CC BY
50
УДК 550.834.05 (553.98)
DOI: 10.18303/2618-981X-2018-2-71-77
СТРУКТУРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ИСТОРИЯ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ОСАДОЧНОГО КОМПЛЕКСА ЯМАЛЬСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ОБЛАСТИ
Александр Евгеньевич Солмин
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, 630090, Россия, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2, студент, тел. (909)533-05-36, e-mail: [email protected]
Екатерина Сергеевна Сурикова
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, научный сотрудник, тел. (383)330-21-56, e-mail: [email protected]
Настоящая работа посвящена структурной характеристике и истории тектонического развития полуострова (п-ова) Ямал. Согласно схеме нефтегазогеологического районирования Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции, это территория одноименной нефтегазоносной области (НГО). В работе показаны особенности строения рельефов основных отражающих горизонтов, выполнен анализ мезозойско-кайнозойских этапов тектонического развития и выделены наиболее важные для формирования структурных ловушек углеводородов на территории исследования.
Ключевые слова: Западная Сибирь, Ямал, месторождения углеводородов, отражающий горизонт, сейсмогеологический комплекс, тектоника, нефтегазоносность, палеострук-турный и палеотектонический анализ.
STRUCTURAL CHARACTERISTICS AND HISTORY OF TECTONIC DEVELOPMENT OF THE SEDIMENTARY COMPLEX OF THE YAMAL OIL AND GAS AREA
Alexander E. Solmin
Novosibirsk National Research State University, 2, Pirogova St., Novosibirsk, 630073, Russia, Student, phone: (909)533-05-36, e-mail: [email protected]
Ekaterina S. Surikova
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 3, Prospect Аkademik Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, Researcher, phone: (383)330-21-56, e-mail: [email protected]
The present work is devoted to the structural characteristics and history of the tectonic development of the Yamal Peninsula. According to the scheme of oil and gas geological zoning of the West Siberian oil and gas province, this is the territory of the same oil and gas region. The article shows the features of the relief structure of the main reflecting horizons, analyze the Mesozoic-Cenozoic stages of tectonic development, and identify the most important for the formation of structural traps of hydrocarbons in the study area.
Key words: West Siberia, Yamal, hydrocarbon deposits, reflecting horizon, seismogeological complex, tectonics, oil and gas content, paleostructural and paleotectonic analysis.
Ямальская НГО расположена на крайнем севере Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции (НГП) - крупнейшей в мире по запасам и ресурсам природного газа и одной из самых крупных по запасам и ресурсам нефти. Геологической информации по континентальной части плиты гораздо больше, чем по шельфовой. Таким образом, хорошо изученные месторождения континентальной части севера Западной Сибири - Ямальской НГО, - могут служить эталонами при изучении перспективных структур на шельфе. В связи с этим, настоящая работа, целью которой являлось составление структурной характеристики и изучение истории формирования положительных структур 2 и 3 порядков на территории п-ова Ямал по результатам интерпретации региональных сейсмических профилей, весьма актуальна.
В пределах Ямальской НГО открыто 32 месторождения углеводородов. Следует отметить, что месторождения приурочены ко всем положительным замкнутым структурам 2 и 3 порядков: к Северо-Арктическому валу приурочено Нейтинское месторождение; к Южно-Арктическому валу - Арктическое месторождение; к Нурминскому мезовалу - Северо-Бованенковское, Бованенков-ское, Восточно-Бованенковское, Верхнетиутейское, Западно-Сеяхинское месторождения; к Южно-Тамбейскому куполовидному мезоподнятию - Южно-Тамбейское месторождение; к Северо-Тамбейскому мезовалу - Западно-Там-бейское, Северо-Тамбейское, Тасийское месторождения; к Бованенковскому куполовидному поднятию (КП), Новопортовскому валу, Харасавэйскому КП, Малыгинскому валу - одноименные месторождения УВ. Месторождения преимущественно газовые, газоконденсатные. Основные запасы газа сконцентрированы в апт-альбсеноманском нефтегазоносном комплексе.
Основой для выполнения работы послужили региональные сейсмические профили МОГТ общей протяженностью 3 817 км и данные разбивок по 537 скважинам района. В ходе работы была выполнена корреляция основных отражающих горизонтов: АЛ (подошва осадочного чехла), Кт (китербютская свита; тоар), Б (кровля баженовской свиты; берриас), М (нейтинская пачка танопчин-ской свиты; апт), Г (кузнецовская свита; турон), которые представляют собой регионально выдержанные по мощности глинистые пачки, распространенные на территории всей Западно-Сибирской плиты, накапливающиеся в эпохи тектонического покоя и обладающие аномально низкими относительно вмещающих пород характеристиками [2]. Данные отражающие горизонты в кровле и подошве ограничивают сейсмогеологические комплексы: палеозойский, юрский, берриас-аптский, апт-туронский, посттуронский, которые по объему соответствуют нефтегазоперспективным [1].
