CC BY
102
УДК 551.245+551.22+571.51
ВЛИЯНИЕ ТРАППОВОГО МАГМАТИЗМА НА СТРУКТУРЫ ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА НА ПРИМЕРЕ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЮЖНО-ТУНГУССКОЙ НГО
Елена Николаевна Кузнецова
ФГБУН Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3, научный сотрудник лаборатории нефти и газа Сибирской платформы, тел. (383)33-29-00, e-mail: [email protected]
Алевтина Олеговна Гордеева
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, научный сотрудник лаборатории нефти и газа Сибирской платформы, e-mail: [email protected]
Игорь Алексеевич Губин
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, e-mail: [email protected]
Лариса Николаевна Константинова
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 нефти и газа Сибирской платформы, e-mail: [email protected]
В работе проанализировано влияние магматизма на изменение структурных планов различных интервалов осадочного чехла. На основе данных глубокого бурения показано, что процесс внедрения трапповых интрузий вызвал подъем вышележащих осадочных пород на величину соизмеримую с мощностью пластовых магматических тел.
Ключевые слова: Восточная Сибирь, Южно-Тунгусская НГО, трапповый магматизм, структурные планы.
THE IMPACT OF THE TRAP MAGMATISM ON THE STRUCTURES OF THE SEDIMENTARY COVER IN CASE WESTERN PART OF SOUTH TUNGUSSKAYA PGR
Elena N. Kuznetsova
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 630090, Russia, Novosibirsk, Aсad. Koptyug av., 3, research scientist of Laboratory of Petroleum Geology of the Siberian platform, tel. (383)33-29-00, e-mail: [email protected]
Alevtina O. Gordeeva
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 630090, Russia, Novosibirsk, Aсad. Koptyug av., 3, Ph. D. in Geology, research scientist of Laboratory of petroleum geology of the Siberian Platform, e-mail: [email protected]
Igor A. Gubin
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 630090, Russia, Novosibirsk, Aсad. Koptyug av., 3, Ph. D. in Geology, senior research scientist of Laboratory of seismogeological modelling of natural petroleum systems, tel. (383)330-13-62, e-mail: GubinIA@ipgg .sbras.ru
Larisa N. Konstantinova
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 630090, Russia, Novosibirsk, Aсad. Koptyug av., 3, Ph. D. in Geology, senior research scientist
of Laboratory of Petroleum Geology of the Siberian Platform, tel. (383)306-63-70, e-mail: KonstantinovaLN@ipgg .sbras .ru
The impact of the trap magmatism on the change of the structural plan of the various intervals of the sedimentary cover is analyzed. On the basis of deep drilling it was shown that the process of implementing trap intrusions caused the rise of the overlying sedimentary rocks by an amount commensurate with the capacity of reservoir of magma bodies.
Key words: East Siberia, South Tunguska PGR, trap magmatism, structural plans.
Обобщение материалов ГРР, выполненных исследователями в разные годы на территории Сибирской платформы, показало, что проявившиеся на рубеже палеозоя и мезозоя процессы основного магматизма оказали многообразное воздействие на осадочный чехол. Изменениям подверглись вмещающие породы и содержащиеся в них флюиды. В предлагаемой работе рассмотрено влияние траппов на структурные планы интервалов осадочного чехла в пределах западной части Южно-Тунгусской нефтегазоносной области.
На первом этапе были выявлены возможные причины, несоответствия структурных планов горизонтов внутри единого венд-палеозойского структурного яруса. Для этого был построен комплект карт, включающий: структурные карты по основным отражающим горизонтам и карты толщин сейсмокомплексов на дотрапповый период и современные, а так же карты суммарных толщин пластовых интрузий для каждого сейсмокомплекса. Анализ полученных материалов показал, что на состояние современных структурных планов стратиграфических подразделений осадочного чехла повлияли не только трапповые интрузии. В кембрийской части разреза несоответствия структурных планов могут быть связаны с рифогенными уровнями разреза (моктаконская свита, таначи-дельтулинская толща). В ордовикско-девонских отложениях наибольшее несоответствие структурных планов по соседним отражающим горизонтам наблюдается в западной более активной в тектоническом плане части территории, которое вызвано различной степенью размыва отложений. В целом толщины ордовикско-девонской части разреза увеличиваются с юго-запада на северо-восток, а для венд-кембрийских отложений характерно последовательное увеличение толщин в западном направлении в сторону Приенисейского мегапрогиба и Имбакской котловины.
