К оглавлению журнала | |
УДК 551 .7.022.551.72(571 513) |
Л.Е. СТАРИКОВ (СНИИГиМС) |
Фациальные особенности накопления вендских терригенных отложений Катангской седловины
Как показывает практика нефтегазопоисковых работ в центральных районах Лено-Тунгусской провинции, наравне со структурными ведущую роль играют ловушки литологического типа [2]. Задача поиска их актуальна и для Катангской седловины. Наличие таких ловушек в вендских терригенных отложениях было доказано бурением первых скважин на Ванаварской площади. Здесь зафиксировано резко неоднородное строение пород ванаварской свиты, из которых получены притоки нефти и газа. Для целенаправленного и обоснованного поиска литологических ловушек необходимо знание фациальной обстановки их накопления. Л.И. Килиной и др. (1978 г.) и Л.Е. Стариковым и др. (1984 г.) показано, что ванаварская свита Катангской седловины сформировалась в условиях морского прибрежья. В дальнейшем эта точка зрения была подтверждена В.Ю. Шенфилем и К.Н. Васильевой.
Отсутствие в породах растительных остатков, организмов и следов их жизнедеятельности ограничивает комплекс методических приемов, используемых для выявления обстановок осадконакопления. При фациальных и палеогеографических исследованиях вендских терригенных отложений на первый план выступают литологические и геохимические методы, включающие анализы распределения малых химических элементов и глинистых минералов – индикаторов фациальных обстановок, а также макрофациальный и гранулометрический.
Первым шагом в познании генезиса образований Катангской седловины явилось изучение их строения. При этом определялись тенденция осадконакопления (трансгрессивная или регрессивная), веществен- ный состав пород и их текстурные особенности, т. е. признаки, которые формируются в основном в период накопления осадков и отражают их среду формирования [1, 3]. На втором этапе исследований использовались отношения малых химических элементов V:Cr, V:Ni, Mn:Ni, Sr:Ba, Mn:Ti (табл. 1) [4], а также закономерности распространения глинистых минералов. И.Г. Косухиной по типоморфным признакам (кристаллографическим, структурным, морфологическим) последних установлены их индикаторные свойства как показателей фациальной обстановки. Ассоциация глинистых минералов гидрослюда + магнезиальный хлорит присутствует в породах, которые отлагались в условиях периодически осушаемой приморской равнины. Переходные обстановки осадконакопления (чаще всего дельтовые) характеризуются ассоциацией гидрослюда+каолинит+хлорит. Для нормальных морских осадков типична ассоциация гидрослюда + магнезиальный хлорит.
Гранулометрический состав осадка характеризует фациальные условия накопления песчаных тел [4] и является одним из основных в комплексе методов палеогеографических реконструкций. В процессе исследований В.Н. Богдановой был выполнен гранулометрический анализ в шлифах и подсчитаны гранулометрические коэффициенты с (максимальный размер зерен), Md (средний размер), So (коэффициент сортировки). Дополнительно автором были определены стандартное отклонение (Q) Крумбейна–Траска, коэффициент асимметрии В. Крумбейна Skq (табл. 2). Результаты расчетов использовались для построения и характеристики кумулятивных кривых и кривых распределения размеров зерен. Затем определялась фациальная принадлежность пород путем сравнения с эталонными кривыми, сопоставления с данными американских исследователей и нанесения коэффициентов с и Md на генетическую диаграмму Р. Пассега.
Применение комплекса геохимических и литологических методов позволило определить фациальную принадлежность песчаных тел и реконструировать физико-географическую обстановку накопления отложений ванаварской свиты. В разрезе свиты выделены три фациальные группы пород (рис. 1): 1) континентальные – представлены осадками временных водных потоков; 2) переходная группа – сформирована при впадении водотока в морской бассейн и отождествляется с осадками дельт; 3) прибрежно-морские – включают осадки пляжей и мелководных морских заливов.
На основе выполненных исследований проведены палеогеографические реконструкции. Они показали, что в ранне-ванаварское время большая часть Катангской седловины представляла собой область денудации. Осадконакопление происходило в юго- и юго-западной части (рис. 2). Здесь существовал мелководный морской залив Присаяно-Енисейского бассейна, в который с северо-востока впадал водоток, формируя конус выноса (дельту). В рассматриваемый момент времени береговая линия проходила вдоль западного склона Непско-Ботуобинской антеклизы, в центральной части пересекала седловину и далее уходила на юго-запад вдоль юго-восточного склона Байкитской антеклизы.
Континентальные отложения, сформированные временными водотоками, закартированы скв. 1, 3, 8 Ванаварской площади (см. рис. 2). Они представлены фациями как поймы, так и русла. Русловые образования сложены главным образом полимиктовыми разнозернистыми и крупнозернистыми песчаниками, в составе которых до 10 % полевых шпатов и до 20 обломков глинистых и кремнистых пород. Отмечаются прослои, в которых размер кластического материала достигает 1 см. Цемент в песчаниках глинисто-железистого состава, его содержание варьирует от 10 до 15 %. В составе тяжелой фракции преобладающими минералами являются магнетит, ильменит, циркон. Здесь же присутствуют неустойчивые к выветриванию минералы: зеленая роговая обманка, зеленый биотит и минералы группы эпидота.
Осадки поймы сложены преимущественно алевролитами и аргиллитами. Встречаются прослои мелкозернистых песчаников с глинисто-железистым цементом, количество которого достигает 40 %.
Для континентальной группы фаций характерна косая и косоволнистая слоистость. В русловых песчаниках отмечается неотчетливая косая слоистость, а в осадках поймы наблюдается косоволнистая и прерывистая пологоволнистая, реже горизонтальная.
