CC BY
38
УДК 552.54:551.733 (268)
Н.В.ТАНИНСКАЯ
Всероссийский нефтяной научно-исследовательский геолого-разведочный институт, Санкт-Петербург, Россия
КАРБОНАТНЫЕ СЕКВЕНЦИИ СРЕДНЕГО ОРДОВИКА - СИЛУРА ПЕЧОРО-БАРЕНЦЕВОМОРСКОГО МЕГАБАССЕЙНА
Применение секвенс-стратиграфического анализа позволило выделить основные стадии ордовик-силурийского осадконакопления в общем развитии Печоро-Баренцевомор-ского осадочного мегабассейна. На этой основе установлены некоторые закономерности распределения горизонтов-коллекторов и отложений-покрышек в разрезе нижнего и среднего палеозоя.
Application of the sequence-stratigraphy method has allowed to trace the principal stages in development of the Middle Ordovician - Silurian sedimentation within the Pechora-Barents sedimentary megabasin. There were established, on this base, some regularities in distribution of reservoirs and seals in the geologic section of the Low-Middle Paleozoic.
Европейский Север России имеет особое значение в оценке нефтегазового потенциала страны. В этом регионе находятся, в разных стадиях изучения и освоения, месторождения нефти и газа Тимано-Печорской провинции, ее акваториального продолжения в Печорском море и недавно открытые залежи на обширном шельфе Баренцева моря. В пределах общей их площади в среднем ордовике - раннем девоне существовал единый Печоро-Баренцевоморский осадочный бассейн.
Карбонатные отложения среднего ордовика - силура в Тимано-Печорской провинции входят в состав среднеордовикско-нижнедевонского нефтегазоносного комплекса (НГК), в котором открыто более 30 месторождений нефти [2]. Этот нижний палеозойский НГК отличается сложным строением ловушек и преобладанием резервуаров, связанных с одиночными внутриплатфор-менными рифами-биостромами [10]. Перспективы комплекса на шельфе Баренцева моря пока остаются невыясненными, но и там предполагается развитие нефтяных и газовых скоплений.
Для расчленения и корреляции карбонатных отложений среднего ордовика - силура Тимано-Печорской провинции и шель-
фа Баренцева моря применялись методические приемы секвенс-стратиграфии с выделением соответствующих подразделений -секвенций, что обеспечивает основу для корреляции разнофациальных толщ в различных бассейнах.
В среднеордовикско-силурийском комплексе было выделено семь осадочных секвенций 3-го порядка, по П.Вейлу (1977), продолжительностью от 3 до 10 млн лет, сначала на территории Тимано-Печорской провинции и Западного Урала, а затем на Арктических островах. Все выделенные секвенции имеют однотипное строение. Они состоят из трех системных трактов: низкого стояния уровня моря, трансгрессивного и высокого стояния. В основании секвенций расположен тракт низкого стояния, который выделяется только на окраине платформы в обнажениях и представлен доломитовыми брекчиями, образованными в результате эрозии склона. Мощность тракта низкого стояния изменяется от 20 до 70 м, реже до 350 м. Секвенции внутренней части платформы характеризуются присутствием трансгрессивного и высокостоящего трактов, ограниченных поверхностями максимального затопления и трансгрессивными.
Трансгрессивный тракт характеризуется ретроградацией в строении циклитов, сменой комплексов конодонтов и брахио-под. Тракт высокого стояния определен в верхних частях секвенций и завершает осадочный цикл карбонатной секвенции. Он имеет наибольшую мощность (от 80 до 350 м) в каждой секвенции и показывает проградацию в строении парасеквенций. Тракт высокого стояния содержит массивные, мощностью до 600 м, рифовые комплексы на окраине платформы. Значительной мощности трансгрессивный тракт (до 700 м) и тракт высокого стояния (до 1200 м) достигают на севере Новой Земли в глубоководном флишоидном прогибе [3]. Конденсированный разрез выделяется в Лем-винской фациальной зоне Урала. Мощность его не превышает первые десятки метров. В средне- и верхнеордовикских отложениях Тимано-Печорской провинции, Западного Урала, архипелага Новая Земля, островов Долгий и Вайгач выделяются две осадочные секвенции, в силурийских отложениях -пять осадочных секвенций.
В Печоро-Баренцевоморском мегабас-сейне в течение среднего ордовика - силура формирование карбонатных секвенций комплекса происходило в условиях мелководно-морской карбонатной платформы во внутренней части этого бассейна. Платформа полого погружалась на восток в область глубоководной седиментации Уральского палеоокеана и имела обширную площадь шельфа с широкими фациальными поясами, соответствующими типовому набору фаций карбонатных платформ [11].
С 1980-х годов автором проводятся детальные литолого-фациальные исследования среднеордовикско-силурийских отложений в Тимано-Печорской провинции [10], на основании которых был установлен фа-циальный ряд, характеризующий латеральную смену обстановок осадконакопления от суши к батиальному бассейну. Он включает супралитораль, литораль, верхнюю сублитораль, одиночные рифы (биостромы и мел-
кие биогермы), нижнюю сублитораль, барьерные рифовые комплексы, континентальный склон и батиальный бассейн.
На основе анализа фациальных карт секвенций, построенных автором по трансгрессивному, реже высокостоящему трактам, определены главные эвстатические события в регионе - этапы основных трансгрессий и регрессий. Карты составлены по данным собственных исследований автора по Тимано-Печорской провинции с привлечением опубликованных материалов по Западному Уралу, Тиману и Арктическим островам [1, 3, 4, 6, 8]. В акватории Баренцева моря фациальные зоны выделялись по аналогии с Новой Землей, с учетом сейсмофа-циальных исследований.
