CC BY
124
УДК 552.54+551.71/72 (571.1)
ЛИТОЛОГИЯ ВЕНД-НИЖНЕКЕМБРИЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ПРЕДЪЕНИСЕЙСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ СУБПРОВИНЦИИ (ПО РЕЗУЛЬТАТАМ БУРЕНИЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ СКВАЖИН ВОСТОК-1,3,4)
И.В. Тумашов
Новосибирский государственный университет E-mail: [email protected]
На востоке Томской области и юго-западе Красноярского края в 2005-2008 гг. были пробурены параметрические скважины Восток-1, Восток-3 и Восток-4. Скважины впервые на территории Западной Сибири, в пределах Предъенисейской нефтегазоносной субпровинции, вскрыли полный палеонтологический датированный разрез верхнего венда и нижнего кембрия. В статье представлены результаты, полученные при проведении детальных литологических исследований по выяснению состава, строения и условий осадконакопления выявленных отложений.
Ключевые слова:
Венд-кембрий, карбонатные отложения, Западная Сибирь. Key words:
Vend-Cambrian, carbonate sediments, West Siberia.
Введение
Параметрические скважины Восток-1,3,4, пробуренные в последние годы на территории Предъенисейской нефтегазоносной субпровинции, впервые для Западной Сибири вскрыли полный разрез верхнего венда и нижнего кембрия [1-3]. Полученная информация подтвердила развитие в левобережной части Енисея осадочного верхнедокем-брийско-палеозойского платформенного комплекса пород, с которым могут быть связаны значительные перспективы нефтегазоносности этой территории [4]. В связи с этим особый интерес представляют результаты детальных литологических исследований по выяснению состава и строения вскрытых отложений, а также обстановок их осадконако-пления.
Скважины «Восток» пробурены на территории Западно-Сибирской плиты в пределах Обской региональной ступени. В тектоническом плане скважина Восток-1 размещена на восточном склоне Райгинского мегавыступа, Восток-3 - в пределах Северо-Владимировского куполовидного поднятия, Восток-4 - на территории Северо-Кетского свода. Необходимо отметить, что скважины Восток-3 и Восток-1 изначально были запроектированы так, чтобы разрез первой наращивал снизу разрез второй, и их совместная интерпретация позволила бы изучить практически весь разрез венд-кем-брийских платформенных отложений, распространенных на данной территории.
На основании биостратиграфических и литологических исследований, сопоставления материалов ГИС и временных сейсмических разрезов специалистами Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, г. Новосибирск, был предложен вариант стратиграфического расчленения разрезов рассматриваемых скважин [1-3]. По этим представлениям верхний венд скважины Восток-3 выделен в объеме пой-гинской, котоджинской и райгинской свит. Ни-
жний кембрий в Восток-1, 3 представлен чурби-гинской и пайдугинской свитами. Нижнекембрийские отложения, вскрытые скважиной Восток-4, сложены породами оксымской, тыйской, аверин-ской и анцифировской свит.
Методика исследования и фактический материал
Литологическое описание карбонатных пород велось на основании классификации Е.М. Хабарова (1985) [5]. Для смешанных терригенно-карбо-натных пород учитывалась схема И.В. Хворовой (1958) [6], для известково-доломитовых пород -схема С.Г. Вишнякова (1933) [7]. При описании песчано-алевритовых пород использовалась схема по составу обломочного материала, разработанная Ю.П. Казанским (1987) [8]. При изучении гранулометрического состава песчано-алевритовых отложений учитывалась десятичная классификация гранулометрического состава пород [9]. При описании степени окатанности обломочных компонентов применялась классификация, предложенная А.Б. Рухиным (1961) [10]. При описании морфологии различных типов цемента применялась классификация, описанная В.Н. Швановым (1987) [11]. Исследования проводились на основании кернового материала скважин (542 м) и шлифов (>700 шт.), также привлекались данные по каротажным диаграммам.
Состав, строение и условия осадконакопления
выявленных отложений
В строении пойгинской свиты (5002...4582 м) участвуют строматолитовые, зернистые и микрито-вые доломиты. Наиболее распространены пласто-во-строматолитовые разновидности, характеризующиеся тонкогоризонтальнослоистым чередованием микрослоев темного и светлого карбоната (рис. 1, А). В зернистых типах доломитовых пород наблюдаются различные комбинации форменных элементов (комков, оолитов, пизолитов и интра-
кластов). Наиболее распространены оолитовокомковатые доломиты, содержащие округлые образования с микритовыми оболочками водорослевого происхождения, так называемые микрофитолиты (рис. 1, Б). Отмечаются более редкие прослои с преобладанием других типов зерен (оолитов и ин-тракластов). Микритовые породы встречаются в виде редких маломощных прослоев.
