдвиговая разломная зона Де Гир
[Faleide et al., 2008], которая протягивалась вдоль всей западной окраины Баренцева моря с юга на север до зарождавшегося Северного Ледовитого океана. В это время произошел разрыв континентальной коры на Норвежской окраине, в море Лабрадор и заливе Баффин с возникновением активных ветвей спрединга. [Harrison et al., 1999]. За счет действия раз-ломной зоны Де Гир на Западно-Баренцевоморской континентальной окраине сформировалась окраина сдвигового типа (рис. 2, б).
В пределах Западно-Баренцевоморской континентальной окраины в начале эоцена сформировалась область устойчивого прогибания земной коры, охватывающая достаточно большую территорию, в
Рис. 3.
том числе и район конуса выноса Стурфьорд. Депо-центр осадконакопления был приурочен к бассейну Сервестснагет и вулканической провинции Вестбак-кен, формировавшимся на протяжении датского и зеландского веков в условиях сдвигово-раздвиговой тектоники. Благодаря последующему прогибанию территории возник широко распространившийся глубоководный морской бассейн, существовавший на протяжении позднего палеоцена—раннего эоцена, в котором накапливались преимущественно глины [Ryseth et al., 2003].
На границе раннего и позднего эоцена произошло незначительное поднятие территории, что послужило причиной накопления песчаных подводных конусов выноса, которые впоследствии опять были перекрыты глубоководными глинами. Этот бассейн соединялся с более глубоководной впадиной Атлантического океана, активно развивавшегося в районе Норвежской окраины с раннеэоценового времени. В позднем эоцене происходило постепенное обмеление бассейна.
Стадия пассивной окраины. В раннем олигоцене произошла реорганизация тектонического движения плит. Рифт моря Лабрадор и залива Баффин стал неактивным [Torsvik, Cocks, 2005]. В результате ось спрединга перескочила в район западной баренце-воморской окраины [Harrison et al., 1999]. Впоследствии в конце эоцена—начале олигоцена произошел окончательный раскол континента с образованием оси спрединга, океанического хр. Книпповича. Это подтверждено выделением линейных магнитных аномалий с порядковым номером 13, которые датируются ~33—34,5 млн л.н., что соответствует границе эоцена и олигоцена [Olesen et al., 2007].
Активные тектонические перестройки послужили причиной формирования регионального перерыва в осадконакоплении, которое отмечается не только на западно-баренцевоморской окраине, но и в Северном море и на Норвежской окраине [Ryseth et al., 2003], вследствие чего часть эоценовых отложений была размыта в пределах северной части Западно-Барен-цевоморской окраины.
Начиная с раннего олигоцена центр осадконакоп-ления переместился из района бассейна Сервестснагет в область молодой океанической впадины (рис. 2, в). Осадочные отложения, слагающие олигоценовую толщу, представлены главным образом глинистыми разностями, но на молодом склоне активно формировались песчаные тела гравитационных потоков. Отложения олигоцена плохо изучены, так как на большей части территории они были уничтожены поздненеогеновым размывом. Однако олигоценовые песчаники и алевролиты известны на хр. Сенья и в бассейне Тромсе [Ryseth et al., 2003].
В среднем—позднем миоцене развитие Западно-Баренцевоморской континентальной окраины перешло в фазу формирования пассивной окраины. В это время осадконакопление происходило под влиянием
двух факторов — эвстатического и тектонического. В результате в расширяющемся и углубляющемся бассейне формировался подводный конус выноса, который сложен толщей осадочных образований, имеющих клиноформенное строение. В миоцене (10—20 млн л.н.) сформировался узкий пролив Фрам, соединяющий Атлантический и Северный Ледовитый океаны и имеющий большое влияние на циркуляцию вод в Мировом океане ^аЫёе й а1., 2008]. Вследствие этого зародилась система подводных течений, существующая и по сей день. В результате в дистальных частях континентального склона на Западно-Баренцевоморской окраине формировались как песчано-алевритовые отложения турбидитов, так и контуритов.
