Б.М. Чиков, Е.А. Гайдебурова, С.В. Зиновьев (Институт геологии нефти и газа СО РАН)

Сибирские увалы образуют водораздел правых притоков широтного отрезка Оби и бассейнов рек Надым, Пякупур и др. На этой территории преимущественно в 70-80-е гг. были пробурены сотни скважин, достигших добаженовских слоев (георгиевской, васюганской, тюменской и других свит местной стратиграфической шкалы), а также проведено сейсмопрофилирование с большой плотностью наблюдений (MOB ОГТ). Полученные в результате этих работ материалы, а также производственные обобщения и публикации специалистов ЗапСибНИГНИ, СНИИГГиМСа, ИГГ и ИГНГ СО РАН и других организаций послужили фактологической основой анализа тектоники мезозойского комплекса указанного региона.

По результатам литолого-стратиграфических корреляций данных бурения и каротажа скважин, а также анализа региональных профилей ОГТ юрский комплекс Сибирских увалов представлен мощной (750-1000 м) терригенной толщей. Современные проблемы стратификации этой толщи рассмотрены в работе [3 ]. В разрезе толщи (снизу вверх) намечается вертикальный ряд формаций (рис. 1):

2. Угленосная песчаник-аргиллитовая, в составе которой преобладают фациально изменчивые субконтинентальные (лагунно-озерные) толщи сметанного песчаник-аргиллитового состава (см. рис. 1), содержащие пласты и линзы углей. Мощность формации от 250 до 450м; она включает преимущественно отложения тюменской свиты (средняя юра).

3.Существенно песчаник-аргиллитовая, преимущественно прибрежно-морских фаций. Мощность ее 65-100 м; аномальная (сдвоенная) мощность формации (около 150 м) установлена в верховьях р. Тромъеган (Ново-Перевальная площадь). Формация включает отложения васюганской свиты (поздний бат-оксфорд).

По профилю намечается определенная зональность в распределении и соотношениях литофаций (см. рис. 1). Она проявляется на западе р. Вынгапур (около 76° в.д.) в виде относительно устойчиво чередующихся литофаций в разрезе, а восточнее - зоны выклиниваний и фациальных замещений. Эта "зона выклиниваний" отражается проявлением здесь конседиментационных деформаций поверхности седиментации.

В районе Сибирских увалов состав баженовской свиты близок общему для Западной Сибири, но на локальных участках в верховьях рек Пим (Южно-Ватлорская площадь) и Тромъеган (Восточно-Перевальная и Конитлорская площади) на западе, а также в верховьях р. Аган (Тагринская площадь) - на востоке Сибирских увалов она имеет аномальный алеврито-песчаниковый характер, сходный с отложениями неокома [5 ]. По результатам литолого-стратиграфических корреляций здесь выявлена и определенная закономерность региональных вариаций мощности баженовской свиты (рис. 2): для бассейна верховий рек Надым и Казым вырисовывается неупорядоченная система относительно изометричных контуров изопахит с преобладающими значениями 20-30 м; чуть южнее (верховья рек Пим и Тромъеган) площади с устойчивыми мощностями около 30 м увеличиваются. Восточнее меридиана 75° в.д. (бассейн р. Пякупур) в распределении мощностей баженовской свиты намечается субмеридиональная зональность. Достаточно контрастно она проявлена от 77° в.д., где протяженные "прогибы" с мощностью более 40 м разделены зонами сокращенных мощностей (до 15-20 м). В единичных скважинах бассейна р. Тромъеган (см. рис. 2) углеродисто-кремнистые аргиллиты в разрезе отсутствуют.

Баженовская свита обычно рассматривается в качестве сейсмического репера, характерные свойства которого определяются узким диапазоном изменения ее мощности (10-30 м), низкими значениями плотности пород (1,93-2,78 г/см3) по сравнению с таковыми обрамления и скоростями распространения упругих волн около 3,0-3,3 км/с [5 ]. В кровле свиты акустическая граница имеет отрицательный знак коэффициента отражения, а в подошве - положительный. Поскольку разность времен прихода элементарных волн от этих границ мала, то они обычно регистрируются как единое интерференционное колебание. Эта волна часто связывается с подошвой баженовской свиты, что типично для более южных районов Западной Сибири. Но результаты сейсмического моделирования в Широтном Приобье показывают, что отраженная волна формируется в более широком стратиграфическом интервале, нежели возраст баженовской свиты; этот интервал отложений включает верхние части васюганской свиты (30-40 м), георгиевские и баженовские слои, а также нижние горизонты (50-70 м) куломзинской свиты раннемелового возраста [5]. Для территории Сибирских увалов устойчивые отражения тяготеют к кровле баженовской свиты или горизонту в целом при мощности менее 30 м. Эта структурная поверхность обычно обозначается индексом Б и уверенно выделяется по данным ОГТ и каротажа.