Этапы развития Тимано-Печорской провинции тесно связаны с эволюцией смежной Уральской геосинклинали. В позднем кембрии - раннем ордовике произошел раскол (спрединг) позднедокембрий-ского Европейско-Сибирского континента и сформировалась глобальная Урало-Монгольская рифтовая система [5]. Раскрытие Уральского палеоокеана привело к формированию пассивной окраины ВосточноЕвропейского континента и образованию Тимано-Печорской платформы (Тимонин, 1997). В раннем ордовике осадконакопление происходило в континентальных условиях на обширной аллювиальной равнине [7], где накапливались преимущественно терриген-ные отложения. Начиная со среднеордовик-ской эпохи (рис.1) в пределах Тимано-Печорской платформы обособляется мелководное шельфовое море с карбонатным осадконакоплением, отделенное от океана краевым поднятием, на котором росли барьерные рифовые комплексы. К востоку от него в пределах Лемвинской структурно-формационной зоны оформился континентальный склон и его подножие (батиальный бассейн) [9]. В течение каледонского седи-ментационного цикла эволюция палеооб-становок происходила только во внутренней части Тимано-Печорской платформы. Зоны
I Батиаль
Нижняя сублитораль
Верхняя сублитораль
Биостромы и биогермы
Литораль
Супралитораль
Низменная равнина
Возвышенная равнина
Рис. 1. Фациальная карта секвенции 1 (средний ордовик, карадок)
барьерных рифов, континентального склона и батиального бассейна не меняли своего местоположения в ордовике - силуре.
Наиболее обширные и продолжительные трансгрессии отмечались в конце аш-гиллского - начале лландоверийского веков, в начале венлокского, в начале пржидоль-ского веков. В эти периоды обстановки сублиторали с известняково-доломитовым типом осадконакопления распространялись на
территории Тимано-Печорской провинции и южной и центральной фациальных зон Новой Земли (рис.2). Менее ярко выраженные и кратковременные трансгрессии отмечались в начале карадокского, в середине лландоверийского веков.
Наиболее ярко выраженные регрессивные этапы приурочены к середине ашгилл-ского, концу лудловского веков. Эти этапы характеризуются формированием рифовых
Рис.2. Фациальная карта секвенции 5 (ранний силур, ранний венлок)
комплексов на Урале, Вайгаче, юге и севере Новой Земли. Во внутренней части карбонатной платформы в условиях литорали формируются известковые и доломитовые илы с угнетенной биотой, иногда с терри-генной примесью.
Установлено, что породы-коллекторы приурочены к одиночным внутриплатфор-менным рифам (биостромам), которые формируются в заключительный период трансгрессии и в период раннего высокого уровня моря. Породы-покрышки на платформе образуются в период позднего высокого и низкого уровня моря.
ЛИТЕРАТУРА
1. Андреева И.А. Стратиграфическое положение и состав нижне-среднепалеозойских конгломератов Северного острова Новой Земли // Геология и структуры Новой Земли. Л., 1979. С.92-105.
2. Белонин М.Д. Нефтегазовый потенциал северных и дальневосточных морей России и проблемы его освоения / М.Д.Белонин, Ю.Н.Григоренко, В.С.Соболев // Разведка и охрана недр. 1999. № 2. С.24-27.
3. Бондарев В.И. Особенности строения и развития новоземельских и сопряженных с ними прогибов в палеозое // Стратиграфия и палеонтология палеозоя Советской Арктики: ПГО «Севморгеология». Л., 1989. С.6-13.
4. Верба М.Л. Перспективный в нефтегазоносном отношении нижнепалеозойский комплекс осадочного чехла Баренц. шельф. плиты / М.Л.Верба, Н.М.Иванова // Разведка и охрана недр. 2000. № 12. С.30-34.
5. Зоненшайн Л.П. Тектоника литосферных плит территории СССР. / Л.П.Зоненшайн, М.И.Кузьмин, Л.М.Натапов. М.: Недра, 1990. Т.1. 328 с.
6. Кораго Е.А. Формации, тектоника и история геологического развития киммерид Новой Земли / Е.А.Кораго, Г.Н.Ковалева, Г.В.Труфанов // Геотектоника. М.: Наука, 1989. № 6. С.40-61.
7. Ордовик Приполярного Урала / Б.Я.Дембовский, З.П.Дембовская, М.Л.Клюжина, В.А.Наседкина // Геология, литология, стратиграфия / УрО АН СССР. Свердловск, 1990. 208 с.
8. ПатруновД.К. Седиментационные типы пород, обстановки осадконакопления и цикличность литорального комплекса карбонатных и карбонатно-глинистых
отложений силура и нижнего девона // Силурийские и нижнедевонские отложения острова Долгого / УНЦ АН СССР. Свердловск, 1980. С.27-67.
9. Пучков В.Н. Батиальные комплексы пассивных окраин геосинклинальных областей. М.: Наука, 1979. 258 с.
10. Танинская Н.В. Модели карбонатного осадко-накопления в среднем ордовике - нижнем девоне Тима-но-Печорского седиментационного бассейна // Нефтяная литология. Неструктурные ловушки и нетрадиционные типы коллекторов. СПб: Недра, 2004. С.108-120.
11. Sarg J.F. Carbonate sequence stratigraphy // Sea level changes - An Integrated Approach / Wilgus, C.K. e. a., eds. // Spec. Publ. Soc. Econ. Paleontol. Mineral. -Tulsa. 1988. V.42. P.155-181.
