CC BY
64
УДК 551.762:551.763+553.981/.982(571.121/.511) DOI: 10.18303/2618-981X-2018-1-47-54
ХАРАКТЕРИСТИКА РИФОВЫХ КОМПЛЕКСОВ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ
Сергей Сергеевич Сухов
Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья, 630091, Россия, г. Новосибирск, Красный пр., 67, кандидат геолого-минералогических наук, зав. лабораторией стратиграфии кембрия Сибири, тел. (383)218-87-21, e-mail: [email protected]
Андрей Михайлович Фомин
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории геологии нефти и газа Сибирской платформы, тел. (383)306-63-70, e-mail: [email protected]
Сергей Александрович Моисеев
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, кандидат геолого-минералогических наук, зав. лабораторией геологии нефти и газа Сибирской платформы, тел. (383)306-63-70, e-mail: [email protected]
В последние годы на территории центральной части Сибирской платформы выполнен значительный объем геолого-геофизических работ, позволивших существенно уточнить местоположение рифовых комплексов кембрия. В работе дается характеристика рифовых образований Западно-Якутского рифового комплекса. Делается заключение, что этот объект безусловно представляет значительный интерес для поисково-оценочных работ в плане нефте-газоносности, в то же время он нуждается в дальнейших детальных сейсмических исследованиях и бурении скважин, без которых невозможен прогресс и локализация перспективных объектов.
Ключевые слова: кембрий, рифы, Сибирская платформа, перспективы нефтегазонос-ности.
CHARACTERISTIC OF REEF COMPLEXES IN THE CENTRAL SIBERIAN PLATFORM
Sergey S. Sukhov
Siberian Research Institute of Geology, Geophysics and Mineral Resources, 67, Krasny Prospect St., Novosibirsk, 630091, Russia, Ph. D., Head of Laboratory Siberian Cambrian Stratigraphy, phone: (383)218-87-21, e-mail: [email protected]
Andrey M. Fomin
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 3, Prospect Аkademik Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, Ph. D., Senior Researcher, Laboratory of Geology of Oil and Gas of the Siberian Platform, phone: (383)306-63-70, e-mail: [email protected]
Sergey A. Moiseev
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 3, Prospect Аkademik Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, Ph. D., Head of Laboratory of Geology of Oil and Gas of the Siberian Platform, phone: (383)306-63-70, e-mail: [email protected]
In recent years, a significant amount of geological and geophysical work has been carried out in the Central part of the Siberian platform, which allowed to significantly clarify the location of the reef complexes of the Cambrian. The paper gives a characterization of pristine reef West reef of the Yakut complex. It is concluded that this object is certainly of great interest for prospecting and evaluation work in terms of oil and gas potential, at the same time it needs further detailed seismic research and drilling wells, without which it is impossible to progress and localization of promising facilities.
Key words: cambrian, reef array, Siberian platform, oil and gas prospects.
Проблема выделения рифовых комплексов кембрия как самостоятельного и одного из приоритетных направлений поисков месторождений нефти и газа на Сибирской платформе была поставлена в начале 1970-х гг. В. Е. Савицким.
Изучением кембрийских рифовых комплексов Сибирской платформы последние полвека занимались исследователи СНИИГГИМС, ИГиГ СО АН СССР (в настоящее время ИНГГ СО РАН), ВНИГРИ, ВСЕГЕИ, НИИГА, ГИН АН СССР, ПИН АН СССР, РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, ГГП «Ленанефте-газгеология», АО «Якутскгеофизика», АК «АЛРОСА», ВАГТа и других организаций.
Основные результаты были опубликованы в ряде статей и монографий [1-4, 7-9 и др.]. Рифогенные образования кембрия западной части Сибирской платформы изучали Н. В. Мельников, Л. И. Килина и др. [5, 6].
К настоящему времени установлены многие закономерности и специфические особенности строения кембрийских рифов. Однако в целом слабая изученность их бурением и сейсмикой, чрезвычайно резко выраженная изменчивость различных их характеристик в пространстве позволяют строить лишь самые общие прогнозы в поисках залежей УВ.
