CC BY
30
СТРУКТУРНО-ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФУНДАМЕНТА СДВИГОВЫХ ЗОН НА ПРИМЕРЕ ЕТЫ-ПУРОВСКОГО ВАЛА*
А.И.Тимурзиев, Г.Н.Гогоненков (ОАО "ЦГЭ")
Структурная позиция Еты-Пу-ровского вала в границах элементов тектонического районирования Западной Сибири. Приведем представления о структурно-тектоническом строении и формационном составе верхней части земной коры Еты-Пуровского вала на основе работ [1,3, 4], переработанные с учетом геологической интерпретации нового сейсмического материала,
Б геологическом строении верхней части земной коры Еты-Пуров-ского вала и севера Западной Сибири выделяют три структурно-формационных этажа различной стратиграфической полноты, разделенные резкими угловыми и стратиграфическими несогласиями:
1 — глубокометаморфизован-ный раннепалеозой-протерозой-ский (позднедокембрийский) гетерогенный (от герцинид до байка-лид) складчато-кристаллический фундамент (имеет двухчленное строение, границе раздела которого отвечают, по всей видимости, фронт метаморфизма и граница физических свойств кристаллического фундамента) связан со стадией консолидации и антиклиз-ным режимом развития Западной Сибири, расколот системой рифтов и в значительной степени переработан и спаян герцинской складчатостью;
2 — слабометаморфизованный мезозой-палеозойский нормально-осадочный (вулканогенно-терри-генный, вулканогенно-карбонатный, кремнисто- и глинисто-сланцевый)
синрифтовый (переходный, тафро-генный) комплекс фундамента, прорванный интрузиями различной основности, связан с рифтовой стадией развития Западной Сибири, имеет ограниченное распространение внутри трогов и рифтовых долин на теле кристаллического фундамента;
3 — мезозой-кайнозойский ор-топлатформенный комплекс связан с синеклизной стадией развития Западной Сибири, размыт на различную глубину {неоген, палеоген, верхний мел) на завершающей инверсионной стадии альпийского этапа развития земной коры.
Структурно-формационные этажи Западной Сибири перекрывает четвертичный покровный чехол различной полноты.
Выделенным структурно-фор-мационным этажам отвечают общепланетарные тектонофазы развития Земли: 1 — салаирско-каледонская (поздний докембрий, поздний протерозой — ранний палеозой); 2 — герцинская (поздний палеозой); 3 альпийская (мезозой — кайнозой). Первые два структурных этажа по характеру формационного состава и режиму тектонического развития рассматриваются в составе фундамента молодой эпигерцинской платформы. Кристаллический до-кембрийской фундамент и гранитно-метаморфический слой образуют комплекс основания герцинид (геосинклинального комплекса герцинской складчатости) для рифтовой стадии развития Западной Сибири, третий структурный этаж вхо-
дит в состав плитного ортоплат-форменного чехла.
Структура фундамента и син-рифтового комплекса Западной Сибири восстановлена по данным гра-вимагнитным, глубокого бурения и глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ) и КМПВ (Бочкарев B.C., 1994; [2-5]). Для Западно-Сибир-ской плиты с ее гетерогенным позд-недокембрий-раннепалеозойским фундаментом кровля геосинклинальных комплексов также не гомогенная. С учетом региональных сейсмических данных ГСЗ, КМПВ и MOB гравитационное поле севера Западной Сибири свидетельствует о ступенчатом погружении подошвы осадочного выполнения (поверхности геосинклинальных комплексов) к осевой части впадины на глубину 5-8 км и более. Интенсивные положительные полосовые гравитационные аномалии меридионального простирания в плане совпадают с интенсивными положительными линейными магнитными аномалиями. В рельефе поверхности доюрского и особенно складчатого (геосинклинального) фундамента этим аномальным полосам соответствуют глубокие грабены, амплитуда которых на севере достигает 4-5 км. Глубокими скважинами здесь вскрыты эффузивно-осадочные породы триасового возраста, эффузивные и интрузивные породы базальтоидного ряда [3], в основании которых геосинклинально-складчатый комплекс практически отсутствует и развиты породы основного состава [5].
* Продолжение статьи из цикла публикаций, посвященных горизонтальным сдвигам фундамента Западной Сибири (см. № 3,2007). И'.--ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА, 6" 200?-
В пределах центральной части севера Западной Сибири (Уренгой-ско-Колтогорский гравитационный максимум) происходит встречный подъем верхней мантии {глубина залегания поверхности Мохорови-чича здесь минимальная для Западной Сибири — 25-30 км), приведший к частичной редукции и к сокращению до выполаживания мощности гранитного слоя [3]. В пределах осевой части Западной Сибири произошла базификация (океанизация) континентальной коры с сокращением мощности гранитного слоя (эрозионный размыв верхней коры и гидротермально-метасоматическая и магматическая переработка нижней коры над мантийным астеноли-том: эклогитизация и дегидратация серпентинитов). Образование базальтового окна и формирование океанической коры не произошли в силу кратковременности рифтовой стадии развития севера Западной Сибири. Такое строение земной коры Западной Сибири ставит ее в один ряд с уникальными осадочными бассейнами (Прикаспийский, Южно-Кас-пийский, Мексиканский, Североморский), испытавшими на ранних этапах формирования антиклизный режим развития, связанный со всплытием и длительным стоянием асте-носферного мантийного диапира.