Морфотектоническая карта структурной поверхности Б (рис. 3) построена на основе приемов амплитудно-градиентного анализа гипсометрической карты ее рельефа с учетом поведения плоскостей нормированных уровней региональных морфотипов (Чиков Б.М., 1996). На качественном уровне в регионе выделяются два главных морфотипа: ареальный западный, или Верхненадымский, и поясовый восточный, или Таркосалинский. Для первого из них характерна в целом выровненная поверхность с локализованными и слабо упорядоченными аномалиями рельефа. Локальные морфоструктуры образуют три основные группы:

1) изометричные малоамплитудные (до 100-130 м) поднятия и их ограниченные скопления на площади до 20-30 км ;

3) уступообразные перегибы поверхности. Анализ нормированных поверхностей ареала позволяет наметить региональные линии перегибов, которым соответствуют неявно выраженные системы разнотипных малоамплитудных градиентных зон рельефа. Вполне возможно, что эти линии намечают границы блоковых неоднородностей строения фундамента юрского комплекса (см. рис. 3).

Таркосалинский морфотектонический тип структурной поверхности Б (часть более обширного Уренгойско-Колтогорского пояса) представляет собой эшелонированную систему контрастно выраженных морфоструктур, ориентированных в меридиональном направлении в виде сближенных крупных валообразных поднятий и узких прогибов, разделенных склоновыми зонами с большими амплитудами перепада отметок (до 500-600 м) и очень высокими для региона градиентами (отношение перепада отметок к ширине склона). Отношение длины валов и прогибов к их ширине редко превышает 3:1, поскольку обычно они прерываются субширотными или диагональными системами "трансформных" трогов и перегибов структурной поверхности.

Валообразные поднятия (таблица) имеют крутые склоны, в той или иной степени асимметричный профиль и часто ступенчатое строение. Амплитудно-градиентные характеристики большинства склоновых структур Таркосалинской системы аномально высоки для платформенных обста-новок, поэтому логично сделать предположение об их деформационной природе.

"Предбаженовское" несогласие, по-видимому, связано с малоамплитудным подводным размывом выравненной поверхности васюганских отложений. О малой амплитуде расчленения рельефа поверхности размыва свидетельствует глинистый состав перекрывающих георгиевских и баженовских осадков, а морфологию поверхности размыва отражает схематическая карта изопахит георгиевской свиты для значительной части Сибирских увалов (рис. 4). На северо-западе преобладают неупорядоченные относительно изометричные "окна размыва" в поле развития маломощных (до 10м) глинисто-аргиллитовых отложений. Южнее площадь размыва увеличивается, образуя на северном склоне Сургутского свода обширное поднятие, осложненное широтным "заливом" с мощностью георгиевских отложений до 10-13 м (см. рис. 2). Восточнее меридиана 76° в.д. конфигурация и размеры окон размыва и зон прогибания существенно отличаются: в распределении изолиний преобладают субмеридиональные направления, а мощность в осевых зонах более контрастных, чем на западе, прогибов превышает 10-15 м. В окнах размыва на поверхности "выступов" установлены различные горизонты васюганской свиты: на востоке это песчаные пласты верхней части свиты, а на крайнем западе изучаемой площади - разноуровенные отложения нижневасюганской подсвиты. Поскольку глубина размыва увеличивается в западном направлении, в этом же направлении снижается песчанистость отложений васюганской свиты в выступах.

Латеральные неоднородности формационного ряда выражены на западе Сибирских увалов в виде устойчивой последовательности литофаций в разрезе (Верхненадымское плато), а на востоке - как область неустойчивых характеристик формационного ряда (Таркосалинская зона). Понимая процесс осадконакопления как функцию массопереноса обломочного материала по поверхности (экзогенная геодинамика), можно утверждать, что в юрское время Таркосалинская зона была более активной структурой, чем Верхненадымское плато, что и отразилось в структуре баженовского горизонта - схема изопахит фиксирует заметные колебания мощности отложений в Таркосалинской зоне по сравнению с таковыми более западных районов. Вместе с тем деформация этого горизонта указывает, что тектоническая активность здесь продолжалась и позднее. Следовательно, наблюдаемая неоднородность строения юрского комплекса Таркосалинской зоны определяется седиментационной и постседиментационной составляющими. В существенно меньшей степени конседиментационные деформации проявлены в верховьях р. Надым.

