CC BY
200
УДК 550.242.122 + 551.762(571)
ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ НЕФТЕНОСНЫХ ПЛАСТОВ ВАСЮГАНСКОЙ СВИТЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
В.Б. Белозёров
Томский политехнический университет E-mail: BelozerovVB@hv.tpu.ru
Показано, что наличие в пределах Западно-Сибирской плиты активных тектонических узлов, в рамках которых происходит переформирование пространственного волнового поля периодичности 18±1,5 млн л, влияет на палеогеоморфологические особенности развития осадочного бассейна и контролирует местоположение верхнеюрских источников сноса. Впервые составлены палеогеографические схемы на время формирования отдельных нефтегазоносных песчаных пластов горизонта /О, васюганской свиты.
Оценка роли волновых тектонических движений в формировании осадочного чехла Западно-Сибирской плиты (ЗСП) [1] открывает новые подходы в палеогеографической реконструкции сред-не-верхнеюрских отложений. Выделяемые в их составе отложения абалакской, васюганской, георгиевской и баженовской свит формировались в результате последовательного проявления келловей-ской и кимеридж-волжской трансгрессий. Если в западных районах ЗСП эти трансгрессии по лито-логической последовательности разреза являются как бы продолжением друг друга и глинистая морская абалакская свита вверх по разрезу сменяется относительно глубоководной глинистой и глубоководной глинисто-битуминозной георгиевской и баженовской свитами, то на востоке и юго-востоке они разделены регрессивно-трансгрессивной пе-счано-глинистой толщей, относимой к горизонту Ю[. Горизонт К^ является основным нефтегазоносным объектом васюганской свиты.
Рассматриваемый ранее как единая гидродинамическая система, этот горизонт в дальнейшем был более детально стратифицирован и разделён на ряд гидродинамически самостоятельных резервуаров, что позволило детализировать палеогеографию келловей-оксфорда. Проведённые исследования показали существенные различия в формировании палеогеографических обстановок трансгрессивного и регрессивного этапов развития верхнеюрского осадочного бассейна. Учитывая связь формирования средне-верхнеюрского осадочного разреза с проявлением волновых колебательных движений [1], особенности строения васюганской свиты следует изучать с позиции выделения литолого-фа-циальных комплексов.
По существующему определению [2. С. 163-171], под литолого-фациальным комплексом понимается одновозрастная, ритмично построенная осадочная толща, представленная закономерным сочетанием генетически связанных типов пород, сформировавшихся под действием совокупности колебательных движений. Анализ внутреннего строения литолого-фациального комплекса можно проводить на базе систематизации выделяемых литотипов разреза в соответствии с построенной фациально-динамической моделью.
Под литотипом, согласно [3] понимается породная разновидность или «геологическое тело с определённым комплексом взаимосвязанных существенных признаков конституционных, - вещественного состава, строения и т. д., и дополнительных, индикативных - фитоценоз, конкреции».
Фациально-динамические модели в отличие от традиционного районирования территории по типам разреза предусматривают:
- выявление в многообразии имеющихся геологических разрезов литолого-фациального комплекса черт сходства отдельных литологических пачек, позволяющих сгруппировать их в лито-типы разрезов;
- расположение выделенных литотипов в генетический ряд, отражающий трансгрессивную либо регрессивную стадии развития осадочного бассейна.
В келловее и верхней юре выделено три литоло-го-фациальных комплекса. Первый - регрессивный прибрежно-морской комплекс келловея-окс-форда, слагающий подугольную толщу васюганской свиты. Второй - регрессивно-трансгрессив-ный (переходный) прибрежно-континентальный и континентальный комплекс оксфорда, отвечающий максимуму регрессии, выделяемый в межугольную толщу васюганской свиты. Третий комплекс - трансгрессивный прибрежно-морской оксфорда-кимериджа, формирующий надуголь-ную толщу васюганской свиты и завершающийся накоплением глубоководно-морских высокоуглеродистых, карбонатно-кремнисто-глинистых пород баженовской свиты.
Фациально-динамическая модели подугольной и надугольной толщ представлены шестью литоти-пами регрессивно-трансгрессивного ряда (рис. 1).
Стратификация выделяемых литотипов разреза [4. С. 34-47] свидетельствует о возрастном скольжении границ надугольной и подугольной толщ. Детальная корреляция разрезов васюганской свиты, в соответствии с построенными фациально-ди-намическими моделями, позволила реконструировать литолого-фациальные схемы и палеогеографические карты времени формирования отдельных песчаных пластов. Исследования показали су-
Ю1/0(кт,
| свита
георгиевская; Ч свита !
