К оглавлению журнала

УДК 551.762.1/2:553.98(571.1)

НИЖНЕ-СРЕДНЕЮРСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ ЮГА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
(стратиграфия, фациальное районирование)

В.С. Сурков, А.М. Казаков, В.П. Девятов, Л.В. Смирнов, С.П. Зайцев (СНИИГГиМС), О.В. Серебренникова, Е.В. Гулая (ИХН СО РАН)

Введение

Нижне-среднеюрский комплекс пород юга Западной Сибири рассмотрен в пределах территории Томской, Новосибирской, Омской, Тюменской (юг) областей, Красноярского (юго-запад) и Алтайского краев, отвечающей Обь-Иртышской континентальной и Обь-Тазовской переходной (южная часть) фациальным областям Западно-Сибирского седиментационного бассейна (рис. 1).

Основными нефтегазоносными комплексами, из которых добываются нефть и газ в Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции, как известно, являются верхнеюрский и меловой. Эти комплексы изучены достаточно полно, интенсивно эксплуатируются, в них разведаны основные запасы УВ, которые к настоящему времени не восполняются. Для стабилизации добычи нефти и газа необходимо вовлечение в освоение дополнительных нефтегазоносных этажей с высокими прогнозными запасами УВ.

В Западной Сибири в качестве таковых различными группами исследователей рассматриваются доюрский фундамент и нижне-среднеюрские отложения. С нашей точки зрения сколько-нибудь значительные запасы УВ-сырья не могут быть связаны с палеозойскими образованиями доюрского основания (кроме зоны дезинтеграции) в силу сильной его дислоцированности и разрушения былых скоплений УВ, а также глубокого размыва (не менее 5 км) вследствие позднепалеозойского поднятия территории Западной Сибири (Сурков B.C., Жеро О.Г., 1981).

Комплексом, в котором прогнозируется не менее 30 % потенциальных запасов УВ Западно-Сибирского бассейна и в котором можно ожидать крупные скопления УВ, является нижне-среднеюрский (Сурков B.C., Гурари Ф.Г., Смирнов Л.В., Казаков A.M., 1991). Нижне-среднеюрские отложения по условиям формирования, типам залежей нефти и газа в них во многом отличаются от верхнеюрских и меловых [3].

К началу исследований СНИИГГиМСа нижне-среднеюрские отложения Западной Сибири оставались слабо изученными и выделялись под общим названием – "тюменская свита". Проведенные работы показали, что по условиям формирования и составу осадков Западно-Сибирский осадочный бассейн в ранней–средней юре подразделялся на три фациальные области: Ямало-Гыданскую морскую, Обь-Тазовскую переходную и Обь-Иртышскую континентальную.

В статье излагаются результаты комплексного изучения нижне-среднеюрских отложений южной части Западно-Сибирского бассейна в пределах Обь-Иртышской и Обь-Тазовской (южная часть) фациальных областей. Эта территория, являясь наиболее промышленно развитой в Сибири, из-за слабой изученности нижне-среднеюрских отложений считается небогатой по запасам УВ-сырья. Она занимает площадь около 700 тыс. км2. Мощность нижне-среднеюрских отложений изменяется от 50-100 до 1000 м, глубина залегания кровли колеблется в пределах 2000- 3500 м. По данным СНИИГГиМСа на 01.01.91 г. начальные геологические ресурсы УВ в нижней и средней юре этого региона составляют около 13500 млн т условных УВ. К настоящему времени в нижней – средней юре уже открыто более 50 месторождений нефти с различными запасами.

Фациальное районирование, стратификация, нефтегазо-геологические подразделения

Обь-Иртышская область характеризуется развитием аллювиальных, озерных, болотных образований: конгломератов, гравелитов, разнозернистых песчаников, алевролитов, аргиллитов,угольных пластов. На юге Обь-Тазовской области осадки сформировались в мелководной части шельфа, на дельтовых платформах и их склонах, в лагунах, на прибрежно-морских равнинах, занятых озерами, болотами, низовьями речных долин. Обе области разделены на фациальные зоны, в пределах которых нижне-среднеюрские отложения различаются стратиграфической полнотой разреза, мощностями, вещественным составом отложений, набором фаций.

В Обь-Иртышской континентальной области Уватско-Мегионская, Омская и Ажарминская зоны обрамляют бассейн с юго-запада, юга и востока. Суммарные мощности нижнего и среднего отделов достигают в них соответственно 550, 700 и 850 м. В этих зонах отсутствуют геттанг, синемюр и большая часть плинсбаха. Нижнечулымская фациальная зона располагается в районе Томского выступа в пределах внешнего пояса плиты и зоны выклинивания. Она отличается разрезами сильно сокращенными снизу и маломощными (160 м) в объеме верхов аалена, байоса и бата. Белоярская зона, продолжающая Нижнечулымскую вглубь бассейна, характеризуется большей мощностью разрезов и их стратиграфической полнотой (до верхов плинсбаха). В Кулундинской зоне нижне-среднеюрские отложения мощностью до 800 м развиты фрагментарно в небольших грабенообразных впадинах. В Чулымо-Енисейской зоне на юго-восточной окраине бассейна нижне-среднеюрские отложения (900 м) имеют полный объем, для них характерна интенсивная угленасыщенность.

