CC BY
9
УДК 551.734.5: 551.735 DOI: 10.19110/2221-1381-2018-8-3-7
ВОЗРАСТ И СОСТАВ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ ВЕРХНЕВИЗЕЙСКО-НИЖНЕПЕРМСКОГО НЕФТЕГАЗОНОСНОГО КОМПЛЕКСА
ЮГА КОСЬШ-РОГОВСКОЙ ВПАДИНЫ
А. В. Журавлев, Я. А. Вевель
Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар yadviga_vevel@mail.ru, micropaleontology@gmail.com
В статье приводятся новые данные о возрасте и составе верхней части верхневизейско-нижнепермского нефтегазоносного комплекса (НГК) в пределах Интинской площади (скважины Интинская-2 и -16) и юга гряды Чернышева (р. Изъяю). По конодонтам датированы серпуховская, среднекаменноугольная и нижнепермская части разреза, сложенные преимущественно органогенно-детритовыми карбонатами. Впервые на данной территории охарактеризованы ко-нодонтами раннеартинские карбонатные отложения. По индексам окраски конодонтов установлено, что степень катагенеза верхней части верхневизейско-нижнепермского НГК соответствует стадиям МК1-2. Для нижней части НГК предполагается стадия катагенеза АК.
Ключевые слова: стратиграфия, Тимано-Печорская провинция, Косью-Роговская впадина, карбон, нижняя пермь.
AGE AND COMPOSITION OF THE UPPER PART OF THE UPPER VISEAN - LOWER PERMIAN PETROLEUM-BEARING FORMATION OF THE SOUTHERN PART OF KOSYU-ROGOVAYA DEPRESSION
A. V. Zhuravlev, Y. A. Vevel
Institute of Geology Komi SC UB RAS, Syktyvkar
New data on age and composition of the upper part of Upper Visean — Lower Permian petroleum-bearing formation are considered. The study area comprises the Inta area (Inta-2 and Inta-16 boreholes) and the southern part of Tchernyshev Ridge (Izyayu River section). Bioclastic carbonates compose the Serpukhovian, Middle Carboniferous, and Lower Permian parts of the sequence dated with conodonts. Data on conodonts from the Lower Artinskian carbonates are considered in this region for a first time. Conodont alteration indexes suggest mesocatagenesis (MK1 -2) of the upper part of Upper Visean — Lower Permian petroleum-bearing formation. The apocatagenesis (AK) is supposed for the lower part of the formation.
Keywords: stratigraphy, Timan-Pechora Province, Kosyu-Rogovaya Depression, Carboniferous, Lower Permian.
Введение
Верхневизейско-нижнепермский карбонатный нефтегазоносный комплекс (НГК) Тимано-Печорской провинции охватывает значительный стратиграфический интервал, характеризующийся преимущественно карбонатным составом отложений. Сочетание региональных и локальных особенностей осадконакопления в позднем палеозое обусловили значительную диахронность границ комплекса даже на небольших территориях, что хорошо видно на палеогеографических картах [4].
В пределах Косью-Роговской впадины стратиграфический объем позднепалеозойского карбонатного комплекса ограничивается интервалом от верхневизейского подъяруса нижнего карбона (тульский горизонт) до сак-марского яруса нижней перми в восточной части и до ниж-неартинского подъяруса включительно в западной [4]. Нижняя граница комплекса определяется сменой преимущественно глинисто- терригенного осадконакопления в позднетурнейско- ранневизейское время карбонатным осадконакоплением в поздневизейское время вследствие поздневизейской трансгрессии, снизившей поступление терригенного материала с запада. Верхняя граница комплекса проводится по замещению раннепермских карбонатов терригенно-глинистыми отложениями, источником
материала для которых являлась островная дуга или оро-ген на западной окраине закрывающегося Уральского па-леоокеана [7].
Определение датировок верхней границы верхневи-зейско-нижнепермского НГК и его состава представляет интерес как для палеогеографических построений, так и для решения прогнозных задач. Цель данной статьи состоит в уточнении возраста и состава верхней части НГК в пределах Интинской площади и юга гряды Чернышева (р. Изъяю). В отличие от предшествующих работ для датировки отложений использованы конодонты, дающие по сравнению с диагностированными в случайных сечениях фузулиноидами более достоверные результаты.
