CC BY
84
СЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
ВЕРХНЕПРОТЕРОЗОЙСКО-ПАЛЕОЗОЙСКИХ КОМПЛЕКСОВ ПРЕДЪЕНИСЕЙСКОГО ОСАДОЧНОГО БАССЕЙНА НА ВОСТОКЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Юрий Федорович Филиппов
ФГБУН Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории сейсмогеологического моделирования природных нефтегазовых систем, тел. (383)330-13-62, е-mail: [email protected]
Результаты региональной сейсморазведки и бурения скважин доказывают, что к западу от р. Енисей распространены мощные слабодислоцированные верхнепротерозойские и палеозойские отложения субплатформенного типа. Они погружены под мезозойско-кайнозойский осадочный чехол на востоке Западно-Сибирской геосинеклизы и образуют перспективный
в нефтегазоносном отношении Предъенисейский осадочный бассейн площадью 390 тыс. км2. Комплексный анализ новых геолого-геофизических данных позволяет значительно уточнить сейсмогеологическую модель осадочных комплексов, включая создание двумерных разрезов, струтурные и геологические карты, структурно-тектоническую схему.
Ключевые слова: Предъенисейский осадочный бассейн, Западная Сибирь,
верхнепротерозойские и палеозойские комплексы.
SEISMOGEOLOGICAL MODELING OF THE UPPER PROTEROZOIC AND PALEOZOIC COMPLEXES PRE-YENISEY SEDIMENTARY BASIN ON EAST WEST SIBERIA
Yuri F. Filippov
Trofimuk Iinstitute of Petroleum Geology and Geophysics Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 630090, Russia, Novosibirsk, Aсad. Koptyug av., 3, Ph. D., Senior Researcher of Laboratory of seismic modeling of natural petroleum systems, tel. (383)330-13-
62,
е-mail: [email protected]
The regional seismic exploration and results of drilling of individual wells suggest that the thick, weakly dislocated Upper Proterozoic and Paleozoic deposits of a platform type occur west of the Yenisey River. In the southeastern West Siberian Geosyneclise, they are buried beneath the Meso-Cenozoic cover and form the prospective oil and gas-bearing Pre-Yenisey sedimentary basin with an area of not less than 390 thousand km . A comprehensive analysis of the new geological and geophysical data allows considerably to clarify seismic and geological modeling of sedimentary complexes, including the creation of two-dimensional sections, structural and geological maps, structural-tectonic scheme.
Key words: Pre-Yenisey sedimentary basin, West Siberia Upper Proterozoic and Paleozoic complexes.
Анализ результатов региональной сейсморазведки (более 20 тыс. км) и данных бурения (на 17 площадях) подтверждает вывод о том, что к западу от р. Енисей широко распространены мощные слабодислоцированные верхне-протерозойские и палеозойские отложения субплатформенного типа. На востоке Западно-Сибирской плиты эти образования залегают под мезозойско-кайнозойскими отложениями и образуют древний Предъенисейский осадочный бассейн, перспективный в нефтегазоносном отношении. Площадь бассейна превышает 390 тыс. км , толщина верхнепротерозойско-палеозойских осадочных образований достигает 8-10 км, общий объем осадочного выполнения бассейна превышает 2 млн. км . Бассейн отделен от Сибирской платформы Енисейским складчатым поясом, на западе граничит с герцинскими складчатыми системами.
Анализ сейсмических разрезов и данных бурения, стратификация основных отражающих горизонтов позволяют выделить в домезозойской части разреза Предъенисейской зоны шесть основных регионально развитых осадочных комплексов, которые образуют два структурных этажа.
Верхний этаж представлен одним пермско-триасовым комплексом, развитым лишь в северных районах бассейна, где скважинами на Лекосской и Тыньярской площадях вскрыты осадочные и вулканогенные отложения перми и триаса, несогласно перекрывающие более древние горизонты кембрия и ордовика (возможно силура). Мощность комплекса достигает 1 км и более.
Нижний структурный этаж в плане характеризует зону развития верхнерифейско-нижнепалеозойских субплатформенных отложений (рис. 1). На временных сейсмических разрезах выше отражающего горизонта Б фиксируется серия горизонтов, подчеркивающих слоистую модель среды и характеризующих структуру осадочных комплексов. Ниже получил развитие хаотический характер сейсмической записи, характерный для метаморфизованных и складчатых комплексов основания.