Юг Обь-Тазовской переходной области представлен Нюрольской, Тымской и Вездеходной фациальными зонами, глубоко проникающими в южную часть плиты по субмеридиональным рифтогенным прогибам. Для них характерны полный объем системы с частичной редукцией нижних горизонтов на положительных структурах, большие мощности (900-1000 м), наибольшая глубоководность и мористость осадков.

Эвстатические процессы ранней и средней эпох юры обусловили цикличное чередование в осадочном выполнении Западно-Сибирского седиментационного бассейна трансгрессивных глинистых и регрессивных песчано-алевритовых толщ на всей его территории, в том числе и на южной окраине (Казаков A.M., Девятов В.П., 1994). Эти толщи составляют региональные стратиграфические горизонты, пять из которых (зимний, шараповский, надояхский, вымский, малышевский) сложены песчаными, алевритовыми и глинистыми породами, а пять, их последовательно перекрывающих (левинский, китербютский, лайдинский, леонтьевский и нижневасюганский), – преимущественно глинистыми (рис. 2).

По латерали все горизонты имеют определенные отличия, связанные со спецификой фациальных областей. И в глинистых, и в песчаных горизонтах по направлению к областям сноса в составе осадков возрастают доля неморских пород и объем крупнообломочного материала. В нижне-среднеюрских отложениях Обь-Тазовской области заключены остатки солоноватоводных и пресноводных двустворок, форамини-фер, остракод, наземных растений, споры и пыльца. В Обь-Иртышской области встречаются лишь остатки наземных растений и спорово-пыль-цевые комплексы. Стратиграфические горизонты состоят из местных подразделений переходной и континентальной фациальных областей (см. рис. 2).

На региональных сейсмических профилях MOB ОГТ глинистые горизонты выделяются как основные отражающие горизонты в нижне-среднеюрском разрезе. Левинский стратиграфический горизонт отвечает отражающему сейсмическому горизонту Т42, китербютский – Т41, лайдинский - Т2, леонтьевский – T1. Левинский, китербютский и лайдинский горизонты томские геологи индексируют соответственно Iт1, Iт, Ia.

Нефтегазогеологические подразделения. Стратиграфические горизонты служат основой нефтегазогеологической номенклатуры нижне-среднеюрских отложений Западно-Сибирского осадочного бассейна. Деление нижней – средней юры на две формационные толщи (уренгойскую и варьеганскую серии) определяет ее расчленение на два нефтегазоносных надкомплекса с аналогичными названиями. Стратиграфические горизонты отвечают нефтегазоносным комплексам в составе коллекторской и экранирующей толщ, называемых по коллекторской толще (зимний, шараповский, надояхский, вымский, малышевский комплексы) (см. рис. 2).

На юге Западной Сибири региональные резервуары и экраны представлены следующими стратиграфическими подразделениями и фациями.

Зимний резервуар (нижнеурманская подсвита – 60-90 м) – аллювиальные песчаники светло-серые, темно-серые разнозернистые полевошпат-кварц-граувакковые, граувакковые с прослоями гравелитов и конгломератов, озерно-болотные серые, темно-серые аргиллиты и алевролиты.

Левинский экран (среднеурманская подсвита – 40-80 м) – лагунные, озерно-болотные гидрослюдисто-хлорит-каолинитовые темно-серые, часто с буроватым оттенком, черные аргиллиты и мелкозернистые глинистые алевролиты с маломощными прослоями мелкозернистых песчаников.

Шараповский резервуар (верхнеурманская подсвита – 90-140 м) – прибрежно-морские, эстуарные, аллювиальные серые, светло-серые песчаники мелко- и разнозернистые полевошпат-кварц-граувакковые, граувакковые с прослоями гравелитов и конгломератов, лагунные, озерно-болотные темно-серые аргиллиты и алевролиты, фораминиферы; (шеркалинская свита – 80-130 м) – аллювиальные серые песчаники разнозернистые с прослоями гравелитов, озерные, болотные темно-серые аргиллиты и мелкозернистые глинистые алевролиты.

Китербютский экран (тогурская свита – 30-80 м) – морские, прибрежно-морские, лагунные, озерные гидрослюдисто-хлорит-каолинитовые черные, темно-серые, иногда битуминозные аргиллиты и мелкозернистые глинистые алевролиты; фораминиферы, остракоды, конхостраки, чешуя рыб.

Надояхский резервуар (селькупская свита – 100-150 м) – мелководно-морские, эстуарные, дельтовые, аллювиальные серые, светло-серые песчаники мелко- и крупнозернистые мезомиктовые кварцевые, полевошпат-кварц-граувакковые, граувакковые с прослоями гравелитов и конгломератов, темно-серые алевролиты, аргиллиты, фораминиферы, двустворчатые моллюски; (нижняя пачка нижнетамбаевской подсвиты – 80-230 м) – аллювиальные, озерные, болотные разнозернистые светло-серые песчаники, прослои гравелитов и конгломератов, серые алевролиты, темно-серые аргиллиты, мелкие линзы углей.