Серия широтных профилей (рис. 5), составленных по буровым скважинам с учетом региональных профилей ОГТ, убедительно иллюстрирует морфоструктурную неоднородность баженовского горизонта (и юрско-мелового комплекса в целом) изучаемой территории, подтверждая таким образом схему морфотектонического районирования (см. рис. 3). Верхненадымскому ареалу соответствует преимущественно субгоризонтальное залегание баженовской свиты, а Таркосалинской системе - область аномальных отклонений от горизонтального залегания, т.е. наличие деформаций в осадочной толще. По-видимому, склоны валов, или перегибы слоев, сформированы системами малоамплитудных сбросов. Причем деформации слоев проявляются не только в подстилающих толщах юры, но также в перекрывающих баженовскую свиту отложениях неокома, т.е. имеют постседиментационный характер. В таком случае в зонах малоамплитудных сбросов следует ожидать зональную деформацию породных массивов в виде повышенной трещиноватости. Соответственно это влечет за собой нарушение первичных свойств пористости и проницаемости отложений, что необходимо учитывать в задачах прогноза региональной нефтегазоносности мезозойского комплекса.

1. Баженовский горизонт Западной Сибири / Ю.В. Брадучан, А.В. Гольберт, Ф.Г. Гурари и др. - Новосибирск: Наука, 1986.
2. Боголепов К.В. Мезозойская тектоника Сибири. - М.: Наука, 1967.
3. Проблемы стратиграфии нижней и средней юры юго-востока Западной Сибири/ Б.Н. Шурыгин, Б.Л. Никитенко, В.И. Ильина, В.И. Москвин // Геология и геофизика. - 1995, № 11.-С. 34-51
4. Ровнина Л.В., Конышева Р.А., Садовникова Т.К. К вопросу о вещественном составе баженовской свиты Западной Сибири // Нефтеносность баженовской свиты Западной Сибири. - М., 1980.-С. 148-175.
5. Условия формирования и методика поиска залежей нефти в аргиллитах баженовской свиты / Ф.Г. Гурари, Э.Я. Вайц, В.Н. Меленевский и др. - М.: Недра, 1988

The Bazhenov horizon in vertical series of Jurassic lithological formations of the region culminates a transgressive cycle from lacustrine-alluvial, deltaic and lagoonal deposits (Lower-Middle Jurassic) through marginal-continental and near-shore (Callovian-Oxfordian) to shallow sea deposits (Volzhian age). The horizon shows a stability in composition (carbon-containing argillo-siliceous argillites) and thickness (20-30 m) within the area of analysis in the presence of local anomalies. However, for the western and eastern areas of Siberian ridges the differences of its deformation characteristics are significant. General structural and material differences of the Jurassic complex of Verkhnenadym plateau and Tarkosalinsky system of low amplitude deformations of consedimentational and postsedimentational types were established.

Рис. 1. КОРРЕЛЯЦИЯ ЛИТОФАЦИИ МЕЗОЗОЙСКОГО КОМПЛЕКСА СИБИРСКИХ УВАЛОВ (составил Б. М. Чиков по материалам Е. А. Гайдебуровой, Л. П. Изаровой и др.)

Добаженовские литофации: 1 - существенно песчаниковая (более 70 %), 2 - существенно аргиллитовая (более 70 %), 3 - песчаник-аргиллитовая (более 50 % аргиллитов), 4 - аргиллит-песчаниковая (более 50 % песчаников); 5 - угленосные литофации; 6 - аргиллиты баженовского горизонта; 7 - клиноформная терригенная формация неокома; 8 - границы формаций; 9 - подошва мезозойского комплекса; 10 - скважины, вскрывшие подошву юрского комплекса

Рис. 2. СХЕМА ИЗОПАХИТ БАЖЕНОВСКОИ СВИТЫ (составили Е. А. Гайдебурова и Б. М. Чиков)

1 – изопахиты, м; 2 - мощность баженовской свиты по скважинам, м; 3 - линии профилей литофаций (а) и баженовского горизонта (б)

Рис. 3. МОРФОТЕКТОНИЧЕСКАЯ КАРТА СТРУКТУРНОЙ ПОВЕРХНОСТИ Б (составили С. В. Зиновьев и Б. М. Чиков)

1 - области малоамплитудных поднятий и прогибов (плато); 2 - днища крупных прогибов (впадин); 3 - вершинные поверхности крупных поднятий (валов); 4 - высокоградиентные (а) и низкоградиентные (б) склоновые зоны, 5 – предполагаемые разломы, 6 – граница морфотектонических районов; цифры – основные поднятия (валы) Таркосалинской системы (см. таблицу)

Рис. 4. СХЕМА ИЗОПАХИТ ГЕОРГИЕВСКОЙ СВИТЫ (предбаженовский размыв) (составили Е. А. Гайдебурова и Б. М. Чиков)

Рис. 5. СХЕМАТИЧЕСКИЕ ШИРОТНЫЕ ПРОФИЛИ БАЖЕНОВСКОГО ГОРИЗОНТА (без учета амплитуды). СООТНОШЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОГО И ГОРИЗОНТАЛЬНОГО МАСШТАБОВ 1 : 50 (составил Б. М. Чиков)