За прошедшие почти пять десятилетий целенаправленных исследований доказано, что локализация и рост органогенных сооружений, рифов и накопление генетически связанных с ними органогенно-обломочных и оолитовых до-ломито-известняковых отложений обусловлены развитием всей кембрийской осадочной системы, характеризующейся преобладанием карбонатной седиментации и типичным для нее различием темпов и типа осадконакопления, с одной стороны, на шельфовом мелководье и, с другой - в смежных депрессиях. Такая дифференциация предопределена прежде всего биогенной природой карбонатного материала и одновременно проявляющимися чуткой реакцией экосистем на изменения окружающей среды и активным воздействием их на эту среду, или осадочную обстановку. Как следствие, постепенно формируются морфологически выраженные карбонатные платформы и банки, обрамленные бордюром органогенных построек, и сопряженные с ними недокомпенсированные бассейны. Кембрийские рифовые образования в виде узкого, в несколько десятков километров, пояса окружали с востока и севера гигантскую область мелководной эвапоритовой седиментации, отделяя ее от столь же огромной открыто-морской области, в которой обособлялись два бассейна - Юдомо-Оленекский на востоке и Хантайско-Оленекский на севере. В них на протяжении ботомского, тойон-
ского, амгинского и начала майского веков в условиях резко выраженной недо-компенсации погружения ложа и нарастающей глубины накапливались маломощные доманикоидные отложения. Последовательное заполнение осадкоем-кого пространства недокомпенсированных бассейнов со стороны шельфов приводило к неравномерному, но систематическому смещению и рифов, и склонов в направлении глубоководья. Именно этим обусловлено широкое распространение клиноформного залегания отложений бассейнового комплекса.
Исследования последних двух десятилетий, основанные на анализе материалов по естественным обнажениям, сейсмическому профилированию, а также глубокому и колонковому бурению [7-9], показывают, что принятая в начальный период изучения рифовых образований Западной Якутии схема их ранжирования [2] нуждается в некоторой корректировке. Формирование тех или иных рифовых массивов должно рассматриваться не автономно, а в единой системе эволюции всего кембрийского осадконакопления и развития взаимосвязанных бассейнов и карбонатных платформ. К сожалению, узкая первичная пространственная локализация рифовых сооружений, их неравномерный пуль-сационный рост, смещение со временем, высокое их гипсометрическое положение в период формирования и, соответственно, в последующем приведшее к глубокой предпермской и предъюрской эрозии, а также малое количество керна, редкость сети параметрических и колонковых скважин, в том числе отсутствие целенаправленного колонкового бурения для изучения рифовых образований, - все это крайне ограничивает возможности их изучения, не позволяет выявить и в необходимой для прогнозных построений мере детализировать специфику развития разных карбонатных платформ и их склонов или различных бортов бассейнов. Тем не менее имеющиеся данные позволяют сделать определенные заключения.
Выделяются три тесно взаимосвязанные основные фазы рифообразования, характеризующиеся разного типа и масштабов органогенными сооружениями: начальная рамповая - томмот-атдабан-раннеботомская, собственно барьерно-рифовая - ботомско-тойонско-амгинско-раннемайская и поздняя рамповая, или барово-рифовая, - майско-аюсокканско-позднекембрийская [8]. Следует заметить, что многим исследователям не только представляется неочевидным наличие такой эволюции рифообразования, но и его существование в кембрийской истории кажется сомнительным. Одними из причин этого являются указанные разрозненность данных и пространственное смещение рифов, затушевывающие общую картину. На склонах Алданской антеклизы ограниченно обнажаются лишь самые «корни» рифовой системы и фрагментарно ее среднекембрийская часть. Прежде существовавшая, обнаруживаемая лишь по косвенным признакам барьерно-рифовая часть здесь практически полностью уничтожена эрозией. Аналогично почти полностью сэродированы нижне- и раннесреднекембрийские рифовые образования и на Анабарской антеклизе. Локально на южном и юго-западном ее склонах обнажаются только средне- и верхнекембрийские отложения [10]. В полном объеме кембрийский рифовый комплекс сохраняется лишь на смежных территориях западного борта Вилюйской синеклизы и сочленения
восточного борта Курейской синеклизы с Анабарской антеклизой (на сопряженных бортах Юдомо-Оленекского и Хантайско-Оленекского кембрийских бассейнов). Но степень их изученности все еще остается невысокой. В этой связи несомненный интерес и значимость для дальнейшей разработки модели ри-фообразования представляют сейсмические материалы на Вилюйско-Мархинской и прилежащих к ней площадях, полученные ОАО «Енисейгеофи-зика». При интерпретации этих материалов и планировании поисков залежей УВ в рифовых и связанных с ними карбонатных отложениях необходимо в полной мере учитывать целый ряд уже установленных закономерностей их строения.