Методы и подходы
Материалом для работы послужили результаты изучения естественных выходов на р. Изъяю, а также керна скважин Интинская-2 и Интинская-16 (рис. 1). Датировка отложений осуществлялась по конодонтам. Кроме того, определялись индексы окраски конодонтов (ИОК), которые характеризуют степень термального катагенеза вмещающих пород. Соотношение стадий катагенеза и ИОК принято в соответствии с ранее установленной зависимостью [2].
Рис. 1. Схема расположения разрезов (р. Изъяю (гряда Чернышева), скважины 1, 2 Интинской площади) Fig. 1. Locality map (the Izyayu River section (Tchemyshev Ridge), the boreholes 1, 2 of the Inta area)
Результаты и обсуждение
Разрезы верхнего визе — нижней перми в естественных выходах были изучены на левом берегу р. Изъяю в районе ж/д станции Джинтуй (южная часть гряды Чернышева). Характеристика вскрывающихся здесь каменноугольных карбонатов дана в предшествующих работах [1, 3, 5, 6]. Они представлены преимущественно мелководными детритовыми известняками, которые только в серпуховской части разреза замещаются глинисто-карбонатными градационными циклитами [5]. Отложения раннепермс-кого возраста на р. Изъяю представлены толщей известняков светло-серых, крупно- и среднедетритовых, массивных, местами волнисто-линзовидно-слойчатых, с линзо-видными кремнистыми стяжениями серого цвета, многочисленными остатками криноидей, мшанок, одиночных ругоз, брахиопод, остракод, гастропод и рыб (рис. 2). В верхней части толщи найдены артинские конодонты Sweetognathus aff. adjunctus Ritter. Таким образом, на юге гряды Чернышева накопление карбонатного комплекса продолжалось как минимум до начала артинского времени. Карбонатные отложения раннеартинского возраста известны также по керну скважин на Кочмесской и Поварниц-кой площадях запада Косью-Роговской впадины [4].
По результатам изучения керна скважин Интинская-2 и Интинская-16, хранящегося в ООО «ТП НИЦ» (г. Ухта), в интервале глубин 2725—3000 м удалось уточнить характеристику и возраст отложений верхней части карбонатного паравтохтона, образованной верхами верхневизейско-ниж-непермского НГК.
Скважины Интинская-2 и Интинская-16 были пробурены на одноименной площади в 1975—1978 гг. с поин-тервальным отбором керна. Они вскрыли ряд тектонических пластин и были остановлены в позднепалеозойских карбонатных отложениях паравтохтона.
В скважине Интинская-16 паравтохтон вскрыт с отбором керна в пяти интервалах (рис. 3).
Интервал 2742.9—2750.4 м сложен известняками светло-серыми, слабоглинистыми, мелкодетритовыми до среднедетритовых, волнисто-слойчатыми до массивных. Текстура подчёркнута глинистыми примазками темно-серого цвета, образующими сгущения через 0.8— 1 м. Присутствуют линзовидные прослои со створками брахиопод в среднедетритовом матриксе мощностью до 0.3 м. В нижней части интервала известняки до средне-и крупнодетритовых. Отложения разбиты субвертикальными трещинами, заполненными кальцитом. В известняках рассеянная тонкая вкрапленность сульфидов, отмечаются многочисленные пластинки слюды. В верхней части интервала определены конодонты Adetognathus paralautus Orchard и Sweetognathus aff. obliquidentatus (Chrnykh) (рис. 4), характерные для основания бурцев-ского горизонта артинского яруса. В нижней части интервала обнаружен комплекс конодонтов верхней части сакмарского яруса, включающий обломки Pa-элемен-тов Streptognathoduspostconstrictus Chernykh и Adetognathus telfordi Mei, Henderson, Wardlaw. Индексы окраски ко-нодонтов (ИОК) равны 2, что отвечает стадии катагенеза МК1.