Магматические образования трапповой формации повсеместно присутствуют в различных горизонтах чехла. Нижней границей их распространения является кровля венда, верхней - подошва триасовых эффузивов. Распределение интрузивов в разрезе и по площади имеет неравномерный характер. Нижний уровень распространения траппов -усольский сейсмокомплекс (ясенгская, моктаконская, марская свиты). В нем максимальные суммарные толщины траппов прогнозируются в западной, юго-западной части территории (в Имбакской котловине - более 200 м). Вверх по склону Бахтинско-Кондроминского выступа в пределах Таначи-Моктаконского вала их мощность сокращается до ноля. Траппы бельско-булайского сейсмокомплекса (абакунская, бурусская, сурингдаконская,
булайская свиты) максимально распространены в южной юго-восточной части (200-250 м) и, сокращаясь, прослеживаются в северо-западном направлении до Бирамбинской ступени. В дельтулинском сейсмокомплексе глубоким бурением подтверждены толщины свыше 300 м в северной части территории. В центре и на юге интрузии отсутствуют. В кембрийской части разреза на уровне таначинского сейсмокомплекса трапповые тела имеют максимальное распространение и толщины до 500 м. При сравнительном анализе распределения суммарных толщин траппов по сейсмокомплексам прослеживается характерная особенность их взаимоотношения. Поля их распространения в отдельных сейсмокомплексах за исключением таначинского практически не перекрываются, особенно если мощность интрузий превышает 100 м. Благодаря этому общая мощность траппов в целом по разрезу меняется незначительно. Внедряясь в различные горизонты осадочного чехла трапповые тела, бесспорно изменили структурное положение стратиграфических границ. В литературе по сей день ведется спор: приподнимаются ли при этом вышележащие породы или же происходит проседание нижележащей толщи на величину соизмеримую с мощностью внедрившегося интрузива [1, 3, 4, 5].
В работе особенности залегания и взаимоотношения трапповых тел с вмещающими породами изучались по разрезам более 50 глубоких скважин Южно-Тунгусской НГО. Для удобства в качестве линии выравнивания корреляционного профиля принята нулевая поверхность. Визуализированная таким образом информация дает представление о современном строении осадочного чехла.
В качестве маркирующего горизонта для последующих выводов выбрана таначи-дельтулинская толща. Этот уровень вскрыт и пройден большинством скважин. Подошва толщи по условиям формирования рифогенных отложений представляла в кембрийское время относительно выровненную поверхность, и длительное время испытывала стабильное погружение. Последующие структурные изменения должны были отразиться на ее положении.
Корреляционный профиль наглядно демонстрирует, две особенности строения осадочного чехла относительно положения маркирующего горизонта (рис. 1). Во-первых, вся толща осадочных пород разбита на несколько крупных блоков. Центральный блок большей частью соответствует Бахтинско-Кондроминскому выступу. К северному блоку относятся Онекская, Бильчанская, Ирбуклинская и Верхненимдинская площади, к восточному - Намурская, Вакунайская, Тутончанская и др. Крупные блоки по вертикали смещены, относительно друг друга на величину 500 м и более. Второй особенностью строения чехла относительно маркирующего горизонта является то, что подавляюще большинство трапповых тел залегает выше его по разрезу. Ниже прослеживается только одна интрузия, которая на склонах Бахтинско-Кондроминского выступа занимает положение вблизи границы с вендом, а в сводовой части перемещается на более высокий уровень и располагается либо в бурусской, либо
в сурингдаконской свите. Ее мощность редко превышает 150-180 м, глубина залегания около 3 км. Возможно это аналог «осинского» силла, обнаруженного
в центральных и южных районах Лено-Тунгусской провинции [5]. Его влияние на структурные планы продуктивных горизонтов кембрия в изучаемом районе практически незаметно. Тем более невозможно объективно судить о том, как данный трапп повлиял на вмещающие породы в плане смещения их уровней залегания. Н. В. Мельников изучив поведение самого нижнего в разрезе силла («осинского») на территории Байкитской антеклизы пришел к выводу, что он внедрялся «пассивным» образов в подготовленную полость [3]. По мнению сторонников «пассивной» теории это возможно в условиях всестороннего растяжения земной коры [4]. В результате этого процесса закономерно формируются трещины отрыва, а внедряющаяся магма просто их заполняет под давлением незначительно превышающем литостатическое, но достаточным для подъема и продвижения интрузивной массы.