Интенсивное воздействие разновременных и разной спецификации глубинных магматических и гидротермальных процессов (в зависимости от глубины и истощенности мантийных питающих систем) предопределило магматическую проработку, гидротермальный метаморфизм и метасоматическую переработку глубинными эманациями не только фундамента (основной и ультраосновной магматизм) и син-рифтового комплекса (преимущественно базальтоидный и кислый магматизм) Западной Сибири, По данным Ф.А.Летникова (2006), амагма-тическая низкотемпературная деструкция кристаллической коры восстановленными флюидами опреде-
лила глинисто-кремнистую спецификацию (опоковые глины, опоки, диатомовые глины и диатомиты) и хемогенную природу осадочного чехла (максимум в палеогене) Западной Сибири. В связи с разгрузкой огромных объемов легких диф-ференциатов возбужденного асте-нолита, остыванием и утяжелением верхней мантии, с позднего триаса началось погружение кровли фундамента. Разрастание бассейна седиментации над первичными грабен-рифтами осевой части Западно-Сибирского палеоподнятия и компенсированное осадконакопле-ние обеспечивали гравитационную устойчивость земной коры в пределах Западно-Сибирской впадины. Завершающая сдвиговая стадия развития Западной Сибири герцин-ского тектогенеза отличалась интенсивными вертикальными и горизонтальными движениями земной коры вдоль ступенчатых сбросов и взбросов. Кумулятивные амплитуды вертикальных перемещений блоков фундамента, запечатленные в перепадах мощностей синрифтового комплекса, доходят до 3-5 км [3]. Амплитуды горизонтальных сдвигов, закартированные в эшелонированном смещении блоков фундамента Шаимского района, достигают 6-16 км (Иванов К.С., Ерохин Ю.В., Погромская Э.О. и др., 2004), а в осевой части Западно-Сибирской мегасинеклизы могут быть существенно выше.
На тектонических картах районирования Западной Сибири [2] Еты-Пуровская площадь расположена в южной части Етыпурского мегавала — тектонического элемента I порядка. Одноименный малый Еты-Пуровский вал образует двух-купольное локальное осложнение на Етыпурском мегавале и, совместно с Вынгалуровским, Варьеган-ским, Уренгойским и другими линейными мегавалами, цепочку кулисных приразломных мегаструк-тур, осложняющих надрегиональную Колтогорско-Толькинскую шовную
зону. Последняя на продолжении с Нижнепуровским мегапрогибом является отражением структуры Кол-тогорско-Уренгойского палеориф-та, раскрывающегося на север в сторону Карского моря. Выделяемый на севере центральной части Западной Сибири Колтогорско-Уренгойский грабен-рифт граничит своим западным ступенчатым бортом с Еты-Пуровским малым валом. Такая структурная позиция определила высокую мобильность последнего на завершающих этапах гер-цинского и альпийского тектогенеза, особенности блоковой структуры и проницаемости земной коры для вертикальной миграции УВ и формирования многопластового Еты-Пуровского месторожения.
Региональная зональность пространственных соотношений тектонических элементов I порядка (ме-гасводы и мегапрогибы) и группирования тектонических элементов II (своды и прогибы) и III порядков (локальные поднятия и седловины), особенности внутреннего строения и простирание границ распространения структурно-формационных зон и комплексов подчеркивают диагональный (северо-западного и северо-восточного простираний) рисунок каркаса глубинных разломов фундамента, на основе которого зарождалась и формировалась внутренняя структура синрифтового триас-палеозойского и нормально-осадочного мезо-кайнозойского комплексов Западной Сибири.
Площадь распространения, особенности формационного состава и внутренняя структура синрифтового пермотриасового комплекса, имеющие сложное внутреннее строение со следами шовной складчатости герцинского тектогенеза и глубокого предъюрского размыва и отражающие рифтогенный геодинамический режим развития земной коры в позднепалеозой-раннемезо-зойское время, недоступны для изучения при текущем качестве сейсмических данных в интервале доюр-
ского разреза Еты-Пуровского вала, С учетом данных глубокого бурения по соседним площадям и общей структурной позиции района в границах тектонического районирования Западной Сибири материалы интерпретации сейсморазведки 30 и палеотектонические реконструкции указывают на инверсионно-складчатый морфологический тип тектонической зоны, связанной с современными структурами Еты-Пу-ровского и Вынгапуровского мега-валов. Эти современные валы являются новообразованными поздне-кайнозойскими структурами, переработавшими и спаявшими в процессе своего развития разновозрастные и принципиально различные структурно-тектонические блоки на теле фундамента.
Структура домезозойского фундамента Еты-Пуровского вала. Породы доюрского основания Еты-Пуровского вала не вскрыты скважинами, состав и их внутренняя структура на площади не изучены, поэтому в статье рассматриваются по данным бурения соседних площадей.