Лайдинский экран (перевальная свита – 40-50 м) – морские гидрослюдисто-хлорит-каолинитовые темно-серые аргиллиты, мелкозернистые глинистые алевролиты, прослои мелкозернистых песчаников, линзы угля, двустворки, фораминиферы; (средняя пачка нижнетамбаевской подсвиты) – лагунные, озерные, болотные гидрослюдисто-хлорит-каолинитовые темно-серые, черные аргиллиты, мелкозернистые глинистые алевролиты, прослои мелкозернистых песчаников, пласты углей.

Вымский резервуар (толькин-ская свита – 175-200 м) – эстуарные, аллювиальные, озерно-болотные серые, светло-серые песчаники мелко-среднезернистые полевош-пат-кварц-граувакковые, граувакковые, мезомиктовые кварцевые, темно-серые алевролиты, аргиллиты, пласты углей, двустворки; (верхняя пачка нижнетамбаевской подсвиты – 75-130 м) – аллювиальные, озерные, болотные светло-серые, серые песчаники мелко- и разнозернистые, флишоиды, темно-серые алевролиты, аргиллиты, пласты углей.

Леонтьевский экран (сандибинская свита – 40-55 м) – мелководно- и прибрежно-морские, лагунные темно-серые, коричневато-серые гидрослюдисто-хлорит-каолинитовые аргиллиты, мелкозернистые глинистые алевролиты, пакеты глинисто-алевритовых флишоидов, двустворчатые моллюски, фораминиферы; (среднетамбаевская подсвита – 40-60 м) – лагунные, озерные, болотные темно-серые и черные аргиллиты, мелкозернистые глинистые алевролиты, прослои мелкозернистых песчаников, пласты углей.

Малышевский резервуар (надымская свита – 100-150 м) – морские, мелководно-морские и островные серые мелкозернистые полевошпат-кварц-граувакковые, граувакковые песчаники, темно-серые, серые алевролиты, аргиллиты, пакеты глинисто-алевритово-песчаных флишоидов, линзы углей, двустворки, фораминиферы; (верхнетамбаевская подсвита – 70-300 м) – мелководно-морские, дельтовые, аллювиальные светло-серые, серые мелко-среднезернистые песчаники, прослои гравелитов, конгломератов, лагунные, озерно-болотные алевролиты, аргиллиты, пласты углей.

Нижневасюганский экран – морские, прибрежно-морские аргиллиты, мелкозернистые глинистые алевролиты.

Внутри каждого резервуара песчаные пласты (мощность не менее 5 м) индексируются двумя буквами: от названия системы и горизонта (группа пластов зимнего горизонта – ЮЗ, шараповского – ЮШ, надояхского – ЮН, вымского – ЮВ, малышевского – ЮМ); их число внутри каждого горизонта обозначается цифрами внизу (ЮШ1-3 и т.д.). Для экранирующих горизонтов, в случае нахождения в них продуктивных пластов, зарезервированы индексы нижележащего резервуара с нулем вверху и нумерацией внизу по числу пластов (например, ЮШ01-2 для китербютского экрана и т.д.).

Фации и палеогеография

Эвстатическая природа трансгрессивно-регрессивных процессов в условиях непрерывно прогибающейся земной коры и динамика возвратно-поступательного расширения седиментационного бассейна обусловили многообразие фаций на его южной окраине. Здесь по материалам полевого изучения керна, анализа результатов MOB ОГТ и ГИС (с созданием электрометрических моделей), по данным литолого-петрографического, геохимического и палеонтолого-тафономического изучения отложений выявлены гравийно-галечные, песчаные, алевритовые, глинистые, угленосные фации мелкого шельфа и прибрежной зоны, островной части шельфа, подводных возвышенностей, заливов и эстуариев, лагун, островной суши, равнины прибрежно-морской в зоне неустойчивого положения береговой линии, дельты нерасчлененной, фронта дельты, дельтовой платформы субаквальной и субаэральной, речных русел, пойм, озер, болот, склонов водоразделов, речных долин и эрозионных врезов, выполненных делювием и пролювием.

Приведем последовательность периодической смены гео- и талас-сократических ландшафтов, реконструированных для завершающих этапов формирования региональных проницаемых и экранирующих толщ.

Зимний резервуар (пласт ЮЗ1 ) – начало позднего плинсбаха (нижнеурманская подсвита). В раннем плинсбахе (конец зимнего времени) мелководный морской бассейн располагался на севере Западной Сибири в Ямало-Гыданской области. На юге Западной Сибири осадки накапливались в речных долинах, приуроченных к надрифтовым желобам, а также в озерах, озерных дельтах, болотах, разместившихся в наиболее прогнутых изолированных депрессиях. Основная река текла по Колтогорско-Уренгойскому желобу, менее полноводные реки – по другим желобам и отрицательным структурам. На водораздельных пространствах располагались озера и болота. Небольшие участки бортов речных долин были покрыты склоновыми делювиально-пролювиальными отложениями. Ближайшие области сноса представляли собой низкие и средние горы с преобладающими высотами 400-600 м, отдельные вершины достигали 1500 м.