Начиная со средне-позднеплиоценового времени усиливалось влияние оледенений и связанных с ними эвстатических колебаний уровня моря на особенности осадконакопления. Выделено несколько фаз эрозии осадков на шельфе и их отложения на континентальном склоне. Плиоцен-плейстоценовый комплекс отложений подразделяется на три толщи GI GII и GШ, которые разделяются сейсмическими отражающими границами Я7, Я5 и Я1 соответственно [Апёгеа88еп е! а1., 2007].
В плиоценовых отложениях, ограниченных сейсмическими границами Я6 и Я7, выделяются геологические тела с сейсмической записью, характерной для обломочных потоков и оползней, которая в поперечном сечении выражена линзовидными телами с хаотичной записью. Отложения толщи GI сформировались во время первой стадии оледенения, которая спровоцировала сильное внезапное снижение уровня моря. Вследствие этого большое количество неконсолидированных, неустойчивых осадков, принесенных с западной части Баренцева моря, за короткий промежуток времени оказалось в пределах континентальной окраины. Эти осадки в виде обломочных потоков, оползней сносились вниз по склону в Северо-Атлантическую впадину.
Отложения плейстоценового возраста характеризуются ледниково-морским осадконакоплением. Толща представлена фациями внешнего шельфа и континентального склона. Она характеризуется мощным, проградирующим в западном направлении конусом выноса, который формировался под воздействием колебания уровня моря и привноса ледниками большого количества осадочного материала.
Заключение. На кайнозойском этапе развития северо-западной окраины Баренцевоморского шельфа выделяются две крупные стадии развития — рифтовая и пассивной окраины. Основными депоцентрами осадконакопления в палеоцен-эоценовое время были впадина Сервестснагет, вулканическая провинция Вестбаккен и разломная зона Хорнсунн, которые сформировались в пределах региональной сдвиговой зоны Де Гир. Начиная с олигоценового времени депоцентр осадконакопления переместился в район
восточного склона Северо-Атлантической океанической впадины.
Наиболее перспективными объектами для поисков нефти и газа являются линзовидные песчаные тела палеогенового и неогенового возраста, сформи-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Andreassen K., Nilssen E, Оdegaard С. Analysis of shallow gas and fluid migration within the Plio-Pleistocene sedimentary succession of the SW Barents Sea continental margin using 3D seismic data. Tromso: Springer-Verlag, 2007.
Dallmann W.K. Lithostratigraphic Lexicon of Svalbard. Tromso: Norwegian Polar Institute, 1999.
Engen Ш., Faleide J.I., Dyreng Т.К. Opening of the Fram Strait gateway: A review of plate tectonic constraints // Tec-tonophysics. 2008. Vol. 450. P. 51-69.
Faleide J.I., Tsikalas F., Breivik A.J. et al. Structure and evolution of the continental margin off Norway and the Barents Sea // Episodes. 2008. Vol. 31, N 1. P. 51-61.
Кафедра геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, аспирант, e-mail: golynchik@mail.ru
ровавшиеся в результате деятельности гравитационных потоков. Эти тела могут формировать ловушки для скопления углеводородов литологического типа, иногда также экранированные разрывными нарушениями.
Harrison J.C., Mayr U, McNeil D.H., Sweet A.R. Correlation of Cenozoic sequences of the Canadian Arctic region and Greenland, implication for the tectonic history of northern North America // Bull. Can. Petrol. Geol. 1999. Vol. 47, N 3. P. 223-254.
Olesen O., Ebbing J., Lundin E. et al. An improved tectonic model for the Eocene opening of the Norwegian-Greenland Sea Use of modern magnetic data // Mar. and Petrol. Geol. 2007. Vol. 24. P. 53-66.
Ryseth A., Augustson J.H., Charnock M. et al. Cenozoic stratigraphy and evolution of the Sшrvestsnaget Basin, southwestern Barents Sea // Norw. J. Geol. 2003. Vol. 83. P. 107-130.
Torsvik T.H., Cocks L.R.M. Norway in space and time: A Centennial cavalcade // Ibid. 2005. Vol. 85. P. 73-86.
Поступила в редакцию 22.12.2008