3
4
2
с
3
Рис. 1. Сейсмогеологический разрез вдоль регионального профиля Восток-
10. (Расположение профиля показано на рис. 2. Буквами обозначены отражающие горизонты, в кружочках-индекс возраста осадочных
комплексов)
Анализ сейсморазведочных материалов свидетельствует о достаточно большой мощности верхнерифейско-нижнепалеозойских отложений - до 10-12 км в осевой части бассейна.
В составе нижнего структурного этажа снизу вверх выделяются 5 согласно залегающих комплексов.
Верхнерифейско-нижневендский комплекс, контролируемый на временных разрезах отражающими горизонтами У1 в кровле и Б в подошве, на большей части бассейна представлен в полном объеме и имеет мощность около 3 км. Детальная интерпретация сейсмокомплекса невозможна ввиду значительных глубин и отсутствия данных бурения. По-видимому, он аналогичен верхнерифейско-вендским комплексам отложений, развитым на Енисейском кряже, и где они представлены терригенно-карбонатными отложениями байкалия (вороговская, чингасанская, ослянская, чапская, тасеевская серии). Соответственно, подстилающий их комплекс с хаотичной записью отождествляется с добайкальским складчатым комплексом основания.
Верхневендский комплекс пород, контролируемый на временных разрезах горизонтами КУ в кровле и У1 в подошве, распространен в бассейне также широко, как и подстилающий его комплекс, отсутствуя только в пределах локальных выступов на западе территории. Мощность верхневендских отложений превышает 1 км, несколько сокращаясь на поднятиях. В восточной части комплекс вскрыт скважиной Аверинская-150 в интервале 4430 - 4770 м и представлен сульфатно-карбонатными породами, датируемыми немакит-далдынским ярусом позднего венда. В западной части комплекс вскрыт скв. Восток-3
и представлен существенно карбонатными (на некоторых уровнях биогермными) отложениями пойгинской, котоджинской и райгинской свит общей (неполной) мощностью около 1100 м. Судя по неоднородности волновой картины, вещественный состав комплекса меняется по латерали.
Нижне-верхнекембрийский существенно карбонатный комплекс, контролируемый на временных разрезах горизонтами КУ в подошве и К2 в кровле, вскрыт скважинами Лемок-1, Аверинская-150, Восток-1, 3, 4. Область распространения комплекса, получившего наиболее широкое развитие в восточных районах бассейна, на западе сужается. На положительных структурах (Райгинско-Ажарминская гряда, Пурчесско-Кетский мегавал) они размыты либо полностью, либо частично. Мощность комплекса, в среднем, составляет 2 км, достигая в пределах осевых частей крупных депрессий 3 км.
В восточных районах внутри комплекса выделяется ряд ярко выраженных отражающих горизонтов (К6, К5, К4 К3), приуроченных соответственно к кровле наиболее соленосной части кембрийского разреза -
усольской свите, кровлям тыйской и аверинской карбонатно-ангидритовым толщам (стратиграфические аналоги бельской и булайской свит байкитской зоны Сибирской платформы) и кровле кольчумской карбонатной свиты (аналог литвинцевской и ангарской свит на платформе). В западном направлении мощность усольской свиты, ограниченной на временных разрезах горизонтами К6 и КУ, сначала уменьшается,
а затем горизонты сливаются и формируют единый сейсмический репер. Параллельно в этом же направлении уменьшается толщина всего нижнекембрийского комплекса (на западе он вскрыт скв. Восток-3 и Восток-1, где представлен чурбигинской свитой мощностью около 200 м).
Характер волнового поля и данные бурения позволили выделить в восточной части бассейна нижнекембрийскую соленосную формацию и закартировать границы ее распространения. В целом, спокойное залегание комплекса в восточной части осложнено рядом антиклинальных (линейно вытянутых в северо-западном направлении) структур, связанных с соляным тектогенезом. Их образование связано со сложным взаимодействием тектонических движений по блокам фундамента в сочетании с
пластическими деформациями соляных тел,
в частности - перетеканием соли в ослабленные зоны.
Скважиной Восток-4 вскрыт разрез фрагментов краевых частей рифового тела раннекембрийского возраста. Анализ сейсмических
материалов показывает, что подобные образования могут быть
распространены вдоль всей западной границы солеродных отложений и являться южным продолжением единого раннекембрийского рифогенного пояса, фрагменты которого обнажаются на дневной поверхности в северозападных районах Сибирской платформы.