Рис. 2. Колонка разреза артинских отложений на р. Изъяю (гряда Чернышева). Условные обозначения: 1 — известняки детритовые; 2 — волнисто-слойчатая текстура; 3 — линзовидно-слойчатая текстура; 4 — кремнистые стяжения; 5 — находки конодонтов
Fig. 2. Log of the Artinskian part of the Izyayu River section (Tch-ernyshev Ridge). Legend: 1 — bioclastic limestones; 2 — wave fabric; 3 — lens-like fabric; 4 — siliceous concretions; 5 — conodonts
Интервал 2750.4—2758.9м представлен известняками светло-серыми, коричневатыми, мелко- и среднедетрито-выми, чередующимися с известняками серыми, тонко-мелкодетритовыми, с волнисто-слойчатой текстурой. Наблюдаются округлые выделения (4—5 см) кристаллического белого кальцита. Ниже залегают известняки светлосерые, крупно- и среднедетритовые, массивные, с гнез-довидным распределением крупного и грубого детрита. Детрит частично выщелочен, представлен створками бра-хиопод и члениками криноидей. Присутствуют разноори-ентированные сутурные швы, выполненные глинистым материалом, а также субвертикальные трещины, заполненные белым кальцитом. По недиагностируемым обломкам конодонтовых элементов определен ИОК = 2, что соответствует стадии катагенеза МК1.
Интервал 2821.6—2828.5м. Чередование известняков светло-серых, тонкодетритовых, с рассеянным мелким дет-
ритом и известняков глинистых, серых, зеленоватых, тон-кодетритово-пелитоморфных. Волнистая слойчатость подчёркнута глинистыми примазками зеленовато-серого цвета. По разбивке ТП НИЦ интервал отнесен к ассельско-сак-марскому (указаны ассельско-сакмарские фораминиферы).
Интервал 2880.5—2889.2м сложен известняками серыми до светло-серых, тонкодетритовыми, с рассеянным мелким детритом, прослоями с многочисленными раковинами брахиопод. В интервале определены конодонты Declinognathodus cf. noduliferus (Ellison & Graves), маркирующие нижнюю часть башкирского яруса. Индекс окраски конодонтов достигает 2.5 (стадия катагенеза МК1-2).
Интервал 2993.8—3000.0 м. Известняки серые, пели-томорфно-тонкодетритовые, неотчетливо пологоволнис-то-слойчатые, с рассеянным мелким детритом. В керне отмечены субвертикальные частично раскрытые трещины, местами заполненные кристаллическим кальцитом. В интервале обнаружен комплекс конодонтов, включающий Gnathodus bollandensis Higgins et Bouckaert, Gnathodus truyolsi Sanz-Lopez et al., Lochriea commutata (Branson et Mehl), Lochriea cf. senckenbergica Nemirovskaya, Perret et Meischner, Hindeodus sp. Присутствие зонального вида-индекса Gnathodus bollandensis в сочетании с Gnathodus truyolsi (рис. 4) позволяет сопоставить отложения с верхней частью серпуховского яруса. Для отложений данного интервала определен ИОК = 3, что отвечает стадии катагенеза МК2.
В скважине Интинская-2 изучена лишь среднекамен-ноугольная часть разреза паравтохтона. Она охарактеризована керном в трех интервалах (рис. 3).
Интервал 2927.6—2934.5м. Известняки светло-серые, в верхней части коричневатые, мелко- и тонкодетритовые, волнисто-слойчатые. Текстура подчёркнута глинистыми примазками темно-серого цвета. Вниз по разрезу количество примазок сокращается. Обнаружены среднекаменно-угольные конодонты Idiognathodus sp.
Интервал 2945.2—2950.4м. Доломит светло-серый, коричневатый, неотчетливо пологоволнисто- слойчатый. Редкие пустоты выщелачивания, выполненные битумом.
Интервал 2978.4—2980.5м. Известняки светло-серые тонкодетритовые, массивные до неотчетливо пологоволни-сто-слойчатых. В верхней части с редкими глинистыми примазками темно-серого цвета. Обнаружены среднека-менноугольные конодонты Neognathodus symmetricus (Lane).
По полученным данным верхняя часть серпуховского яруса (протвинский горизонт) паравтохтона Интинской площади сложена известняками серыми пелитоморфно-тонкодетритовыми, неотчетливо пологоволнисто-слойча-тыми, с рассеянным мелким детритом. Средний карбон представлен известняками светло-серыми, коричневатыми, мелко- и тонкодетритовыми, волнисто- слойчатыми (текстура часто подчеркнута глинистыми примазками), с прослоями, обогащенными раковинами брахиопод. Мощность и, возможно, полнота разреза среднего карбона увеличиваются на рассматриваемой площади в юго-западном направлении. Залегающая на нем, вероятно с размывом, нижняя пермь сложена известняками светло-серыми глинистыми от мелко- до крупнодетритовых, волнисто-слойчатыми до массивных, часто с глинистыми примазками темно-серого цвета. При этом в составе карбонатной нижней перми присутствуют как ассельско-сакмарские, так и ниж-неартинские (нижнебурцевские) отложения. Граница сак-марского и артинского ярусов в скважине Интинская-16 проходит на глубине 2743—2745 м.
