ГЕОТЕКТОНИКА, 2012, № 1, с. 3-18
УДК 551.242.4+551.242.32(265)
ГЕОДИНАМИКА ОФИОЛИТОВ И ФОРМИРОВАНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ НА ШЕЛЬФЕ ВОСТОЧНОГО САХАЛИНА
© 2012 г. Ю. Н. Разницин
Геологический институт РАН, 119017Москва, Пыжевский пер., д. 7 Поступила в редакцию 05.09.2011 г.
В рамках предложенной в статье модели формирование месторождений углеводородов на шельфе Восточного Сахалина обусловлено процессами длительного (с позднего мела по настоящее время), устойчивого растяжения в смежной глубоководной впадине Дерюгина с выводом верхнемантийных образований на поверхность дна в сферу седиментации. Формировавшиеся при этом надвиги и срывы способствовали проникновению морской воды в толщу ультрамафитов, обеспечивая тем самым масштабные процессы их серпентинизации с сопутствующей генерацией углеводородов. Растяжение во впадине Дерюгина компенсировалось сжатием на ее бортах и, как следствие, тектоническим становлением офиолитовых аллохтонов в составе аккреционной призмы Восточного Сахалина. При этом происходило тектоническое нагнетание и накачка углеводородов в их корневую зону, что явилось причиной латеральной миграции углеводородов в западном направлении и привело к формированию нефтегазовых месторождений в антиклинальных принадвиговых и подна-двиговых ловушках на шельфе острова.
Показано, что впадина Дерюгина является "нефтегазосборной" площадью для месторождений нефти и газа, сосредоточенных в верхней части ее западного борта.
В более общем плане речь может идти о взаимосвязи процессов образования углеводородов и геодинамики тектонопар офиолитовые аллохтоны — сопредельные глубоководные впадины окраинных морей вообще и на западе Тихого океана в частности.
ВВЕДЕНИЕ
Шельф Восточного Сахалина, особенно его северный сегмент, является наиболее богатым нефтегазоносным районом на акваториях дальневосточных морей России. Начиная с 1976 г. в результате интенсивных сейсморазведочных работ и глубокого бурения здесь открыто 8 месторождений с суммарными извлекаемыми запасами нефти, газа и конденсата свыше 1 млрд. т условного топлива (в пересчете на нефть), значительно превосходящими таковые месторождений, известных на острове [47].
Все месторождения углеводородов на шельфе Восточного Сахалина приурочены к мелководным участкам акватории Охотского моря в пределах верхней части западного борта смежной глубоководной впадины Дерюгина и располагаются внутри или непосредственно к западу от корневой зоны офиолитовых аллохтонов Восточного Сахалина [30], маркируемой полосой интенсивных положительных магнитных аномалий (Восточно-Сахалинская магнитная аномалия), прослеживающихся через весь шельф острова и выходящих на севере в пределы высокомагнитных пород офиолитового пояса Восточного хребта п-ва Шмидта (рис. 1, 2).
Выявление пространственно-генетических связей между тектоническим становлением офи-олитовых аллохтонов, образованием впадины Дерюгина и формированием нефтегазовых место-
рождений на шельфе Восточного Сахалина является целью настоящей работы.
Офиолитовые аллохтоны Восточного Сахалина
Аллохтонная природа офиолитов Восточного Сахалина и их чешуйчато-надвиговое строение установлены в 70-е годы прошлого столетия в процессе средне-крупномасштабной геологической съемки и тематических исследований сахалинскими геологами В.С. Рождественским и А.Н. Речкиным, а также автором (Геологический институт РАН) [30, 36, 38].
В Восточном хребте п-ва Шмидта представлены почти все основные разновидности пород офиолитовой ассоциации, слагающие разрозненные, мощностью до нескольких сотен метров, тектонические пластины, сложенные фрагментами дунит-гарцбургитового комплекса (самый крупный на Сахалине Южно-Шмидтовский массив, площадью 42 км2), верхней части полосчатого комплекса — амфиболизированными габбро-диабазами и габбро, дайкового комплекса и эф-фузивно-радиоляритовой части разреза альб-се-номанского возраста (рис. 3а).
Здесь широко представлен серпентинитовый меланж, слагающий основания пластин, мелкие протрузии в базальтах и относительно крупные самостоятельные пластины. Глыбовое наполнение меланжа состоит исключительно из пород
150° в.д.
Рис. 1. Батиметрическая карта Охотоморского региона (основа — Генеральная батиметрическая карта океанов (ГЕБКО — ОЕВСО)
офиолитовой ассоциации. Помимо пород, слагающих тектонические пластины, в меланже присутствуют глыбы и блоки амфиболитов, зеленых и глаукофановых (с винчитом и кросситом) сланцев, энстатититов, лиственитов, родингитов, хро-мититов, яшм и кремнистых пород, известняков.