Котоджинская свита (4582...4191 м) представлена переслаиванием зернистых, микритово-зернис-тых и микритовых доломитов (рис. 1, В). Зернистые доломиты сходны по составу с нижележащими породами (рис. 1, Г). Мощность чередующихся слоев, выделенных структурно-генетических типов, составляет первые метры и, вероятно, доли метров.
Рис 1. Основные структурно-генетические типы карбонатных пород верхнего венда (скв. Восток-3): А) доломиты строматоли-товые (пойгинская свита); Б) доломиты зернистые (оолитово-комковатые) (пойгинская свита); В) контакт микритового доломита и зернистого (котоджинская свита); Г) доломиты зернистые (комковато-оолитовые) (котоджинская свита); Д) известняки с реликтовой зернистой структурой (райгинская свита); Е) известняки первично зернистые, перекристал-лизованные, с сохранившимся контуром оолита (райгинская свита)
Райгинская свита (4191.3870 м) имеет ритмичное строение и состоит из 4 крупных ритмов. Основание ритмов представлено переслаиванием известняков с примесью силикокластического материала, полевошпатово-слюдисто-кварцевых песчаников и алевролитов. Вверх по разрезу каждого ритма количество терригенных прослоев постепенно уменьшается, а самые верхние части ритмов сложены уже только известняками, которые сильно перекристаллизованы и доломитизированы. Сохранность первичных структур в перекристал-лизованных известняках различная, но в целом слабая. Судя по сохранившимся реликтам и редким слабо измененным прослоям, первично это были микритово-зернистые и зернистые типы пород (рис. 1, Д, Е).
Нижнечурбигинская подсвита (3870. 3786 м) представлена переслаиванием микритовых и ми-критово-зернистых в разной степени доломитизи-рованых известняков, пиритсодержащих глинисто-карбонатных пород с прослоями около 10 см черных пиритоносных аргиллитов и линзами кремней (рис. 2, А, Б). Верхняя подсвита (3786.3660 м) сложена своеобразным чередованием микритовых известняков и карбонатно-глинистых пород, при этом «чистые» известняки характеризуются ноду-лярной текстурой (рис. 2, В).
Скважиной Восток-1 вскрыта верхняя часть свиты, представленная породами, аналогичными верхнечурбигинской подсвите скв. Восток-3.
Пайдугинская свита (3660.3635 м) наиболее обогащена углеродистым веществом (Сорг ~2,2 %) (рис. 2, Г) [12]. В составе свиты, преобладают углеродистые карбонатно-глинисто-кремнистые пиритоносные тонкослоистые породы (рис. 2, Д). Кремнистое вещество часто преобладает над общим количеством компонентов. Отдельные прослои могут быть отнесены к углеродистым силицитам.
В составе оксымской свиты (5105.4570 м) выделяется две подсвиты. В разрезе скв. Восток-1 одновозрастные отложения представлены нижней частью чурбигинской свиты. В целом для нижнеоксымской подсвиты характерны микритовые доломиты с включениями ангидрита и гипса, а также зернистые (комковатые) перекристаллизованные доломиты, часто кавернозные и пористые (рис. 3, А). Для доломитовых пород, слагающих верхнеоксымскую подсвиту, характерно тонкослоистое строение. Фиксируются градационные ритмы, от микритово-зернистых, ин-тракластических, к глинистым доломитам или аргиллитам. В верхней части свиты изредка отмечаются маломощные прослои водорослевых известковых доломитов (рис. 3, Б). Также встречаются строматоли-товые доломиты и известняки, в которых наблюдаются реликты строматолитовых столбиков.
Тыйская свита выделена в разрезе скважины Лемок-1 в интервале 3665.3145 м (стратотип) [13]. Стратотип свиты коррелируется с интервалом
4570,0.4215,0 м разреза скважины Восток-4 [3]. В нижней части свиты наибольшее распространение получили тонкослоистые глинистые известко-
вые доломиты, ангидритовые, доломит-ангидрито-вые и известково-ангидритовые брекчии, обломки которых представлены микритовыми, микритово-зернистыми доломитами и известняками, а также ламинами строматолитов (рис. 3, В). В средней части свиты широко распространены градационнослоистые микритовые доломиты. В верхней части наблюдаются тонкослоистые глинисто-доломит-ангидритовые породы и известково-доломитовые породы, представленные микритовыми, микрито-во-зернистыми, часто с микробиальным строением и с реликтами оолитов, а также пластово-стро-матолитовыми и, значительно реже, бугорчато-строматолитовыми типами.