Внутренняя структура фундамента. Самой нижней сейсмической отражающей границей, позволяющей осуществить площадные построения, является кровля доюрского основания (горизонт А). Будучи не стратиграфической границей, а поверхностью регионального несогласия (углового и стратиграфического), приуроченного к различным структурно-формационным комплексам, эта поверхность не позволяет получить достоверные представления о внутреннем строении фундамента. Она отражает результат завершающих инверсионно-складчатых движений герцинского тектонического этапа, заметно искаженный процессами раннеюрской денудации и позднекайнозойскими перестройками, и лишь частично характеризует внутренние структурно-тектонические особенности нижележащего комплекса основания.
По данным [3], центральная погруженная часть Западно-Сибирской плиты сложена флишоидной, карбонатной, карбонатно-терригенной и аспидной формациями. В целом — это область развития различных сланцев низких стадий регионального метаморфизма, гранитных батолитов, кислого эффузивного магматизма и осадочных пород карбонатного состава. Возраст пород средний — поздний палеозой.
На схемах тектонического районирования [1—3] основание Еты-Пуровского вала сформировано средне-верхнепалеозойским фундаментом герцинской консолидации, имеет терригенно-карбонатное выполнение и пронизано кислыми интрузиями гранитов и гранодиори-тов. Восточнее и южнее Еты-Пуров-ского вала в пределах осевых частей Худуттейского и Колтогорско-Уренгойского рифтов развиты нижнепалеозойские метаморфиты высокотемпературных фаций (гнейсы, кристаллические слюдистые и кремнистые сланцы) и интрузивные комплексы основного состава (базиты) триас-палеозойского возраста.
Южнее Еты-Пуровского вала в пределах соседней Ярайнерской площади породы фундамента вскрыты в разведочных скв. 18 и 23. До-юрские образования в скв. 18 (интервал 3990-4100 м) представлены миндалевидными базальтами и дало-митобазальтами, возраст которых определен как ^yPZ (Бочкарев В.С., 1994). В скв. 23 (интервал 3868-4100 м) вскрыты диабазы и андези-тобазальты калий-натриевого состава раннедевонского возраста (Л,1). На границе юрских и палеозойских пород, как правило, фиксируется кора выветривания, представленная выветрелыми, трещиноватыми и каолинизированными породами толщиной до 100 м.
Особенности формационного состава и возраста верхней части фундамента находят свое проявление в особенностях строения гравитационного и магнитного полей.
Геосинклинальные комплексы, представленные кремнистыми и глинистыми сланцами, интрудированными гранитоидами, характеризуются линейными отрицательными гравитационными и магнитными аномалиями, совпадающими в плане с линейными поднятиями современной поверхности фундамента. Геосинклинальные комплексы, состоящие из карбонатных пород и сланцев глубокой степени метаморфизма, характеризуются преимущественно изометричными положительными гравитационными и переменного знака магнитными аномалиями, положительными и отрицательными отметками современного рельефа фундамента [3].
Характер сейсмической записи 30 не позволяет уверенно выделить стратифицированные сейсмофаци-альные комплексы внутри фундамента (рис. 1 см. на цветной вкладке). Однако развитие нормально-осадочных отложений (тафро-генный комплекс) предположительно низкой степени метаморфизма прослеживается в центральной сводовой части Еты-Пуровского вала до глубины 5000 м. Анализ сейсмической записи, истории развития и строения доюрского комплекса севера Западной Сибири позволяет предположить инверсионную природу герцинской складчатости и развитых на ее основе положительных платформенных форм, заложенных на палеорифтовых грабен-прогибах познепалеозой-ранне-мезозойского времени.
Внутренняя структура фундамента до конца не понятна, ее изучение представляет самостоятельную геологическую задачу в рамках дальнейшего освоения Еты-Пуров-ского месторождения. Решению ее отчасти будет способствовать бурение глубоких скважин со вскрытием фундамента (235!?), производимое по рекомендациям ОАО "ЦГЭ". Наличие отражающих площадок внутри фундамента с учетом его формационного состава по описа-
ниям керна скважин соседних площадей указывает на отсутствие регионального метаморфизма доюр-ского комплекса, что исключает его полнокристаллическое строение и увеличивает перспективы нефтегазоносности (см. рис. 1 на цветной вкладке). Это позволяет рассматривать доюрский фундамент Еты-Пу-ровского вала в качестве нового перспективного нефтегазоносного комплекса.
Структура кровли доюрского фундамента Еты-Пуровского вала. Сейсмический отражающий горизонт А стратифицируется в пределах Еты-Пуровского вала как кровля доюрского основания. Он же является подошвой мезозойских отложений осадочного чехла.
Морфологически и генетически эта сложнопостроенная поверхность эрозионного выравнивания, секущая разновозрастные породы различного формационного состава (выступы плотных интрузивных, полнокристаллических и метаморфизо-ванных пород, вулканогенные тер-ригенно-карбонатные и нормально-осадочные породы ранней стадии метаморфизма, линзы базаль-ных грубообломочных терригенных отложений), может быть отнесена к коре выветривания фундамента. Известная как поверхность герцинско-го несогласия, она знаменует собой переход Западной Сибири к режиму платформенного развития и континентального осадконакопления. Об этом свидетельствует повсеместно развитая в основании изученных разрезов нижней юры Западной Сибири базальная толща (аналог шер-калинской свиты) грубообломочных конгломератов и гравелитов — продуктов разрушения выступов доюрского основания.