Левинский экран. В начале позднего плинсбаха (левинский горизонт) уровень моря повысился, но его акватория из-за высокого горного рельефа расширилась незначительно. В это время лишь широкие речные долины, приуроченные к надрифтовым желобам, были затоплены и превратились в озерно-лагунные системы и цепочки озер с алевритово-глинистым седиментогенезом. В них сформировалась экранирующая алевритово-глинистая толща (среднеурманская подсвита), сложенная аргиллитами, мелкозернистыми глинистыми алевролитами с маломощными прослоями мелкозернистых песчаников и крупнозернистых алевролитов, с линзами углей, которая полностью перекрыла зимний резервуар. Она является первым региональным (левинским) флюидоупором и нефтематеринской толщей в нижнеюрских отложениях Западной Сибири.

Шараповский резервуар (пласт ЮШ1) – конец позднего плинсбаха (верхнеурманская подсвита, шеркалинская свита) (рис. 3). К концу позднего плинсбаха общая площадь развития шараповского горизонта значительно расширилась на юг за счет существенной денудации прилегающей суши. Юг Западной Сибири в пределах Обь-Тазовской области представлял собой прибрежное мелководье с низменным сильно изрезанным морским побережьем, осложненным дельтами, лагунами, озерами, болотами, речными долинами, водораздельные пространства которых были либо возвышенными и денудировались, либо заняты верховыми болотами и озерами. Основные водотоки также были связаны с понижениями линейных рифтовых депрессий.

Геохимические данные указывают на восстановительные условия седиментации ОВ в шараповском бассейне. Отношение пристана к фитану (Pr/Ph) на большинстве площадей меняется в пределах 0,8-1,5, достигая 2,2-2,7 лишь на Колпашевской и Сутыгинской площадях. В ряду нормальных алканов преобладают иногда высокомолекулярные (С21-С29), в ряде случаев – низкомолекулярные (С1719) гомологи или их распределение бимодально. Это характеризует преимущество в составе ОВ или липидов фитопланктона, или высших растений, что может указывать на близость береговой линии. О колебании последней свидетельствуют и существенные изменения всех геохимических параметров по разрезу. Так, пробы, отобранные менее чем через 2 м друг от друга, часто различаются наличием или отсутствием порфиринов, значительными изменениями отношения пристана к фитану, общим содержанием ОВ, максимумами молекулярно-массового распределения н-алканов.

В Обь-Иртышской области на завершающем этапе формирования шараповского резервуара ландшафт был аллювиально-озерно-болотным с возвышенными водораздельными пространствами. В пределах линейных рифтовых долин располагались речные долины, на низких водоразделах и поймах – озера и болота. Основные водотоки зимнего этапа продолжали существовать и в шараповское время, лишь только значительно продвинулись на юг. Помимо рек и притоков, связанных с надрифтовыми желобами, широкое развитие получили речные долины межрифтовых пространств с русловым и пойменным аллювием. В связи с широким развитием сети речных долин рельеф денудируемых участков ближайшего обрамления значительно понизился. Высота его составляла большей частью 200-400 м, лишь отдельные вершины и хребты достигали 600-800 м, редко больше. Более высокие горы располагались за пределами Обь-Иртышской области.

Китербютский экран. Высокоамплитудная раннетоарская трансгрессия (китербютский горизонт) была ограничена на юге Западной Сибири относительно высоким рельефом. В осадконакопление была вовлечена более обширная территория, чем для шараповского времени. На юге Западной Сибири морскими водами были залиты не только депрессии, но и большая часть поднятий. Центральные районы области представляли собой довольно глубоководный шельф. Здесь в пределах верхней и средней сублиторали накапливались глинисто-алевритовые осадки с маломощными прослоями алевритовых турбидитов и темпеститов, особенно в зонах надрифтовых желобов. Окраинным районам Обь-Иртышской области свойственны мелководный шельф и прибрежная равнина, временами заливавшаяся морем, востоку области – озерно-лагунные ландшафты. Здесь нередко отлагались битуминозные глины, глинистые илы, алевритовые и мелкопесчаные маломощные прослои.

Геохимические обстановки тогурского морского бассейна и особенности расселения биоты свидетельствуют о наиболее стабильных морских условиях на юге Нюрольской зоны (фораминиферы, остракоды, конхостраки, рыбы, микрофитопланктон, присутствие ванадилпорфиринов, невысокие значения отношения пристана к фитану, преобладание низкомолекулярных н-алканов и др.). На ее севере (в Колтогорском прогибе) и в Тымской зоне колебания геохимических параметров по площади и разрезу (закисные – окисные условия, доля в составе ОВ планктона и высших растений, присутствие ванадиловых и никелевых комплексов порфиринов и их отсутствие и т.д.), находки морских организмов и наземной флоры свидетельствуют о нестабильных гидродинамических и батиметрических обстановках в этой части морского бассейна.

Сформировавшаяся в раннем тоаре существенно глинистая тогурская свита повсеместно перекрыла шараповский резервуар и составила второй (китербютский) региональный экран и нефтематеринскую толщу в нижней юре Западной Сибири.

Надояхский резервуар (пласт ЮН1) – начало аалена (селькупская свита, нижняя пачка нижнетамбаевской подсвиты) (см. рис. 3, Б). Падение уровня моря в начале аалена, при еще высоком рельефе горного обрамления и внутренних выступов фундамента, обеспечило поступление в осадочный бассейн довольно значительного количества крупнообломочного материала. Это был завершающий этап раннеюрского седиментогенеза, характеризующегося накоплением огромного количества грубокластического материала.