В западных районах бассейна верхние части нижнего кембрия и нижние фрагменты среднекембрийской части комплекса представлены высокоуглеродистым кремнисто-глинисто-известковым комплексом
отложений, который формировался в зоне открытого шельфа. Он объединен в пайдугинскую свиту (120 м), которая уверенно выделяется в разрезе по данным ГИС и является аналогом известных черносланцевых толщ на Сибирской платформе (куанамская, шумнинская свиты). Средние части среднекембрийского и нижние части верхнекембрийского существенно карбонатного комплекса в центральной и восточной части объединены в составе елогуйской, а на западе - пуджелгинской свит.
Выше по разрезу, между отражающим горизонтом К2 и группой
отражений выше К1 выделяется средне - верхнекембрийский существенно терригенный комплекс. Он характеризуется хаотичной волновой картиной и полностью распространен только в восточной части бассейна. К западу, не затронутые денудацией небольшие части его сохранились только в пониженных участках. При средней мощности около 2 км, которая достаточно хорошо выдерживается на всем протяжении профилей, комплекс на большей части территории залегает непосредственно под юрскими осадками на глубинах от 1 (на востоке) до 3-3,5 (на западе) км. Во вскрытых
скважинами разрезах комплекс представлен пестроцветными терригенными и глинисто-карбонатными разностями эвен-
кийской свиты, а в скважине Восток-1, ввиду значительной мощности и литологического своеобразия разреза, комплекс выделен в составе пуджелгинской, поделгинской, кондесской, шеделгинской и пыжинской свит.
Не повсеместно в верхней части комплекса прослеживается прерывистый, слабый или средний по интенсивности проявления, горизонт К1. Он знаменует появление в верхней части доюрского разреза близких к нему серии параллель-
ных, прерывистых фаз, которые можно отнести к следующему, ордовикско-силурийскому(?) комплексу. Вскрыт и палеонтологически охарактеризован он только в северной части бассейна, где скв. Лекосская-27 под пермскими осадками пересечен 560-метровый фрагмент позднеордовкских глинистокарбонатных отложений.
Таким образом, сейсмостратиграфический анализ временных разрезов, данные бурения позволяют выделить и закартировать в Предъенисейском бассейне ряд стратиграфических комплексов и осуществить построение структурных (в качестве примера на рис. 2 приведена карта по кровле вендских отложений), структурно-тектонической и геологической (с привлечением анализа гравимагнитных аномалий) (рис. 3) карт доюрского этажа Предъенисейского бассейна.
Рис. 2. Структурная карта по кровле вендских отложений
1 - линии сейсмических профилей; 2 - скважины; 3 - названия площадей; 4 -административная граница; 5 - изогипсы кровли вендских отложений; 6 - граница Предъенисейской субпровинции; 7 - зона отсутствия верхних частей вендских отложений; 8 -
граница территории исследования
Рис. 3. Геологическая карта Предъенисейского бассейна со снятым мезозойско-кайназойским чехлом
1 - преимущественно терригенные отложения позднекембрийского возраста, 2 -преимущественно соленосные отложения раннекембрийского возраста (усольская свита), 3 - преимущественно карбонатные отложения кембрийского (а) и вендского (б) возраста, 4
- преимущественно терригенно-карбонатные отложения ордовикско-силурийского (а) и
кембрийского (б) возраста, 5 - преимущественно эффузивно-карбонатные отложения раннепалеозойского возраста, 6 - преимущественно глинисто-кремнистые
метаморфизованные отложения позднепротерозойского возраста, 7 - преимущественно эффузивные отложения основного состава триасового возраста, 8 - предполагаемые по геофизическим данным интрузивные тела основного состава, 9 - предполагаемые по геофизическим данным интрузивные тела кислого состава, 10 - геологические границы, 11
- дизъюнктивные нарушения, 12 - границы Предъенисейского верхнепротерозойско-палеозойского осадочного бассейна по геофизическим данным, 13 - скважины, вскрывшие доюрские отложения, 14 - административные границы Томской области и ХМАО
Работа выполнена в рамках фундаментальных исследований при поддержке интеграционного проекта СО и УрО РАН №50 и гранта НШ-402.2014.5.
© Ю. Ф. Филиппов, 2014