Тектоническое районирование фундамента Еты-Пуровского
вала. В пределах Еты-Пуровского вала выделяются два крупных структурных элемента, определяющие общий морфологический облик поверхности и особенности тектонического строения доюрского фундамента (рис. 2 см. на цветной вкладке). Первый — высокоамплитудный положительный структурный элемент — связан с выступом фундамента Южного блока*. Южный блок занимает 1/3 площади работ 3D и имеет средний гипсометрический уровень -3900 м (-3680...-4050). Второй, Северный блок — отрицательный структурный элемент на теле Еты-Пуровского вала, представляет фрагмент синклинального прогиба меридионального простирания, расположенный в пределах современного Северного купола и Центрального блока в терминах районирования платформенного чехла. Северный блок фундамента занимает 2/3 площади Еты-Пуровского вала и имеет средний гипсометрический уровень -4250 м (-4050...-4450).
Границей между Северным и Южным блоками фундамента служит региональный разлом северо-восточного простирания (30-50°), трассируемый по материалам сейсморазведки 2D за пределами куба 3D через Валынтойскую площадь и Восточно-Етыпуровское поднятие до восточной оконечности Усть-Харампурской площади. В пределах Еты-Пуровской площади разлом проходит параллельно створу скв. 171R-3R-178R и уходит на юго-восток за пределы площади работ 3D.
В пределах погруженного Северного блока фундамента выделяются две линейные валообразные горст-антиклинальные зоны (Центральная и Северная), пересекающиеся между скв. 82 R и 87R.
1. Северная горст-антиклина-льная зона фундамента северо-за-падного (330-340°) простирания с северо-запада на юго-восток проходит в створе скв. 89R-177R-87R-82R, между скв. 176R-208R и далее уходит на юго-восток за пределы площади работ 3D. Размеры 25,0х( 1,5-2,0) км по замкнутой изо-гипсе -4260 м, амплитуда от 125 м (район скв. 82R) до 175 м (район скв. 87R).
2. Центральная горст-антикли-нальная зона фундамента субмеридионального (350°-10°) простирания с севера на юг проходит в створе между скв. 175R-170R, затем в створе скв. 82R-88R-5R на юг через скв. 171R-3R-185R-22R-196R и далее уходит на юг за пределы площади участка 3D. Размеры 50х(2,5-5,0) км по замкнутой изо-гипсе -4260 м, амплитуда от 140 м (район скв. 5R) до 175 м в своде Южного блока. Со смещением поперечными разломами северо-вос-точного простирания Северная горст-антиклинальная зона образует единый вал как шовную и, очевидно, проницаемую зону деструкции доюрского фундамента.
Между Центральной и Северной горст-антиклинальными зонами Северного блока проходит узкий грабен-прогиб (Центральный грабен) северо-северо-западного простирания (330-350°) с осью в створе скв. 20R-173R-231R-208R и далее на юго-юго-восток за пределы площади участка 3D. Ширина Центрального грабена по кровле доюрского фундамента достигает 2-3 км при протяженности до 30 км и глубине от 50-75 до 150-175 м. В осадочном чехле положению Центрального грабена фундамента отвечает наложенная структура вторичного обрушения горных пород — линейный симметричный грабен, проходящий
* Здесь и далее, при отсутствии общепринятых, нами даются новые термины элементов тектонического районирования Еты-Пуровского вала.
в осевой части шовной зоны сдвига. На дневной поверхности грабен фундамента отображается отрицательной морфоструктурой рельефа. Эти связи на фоне устойчивого присутствия линейного грабен-прогиба на всех стратиграфических уровнях, а также выраженности в мощностях осадочного чехла характеризуют Центральный грабен фундамента как сквозную инверсионную структуру центрального типа, новообразованную на альпийском этапе тектонического развития Еты-Пуровского вала.
3. Южный блок фундамента Еты-Пуровского вала является древней структурой доюрского заложения, на которой формируется и с ранней юры унаследовано развивается изометричное локальное поднятие Южного купола. Амплитуда поднятия по замкнутой изогипсе -4040 м в границах площади работ 30 превышает 450 м при размерах 12x10 км. В строении Южного блока выделяются три структурные линии северо-восточного простирания, связанные с разломами фундамента. На фоне северо-восточного простирания горст-антиклинальных линий Южного блока их выступы образуют поперечную, меридиональную линию группирования локальных блоков фундамента (см. рис. 2 на цветной вкладке).