Мелкое море заливало большую часть Обь-Тазовской области. Особенно далеко оно продвинулось по Колтогорско-Уренгойскому желобу. На остальной территории речные долины заполнялись русловым и пойменным аллювием, высокие водоразделы были "лысыми", более низкие заняты озерами и болотами, склоны долин местами покрывались делювиально-пролювиальными образованиями.

Геохимические данные свидетельствуют о значительном сокращении нормально-морских условий на юге Западной Сибири в надояхское время по сравнению с китербютским. На большинстве площадей отсутствуют ванадиловые комплексы порфиринов. Они сохранились лишь в некоторых случаях, видимо, в защищенных от интенсивных волнений архипелагами островов изолированных впадинах (типа лагун), законсервировавших при надояхской регрессии геохимические обстановки, близкие тогурским. На ряде площадей вместо ванадиловых присутствуют порфириновые комплексы с никелем, указывающие на менее восстановительные условия. Значения отношения пристана к фитану по площади и для разных слоев горизонта в пределах морского бассейна колеблются от 0,9 до 6,3, характеризуя смену условий от закисных до окисных во времени и по площади. В целом преобладают средние и высокие значения, свидетельствующие о затрудненной и нормальной аэрации бассейна. В пределах одного разреза и по площади наблюдается широкое разнообразие в распределении нормальных алканов: бимодальное с максимумами, приходящимися на низко- и высокомолекулярные (на половине исследованных площадей), преобладание низкомолекулярных С1518, реже распределение с максимумом на С2325. Это характерно как для широкого развития на островах и окружающей суше высших растений, так и активной гидродинамики мелководного бассейна (волны внутренние, волны мелководья, штормовой волновой базис, придонные течения и т.п.), обеспечивающей значительный разнос детритных форм и фрагментов листьев, обладавших повышенной плавучестью.

Лайдинский экран. В начале средней юры (лайдинский горизонт) при очередном повышении уровня морской бассейн продвинулся далеко на юг Западной Сибири, особенно по Колтогорско-Уренгойскому желобу. Обь-Тазовская область представляла собой мелководную зону шельфа, а Обь-Иртышская островное море с системой лагун и озер на побережьях, временами заливаемых морем. Здесь отлагались глины, мелкие алевриты перевальной свиты и нижней пачки нижнетамбаевской подсвиты с маломощными прослоями мелкозернистых песчаников и крупнозернистых алевролитов. На приливно-отливных равнинах формировались глинисто-алевритово-песчаные мелкопереслаивающиеся флишоиды.

Геохимические параметры характеризуют лайдинский морской бассейн как нестабильный со сложной батиметрией, с переменными гидродинамическим и кислородным режимами. Ванадиловые комплексы порфиринов, типичные для морских восстановительных условий формирования ОВ, обнаружены в единичных образцах из Нюрольской, Тымской фациальных зон и в лагунных отложениях Нижнечулымской зоны. Широко распространены никелевые комплексы, встречающиеся совместно с ванадиловыми и без них. Это свидетельствует о достаточно быстрой смене окислительных и восстановительных условий при осадконакоплении либо об отсутствии сероводородного заражения в бассейне. Велик разброс значений отношения пристана к фитану (1,0-6,9), характеризующий нестабильную аэрацию бассейна. В то же время повышенные значения Pr/Ph могут быть связаны с широким развитием зоопланктона, в котором пристан составляет их основной компонент [2]. Состав и распределение нормальных алканов свидетельствуют о существенном вкладе планктона в состав ОВ, накопившегося в лайдинском морском бассейне. Преобладание низкомолекулярных н-алканов (C15 и С17), являющихся его основными компонентами, установлено в Уватско-Мегионской фациальной зоне, на севере и юге Нюрольской, повсеместно встречается в пределах Тымской зоны. Высокомолекулярные н-алканы – производные высших растений – часто вместе с низкомолекулярными (бимодальное распределение) преобладают в Омской и Нижнечулымской зонах, на некоторых площадях Нюрольской и Вездеходной зон.

Широкий разброс значений геохимических параметров, характеризующий нестабильные обстановки лайдинского бассейна, можно объяснить интенсивным волновым, штормовым и тайфунным перемешиванием вод акватории, имевшей весьма обширную площадь и малые глубины. Закисные обстановки, сохранявшие ванадиловые комплексы порфиринов и низкие значения Pr/Ph, видимо, тяготели к западинам на шельфе, ограниченным подводными возвышенностями и с глубинами дна ниже волнового базиса. Здесь же в затишных условиях, скорее всего, были более благоприятные обстановки для массового развития планктона, являвшегося исходным веществом для низкомолекулярных н-алканов. Можно полагать, что подобная картина была свойственна и более поздним бассейнам ранней – средней юры, в которых формировались глинистые горизонты.

Лайдинский горизонт глинисто-алевритового и глинистого состава, полностью перекрывший надояхский резервуар, является третьим (лайдинским) региональным флюидоупором и нефтематеринской толщей в юрских отложениях Западной Сибири.