Увеличение глинистости раннеартинских известняков в скв. Интинская-16 по сравнению с разрезами юга гряды Чернышева позволяет предполагать относительную близость зоны перехода от карбонатного к глинисто-карбонатному типу отложений. Степень катагенеза серпухов-ско-артинских карбонатных отложений, определенная по индексам окраски конодонтов, соответствует стадиям МК1-2 (зона образования газоконденсатов) (см. таблицу). Исходя из наблюдаемого градиента ИОК по глубине, можно предположить, что зона катагенеза АК (соответствует ИОК > 4) располагается на Интинской площади на глубинах более 3250—3300 м.
Выводы
На основе изучения верхневизейско-нижнепермско-го НГК в пределах Интинской площади (скважины Ин-тинская-2 и -16) и юга гряды Чернышева (р. Изъяю) установлен раннеартинский (раннебурцевский) возраст верхней части комплекса. Раннеартинские отложения изменяются от светло-серых органогенно-детритовых известняков с линзовидными кремнистыми стяжениями на юге гряды Чернышева до светло-серых слабоглинистых известняков на юго-западе Интинской площади. Предполагается дальнейшее увеличение глинистости нижней перми
Интинская- 16
Интинская-2
Рис. 3. Корреляция разрезов скважин Интинской площади. Условные обозначения: 1 — глинистые известняки; 2 — известняки Fig. 3. Correlation of the boreholes of the Inta area. Legend: 1 — clayey limestones; 2 — limestones
Индексы окраски конодонтов в скважинах Интинской площади Color indices of conodonts in boreholes of Inta site
№ скважины Глубина (м) Индекс окраски конодонтов Стадия катагенеза
No. Borehole Depth (m) Color index of conodonts Catagenesis stage
2 2934 3 MK2
2 2980 3 MK2
16 2743 2 MK1
16 2751 2 MK1
16 2885 2,5 MK1-2
16 3000 3 MK2
Phc. 4. KOHOHOHTH H3 ckb. Hhthhckeh- 16: 1 — Sweetognathus aff. obliquidentatus (Chmykh), ra. 2748 m, 3K3. 687/5; 2 — Adetognathus paralautus Orchard, ra. 2748 m, 3K3. 687/4; 3 — Adetognathus para-lautus Orchard, ra. 2748 m, 3K3. 687/6; 4 — Gnathodus truyolsi Sanz-Lopez et al., ra. 3000 m; 5 — Gnathodus bollandensis Higgins et Bouckaert, ra. 3000 m
Fig. 4. Conodonts form the borehole Intinskaya-16: 1 — Sweetognathus aff. obliquidentatus (Chrnykh), depth 2748 m, specimen 687/5
2 — Adetognathus paralautus Orchard, depth 2748 m, specimen 687/4
3 — Adetognathus paralautus Orchard, depth 2748 m, specimen 687/6
4 — Gnathodus truyolsi Sanz-Lopez et al., depth 3000 m; 5 — Gnathodus
bollandensis Higgins et Bouckaert, depth 3000 m
в восточном направлении. Степень катагенеза отложений верхней части верхневизейско-нижнепермского НГК отвечает стадиям М1К1-2, а для нижней части НГК предполагается стадия катагенеза АК
Исследования выполнены при частичной поддержке проекта УрО РАН 18-5-5-13 и теме НИР ГР № АААА-А17-117121140081-7.
Авторы выражают искреннюю благодарность руководству и сотрудникам ООО «ТП НИЦ» за предоставленную возможность изучения керна скважин.
Коллекция конодонтов хранится в Геологическом музее им. А.А. Чернова ИГ Коми НЦ УрО РАН под номером 687.
Литература
1. Елисеев А. И. Стратиграфия и литология каменноугольных отложений гряды Чернышева. М.; Л.: Изд. АН СССР, 1963. 173 с.