Традиционно в состав наиболее масштабной Западно-Якутской барьерно-рифовой системы, датируемой ботомско-амгинским интервалом (в настоящее время в связи с изменением уровня подошвы майского яруса ее возрастной объем расширился до раннемайского), неслучайно включались и рифовые образования атдабанского возраста [2]. Те и другие тесно генетически взаимосвязаны и территориально «привязаны» к шельфовой бровке на борту Юдомо-Оленекского, или Куонамского, бассейна. На сейсмических профилях они практически неразделимы. Совершенно по-другому долгое время представлялось развитие майских и позднекембрийских рифовых образований (танхай-ской, усть-мильской, баппагайской, чукукской и др. свит). Помимо того, что их локализацию связывали с автономными тектоническими структурами в палео-бассейне, их относили и к разновозрастным, генетически разнотипным комплексам, разделенным региональным перерывом - Танхайско-Устьмильскому (майскому) и Чукукскому (позднекембрийскому). Детальный анализ разнообразных материалов, в том числе биостратиграфических, сейсмических, промы-слово-геофизических, колонкового бурения, убедительно показал, что рифооб-разование и бортовая загрузка некомпенсированных бассейнов происходили как в фазу их преимущественного углубления, так и в фазу интенсивного заполнения и обмеления - в майском веке и в позднем кембрии. Но темпы заполнения осадкоемкого пространства и проградации склонов, их крутизна, состав и структура формировавшихся отложений существенно различались. До начала майского века происходило преимущественное наращивание окраин карбонатных платформ известняковыми, в том числе рифогенными, отложениями, их крутизна возрастала до 20-30°, а продвижение склонов немногим превысило 50 км. Столь крутые склоны и относительно однообразный карбонатный состав отложений бортовой части бассейна являются, видимо, основной причиной плохой проявленности этой структуры на сейсмических разрезах. С начала майского века, как следствие относительного понижения уровня моря и частого осушения карбонатных платформ, резко усилилось бортовое, или клиноформ-ное, заполнение бассейнов, проградация склонов к началу позднего кембрия достигала первых сотен километров. При прогнозировании ловушек УВ следует учитывать, что основная масса материала, заполняющего бассейн в эту фазу развития, - тонкий алеврит и карбонатно-силикатный ил, чередование тонкозернистых известняков и мергелей, которые хорошо отрисовываются на сейс-
мических разрезах. Более грубый органогенный и оолитовый материал концентрируется лишь в относительно узкой зоне верхнего склона и вблизи бровки шельфа. Эти фации на сейсмических профилях характеризуются хаотичными отражениями, проявляются очень неотчетливо.
Первостепенное значение в распределении рифовых образований и связанных с ними отложений несомненно имели палеогеографические факторы: направления ветров и течений, степень удаленности от источников силикатного материала и пр. В этом отношении представляется, что для поисков залежей УВ весьма перспективным должен быть северный борт Хантайско-Оленекского бассейна, отчлененный обширной акваторией от путей поступления силикатного материала, благоприятный для формирования аградационной окраины Ана-барской карбонатной платформы, видимо, сходной по строению с Далдыно-Мархинской банкой.
Зона развития рифовых образований ранне-среднекембрийского комплекса разделяет на территории Сибирской платформы области эвапоритовой и нормально-морской седиментации, протягиваясь в виде полосы длиной более 2 300 км от северного склона Алданской антеклизы к Анабарской, далее проходит по южным склонам Анабарской антеклизы, пересекает Курейскую синек-лизу и уходит на юг вдоль правого берега Енисея к Енисейскому кряжу (рис. 1). На территории Республики Саха (Якутия) она выделяется как Западно-Якутский барьерный рифовый комплекс [2]. Он характеризуется смешанным доломито-известняковым составом отложений и широким распространением органогенных, обломочных и оолитовых карбонатных пород. Западнее на территории Красноярского края эта зона погружается под более молодые толщи. На дневную поверхность аналоги этого комплекса, принадлежащие окраине Анабарской карбонатной платформы, фрагментарно выходят только по р. Арга-Сала. Скважинами они вскрываются в районе пос. Удачный, слагая рифовый бордюр Далдыно-Мархинской карбонатной банки [8].
Далдыно-Мархинская банка имеет в поперечнике около 80-90 км. Северовосточный край банки обычно выделяется как Мархинский вал, а юго-западный - как Далдынская флексура (рисунок). Окраина банки сложена рифогенной удачнинской свитой, толщиной до 700 м и наклоном слоев до 20-30°. Коэффициент открытой пористости карбонатных пород составляет 3-9 %, а проницаемость - от 0,7 до 3 мД. В узкой зоне, на окраине банки, резко возрастает доломитизация верхней части свиты, и в ней выявлена зона кавернозных полостей (до 18 м в вертикальном сечении), прослеживающаяся на глубину более 100 м. Коэффициент проницаемости достигает здесь 176 мД.