Вымский резервуар (пласт ЮВ1) – начало байоса (толькинская свита, верхняя пачка нижнетамбаевской подсвиты) (см. рис 3, В). Во второй половине позднего аалена и первой – раннего байоса (вымское время) в Западной Сибири проявилось наиболее интенсивное угленакопление в юре. Несмотря на расширение седиментационного бассейна в целом, морская акватория по сравнению с надояхской практически не увеличилась, а уровень моря занимал более низкое положение. К этому времени значительная часть внутренних выступов кристаллического фундамента оказалась разрушенной или сильно сглаженной, что резко снизило в осадках долю крупнообломочного материала.

Обь-Тазовская область представляла собой мелководный шельф с многочисленными островами и подводными возвышенностями, тяготевшими к положительным структурам. Значительную часть территории занимали эстуарии, морские заливы и дельты. Последние располагались на востоке территории. Особенно далеко на юг продвинулись эстуарии по надрифтовым желобам. Междельтовые и межэстуарные побережья представляли собой низменные равнины, заливавшиеся морем. В Обь-Иртышской области в многочисленных речных долинах накапливался русловый и пойменный аллювий, на водоразделах формировались озерно-болотные угленосные отложения, на склонах долин и останцов доюрского фундамента – делювиально-пролювиальные образования.

Геохимические показатели фациальных обстановок Обь-Тазовской области в целом характеризуют осадочный бассейн без закисных условий, достаточно хорошо аэрируемый, с широким развитием как низших, так и высших растений. Ванадиловые комплексы порфиринов в породах вымского горизонта не обнаружены. Комплексы с никелем, присутствующие в ОВ, сформировавшемся вне закисных условий, установлены в Вездеходной зоне и на большинстве площадей Нюрольской и Тымской зон. Отношения при-стана к фитану, определяющие окислительно-восстановительные условия на ранних стадиях захоронения ОВ, как правило, достаточно высокие (2,7-11,0). Более низкие значения (1,5-2,0) зафиксированы только на западе Нюрольской, в Омской и Вездеходной фациальных зонах. В составе нормальных алканов на ряде площадей максимум приходится на их низкомолекулярные разности (С15, С16 или С17) и при бимодальном распределении – на С15, С16 или C17. В других случаях при бимодальном распределении основные максимумы приходятся на н-алканы С23, С25 , С27 либо последние в целом преобладают. Все это свидетельствует об участии в составе ОВ фитопланктона, водорослей и остатков высших растений, а также об интенсивном развитии на ряде участков осадочного бассейна гетеротрофных микроорганизмов (максимум на С16 ).

Леонтьевский экран. Повышение уровня моря в середине раннего байоса (леонтьевский горизонт) вызвало обширную трансгрессию в Западной Сибири. Южная граница моря достигала широты Омска. На мелком шельфе накапливались глинистые и глинисто-алевритовые осадки. В желобах, на продолжениях крупных речных долин периодически формировались прослои алевритовых и мелкопесчаных турбидитов. Примесь алевритового и мелкопесчаного материала поступала в глинистые осадки, отлагавшиеся вокруг останцов доюрского фундамента.

По геохимическим показателям леонтьевский морской бассейн близок лайдинскому – с переменным кислородным и гидродинамическим режимами, сложной батиметрией как по площади акватории, так и во времени. Ванадиловые комплексы порфиринов, заведомо присущие морским отложениям, определены на севере Омской, западе и востоке Нюрольской фациальных зон. Никелевые комплексы, свидетельствующие о формировании осадков вне закисных условий, распространены значительно шире. Отношения пристана к фитану колеблются в широких пределах (1,8-6,9), что может характеризовать аэрацию бассейна как неустойчивую. На многих площадях Нюрольской и Тымской фациальных зон обстановка способствовала развитию гетеротрофных микроорганизмов, определивших состав захоронившегося в осадках ОВ (максимум распределения н-алканов приходится на С16). Большая часть акватории в пределах Нюрольской зоны была благоприятной для обитания фитопланктона (максимальное содержание среди н-алканов С15 и С17). На единичных участках состав ОВ формировался за счет высших наземных (в максимальном количестве присутствуют н-алканы С27) и водных (н-алканы С23) растений. Следует отметить, что широкое развитие в леонтьевском бассейне планктона, в том числе и зоопланктона, могло наложить отпечаток на распределение захоронившегося в осадках пристана и исказить в ряде случаев значения Pr/Ph в сторону повышения аэрируемости.

Леонтьевский горизонт преимущественно мелкоалевритово-глинистого состава полностью перекрыл вымский резервуар. Он является четвертым региональным (леонтьевским) экраном и нефтематеринской толщей в юрских отложениях Западно-Сибирской плиты.

Малышевский резервуар (пласт ЮM1) – середина позднего бата (надымская свита, верхнетам-баевская подсвита) (см. рис 3, Г). Падение уровня моря к началу малышевского времени не сократило акватории, хотя и уменьшило ее глубину. На юге Западной Сибири на завершающем этапе формирования малышевского резервуара море было мелким, изобиловало подводными возвышенностями и островами, низменными, заливавшимися морем на севере, и более высокими с возвышенной островной сушей в южной половине, а также с подводными возвышенностями и отмелями, прилегавшими к островам и временами осушавшимися. Острова и подводные возвышенности, как правило, были небольшими, отвечавшими локальным положительным структурам. С ними связывается аккумуляция наиболее крупнокластического материала в морском бассейне, формировавшая продуктивные пласты малышевского резервуара. Побережье малышевского моря было осложнено системой лагун, эстуариев и дельт.