Морфометрическая характеристика поверхности фундамента. Максимальная отметка кровли фундамента (-3680,5 м) находится в пределах свода Южного блока Еты-Пуровского вала, минимальные отметки (-4464,5 м) фиксируются в западной части и на северо-востоке (•4442 м) площади работ. В центральной осевой зоне прогиба минимальные отметки варьируют от -4320 до -4377 м. На юг кровля фундамента резко воздымается в сторону Южного блока. Видимый размах амплитуд по кровле фундамента на площади работ 30 составляет 785 м. Учитывая, что площадь работ 30 не включает периклинальные и крылье-
вые части Еты-Пуровского вала, видимый фрагмент структуры не дает преставления об истинной амплитуде поднятия. По данным интерпретации материалов 20 и 30 минимальные отметки составляют -4783,4 м на восточной оконечности площади (Восточно-Етыпуровский прогиб), -4910,5 м на западной оконечности (Западно-Етыпуровский прогиб) и -5445,8 м на южной оконечности Еты-Пуровского вала. Истинный размах высотных отметок по кровле фундамента достигает 1765 м.
Среднее значение градиента наклона поверхности фундамента 50-70 м/км (угол наклона 3-4°) при максимальных значениях 200 м/км (угол наклона до 11,5°) в прираз-ломных участках.
По морфологическим признакам для доюрского комплекса Северного блока характерна линейная (альпинотипная) складчатость продольного изгиба, для Южного блока — куполовидная (германо-типная) складчатость поперечного изгиба. Характер деформаций структур доюрского комплекса позволяет предполагать, что линейная складчатость Северного блока развивалась на основе деформаций пластичного складчатого основания пермотриасового возраста, а куполовидная складчатость Южного блока — на основе деформаций жесткого основания раннепалеозой-протерозойского возраста или фрагмента древнего срединного массива кристаллического фундамента.
Локальные выступы фундамента и ловушки УВ. По кровле доюрского фундамента выделяется группа локальных поднятий, представляющих собой тектонические блоки и эрозионные выступы — останцы раннеюрского палеорельефа, унаследованное развитие которых на платформенном этапе привело к заметному приросту их амплитуд. Характерной особенностью поднятий является их группировка в
линейные валы северо-западного и меридионального простираний (Северный блок), северо-восточного и меридионального простираний (Южный блок), образующие ромбический рисунок строения Еты-Пу-ровского вала. Такой рисунок строения поднятий предопределен их блоковой природой и тектоническим контролем. Структуреформирующая роль разломов подчеркивается флексурным ограничением локальных поднятий и их структурных линий.
В соответствии с механизмом дискретно-прерывистого и амплитудно-резонансного возбуждения блоков земной коры вдоль простирания региональных разломов происходит формирование выступов фундамента в узлах пересечения активизированных разломов. Положение Южного блока как основного структурного выступа фундамента совпадает с узлом пересечения Центральной горст-антиклинальной зоны с поперечными разломами фундамента северо-восточного простирания (Северная и Центральная зоны сдвигов фундамента Южного блока Еты-Пуровского вала). По простиранию горст-антиклиналь-ных зон происходит ундуляция их длинных осей с формированием локальных выступов фундамента.
'азвитые на теле горст-анти-клинальных зон локальные выступы фундамента (в пределах Центральной зоны выделяется 14, а в пределах Северной зоны — 7 блоков) рассматриваются перспективными объектами для поисков залежей УВ. Блоковое строение фундамента, его фациальная гетерогенность и эрозионная природа поверхности не позволяют без дополнительного анализа связывать морфологические формы по кровле фундамента с антиклинальными поднятиями полного контура. Учитывая связь горст-антиклинальных зон с горизонтальными сдвигами фундамента и генетически связанными с ними структурами растяжения кулисного
оперения сдвигов, многие из локальных блоковых поднятий могут служить ловушками для аккумуляции УВ. Характер строения горст-антиклинальных зон, их дизъюнктивная предопределенность и сбро-сосдвиговая кинематика (динамические условия транстенсии) предопределяют формирование залежей жильного (пластово-жильного) и конического (инъекционно-диапирово-го) типов внутри фундамента и линейных кор выветривания в его кровле.
Положение СГС на теле фундамента. Рассмотрим положение СГС на теле фундамента Еты-Пу-ровского вала как возможную форму их унаследованности от региональных тектонических швов доюрского заложения.
По кровле фундамента разломы Еты-Пуровского вала развиты в пределах валообразных горст-анти-клинальных структур и образуют четыре системы: меридионального (350-360°), северо-восточного (40-60°), северо-северо-восточного (20°) и северо-западного (320-340°) простираний (рис. 3 см. на цветной вкладке). Разломы северо-западно-го и северо-восточного румбов имеют сбрососдвиговую и взбрососдви-говую кинематику (динамические условия транстенсии и транспрес-сии) и формируют диагональную систему региональных сдвигов фундамента Западной Сибири. Разломы меридионального простирания имеют сбрососдвиговую кинематику и формируют систему кулисного оперения региональных сдвигов фундамента и сопряженных гра-бен-горстовых структур чехла. Разломы диагональной системы имеют древнее догерцинское заложение на теле фундамента, осложнены структурными перестройками гер-цинского и альпийского тектогене-за и поперечными более молодыми меридиональными разломами.