Структурная характеристика выполнена на основе построенных структурных карт по отражающим горизонтам А\ Б, М, Г и сейсмогеологических разрезов (рис. 1).
В рельефе подошвы осадочного комплекса (рис. 1-А) (сейсмогоризонт АЛ) можно выделить все крупные тектонические элементы, отмеченные на тектонической карте юрского структурного яруса Западно-Сибирской НГП.
Рис. 1. Структурные карты: А - по сейсмогоризонту Ал; Б - по сейсмогоризонту Б; В - по сейсмогоризонту М;
Г - по сейсмогоризонту Г:
1 - изолинии, 2 - линия берега, 3 - профили МОГТ, 4 - положительные структуры
На территории Ямальской НГО в подошве осадочного комплекса выделяется Пайхойско-Новоземельская мегамоноклиза и Восточно-Пайхойская моно-клиза, в пределах которой можно выделить Верхнеяхскую впадину (-4400; 570) и гряду поднятий: Бованенковское КП (-3400; 300), Северо-Арктический (-3600; 250), Малыгинский (-5000; 40) и Новопортовский (-2800; 330) валы, Северо-Тамбейский мезовал (-6600; 90).
В целом, рельеф кровли фундамента (рис. 1-Б) (сейсмогоризонт АЛ) и кровли баженовской свиты (сейсмогоризонт Б) очень похожи. Вверх по разрезу наблюдается уменьшение амплитуды практически всех структур, выделенных по горизонту А\ Амплитуда Новопортовского вала (-2150; 250) уменьшилась на 80 м, Северо-Арктического вала (-2650; 220) на 30 м, Бованенковского КП (-2650; 280) на 20 м, Северо-Тамбейского мезовала (-3350; 80) на 10 м. Амплитуда Малыгинского вала (-3450; 70) увеличивается с 40 до 70 м. В рельефе горизонта Б выделяется Южно-Арктический вал (-2700; 30), которого нет в рельефе по кровле фундамента.
В структурном плане нейтинской пачки танопчинской свиты (рис. 1-В) (сейсмогоризонт М), по сравнению с нижезалегающим сейсмогоризонтом, положительные структуры п-ова Ямал, приуроченные к Восточно-Пайхойской моноклизе, по-прежнему выделяются как замкнутые. Их амплитуды ведут себя по разному: практически не изменились Бованенковское кп (-2050; 280) и Новопортовский вал (-1450; 260), амплитуда Северо-Арктического вала (-1850; 60) уменьшилась с 220 м до 60 м, амплитуда Южно-Арктического вала (-1900; 70) увеличилась с 30 м. до 70 м. Структуры Ямальской НГО, приуроченные к Южно-Карской мегаседловине (Северо-Тамбейский мезовал и Малыгинский вал) выделяются как полузамкнутые.
В рельефе кузнецовской свиты (рис. 1-Г) (сейсмогоризонт Г) амплитуды следующих структур возрастают: Южно-Арктический вал (-700; 75), СевероАрктический вал (-700; 135). Амплитуды Новопортовского вала (-600; 190), Бованенковского КП (-700; 190) в структурном плане кровли кузнецовской свиты уменьшаются.
В результате анализа структурных карт можно сделать следующие выводы:
• структура осадочного чехла полуострова Ямал по всем отражающим сейсмическим горизонтам представляет собой моноклизу, осложненную высокоамплитудными положительными структурами 2 и 3 порядков;
• амплитуды различных положительных структур 2-3 порядка вверх по разрезу могут как увеличиваться, так и уменьшаться.
В процессе анализа изменения толщин сейсмогеологических комплексов по площади и сейсмогеологических палеоразрезов (рис. 2) проведено восстановление истории тектонического развития исследуемой территории. Интерпретация карт толщин проводится, основываясь на том факте, что увеличение толщин на каком-либо этапе развития территории соответствует относительному прогибанию, а уменьшенные толщины говорят об относительном воздыма-нии структур.
Рис. 2 А - современный временной разрез по региональному сейсмическому
профилю № 111, Б - временной разрез, выровненный по горизонту Г, В - временной разрез, выровненный по горизонту М, Г - временной разрез,
выровненный по горизонту Б:
1 - сейсмогеологические комплексы, 2 - отражающие горизонты, 3 - линии разломов, 4 - региональный сейсмический профиль, 5 - границы НГО, 6 - месторождения углеводородов
В юрское время южная и центральная часть п-ова Ямал и группа Тамбей-ских поднятий на северо-востоке п-ова испытывали тенденцию к относительному росту, а разделяющая их депрессионная зона - к прогибанию.
К концу апта в палеорельефе баженовской свиты можно выделить ряд положительных замкнутых структур (Новопортовский вал, Северо-Арктический вал, Бованенковское кп), которые испытывали тенденцию к относительному росту.