Литотипы разрезов трансгрессивного прибрежно-морского комплекса оксфорд-кимериджа СЗ ЮВ
(Я) Литотип 6 Литотип 5 Литотип 4 Литотип 3 Литотип 2 Литотип 1
Пл. Самотлорская, скв. 36 Пл. Мыльджинская, скв. 17 Пл. Игольская, скв. 5
кс-* псПл. Мыльджинская, скв. 33 Пл. речная, скв. 280 Фестивальная, скв. 255
' , 2410 [■^кт—
" -г=г-, /,
2400 - 2430
Нижневартовский свод
Средневасюганский мегавал
• I ^кт, Микрофаунистические определения возраста
Индекс продуктивного пласта
2Ш10>=:
Осадки мобильной фазы седиментации
Песчаный пласт Нюрольская мегавпадина
Каймысовский свод ~ Уголь
Средневасюганский мегавал
Уголь У,1
Нюрольская мегавпадина
Пл. Ватьёгангская, скв. 9 Пл. Катыльгинская, скв. 104 Пл. Пуглалымская, скв. 87
Пл. Соломбальская, скв. 1 Пл. Пионерская, скв. 259 Пл. Пельгинская, скв. 1
Литотип 6 Литотип 5 Литотип 4 Литотип 3 Литотип 2 Литотип 1
Литотипы разрезов регрессивного прибрежно-морского комплекса келловей-оксфорда
Рис. 1. Фациально-динамические модели а) трансгрессивного и б) регрессивного осадочных комплексов васюганской свиты
щественные различия в палеогеографических об-становках формирования осадков на трансгрессивном и регрессивном этапах развития верхнеюрского осадочного бассейна, что было связано с направленностью в смене фаз волновых тектонических процессов периодичности 18+1,5 млн л в переделах выделенных активных тектонических узлов (рис. 2). Так, при формировании подугольной толщи (см. рис. 1, б), прерывистый характер вздымания морского дна осадочного бассейна в южной тектонической ячейке ЗСП обусловил кулисооб-разное (клиноформное) залегание в разрезе пластов Ю,1 (литотип 5) и Ю,1 (литотип 2). Формирование песчаных резервуаров было связано с проявлением положительных фаз периодичности 3 млн л. В зоне совместного присутствия пластов Ю,' и Ю,4 (литотип 4) они часто объединяются (литотип 3). В восточной тектонической ячейке, в области перехода морских глин васюганской свиты в континентальные отложения наунакской, в разрезе появляются более древние прибрежно-морские песчаные пласты Ю^ и 10;-" (литотип 1). Западнее (территория Сургутского и западной части Нижневартовского сводов) регрессивный цикл осадконакопле-ния проявился в верхнем оксфорде и кимеридже (литотип разреза 6), т. к. по характеру тектонического развития эта территория тяготеет к западной тектонической ячейке ЗСП, где в среднем оксфорде преобладали процессы прогибания.
Кульминационным этапом ранне-среднекелло-вейской трансгрессии явилось значительное расши-
рение морского бассейна, в границах которого накапливались преимущественно глинистые отложения нижневасюганской подсвиты, абалакской и точин-ской свит (рис. 2). Развитие трансгрессии было обусловлено выравниванием территории и, возможно, эвстатическим подъёмом уровня Мирового океана. На этом фоне проявление отрицательной тектонической фазы периодичности 3 млн л в выделяемых активных тектонических узлах способствовало быстрому распространению обширного по площади мелкого эпиплатформенного моря на большую часть территории Западно-Сибирской плиты.
В результате активизации в позднем келловее положительных тектонических процессов, замедливших скорость прогибания дна осадочного бассейна в пределах юго-восточной и северной тектонических ячеек ЗСП, келловейское море обмелело. Его береговая линия постепенно переместилась в западном направлении (рис. 2). Это повлекло за собой накопление в прибрежной зоне грубообломоч-ного материала пласта ЮД В фациальном отношении пласт представлен регрессивными покровными песками, осложнёнными аккумулятивными постройками дельтовых комплексов (Вахская, Луги-нецкая и другие структуры).