В строении разломов фундамента Еты-Пуровского вала проглядывает ромбическая диагональная сеть первичной делимости земной
коры, запечатленная в современной морфоструктуре благодаря деформациям герцинского и альпийского тектогенеза. Проявлением диагональной системы разломов обусловлена и асимметрия в морфологии структурной поверхности фундамента (и вышележащих горизонтов осадочного чехла) с диагональным расположением эпицентров поднятий и прогибов и простиранием (и падением) структурных поверхностей на площади работ 3D. Во фрагментах, закартированных по кровле фундамента разрывных нарушений, проглядывают связь линейных горст-антиклинальных зон с глубинными разломами фундамента и приразломная шовная природа связанной с ними складчатости. Таким образом, по результатам структурного анализа можно констатировать, что морфология кровли доюрского фундамента характеризуется отчетливым блоковым строением, сформирована на каркасе разломов диагональной системы, имеющих сбросо/взбрососдвиго-вую кинематику.
В отношении кинематики разломов основных систем можно высказать предположения, основанные на косвенных геологических признаках. Если считать, что закрытие Колтогорско-Уренгойского гра-бен-рифта происходило в результате широтного сжатия завершающей фазы герцинского тектогенеза, положение осей напряжений предполагает правостороннюю кинематику для северо-восточных разломов и левостороннюю — для северо-за-падных. Возникшие по [3] на синк-линорных зонах унаследованного развития раннемезозойские впадины и грабены в пределах герцин-ской складчатости северо-восточного простирания имеют левоку-лисное строение, что было предопределено также левосдвиговыми деформациями по северо-запад-ным поперечным разломам. В то же время ромбический рисунок и близ-меридиональное положение бис-
сектрисы острого угла, образуемое системами разломов фундамента диагональной динамопары в пределах Еты-Пуровского вала (см. рис. 3 на цветной вкладке), меридиональное простирание цепочек интрузивных комплексов (гранитов, базитов и ультрабазитов) на теле выступов-горстов раннепалеозойской складчатости и наконец меридиональное положение региональной структуры растяжения Западной Сибири (Колтогорско-Уренгойско-го грабен-рифт) указывают на устойчивое близмеридиональное простирание оси регионального сжатия. Для такого положения осей напряжений (ось растяжения поперечна и близширотна) характерна правосторонняя кинематика для северо-западных разломов и левосторонняя — для северо-восточных. В соответствии с этими, казалось бы, противоречивыми данными объяснением различной кинематики для одних и тех же разломов могут служить известный факт миграции осей напряжений во времени и связанное с этим реверсивное развитие разломов и разнонаправленное движение по ним блоков фундамента на различных этапах развития. В противном случае необходимо признание, что закрытие Колтогорско-Уренгойского грабен-рифта на завершающем этапе герцинского тектогенеза происходило в результате не широтного, а косого близ-меридионального сжатия или считать неверной интерпретацию кинематики раннемезозойских структур в пределах герцинской складчатости по [3].
Наложенный характер и структурная независимость проявления СГС от положения и простирания тектонических швов на теле фундамента Еты-Пуровского вала свидетельствуют о реактивации региональных разломов древних ("пайхой-ского" и "таймырского") заложений в силовом поле новейших деформаций земной коры, реализованных в Западной Сибири на осно-
ве сдвигового поля напряжений и меридионального полярного сжатия. Различные сечения активизации сдвигов фундамента для текто-нопары диагональных сколов обусловливают неопределенность формирования зональности структурно-тектонических (структуры, ловушки, коллекторы) и флюидодина-мических (залежи УВ и сопутствующие им гидрохимические и гидродинамические аномалии) парагене-зов на телах СГС. Изучение признаков новейшей активизации горизонтальных сдвигов фундамента, связанных с надранговыми кулисами шовной сдвиговой складчатости Западной Сибири, позволит перейти к картированию проницаемых зон и каналов разгрузки глубинных флюидов как основы нефтегазогеологи-ческого районирования недр.
О внутрислойном горизонтальном сдвиге. Роль фундамента не ограничивается локализацией плоскости горизонтальных сдвигов в вертикальном сечении СГС. Будучи границей раздела физических свойств "жесткого" фундамента и "пластического" чехла, поверхность фундамента является границей тектонического срыва, по которой тангенциальные напряжения сдвига в горизонтальной плоскости реализуются в деформациях пластического течения, послойного ша-рьирования и сдваивания разреза за счет черепичного перекрытия разорванных пластов в интервале вспарывания чехла оперяющими кулисами сдвигов фундамента (Го-гоненков Г.Н., Кашик А.С., Тимур-зиев А.И., 2007).
Модельное представление внут-рислойного сдвига на примере Западно-Комсомольской площади позволяет оценить значение горизонтального сжатия (укорочения) пространства вследствие горизонтального сдвига в горизонтальной плоскости. Как видно из сейсмического профиля, проходящего параллельно оси сдвига, эффект укорочения снижается к кровле фундамента
(рис. 4, А см. на цветной вкладке) и к кровле баженовской свиты верхней юры (см. рис. 4, Б на цветной вкладке). Коэффициент укорочения пласта (Ку), рассчитанный для средней части разреза как отношение суммарной длины разорванных фрагментов (л/) первично сплошного пласта к остаточной длине деформированного пласта (L), превышает 1,25. Расчеты показывают, что в центральной шовной части горизонтального сдвига фундамента в интервале максимального внутри-слойного сдвига осадочного чехла сокращение пространства достигает 1/3 первичного горизонтального залегания деформированной толщи. Понятно, что значение сокращения пространства в горизонтальной плоскости должно быть компенсировано кратным значением (без учета уплотнения пород) расширения пространства в вертикальной плоскости за счет приращения неседиментационной мощности.