чО
Рис. 1. Современное положение трапповых тел в разрезе осадочного чехла:
1 - отложения триаса; 2 - отложения верхнего палеозоя; 3 - таначи-дельтулинский маркирующий
горизонт; 4 - траппы. Площади: Св - светлая; Он - Онекская; Бл - Бильчанская; Ирб -Ирбуклинская; ВНм - Верхненимдинская; ЗМкл - Западно-Малькитконская; Хл - Холминская; Бр
- Бурусская; Млк - Малькитконская; Нтн - Нижнетунгусская; ЗНг - Западно-Ногинская; Тн -Таначинская; Мкт - Моктаконская;Мрк - Марская; Кчм - Кочумдекская; Вк - Вакунайская; Чск -Чисковская. Свиты: ит - усть-мундуйская; ир - усть-пеляткинская; 11 - летнинская; Ш -таначинская; Ш - дельтулинская; Ь1 - булайская; 8Г - сурингдаконская; Ьге - бурусская; аЬ -
абакунская; mrs - марская; mk - моктаконская; yas - ясенгская; tt - тэтэрская; sb - собинская; kt - катангская
В надтанчинской части разреза без сомнения в подавляющем большинстве случаев можно констатировать, что вышележащие отложения занимают приподнятое положение над трапповыми телами относительно соседних скважин, где траппы отсутствуют или имеют меньшую мощность в соответствующих уровнях разреза. Так, например, в пределах центрального блока выявленная закономерность наиболее отчетливо наблюдается в скважинах Нижнетунгусская №3 (трапповое тело в усть-мундуйской свите мощностью более 500 м), Пойменная № 2 (трапповое тело около 350 м в байкитской свите), Таначинские
№ 7, 3, 2 (трапповое тело в устьпеляткинской свите мощностью около 500 м), Моктаконские № 3, 2 (трапповое тело в летнинской свите мощностью до 250 м) и др. Одновременно с этим подошва маркирующего горизонта остается неизменной и относительно выровненной. Скорее всего, верхняя часть осадочного чехла в результате процессов растяжения подверглась активному растрескиванию и в виде гигантских ксенолитов «всплыла» под напором поступающей магмы. Известно, что плотность жидкой магмы основного состава при температуре 1200° на 8-9 % ниже, чем в кристаллическом
-5
состоянии и составляет 2,6-3,0 г/см [2]. Плотность осадочных пород по фактическим определениям (в анализе использовались данные по 10
-5
скважинам ЮТ НГО) на глубине более 1 км составляет 2,6-2,8 г/см и не зависит от литологического состава. Ближе к поверхности значения
-5
плотности снижаются на глубине около 500 м до 2,3-2,4 г/см . Получается, что вся осадочная толща в среднем имеет плотность чуть ниже, чем плотность жидкой магмы, а значит, образовавшиеся в результате растрескивания блоки пород могли испытывать относительный подъем. Возможно из-за того, что верхняя часть разреза имеет пониженную плотность, здесь формировались наиболее мощные тела траппов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Асташкин В. А., Хоменко А. В. Влияние пластовых трапповых интрузий на структуры осадочного чехла Сибирской платформы // Геология и геофизика. - 1994. Т. 35 - № 1. -С. 34-40.
2. Берч Фр., Шерер Дж., Спайсер Г. Справочник для геологов по физическим константам -М: Издательство иностранной литературы, 1949. - 302 с.
3. Мельников Н. В. Тела долеритов в венде и кембрии Юрубченской площади // Геология и минеральные ресурсы минерально-сырьевые ресурсы Сибири. - 2013. - № 3(15). -С. 19-30.
4. Старосельцев В. С. Структуры растяжения и сжатия Тунгусской области траппового магматизма //Геотектоника. - 1993. - № 5. - С. 37-43.
5. Непско-Ботуобинская антеклиза - новая перспективная область добычи нефти и газа на Востоке СССР / Анциферов А. С., Бакин В. Е., Воробьев В. Н. и др. - Новосибирск: Наука, 1986. -244 с.
© Е. Н. Кузнецова, А. О. Гордеева, И. А. Губин, Л. Н. Константинова, 2014