Отложения чукукской свиты представлены пористо-кавернозными оолито-пизолитовыми обломочными доломитами и известняками толщиной до 300 м. Свита протягивается в виде пояса шириной до 5 км в северо-западном направлении, непосредственно над бровкой Далдыно-Мархинской банки и облекает последнюю в виде песчаного карбонатного бара, расположенного в тылу по отношению к рифовым постройкам майского возраста. Коэффициент открытой пористости отложений чукукской свиты варьирует в широких пределах - от
долей процента до 10-11 % и достигает 26-31 %, а проницаемость доходит до 473 мД, в отдельных случаях - 9 129 мД [9].
Палеогеографическая схема на майский век центральной части
Сибирской платформы: 1 - преимущественно известняковые илы и силикатно-карбонатные турбидиты (проградирующий подводный склон открытого моря); 2 - хемогенно-биогенные карбонатные илы, подвергшиеся доломитизации (пересыхающие отмели, бары); 3 - соленосные глинистые доломиты, известняки, пестроцветные доломитовые мергели (закрытые мелкие депрессии и прибрежные отмели); 4 - область развития ботомско-амгинских барьерных рифов, погребенных под майскими отложениями; 5 - Чукукский рифовый комплекс и его аналоги (проградирующие рифово-баровые карбонатные отложения, ограничивающие прибрежную равнину); 6 - пе-строцветные доломитовые мергели соле- и сульфтосодержащие, глинистые доломиты, известняки (засолоненная равнина, периодически заливаемая морем); 7 -гидросеть; 8 - границы субъектов РФ; 9 - населенные пункты; цифрами в кружках показаны: 1 - Далдыно-Мархинская карбонатная банка, 2 - Дирингдинский рифовый массив
До настоящего времени целенаправленного изучения Чукукского рифового комплекса в зоне сочленения Курейской синеклизы и Анабарской антеклизы не проводилось. Однако на одиночных сейсмических профилях хорошего качества, расположенных на севере Вилюйско-Мархинской площади, «скв. Хошон-ская-256 - р. Мойеро» и на рассечке «п. Тура - скв. Чириндинская-271», в интервале разреза, отвечающему мощной (до 1,5 км) клиноформной толще заполнения майского века, определяются рифовые образования, которые условно можно отнести к этому комплексу. Они омолаживаются с юга на север и перекрыты шельфовыми отложениями майско-позднекембрийского возраста, представленными карбонатно-глинистыми разностями.
Выходы Чукукского рифового комплекса на дневную поверхность в районах Южного Прианабарья описаны в работе [2]. Наиболее представителен для рассматриваемого уровня Дирингдинский рифовый массив, изученный ранее в среднем течении р. Котуй.
Эти образования имеют субширотное простирание, в пересечении с юга на север достигают 3 км. В пределах массива выделяются самостоятельные постройки с крутыми склонами, облеканием и замещением, преимущественно в южном направлении слоистыми карбонатно-глинистыми породами эйринской свиты. В северном направлении рифовый комплекс замещается биостромными и обломочно-оолитовыми доломитами [2].
Таким образом, на шельфовых окраинах бассейнов в майское время в проксимальных частях клиноформ преобладал карбонатный органогенно-обломоч-ный материал, который вместе с рифовыми постройками мог слагать разнообразные по строению и генезису ловушки углеводородов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Асташкин В. А., Савицкий В. Е. Рифовые системы кембрия Западной Якутии // Сов. геология. - 1978. - № 6. - С. 27-37.
2. Геология и перспективы нефтегазоносности рифовых систем кембрия Сибирской платформы. - М. : Недра, 1984. - 181 с.
3. Геология рифовых систем кембрия Западной Якутии. - Новосибирск : СНИИГГиМС, 1979. - 155 с.
4. Конторович А. Э., Савицкий В. Е. К палеографии Сибирской платформы в раннюю и среднюю кембрийские эпохи // Вопросы литологии и палеографии Сибири. Тр. СНИИГГиМСа. - 1970. - Вып. 106. - С. 95-108.
5. Нефтегазоносность кембрийских рифов Сурингдаконского свода / Н. В. Мельников, Л. И. Килина, В. А. Кринин, А. В. Хоменко // Теоретические и региональные проблемы геологии нефти и газа. - Новосибирск, 1991. - С. 180-189.