Следствием внутрислойного сдвига в горизонтальной плоскости на границе фундамента и чехла служат различные седиментационные аномалии: формирование аномального разреза баженовки и ачимов-ки (Гогоненков Г.Н., Кашик A.C., Тимурзиев А.И., 2007), реверсные разломы и другие явления, вызванные пластическим нагнетанием пород и локальными приразломными изменениями мощностей. Наиболее яркое явление, сопровождающее СГС — это зеркало складчатости (Гогоненков Г.Н., Кашик A.C., Тимурзиев А.И., 2007). Этим термином авторы статьи обозначают горизонтальное положение на теле антиклинального поднятия поверхности черепичного залегания разорванных компетентных пластов, формирующих в матриксе пластического заполнения структуру "домино" (в условиях растяжения это структура классического будина-жа). Встречное падение структуры "домино" по разные стороны шва горизонтального сдвига по фунда-
менту идентифицирует направление действия максимальных касательных напряжений ттах. Индикатором ориентировки вектора ттах является и направление встречного заваливания оперяющих сбросов по разные стороны от шва магистрального сдвига.
Важность этого наблюдения и связанного с ним открытия будет показана на результатах палеотек-тонических реконструкций Еты-Пу-ровского вала. Здесь же отметим, что для структур, осложненных горизонтальными сдвигами фундамента, применение классического метода анализа мощностей существенно ограничено и требуются коррективы его основ. В методологическом плане ревизия основ метода мощностей для палеотектонических реконструкций необходима для учета доли неседиментационной части в общей мощности отложений, измененных за счет тектонического нагнетания пород в зонах динамического влияния СГС.
Выводы
1. Структурная позиция Еты-Пуровского вала, граничащего с западным бортом Колтогорско-Урен-гойского грабен-рифта, определила высокую мобильность его фундамента, особенности блоковой структуры и проницаемости земной коры на завершающих этапах гер-цинского (для миграции магматических расплавов различной основности и постмагматической гидротермальной деятельности) и альпийского (для миграции УВ и формирования многопластового Еты-Пу-ровского газонефтяного месторождения) тектогенеза.
2. Верхнепалеозойская (перм-ско-триасовая) часть разреза, имеющая сложное внутреннее строение со следами шовной складчатости герцинского тектогенеза и глубокого предъюрского размыва на теле позднедокембрий-раннепалео-
зойского основания, без данных бурения не может быть охарактеризована при текущем качестве сейсмических данных.
3. Наличие отражений внутри фундамента с учетом его формаци-онного состава по описаниям керна скважин соседних площадей (тер-ригенно-карбонатное выполнение и интрузивные комплексы различной основности) указывает на отсутствие регионального метаморфизма пород переходного комплекса фундамента, что исключает его полнокристаллическое строение, увеличивает перспективы нефтегазонос-ности и позволяет выделить в качестве нового перспективного нефтегазоносного комплекса Еты-Пуров-ского месторождения.
4. По результатам тектонического районирования фундамента в пределах Еты-Пуровского вала выявлено два крупных блока (Южный и Северный). В пределах Северного блока выделены две линейные горст-антиклинальные зоны, связанные с региональными разломами северо-западного и меридионального простираний: Северная и Центральная. Южный блок фундамента содержит три структурные линии, связанные с региональными разломами фундамента северо-вос-точного простирания.
5. По морфологическим признакам строения для доюрского комплекса Северного блока характерна линейная (альпинотипная) складчатость продольного изгиба, для Южного блока — куполовидная (германотипная) поперечного изгиба.
6. Характер деформаций доюрского фундамента позволяет предполагать, что линейная складчатость Северного блока развивалась на основе деформаций пластичного складчатого основания (герцинид) пермотриасового возраста, а куполовидная складчатость Южного блока на основе деформаций жесткого кристаллического фундамента (фрагмента древнего
From published works and new seismic material interpretation the conclusions are as follows.
Structural position of Ety-Purov swell was responsible for high mobility of its basement. The Upper Paleozoic (Permian-Triassic) part of section with no drilling data available could not be described under current quality of seismic data.
The presence of reflections within the basement considering its formation composition by core characteristics of adjacent areas evidences the absence of regional metamorphism of transition basement complex that eliminates its complete crystalline structure, increases oil and gas potential prospects and makes it possible to outline as new promising oil and gas complex of Ety-Purov field.
According to results of the basement's tectonic zoning within Ety-Purov swell two large blocks (Southern and Northern) were distinguished. Within the Northern block two linear horst-anticlinal zones associated with regional faults striking north-west and meridionally were delineated. The Southern basement block includes three structural lines associated with regional basement faults striking north-east.
By morphological features of structure for Pre-Jurassic complexes of the Northern block the linear (Alpine-type) folding of longitudinal bending is typical while for the Southern block — dome-like (Germanotype) folding of lateral bending.