Аверинская свита выделена в разрезе сважины Лемок-1 в интервале 3145.2710 м (стратотип) [13]. Стратотип свиты коррелируется с интервалом
4215,0.3863,0 м разреза скважины Восток-4 [3]. Нижняя часть свиты сложена ангидрит-известко-во-доломитовыми брекчиями. Обломки имеют угловатую и полуокатанную форму и представлены кремнисто-ангидрит-доломитовыми породами, ламинами строматолитовых известняков и доломитов. Средняя часть представлена чередованием микрит-микробиальных, строматолитовых (участками бугорчато-столбчатых), ангидрит-известко-во-доломитовых пород, переходящих вверх по разрезу в градационнослоистые глинистые доломиты (рис. 3, Г). Верхняя часть свиты сложена пакетами переслаивания сильно ангидритизированных тонкослоистых микритовых, микритово-зернистых доломитов.
Анциферовская свита завершает нижнекембрийский разрез скважины Восток-4. Свита выделена в разрезе скважины Лемок-1 в интервале 2710.2364 м (стратотип) [13]. В разрезе Восток-4 ей соответствует интервал 3900,0.3715,0 м. Нижняя часть свиты представлена переслаиванием микритовых известняков, с тонкими прослоями глинистых и зернистых доломитовых известняков. Зерна представлены в основном микробиальными желваками, стяжениями и комками. Местами наблюдаются участки строматолитовых типов пород, с послойным присутствием ангидрита. В средней части свиты отмечаются зернистые комковато-ин-тракласто-оолитовые известняки. Верхняя часть представлена микритовыми ангидритизироваными доломитами.
Широкое развитие водорослевых матов и ми-крофитолитовых образований, присутствие обильных фенестральных структур и следов взламывания ламин позволяют предположить формирование отложений пойгинской свиты в мелководных обстановках в пределах перитидального шельфа (самая верхняя часть сублиторали, литораль и супралитораль) [14]. Ассоциация микритовых и микритово-зернистых пород котоджинской свиты указывает на формирование отложений в пределах мелководной внутришельфовой депрессии, защищенной от открытого моря баровой системой. Текстурные особенности терригенно-карбонатных по-
I_________і________I________і__________I
Рис. 2. Основные структурно-генетические типы карбонатных пород нижнего кембрия (скв. Восток-1): А) известняки доломи-тистые микритово-зернистые (чурбиинская свита, нижняя подсвита); Б) известняки перекристаллизованные углеродистые с реликтовой зернистой структурой (чурбиинская свита, нижняя подсвита); В) известняки с нодулярной текстурой (чурбигинская свита, верхняя подсвита); Г) микролинзочки повышенной концентрации углеродистого вещества в известняках (пайдугинская свита); Д) углеродистые карбонатно-глинисто-кремнистые породы (пайдугинская свита)
род райгинской свиты позволяют предположить накопление данных отложений на склоне мелководного шельфа. Состав и типы текстур чурбигин-ской и пайдугинской свит, соответственно, характерны для обстановок подножия шельфового склона и граничащей с ним впадины. Текстурные особенности и состав нижнекембрийских отложений
скважины Восток-4 указывают на их формирование в условиях карбонатных платформ с ограниченной циркуляцией вод (мелководные отшнуро-ванные бассейны и лагуны) и в эвапоритовой над-приливной зоне, защищенных от влияния волн и течений открытого моря и характеризующихся переменной соленостью.