Площадное распространение пласта Ю/ ограничено полосой субмеридионального простирания, охватывающей центральную и восточную части Нюрольской мегавпадины, Средневасюганский мегавал, западную часть Пудинского мезо-поднятия, Александровский и севервосточную пе-
северная ячейка
Пласты Ю
Пласт К^
Пласт Ю.,
Аргиллиты абалакской свиты
(морское мелководье) Аргиллиты нижневасюганской подсвиты (морское мелководье) Песчаные пласты горизонта Ю, (прибрежно-морская зона) Песчано-глинистые отложения
татарской свиты Алеврито-глинистые отложения
Песчано-глинисто-алевритовые
отложения сиговской свиты Апеврито-песчаные отложения
сиговской свиты Песчано-глинистые отложения
тяжинской свиты Гольчихинская свита
Направление поступления обломочного материала
О
Узлы тектонически
активных ячеек Границы областей
Гидрографическая сеть
01 Название яруса
^ Дельтовые -' комплексы
2
"V Границы ЗСП
■ точинскои свиты
Песчано-глинистые отложения наунакской свиты 1 - Ямало-Ненецкий автономный округ; 2 - Ханты-Мансийский автономный округ; 3 - Тюменская область; 4 - Омская область; 5 - Новосибирская область; 6 - Томская область.
Рис. 2. Палеогеографические схемы келловея и раннего оксфорда Западно-Сибирской плиты
Аргиллиты георгиевской свиты (относительное глкбоководье)
| Аргиллиты баженовской ' свиты(глубоководная зона)
Алеврито-глинистые отложения горизонта Ю, мобильной фазы седиментации (морское мелководье) Алеврито-песчаные отложения сиговской свиты
Другие условные обозначения см. рис. 2
Рис. 3. Палеогеографические схемы раннего оксфорда и позднего оксфорда ~ кимериджа Западно-Сибирской плиты
риклиналь Каймысовского сводов, а также Колто-горский мезопрогиб и западный борт Усть-Тым-ской мегавпадины. К запад}' от этой зоны, на Нижневартовском и Каймысовском сводах в Юган-ской мегавпадине и в Колтогорском мезопрогибе, продолжалось накопление морских алевропелито-
вых отложений нижневасюганской подсвиты. На востоке, в пределах Парабельского мегавала, восточной части Пудинского мезоподнятия, Александровского свода и северной части Усть-Тымской мегавпадины сохранялись условия для отложения аллювиально-озёрных осадков наунакской свиты.
Последующий импульс восходящих тектонических движений в раннем оксфорде повлёк за собой дальнейшее отступление моря и формирование второй ступени покровных прибрежно-морских песков (пласт ЮД расположенных западнее первой. Для этого времени выделены две обстановки накопления осадков: континентальная и прибреж-но-морская (рис. 2). Граница их раздела в пределах Нюрольской мегавпадины совпадает с западной границей прибрежно-морской зоны, существовавшей в среднем-позднем келловее.
Севернее, повторяя контуры Средневасюган-ского мегавала, эта граница прослеживается далее на Александровском своде и, разделяя его, оставляет центральную его часть в области континентальной седиментации. Западная и северо-запад-ная границы развития регрессивного песчаного покрова контролируются бортом Юганской мегавпадины и рядом более мелких отрицательных структур первого порядка (Верхнеатлановская, Неру-тинская мегавпадины), которые испытывали активное прогибание в связи с проявлением отрицательной фазы волнового тектонического процесса с периодом 18+1,5 млн л в западной ячейке ЗСП.
На юго-востоке рассматриваемого региона, охватывающего бортовые части Нюрольской и Усть-Тым-ской мегавпадин, Средневасюганский мегавал, Пу-динское мезоподнятие и восточную часть Александровского свода, формировались континентальные отложения межугольной толщи и наунакской свиты. Так же, как и для пласта ЮД прибрежно-морские осадки пласта Ю^ представлены покровными песками, осложненными баровыми постройками и дельтовыми комплексами (Вахская, Крапивинская площади). Общая толщина регрессивного песчаного покрова изменяется от 10 до 20 м, увеличиваясь на участках объединения пластов до 30 м и более.
В завершающую стадию регрессии на границе раннего и среднего оксфорда, в пределах большей части рассматриваемой территории установился прибрежно-континентальный и континентальный режимы осадконакопления (рис. 3). Прибрежно-морская обстановка существовала на территории Юганской мегавпадины, западных частей Нижневартовского свода и Верхнедемьяновского мегавала. Обширная зона прибрежных маршей сменялась на восток низменной аллювиально-озёрной равниной. Соответственно палеообстановкам здесь накапливались осадки континентальной межугольной толщи. Эти осадки клинообразно увеличивают свою толщину в восточном направлении и частично замещают объёмы подугольной и надугольной толщ. При полном замещении нижневасюганской подсвиты континентальными отложениями межугольной толщи, выделяется наунакская свита.