A character of Pre-Jurassic basement deformations allows to assume that linear folding of the Northern block was being developed on basis of elastic folded basement of Permian-Triassic age while dome-like folding of the Southern block on basis of rigid crystalline basement deformations of Early Paleozoic-Proterozoic age.
The faults of north-western and north-eastern bearings have a fracture nature, shift kinematics and participate in initial divisibility of the Ety-Purov swell basement. The faults striking meridionally have strike-slip fault kinematics of Hercinian late inversion transtension and take part in formation of a system of echelon-like feathering of horizontal displacements of the diagonal system basement.
For the Central horst-anticlinal zone 14 local basement blocks are outlined and 7 — for the Northern zone.
A character of horst-anticlinal zones structure, their disjunctive nature and strike-slip fault kinematics (dynamic transtension conditions) predetermine inside the basement the formation of lode and cone-type occurrences and linear weathering crust in its top part.
срединного массива) раннепалео-зой-протерозойского возраста (байкалид — каледонид).
7. Разломы фундамента образуют четыре системы: меридионального (350-360°), северо-восточ-ного (40-60°), северо-северо-вос-точного (20°) и северо-западного (320-340°) простираний.
8. Разломы северо-западных и северо-восточных румбов (диагональная система) имеют сколовую природу, сдвиговую кинематику (правосторонняя для северо-запад-ных и левосторонняя для северо-восточных) и формируют первичную делимость фундамента Еты-Пуровского вала. Разломы мериди-
онального простирания имеют сбрососдвиговую кинематику позд-неинверсионной герцинской транс-тенсии (динамические условия растяжения и сдвига) и формируют системы кулисного оперения горизонтальных сдвигов фундамента диагональной системы.
9. Для Центральной горст-антиклинальной зоны выделено 14, а для Северной — 7 локальных блоков фундамента. Учитывая связь горст-антиклинальных зон со сдвигами фундамента и генетически связанными с ними структурами растяжения кулисного оперения сдвигов, многие из локальных блоковых поднятий могут служить ловушками для аккумуляции УВ и являются перспективными объектами для поисков нефти и газа.
10. Характер строения горст-антиклинальных зон, их дизъюнктивная предопределенность и сбро-сосдвиговая кинематика (динамические условия транстенсии) предопределяют формирование внутри фундамента залежей жильного (пластово-жильного) и конического (инъекционно-диапирового) типов и линейных кор выветривания в его кровле.
Литература
1. Геологическое строение фундамента Западно-Сибирской плиты (по геологическим и геофизическим данным) // Под. ред. Э.Э.Фотиади, В.С.Суркова. - Тр. СНИИГГИМСа. -Вып. 76. - Л.: Недра, 1971.
2. Карта тектонического районирования Западно-Сибирской плиты /
Под ред. В.И.Шпильмана, Н.И.Зманов-ского, Л.Л.Подсосовой. — 1998.
3. Сурков B.C. Фундамент и развитие платформенного чехла Запад-но-Сибирской плиты / В.С.Сурков, О.Г.Жеро. - Мл Недра, 1981.
4. Сурков B.C. Триасовая рифто-вая система Западно-Сибирской плиты и нефтеносность мезо-кайнозойского чехла / В.С.Сурков, А.А.Трофимук, О.Г.Жеро // Геология и геофизика. 1982. - № 8.
5. Шаблинская Н.В. Разломная тектоника Западно-Сибирской и Тима-но-Печорской плит и вопросы нефтега-зоносности палеозоя. — Л.: Недра, 1982.
б А.И.Тимурзиев, Г.Н.Гогоненков, 2007
www.MVK.ru
5-Й Международный промышленный форум
GEOFORM+
11-14 марта 2008
Россия, Москва, МВЦ «Крокус Экспо»
(495] 995-05-95
Последние новости и информация для специалистов на сайте: www.geoexpo.ru
> Геология
> Геодезия
> Картография
> Навигация
объединяет
4 специализированные выставки
* Геодезия>К1Гртография. щ
Геоинформационные систем®-.
GEO Инженерные изыскания GEO
maP и проектирование - 'ес"
Интеллектуальные транспортные системы
GEO и спутниковая навигация
0)
Организатор:
ЗАО
«Международная
Выставочная
Компания»
Соорганизаторы:
Федеральное агентство геодезии и картографии Ассоциация транспортной телематики Тоннельная ассоциация России
Технологии
и оборудование
для инженерной
геологии и гёо.физйкй
. для^стро^тел ьства тон шр и подземных коммуникации
При участии:
Министерства транспорта РФ
[FKM]
Дирекция:
Q 107113, Россия, Москва,
Сокольнический Вал, 1, павильон 4 О О (495) 105-34-86, 268-99-04 О kls@mvk.ru
РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВА ЗАО «МВК»
МВК СЕВЕРО-ЗАПАД: +7 (812) 332-15-24, 332-14-89, МВК УРАЛ: +7 (343) 371-24-76, МВК ВОЛГА: +7 (843) 291-75-89, МВК СИБИРЬ: +7 (383) 226-53-17, МВК ЮГ: +7 (863) 234-52-45