На протяжении апт-туронского времени эпицентр прогибания территории был сосредоточен на севере. Эпицентр воздымания сосредоточен на юго-западе п-ова. В целом, палеорельеф нейтинской пачки танопчинской свиты в туроне представляет собой моноклиналь с падением в северном направлении.
В посттуронское время действуют прежние тенденции, происходит формирование положительных замкнутых структур в рельефе сейсмогоризонтов М и Г.
В результате анализа карт изопахит и сейсмогеологических палеоразрезов можно сделать следующие выводы:
• территория полуострова Ямал на протяжении всей мезозойско-кайнозойской истории тектонического развития испытывает тенденцию к относительному росту, при этом интенсивный рост положительных замкнутых структур наблюдается в берриас-апте и кайнозое (рис. 2-А, Б);
• на формирование структурных ловушек нефти и газа на территории Ямальской НГО принципиальное влияние оказал посттуронский этап развития;
• на территории п-ова Ямал положительные структуры развивались по-разному. Малыгинский вал, Восточно-Бованенкоский вал, Бованенковское кп - структуры, сформированные над выступами домезозойского основания, интенсивно разбитыми разрывными нарушениями, которые начинают испытывать рост в раннем мелу; вплоть до турона наблюдается спокойное их развитие, а в посттуронское время происходит скачок в росте структур. СевероАрктический вал, Новопортовский вал, Южно-Арктический вал - бескорневые структуры, формирование которых начиналось в берриас-апте, наиболее активно протекало в посттуронское время, когда произошло значительное увеличение амплитуд структур. Нурминский мезовал, Северо-Тамбейский мезовал, Бо-ваненковско-Нурминский наклонный мегавал, Южно-Тамбейское куполовидное мезоподнятие - бескорневые структуры, интенсивно разбитые кайнозойскими разрывными нарушениями, которые приобрели современный вид в рельефе кровли баженовской свиты уже к апту; в апт-альб-сеномане наблюдается спокойное их развитие, а в посттуронское время амплитуды и размеры могут как уменьшаться, так и увеличиваться.
Таким образом, было выделено несколько различных моделей формирования положительных структур третьего и второго порядка, к которым приурочены месторождения.
Первый тип структур - структуры, сформированные над выступами доме-зозойского основания, интенсивно разбитыми разрывными нарушениями, которые приобрели современный вид в рельефе кровли баженовской свиты уже к апту; в апт-альб-сеномане наблюдается спокойное их развитие, а в посттурон-ское время амплитуды и размеры могут как уменьшиться, так и увеличиваться.
Второй тип структур - структуры, сформированные над выступами доме-зозойского основания, интенсивно разбитыми разрывными нарушениями, которые начинают испытывать рост в раннем мелу; вплоть до турона наблюдается спокойное их развитие, а в посттуронское время происходит скачок в росте структур.
Третий тип структур - бескорневые структуры, не приуроченные к поднятиям фундамента, их формирование началось в апт-туронское время и наиболее активно протекало в посттуронское, когда происходили значительные увеличения амплитуд структур.
Исходя из структурной характеристики и истории тектонического развития осадочных комплексов Ямальской НГО, можем сделать следующие выводы:
1. На территории исследования месторождения УВ приурочены практически ко всем положительным структурам II и III порядков. Ловушки структурные антиклинальные.
2. Положительные структуры на территории более контрастны по кайнозойским отражающим горизонтам, амплитуды положительных структур вверх по разрезу главным образом увеличиваются.
3. Территория п-ова на протяжении всей истории развития испытывает тенденцию к относительному воздыманию, причем максимальный рост и формирование современного облика антиклинальных структур наблюдается в кайнозое.
4. При анализе мезозойско-кайнозойских тектонических процессов автором было выделено четыре основных этапа тектонической активизации, сопровождавшихся формированием разрывных нарушений: доюрский, раннеюрский, раннемеловой и посттуронский (кайнозойский). Эти разрывные нарушения позволяют выделить четыре основных класса разломов.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-35-00492.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Конторович В. А. и др. История тектонического развития арктических территорий и акваторий Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции // Геология и геофизика. -2017. - Т. 58. - № 3-4. - С. 423-444.
2. Конторович В. А. Мезозойско-кайнозойская тектоника и нефтегазоносность Западной Сибири // Геология и геофизика. - 2009. - Т. 50. - № 4. - С. 461-474.
REFERENCES
1. Kontorovich V. A. i dr. Istoriya tektonicheskogo razvitiya arkticheskih territorij i akvatorij Zapadno-Sibirskoj neftegazonosnoj provincii // Geologiya i geofizika. - 2017. - T. 58. - № 3-4. -S. 423-444.
2. Kontorovich V. A. Mezozojsko-kajnozojskaya tektonika i neftegazonosnost' Zapadnoj Sibiri // Geologiya i geofizika. - 2009. - T. 50. - № 4. - S. 461-474.
© А. Е. Солмин, Е. С. Сурикова, 2018