Фациально-динамическая модель прибрежно-морского комплекса оксфорда и кимериджа представлена совокупностью разрезов трансгрессивного ряда (см. рис. 1, а), где также выделено шесть лито-типов. Подошвенной границей для всех литотипов
является стратиграфически «скользящий» угольный пласт Уь кровельной - аргиллиты георгиевской и баженовской свит. В трансгрессивный этап значительно активизировался конседиментационный рост положительных структур первого и второго порядка, что оказало влияние на скорость развития трансгрессии. В периоды быстрого перемещения береговой линии (мобильная фаза седиментации) отлагался незначительный по толщине слой песча-но-алеврито-глинистых осадков, а при стабилизации морского побережья активное накопление песчаного материала было связано с конкретными фа-циальными обстановками (бары, дельты, приливные валы и др.). В надугольной толще первого лито-типа отмечается последовательная смена вверх по разрезу маломощной пачки алевропелитовых осадков мобильной фазы седиментации глинами георгиевской свиты. Во втором литотипе выделяется сред-неоксфордский песчаный пласт Ю,2. Для третьего литотипа надугольная толща представлена последовательной сменой глинистых отложений прилив-но-отливной зоны алевропелитовыми осадками мобильной фазы седиментации. Четвёртому литоти-пу свойственно развитие позднеоксфордского песчаного пласта Ю/. В пятом литотипе анализируемый интервал разреза представлен значительно сокращённой толщей алевропелитовых отложений мобильной фазы седиментации и в шестом литотипе выделяется оксфорд-кимериджский пласт ЮД
Анализ генетического ряда свидетельствует об эпизодичности накопления песчаных пластов по фронту развития трансгрессии, что обусловлено последовательным чередованием осадков, сформированных в периоды стабильных (литотипы 2, 4, 6) и мобильных (литотипы 1, 3, 5) фаз осадконакопления.
Начальная фаза трансгрессии наиболее полно проявилась в юго-восточной и северной частях ЗСП, в результате изменения направленности движений активных тектонических узлов периодичности 18+1,5 млн л. Трансгрессия развивалась на фоне усиления конседиментационного роста структур первого и второго порядка, при котором отрицательные тектонические элементы (впадины, мега-прогибы) испытывали активное прогибание, а положительные (свод, мегавал) - поднятие. На момент замедления прогибания бассейна седиментации в среднем оксфорде, что было обусловлено проявлением положительной фазы волны периодичности 3 млн л, континентальная обстановка продолжала существовать на Средневасюганском мегавале, большей части Пудинского мезоподня-тия, Александровском, центральной части Каймы-совского и северо-западной части Нижневартовского сводов (рис. 3).
Обширные зоны лагун и приливно-отливных равнин выделены в пределах Каймысовского свода, юго-восточной части Нюрольской мегавпадины. Относительно глубоководная зона была характерна для центральной и южной частей Нюрольской, Юганской мегавпадин, южной части Колтогорского
мезопрогиба. В узкой зоне песчаной полосы побережья, окаймляющей континентальную равнину, формировался песчаный пласт Ю^. В фациальном отношении пласт KV представлен вдольбереговыми и барьерными баровыми постройками, барами дальней зоны (Игольско-Таловое поднятие), обстанов-ками дельтовой седиментации (Калиновая, Нижне-табаганская, Киняминская и др. площади). Толщина песчаников в среднем составляет 2...6 м, увеличиваясь в дельтовых комплексах до 10...5 м и более.
Для приливно-отливной и континентальной равнин Каймысовского, Нижневартовского, Александровского сводов, Дудинского мезоподнятия, Верхнедемьяновского, Парабельского и Среднева-сюганского мегавалов было характерно развитие приливно-отливных каналов и речных систем, где толщина песчаников изменяется от единиц до первого десятка (Карасёвская, Весенняя, Стрежев-ская, Малореченская и др. площади) метров.
Последующий импульс трансгрессии на рубеже среднего и позднего оксфорда изменил распределение фациальных зон в пределах рассматриваемой территории. Активизация погружения ранее всего проявилась в южной и северной, а поднятия - в западной и восточной тектонических ячейках (рис. 3). Это существенно ограничил поступление терригенного материала в осадочный бассейн со стороны основных источников сноса (Сибирская платформа, Казахстан).