6. Нижне-среднекембрийский рифогенный барьер на севере Сибирской платформы объект первоочередных нефтегазопоисковых работ / Ю. А. Филипцов, Н. В. Мельников, А. С. Ефимов и др. // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. - 2014. - № 2 (18). -С. 25-35.
7. Стратиграфия нефтегазоносных бассейнов Сибири. Кембрий Сибирской платформы / Сухов С. С., Шабанов Ю. Я., Пегель Т. В. и др. / Т. 1. Стратиграфия. - Новосибирск : ИНГГ СО РАН, 2016. - 497 с.
8. Сухов С. С. Кембрийское рифообразование и эволюция морфоструктуры карбонатных бассейнов Сибирской платформы // Биота как фактор геоморфологии и геохимии: рифо-
генные формации и рифы в эволюции биосферы: матер. к конф. - М. : ПИН РАН, 2010. -С. 83-87.
9. Сухов С. С., Варламов А. И. Кембрийские рифовые образования Якутии (к истории исследований и перспективам их нефтегазоносности) // Актуальные вопросы геологии нефти и газа Сибирской платформы. - Якутск : ЯФ Изд-ва СО РАН, 2004. - С. 63-78.
10. Шишкин Б. Б., Пегель Т. В., Федоров А. Б. Строение средне-верхнекембрийского рифогенно-аккумулятивного комплекса Юго-Западного Прианабарья // Актуальные вопросы региональной геологии Сибири. - Новосибирск : СНИИГГиМС, 1978. - С. 34-44.
REFERENCES
1. Astashkin V.A., Savickij V.E. Rifovye sistemy kembrija Zapadnoj Jakutii // Sov. Geologija. - 1978. - № 6. - S. 27-37.
2. Geologija i perspektivy neftegazonosnosti rifovyh sistem kembrija Sibirskoj platformy. / Pod red. V.A. Astashkina. - M.: Nedra, 1984. - 181 s.
3. Geologija rifovyh sistem kembrija Zapadnoj Jakutii / Pod red. V.E. Savickogo. - Novosibirsk: SNIIGGiMS, 1979. - 155 s.
4. Kontorovich A.Je., Savickij V.E. K paleografii Sibirskoj platformy v rannjuju i srednjuju kembrijskie jepohi // Voprosy litologii i paleografii Sibiri. Tr. SNIIGGiMSa. - 1970. - Vyp. 106. -S. 95-108.
5. Neftegazonosnost' kembrijskih rifov Suringdakonskogo svoda / N.V. Mel'nikov, L.I. Kilina, V.A. Krinin, A.V. Homenko // Teoreticheskie i regional'nye problemy geologii nefti i gaza. - Novosibirsk, 1991. - S. 180-189.
6. Nizhne-srednekembrijskij rifogennyj bar'er na severe Sibirskoj platformy ob#ekt pervoocherednyh neftegazopoiskovyh rabot / Ju.A. Filipcov, N.V. Mel'nikov, A.S. Efimov i dr. // Geologija i mineral'no-syr'evye resursy Sibiri. - 2014. - № 2 (18). - S. 25-35.
7. Stratigrafija neftegazonosnyh bassejnov Sibiri. Kembrij Sibirskoj platformy / Suhov S.S., Shabanov Ju.Ja., Pegel' T V. i dr. / T. 1. Stratigrafija. - Novosibirsk: INGG SO RAN, 2016. - 497 s.
8. Suhov S.S. Kembrijskoe rifoobrazovanie i jevoljucija morfostruktury karbonatnyh bassejnov Sibirskoj platformy // Biota kak faktor geomorfologii i geohimii: rifogennye formacii i rify v jevoljucii biosfery: mater. k konf. - M.: PIN RAN, 2010. - S. 83-87.
9. Suhov S.S., Varlamov A.I. Kembrijskie rifovye obrazovanija Jakutii (k istorii issledovanij i perspektivam ih neftegazonosnosti) // Aktual'nye voprosy geologii nefti i gaza Sibirskoj platformy. - Jakutsk: JaF Izd-va SO RAN, 2004. - S. 63-78.
10. Shishkin B.B., Pegel' T.V., Fedorov A.B. Stroenie sredne-verhnekembrijskogo rifogenno-akkumuljativnogo kompleksa Jugo-Zapadnogo Prianabar'ja // Aktual'nye voprosy regional'noj geologii Sibiri. - Novosibirsk: SNIIGGiMS, 1978. - S. 34-44.
© С. С. Сухов, А. М. Фомин, С. А. Моисеев, 2018