2. Журавлев А. В. Оценка степени термального катагенеза палеозойских отложений севера Пай-Хойского па-равтохтона по индексам окраски конодонтов // Литосфера. 2017. № 1. С. 44—52.
3. Журавлев А. В., Соболев Д. Б. Конодонты пограничных визейско-серпуховских отложений южной части гряды Чернышева (р. Изъяю) // Труды ИГ Коми НЦ УрО РАН. Вып. 102. 2000. С. 84—89.
4. Никонов Н. И., Богацкий В. И., Мартынов А. В., Ларионова 3. В., Ласкин В. М., Галкина Л. В., Довжикова Е. Г., Ермакова О. Л., Костыгова П. К., Куранова Т. И., Москаленко К. А., Панкратов Ю. А., Петренко Е. Л., Попова Е. В., Сурина А. И., Шабанова Г. А. Тимано-Печорский седиментацион-ный бассейн: Атлас геологических карт. Ухта, 2000. 67 с.
5. Отмас Н. М., Журавлев А. В. Литолого-фациальные особенности нижнесерпуховских отложений (нижний карбон) юга поднятия Чернышёва и Косью-Роговской впадины // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2016. Т. 11. № 3. URL: http://www.ngtp.ru/rub/2/27_2016.pdfD0I: http://dx.doi.org/10.17353/2070-5379/27_2016.
6. Тимонин Н. И. Тектоника гряды Чернышева (Северное Приуралье). Л.: Наука, 1975. 130 с.
7. Юдин В. В. Орогенез севера Урала и Пай-Хоя. Екатеринбург: Наука, 1994. 285 с.
References
1. Eliseev A. I. Stratigrafiya i litologiya kamennougolnyh otlozhenii gryady Chernysheva (Stratigraphy and lithology of Carboniferous deposits of Chernyshev Ridge). Moscow; Leningrad, AS USSR, 1963, 173 pp.
2. Zhuravlev A. V. Otsenka stepeni termalnogo katageneza paleozoiskih otlozhenii severa Pai-Hoiskogo paravtohtona po inde-ksam okraski konodontov (Estimation of degree of thermal catagenesis of deposits of Northern Pay-Khoy parautochtone by color indices of conodonts). Litosfera, 2017, No. 1, pp. 44—52.
3. Zhuravlev A. V., Sobolev D. B. Konodonty pogranich-nyh vizeisko-serpuhovskih otlozhenii yuzhnoi chastigryady Chernysheva (r. Iz'yayu) (Conodonts of Visean-Serpukhovian boundary sediments of southern part of Chernyshev Ridge (Izyayu River)). Proceedings of Institute of geology, Komi SC UB RAS, 102, 2000, pp. 84—89.
4. Nikonov N. I., Bogatskii V. I., Martynov A. V., Lari-onova Z. V., Laskin V. M., Galkina L. V., Dovzhikova E. G., Ermakova O. L., Kostygova P. K., Kuranova T. I., Moskalenko K. A., Pankratov Yu. A., Petrenko E. L., Popova E. V., Surma A. I., Shabanova G. A. Timano-Pechorskii sedimentatsionnyi bassein. Atlas geologicheskih kart (Timan-Pechora sedimentation basin. Atlas of geological maps). Ukhta, 2000, 67 pp.
5. Otmas N. M., Zhuravlev A. V. Litologo-fatsialnye os-obennosti nizhneserpuhovskih otlozhenii (nizhnii karbon) yuga podnyatiya Chernysheva i Kosyu-Rogovskoi vpadiny (Lithologi-cal and facies peculiarities of Lower Serpukhovian deposits (Lower Carboniferous of south of Chernyshev Ridge and Kosyu-Rogov depression). Neftegazovaya geologiya. Teoriya i praktika (Oil and gas geology. Theory and practice), 2016, V.11, No. 3, http://www.ngtp.ru/rub/2/27 2016.pdf DOI: http:// dx.doi.org/10.17353/2070-5379/27_2016
6. Timonin N. I. Tektonika gryady Chernysheva (Sever-noe Priurale) (Tectonics of Chernyshev Ridge (Northern Urals). Leningrad: Nauka, 1975, 130 pp.
7. Yudin V. V. Orogenez severa Urala i Pai-Hoya (Orogenesis of North of Urals and Pay-Khoy). Ekaterinburg: Nauka, 1994, 285 pp.