I_______I_______I
Рис. 3. Основные структурно-генетические типы карбонатных пород нижнего кембрия (скв. Восток-4): А) доломиты зернистые (комковатые) (оксымская свита, нижняя подсвита); Б) доломиты известковые водорослевые (оксымская свита, верхняя подсвита); В) обломки строматолитовых ламин в известково-ангидрит-доломитовых породах (тыйская свита); Г)до-ломиты известковые столбчато-строматолитовые (аверинская свита)
Таким образом, в изученных отложениях верхнего венда - нижнего кембрия скв. Восток-1,3, доминируют карбонатные породы, преимущественно доломиты, среди которых установлены основные структурно-генетические типы: биоморфные
(строматолитовые), зернистые (микрофитолито-вые, оолитовые, пизолитовые, комковатые, интра-кластические), микритово-зернистые и микрито-
вые. Строение нижней части вендского разреза (пойгинская и котоджинская свиты) достаточно однородное, а верхней (райгинская свита) - цикличное. В нижнекембрийском разрезе этих скважин (чурбигинская и пайдугинская свиты) наблюдается неравномерное чередование карбонатных, карбонатно-глинистых и углеродистых карбонатно-глинисто-кремнистых пород. В нижнекем-
брийском разрезе скв. Восток-4 наибольшее распространение получили смешанные ангидрит-кар-бонатные породы, которые находятся в сложных взаимоотношениях, что обусловило его крайне неоднородное строение. Анализ пространственновременных взаимоотношений литологических
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Конторович А.Э., Соколов Б.С., Конторович В.А. и др. Первый разрез венда в комплексе основания Западно-Сибирского нефтегазоносного магабассейна (по результатам бурения параметрической скважины Восток-3 на востоке Томской области) // Докл. РАН. - 2009. - Т. 424. - № 6. - С. 788-791.
2. Конторович А.Э., Варламов А.И., Емешев В.Г и др. Новый тип разреза кембрия в восточной части Западно-Сибирской плиты (по результатам бурения параметрической скважины Восток-1) // Геология и геофизика. - 2008. - Т. 49. - № 11. -С. 1119-1128.
3. Филиппов Ю.Ф., Конторович А.Э., Конторович В.А. и др. Новый опорный разрез кембрия Предъенисейского осадочного бассейна (по материалам бурения параметрической скважины Восток-4) // Фундамент, структуры обрамления Западно-Сибирского мезозойско-кайнозойского осадочного бассейна, их геодинамическая эволюция и проблемы нефтегазоносности: Матер. Всеросс. науч. конф. - Тюмень, 27-28 апреля 2010. -Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2010. - С. 183-188.
4. Конторович А.Э., Конторович В.А., Филиппов Ю.Ф. и др. Предъенисейская нефтегазоносная область - новый перспективный объект поисков нефти и газа в Сибири // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. -2006. - № 5-6. - С. 9-23.
5. Хабаров Е.М. Сравнительная характеристика позднедокем-брийских рифогенных формаций. - Новосибирск: Наука, 1985. - 125 с.
6. Хворова И.В. Атлас карбонатных пород среднего и верхнего карбона Русской платформы. - М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 171 с.
комплексов показал, что осадконакопление на исследуемой территории в венд-нижнекембрийское время происходило в широком диапазоне обстановок мелководного карбонатного шельфа, от супра-литорали до погруженной его части. В целом, в разрезах скважин фиксируется тренд на углубление.
7. Вишняков С.Г. Карбонатные породы и полевое исследование их пригодности для известкования почвы// Карбонатные породы Ленинградской области, Северного края и Карельской АССР. Вып. 2. - М.; Л., 1933. - С. 3-22.
8. Казанский Ю.П., Белоусов А.Ф., Петров В.Г. и др. Осадочные породы (классификация, характеристика, генезис). - Новосибирск: Наука, 1987. - 214 с.
9. Логвиненко Н.В. Основы методики исследования осадочных пород. - Харьков, 1962. - 207 с.
10. Рухин А.Б. Основы литологии. - Л.: Гостоптехиздат, 1961. -799 с.
11. Шванов В.Н. Петрография песчаных пород. - Л.: Недра, ле-нингр. отделение, 1987. - 269 с.
12. Конторович А.Э., Костырева Е.А., Меленевский В.Н. и др. Органическая геохимия венда и кембрия Предъенисейской субпровинции (на примере скважин Восток-1, 3) // Фундамент, структуры обрамления Западно-Сибирского мезозойско-кайнозойского осадочного бассейна, их геодинамическая эволюция и проблемы нефтегазоносности: Матер. Всеросс. науч. конф. - Новосибирск, 29 сентября - 2 октября 2008. - Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2008. - С. 117-119.
13. Елкин Е.А., Каштанов В.А, Конторович А.Э. и др. Схема стратиграфии кембрийских отложений Приенисейской части Западной Сибири // Геология и геофизика. - 2001. - Т. 42. -№ 7. - С. 1015-1027.
14. Рединг Х.Г. Обстановки осадконакопления и фации. - М.: Мир, 1990. - Т. 2. - 384 с.
Поступила 01.11.2012 г.