Геохимические данные по малышевскому горизонту показывают почти повсеместное отсутствие ванадиловых комплексов порфиринов, непостоянное участие комплексов с никелем, колебание отношения Pr/Ph от 1,6 на относительно глубоководных участках до 14,0 в пределах положительных структур, преобладание среди н-алканов на большинстве площадей высокомолекулярных (С23, С25, С27), на единичных – низкомолекулярных (С17) разностей. Некоторые участки Омской, Нюрольской и Тымской фациальных зон были заражены сульфатредуцирующими микроорганизмами (среди н-алканов доминирует С26). Все это указывает на переменную аэрацию в осадочном бассейне, отсутствие в большинстве случаев закисных условий, участие в седиментогенезе производных бактериальной массы, высших и частично низших растений.

Малышевским горизонтом завершается среднеюрский этап формирования нижнеплитного комплекса Западно-Сибирской плиты – время накопления существенно мелкокластических толщ и флишоидов, эпоха стабилизации и окончательного оформления юрского бассейна седиментогенеза, значительной нивелировки горного обрамления и денудации внутренних выступов фундамента.

Васюганский экран. Во второй половине позднего бата преобладающая часть территории Западно-Сибирского бассейна, в том числе и южная, представляла собой нормально-соленый морской бассейн со стеногалинной фауной. На западе в нем сформировались нижние глинистые подсвиты васюганской и абалакской свит, перекрывшие малышевский резервуар. В восточной половине территории, в зоне развития наунакской и тяжинской свит, качество экрана в определенной степени ухудшилось.

В составе ОВ нижневасюганской подсвиты в большинстве случаев среди н-алканов преобладают С25, С27 и С29 – гомологи, характеризующие значительный вклад высшей растительности в состав ОВ. В ряде случаев распределение н-алканов бимодально с дополнительным или основным максимумом, приходящимся на С16 или С17, отражающим вклад фитопланктона и гетеротрофных микроорганизмов. Отношение пристана к фитану изменяется от 1,7 до 5,5 (максимальные значения зафиксированы в Тымской зоне) и указывает на нестабильные окислительно-восстановительные условия в бассейне седиментации. Об отсутствии сероводородного заражения при накоплении ОВ на ряде площадей (Болтная, Первомайская, Каргасокская и Новиковская) свидетельствует наличие комплексов порфиринов с никелем, а резко окислительных условий – присутствие наряду с никелевыми комплексами ванадилпорфиринов.

Особенности качественного распределения коллекторских и экранирующих толщ

В каждой из трех фациальных областей Западно-Сибирского осадочного бассейна в ранней и средней юре сформировался присущий им набор потенциально коллекторских песчаных тел, обусловленный генетической специализацией областей. На юге Западной Сибири, в пределах переходной и континентальной областей, коллекторами могут быть песчаные покровные тела верхней сублиторали и литорали, вдольбереговые бары, барьерные острова, фронт и морской край дельтовой платформы, дельтовые бороздины, протоки, пляжи, устьевые бары, шнурковые песчаные тела речных долин и надводной части дельтовых платформ.

Среди песчаных пластов нижней и средней юры Обь-Тазовской и Обь-Иртышской областей значительный интерес в качестве коллекторских объектов и неструктурных ловушек "шнуркового" типа представляют аллювиальные фации речных долин, приуроченных к надрифтовым желобам, и их притоков, наследующих как оперяющие рифты, так и отрицательные структуры на межрифтовых пространствах. Реки в нижних частях долин были, видимо, как прямолинейные, так и меандрирующие, отлагавшие хорошо сортированный песок, выше к истокам – многорусловые с песчано-гравийным аллювием.

На южном побережье ранне-среднеюрских морей Западной Сибири на всех этапах формирования регрессивных горизонтов в устьях крупных рек с интенсивным выносом терригенного материала располагались две-четыре крупные дельты с несколькими комплексами дельтовых осадков, залегающими друг над другом или причлененны-ми друг к другу и представляющими собой толщи с благоприятными предпосылками для накопления УВ в структурных и неструктурных ловушках.

При ослабленном выносе терригенного материала и когда нижние части речных долин погружаются и затапливаются, осадконакопление в устьях идет в режиме эстуария. На территории исследований эстуарии располагались в Нюрольской и Тымской фациальных зонах на побережьях шараповского, надымского и вымского морей. В эстуариях существовали глубокие каналы с отмелями и островами между ними. В каналах накапливались главным образом разнозернистые пески. Известно, что в глубоких каналах эстуариев часто образуются большие подводные песчаные насыпи высотой до нескольких метров, а в более мелких местах – пески, переработанные волнениями и лучше сортированные. Они имеют вид обширных песчаных баров, ориентированных более или менее параллельно оси эстуария [1].

На междельтовых низких пологопогружающихся побережьях южной части Обь-Тазовской области, где морские течения и волнения были достаточно сильны, чтобы перераспределять поступавший с суши терригенный материал, формировались песчаные бары и барьерные острова, иногда в виде цепочек вдоль основной береговой линии, отделявших лагуны и береговые заливы от открытого моря. Они представляют собой весьма перспективные коллекторы УВ.