Далее на юго-запад континентальные отложения сменяются дельтовыми, для которых характерны частые переходы алеврито-песчаных пород в глинистые и наоборот. При этом наблюдается уменьшение размеров кластического материала: преобладают средне-мелкозернистые и мелко-среднезернистые песчаники с глинистым цементом, содержание которого составляет 5–10 %. Песчаники кварцевые (кварца до 95 %). Отмечается определенная закономерность в составе минералов тяжелой фракции.
В направлении от устья водотока к фронтальной части дельты сокращается количество рудных минералов и увеличивается нерудных (циркон, турмалин, шпинель). Слоистость изменяется по простиранию: если для тыловой части дельты характерны косослоистые текстуры, то во фронтальной части преобладают пологослоистые и горизонтально-волнистые.
Зона пляжных отложений протягивается вдоль береговой линии морского мелководного залива. Осадки представлены главным образом кварцевыми песчаниками, мелкозернистыми, реже средне- и крупнозернистыми, с глинисто-железистым цементом, с редкими прослоями аргиллитов, алевролитов и гравелитов. Среди минералов тяжелой фракции присутствуют примерно в равных соотношениях как рудные (магнетит и ильменит), так и нерудные (циркон, турмалин, шпинель), в незначительных количествах – роговая обманка. Слоистость пород преимущественно полого-наклонная и горизонтальная.
Отложения мелководного морского залива в ранневанаварское время накапливались в районе, примыкающем к Присаяно-Енисейскому бассейну (см. рис. 2). Они представлены в нижней части мелкозернистыми песчаниками с прослоями аргиллитов и алевролитов, а в верхней – переслаиванием аргиллитов и алевролитов с редкими прослоями песчаников (кварцевых с глинисто-доломитовым цементом).
Породы накапливались в условиях мелководья на глубинах, где воздействие волн было достаточно значительным. Это и обусловило, видимо, полого- и косоволнистую слоистость. Преобладающим типом слоистости является горизонтальноволнистая.
В поздневанаварское время продолжалась трансгрессия морского бассейна на север и восток. Вслед за береговой линией мигрировал на север и водоток. Русловые отложения этого времени фиксируются только в скв. 1 и 3 Ванаварской площади (рис. 3). К концу ванаварского времени на всей территории Катангской седловины установился морской режим осадконакопления, что определило и характер отложений. В это время здесь отлагались преимущественно глинистые породы с маломощными прослоями алевролитов, песчаников и доломитов.
Реконструкция фациальных условий накопления пород ванаварской свиты показывает, что осадконакопление в Катангской седловине после предвендского перерыва началось в ее юго-западной части. Здесь в континентальных (временные водотоки), переходных (дельты) и морских (пляжи) условиях формировались песчаные тела – потенциальные литологические ловушки УВ. В дальнейшем песчаные тела перекрывались морскими, преимущественно глинистыми, осадками, что создавало хорошие условия для аккумуляции и консервации залежей нефти и газа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Таблица 1 Значения геохимических коэффициентов
Скважины |
Отношения малых химических элементов |
||||
V/Cr |
V/Ni |
Mn/Ni |
Sr/Ba |
Mn/Ti |
|
Континентальная группа осадков |
|||||
Ванаварская 1 |
0,39 |
1,18 |
21,00 |
0,68 |
0,34 |
Ванаварская 2 |
0,21 |
1,06 |
1,01 |
0,80 |
0,029 |
Переходная группа осадков |
|||||
Ванаварская 1 |
0,53 |
2,08 |
4,58 |
0,80 |
0,11 |
Ванаварская 2 |
0,96 |
2,80 |
6,13 |
0,47 |
0,07 |
Собинская 10 |
0,54 |
1,89 |
5,85 |
1,16 |
0,05 |
Собинская 6 |
0,42 |
2,18 |
5,43 |
0,86 |
0,09 |
Деликтукон-ская 1 |
0,41 |
1,33 |
4,72 |
1,08 |
0,05 |
Морская группа осадков |
|||||
Ванаварская 2 |
1,10 |
– |
– |
1,80 |
0,99 |
Собинская 10 |
1,62 |
3,83 |
12,05 |
1,16 |
0,18 |
Собинская 7 |
1,30 |
2,92 |
21,43 |
0,74 |
0,20 |
Собинская 6 |
2,60 |
3,62 |
7,00 |
0,74 |
0,10 |
Деликтуконская 1 |
0,92 |
2,00 |
21,60 |
1,34 |
0,60 |
Таблица 2 Значения гранулометрических коэффициентов
Условия осадконакопления |
Md |
So |
Skq |
Q aj |
Континентальная группа |
||||
Субфация русла |
0,35 |
1,45 | |
0,07 |
0,4 |
Субфация поймы |
0,04 |
1,3 |
0,07 |
0,37 |
Переходная группа |
||||
0,23 |
1,3 |
0,05 |
0,38 |
|
Морская группа |
||||
Пляж |
0,24 |
1,14 |
0,04 |
0,25 |
Мелководные морские заливы |
0,13 |
1,31 |
0,18 |
0,31 |
Рис. 1. Схематический палеофациальный профиль, характеризующий условия накопления отложений
ванаварской свиты:1 -
континентальные отложения 2 – породы переходной группы, 3 – морские отложения, 4 – скважиныРис. 2. Фациально-палеогеографическая карта
ранневанаварского времени (к началу накопления горизонта BH-IV) Катангской седловины.1
– скважины, 2 – изопахиты ванаварской свиты, м: а – уверенные, б – предполагаемые, 3 – суша, 4 – водоток, 5 дельта, 6 – пляж, 7 – морской заливРис. 3. Фациально-палеогеографическая карта
средневанаварского времени (к концу накопления горизонта BH-III) Катангской седловины.