В соответствии с проведённой корреляцией радиоактивных пачек баженовской свиты по данным гамма-каротажа [5. С. 32-35], на момент стабилизации береговой линии в позднем оксфорде, в наиболее погруженных участках Нюрольской и Усть-Тымской мегавпадин (южный активный тектонический узел), формировались более древние её пачки. Береговая линия, в общих чертах повторяя конфигурацию побережья среднего оксфорда, переместилась в северном и северо-западном направлениях.
Покровный характер развития пласта ЮД отмечается в пределах Нижневартовского и северной периклинали Каймысовского сводов, северной части Колтогорского мезопрогиба. Осадки прибреж-но-континентальной и континентальной равнин выявлены на Средневасюганском, Верхнедемья-новском мегавалах, где песчаники приурочены к руслам рек и приливно-отливным каналам.
За пределами прибрежно-морской полосы, в сторону относительного глубоководья (Нюрольская, Юганская, Усть-Тымская мегавпадины, Колтогор-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Белозёров В.Б., Иванов ИА. Кинематическая модель осадконако-пления отложений платформенного чехла Западно-Сибирской плиты// Геология и геофизика. - 2003. -Т. 44. - № 8. - С. 781-795.
2. Филина С.И. Литология и палеогеография Среднего Приобья. - М.: Наука, 1977. - 212 с.
3. Македонов A.B. Типизация и систематика осадочных пород и фаций // Эволюция осадочного процесса на континентах и в океанах: Тез. докл. XII Всес. литологич. общ. - Новосибирск, 1981.-С. 136-137.
ский, Верхнеаганский мезопрогибы и прилегающие к ним склоновые погружения крупных платформенных поднятий) формировались фосфориты, глинистые, и глауконитсодержащие осадки георгиевской свиты. В фациальном отношении прибрежно-морской пласт К}1 слагают трансгрессивные береговые пески, вдоль-береговые, барьерные бары, дельты. Толщины поз-днеоксфордских песчаных построек для различных фациальных зон аналогичны среднеоксфордским.
Проявление положительной фазы волновых движений периодичности 3 млн л в раннем кимеридже, после очередного импульса трансгрессии, вновь стабилизировало положение береговой линии, изменив её конфигурацию (рис. 3). По сравнению с поздним оксфордом область прибрежно-морского осадкона-копления сократилась. Песчаные отложения распространены лишь по линии, соединяющей западный и восточный активные тектонические узлы ЗСП, для которых были характерны процессы поднятия, что способствовало формированию шестого литотипа разреза регрессивного ряда (см. рис. 1, б). Активное погружение в раннем кимеридже территорий, расположенных в пределах северного и южного тектонических узлов, отразилось в усилении прогибания Юган-ской, Нюрольской мегавпадин, Ярайнерско-Етыпу-ровского, Верхнеаганского, Колтогорского мезопро-гибов и прилегающих к ним склонов положительных структур первого порядка. Здесь отлагались преимущественно глинистые осадки георгиевской свиты. Песчаный материал аккумулировался, в основном, на склонах Нижневартовского и на северной периклинали Александровского сводов. Сосредоточен он в баро-вых постройках и дельтах, где толщина коллектора составляла от 3 до 10 м и более. В центральной части Нижневартовского свода существовала обширная при-ливно-отливная равнина, где грубозернистые отложения отлагались в приливно-отливных каналах.
В верхнекимериджское и волжское время глубоководная обстановка осадконакопления распространилась на большей части осадочного бассейна в пределах северного и южного активных тектонических узлов, где накапливались высокоуглеродистые карбонатно-глинисто-кремнистые осадки баженовской свиты.
Как следует из вышеизложенного, палеогеографические реконструкции келловея и оксфорда, проведённые на основе проявления волнового процесса тектогенеза, более объективно учитывают накопленный фактический материал по стратиграфии и литологии отложений васюганской свиты.
4. Брадучан Ю.В. Биостратиграфические аспекты верхнеюрских отложений Западной Сибири // Биостратиграфические аспекты верхнеюрских отложений Западной Сибири: Сб. науч. тр. Зап.-Сиб. НИГНИ. - Тюмень, 1987. - 131 с.
5. Белозёров В.Б., Даненберг Е.Е., Нарута Ю.С. Расчленение и типы разрезов баженовской свиты: Сб. науч. тр. Зап.-Сиб. НИГНИ. - Тюмень, 1979. - Вып. 141. - 112 с.
Поступила 08.12.2006 г.