Территория исследований на севере, а в малышевское время на большей ее части была занята островным шельфовым морем с пологопогружающимся дном, примерно до глубины 50-100 м. Осадки шельфа находились под воздействием волнений, экстремальных штормов, приливно-отливных течений, охватывавших всю толщу воды, и придонных течений. Здесь в качестве коллекторских толщ интерес могут представлять песчаные валы и бары ближней и островной зон мощностью до 20 м и более, покровные песчаники штормовых и волновых фаций протяженностью до сотни километров и более, песчаные бары дальней зоны, достигающие значительных размеров.

Региональные глинистые горизонты, служащие одновременно экранами и нефтематеринскими толщами, на юге Западной Сибири, приближенном к областям сноса, отличаются некоторым возрастанием доли алевритовой и мелкопесчаной составляющей в глинистом матриксе, присутствием маломощных алевритовых, мелкопесчаных и углистых прослоев, растительного детрита. Хотя эти факторы несколько ухудшают экранирующие свойства, тем не менее, состав глинистых минералов (гидрослюда, хлорит, гидрослюда – монтмориллонит, каолинит), мощность глинистых горизонтов (30-80 м), выдержанность по площади и другие параметры свидетельствуют о достаточной надежности левинского, китербютского, лайдинского и леонтьевского флюидоупоров на юге Западно-Сибирской плиты для сохранности залежей УВ. При возвратно-поступательном продвижении морского побережья к южному обрамлению плиты они с латеральным перекрытием полностью запечатали подстилающие их регрессивные песчано-алевритовые резервуары.

Заключение

Проведенные исследования по нефтегазоносности нижне-среднеюрских отложений на юге Западной Сибири, базирующиеся: а) на региональной стратификации разреза на свиты, подсвиты, пачки, с выделением песчано-алевритовых (проницаемых) и глинистых (экранирующих) горизонтов, определяющих число нефтегазоносных комплексов, и б) на латеральной литолого-фациальной дифференциации, контролирующей седиментационное качество коллекторов и покрышек, тип ловушек, характер ожидаемых залежей в резервуарах, свидетельствуют о большой вероятности обнаружения в нижне-среднеюрских отложениях южной части Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции крупных залежей УВ в неструктурных, структурных и комбинированных ловушках.

Литература

  1. Седиментология / Р. Градзиньский, А. Костецкая, А. Радомский, Р. Урунг. - М.: Недра, 1980.
  2. Тиссо Б., Вельте Д. Образование и распространение нефти. – М.: Мир, 1981.
  3. Atlas of Paleotectonic and Paleogeological-Landscape Maps of Hydrocarbon Provinces of Siberia / Chif Editor V.S. Surkov. - Novosibirsk: SNIIGG&MS, Petroconsultants, 1995.

Abstract

A complex (stratigraphic, lithological, facies-genetic, paleogeographical) study of Lower-Middle Jurassic oil and gas potential on the south of Western Siberia revealed an alteration in the section of regional permeable, screened and oil source sequences, the presence among permeable complexes of facies favourable for hydrocarbon accumulation suggest a great possibility of discovering the large hydrocarbon occurrences in non-structural, structural and combined traps in Lower-Middle Jurassic formations of the southern part of West Siberian oil and gas province.

Рис. 1. СХЕМА ФАЦИАЛЬНОГО РАЙОНИРОВАНИЯ НИЖНЕ-СРЕДНЕЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ЮГА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Границы: 1 – Западно-Сибирской плиты, 2 – фациальных областей (I – Обь-Тазовская, II – Обь-Иртышская), 3 – фациальных зон (1 – Нюрольская, 2 – Тымская, 3 – Вездеходная, 4 – Уватско-Мегионская, 5 – Омская, 6 – Папдугинская, 7 – Белоярская, 8 – Ажарминская, 9 – Нижнечулымская, 10 – Чулымо-Енисейская, 11 – Кулунлинская), 4 – административные; отложения: 5 – переходные, 6 – континентальные; А – Томская, Б – Новосибирская, В – Омская, Г – Тюменская области; Д – Ханты-Мансийский АО, Е – Красноярский, Ж – Алтайский края

Рис. 2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА СТРАТИГРАФИИ И НЕФТЕГАЗОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ НИЖНЕ-СРЕДНЕЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ЮГА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Отложения: 1 – глинисто-алеврито-песчаные, 2 – преимущественно глинистые

Рис. 3. ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКАЯ СХЕМА ШАРАПОВСКОГО (А), НАДОЯХСКОГО (Б), ВЫМСКОГО (В) И МАЛЫШЕВСКОГО (Г) ГОРИЗОНТОВ

А

В

Б

Г

1 – границы обстановок осадконакопления; обстановки осадконакопления: 2 – мелкое море, 3 – подводная возвышенность, временами осушавшаяся, 4 – эстуарий, мор

ской залив, 5 – лагуна, озеро, 6 – равнина прибрежно-морская в зоне неустойчивого положения береговой линии, 7 – дельта, 8 – речная долина, 9 – аллювиально-оэерная равнина.

Остальные усл. обозначения см. на рис. 1

Сайт создан в системе uCoz