Пластины офиолитов надвинуты на сеноман-туронские флишевые образования, а неоавтохтоном для них служат олигоценовые песчаники. Падения надвигов в восточных румбах, западная вергентность складок в автохтоне наряду с наклоном плоскостей чешуйчатых надвигов на восток
указывает на движение покровов с востока, со стороны впадины Дерюгина. Надвигание и тектоническое становление офиолитов имело место в конце мела — начале палеогена.
В северной, восточной и юго-восточной частях Восточно-Сахалинских гор идентифицируются недостающие элементы "полного" разреза офио-литов — фрагменты кумулятивной серии (Шель-тингский, Березовский и Комсомольский массивы), состоящие из полосчатых гарцбургитов, переслаивающихся между собой лерцолитов, верлитов, вебстеритов, полосчатых габбро-нори-
тов и троктолитов. Все эти массивы слагают тонкие тектонические пластины на верхнемеловых вулканогенно-осадочных образованиях. В основаниях пластин всегда картируется серпентини-товый меланж.
Необходимо отметить, что серпентиниты и серпентинитовый меланж слагают не менее 50% от общего объема офиолитов Восточного Сахалина. Эти характерные образования повсеместно прослеживаются в основании надвигов, либо слагают самостоятельные покровные пластины и протрузии.
Наиболее крупная (50 х 3 км) пластина сер-пентинитового меланжа располагается на северном окончании Восточно-Сахалинских гор, в На-бильском хребте. Хаотичный рельеф в поле развития меланжа создается за счет глыб и блоков (от нескольких до сотен метров в поперечнике) разноцветных яшм, известняков, базальтов, ультра-мафитов, габброидов, амфиболитов, зеленых сланцев, родингитов, плагиогранитов, офикаль-цитов, лиственитов, образующих характерные выступы среди тектонизированных апогарцбур-гитовых серпентинитов, дающих сглаженные формы рельфа.
В восточной и юго-восточной частяхВосточно-Сахалинских гор установлена следующая последовательность пластин: нижняя сложена олисто-стромовой толщей (поздний сантон — даний), на олистостроме залегает покров сенонских глубоководных образований (коньяк—сантон), а поверх всего залегают пластины, состоящие из пород низов кумулятивной серии и серпентинито-вого меланжа (рис. 3б).
Время образования чешуйчато-надвиговой структуры Восточного Сахалина и становления офиолитовых аллохтонов определяется как конец позднего мела — начало палеогена, поскольку в ней участвуют верхнемеловые отложения, включая датские, а запечатывается структура олиго-цен-миоценовыми отложениями. Кроме этого, основного, этапа тектонического становления офиолитов, отмечены надвиги серпентинитового меланжа на олигоценовые и даже плиоценовые отложения.
Итак, в пределах Восточного Сахалина породы офиолитовой ассоциации слагают или моноклинальный пакет пластин (Восточный хребет п-ва Шмидта), или разрозненные тектонические пластины (восточная и юго-восточная части Восточно-Сахалинских гор) поверх верхнемеловых образований. Полные, ненарушенные, разрезы офиолитов здесь отсутствуют. Тем не менее, по отдельным фрагментам офиолитовой ассоциации возможно реконструировать разрез офиолитов, который до его разобщения включал в себя (снизу вверх) дунит-гарцбургитовый комплекс, кумулятивный комплекс, состоящий из переслаивания ультраосновных и основных пород в низах и габбро и габбро-диабазов в верхах, комплекс парал-
Рис. 2. Схема размещения месторождений углеводородов Восточного Сахалина и его шельфа, по [29] с изменениями
1 — нефтяные; 2 — газовые; 3 — нефтегазовые; 4 — га-зоконденсатные; 5 — интенсивные положительные магнитные аномалии, по [36]; 6 — офиолитовые аллохтоны.
Цифрами обозначены основные районы распространения офиолитов: 1 — Восточный хребет п-ва Шмидта, 2 — Набильский хребет, 3 — восточная и юго-восточная части Восточно-Сахалинских гор
лельных даек и эффузивно-радиоляритовую часть разреза. Суммарная мощность этого разреза до его разобщения, исходя из мощностей отдельных пластин и без учета эрозии, составляла не менее 2000 м [30].
(а)
(б)
х о
н X
- он «
а л а
с
X о
н X
о
н «
а
о
Н
ЕЯГ^
м
350
250
300
300
>500
г«г» г» г»г» г*
о
* О
о
сч
X о
н X
о
ч ч А
X о
й о
н «
а л а
с
800-900
>550
300-400
100-200
V V V V
-II-II-II —
г г г г г
V • V • V •
X* X* X* X* X
.....
м м м м м
ч^ ч^ ч^ ч^
г • г • г • г • г •
V V V V
II II II II II
---— -- -----
-II —II — II —
-- — — —
X • X • X* X • X
V • V • V • V • N
• • • • • •
ЧАЛ/ УШ УШ
II II II и
-м -м - м —
ЧАЛ/ ЧАЛ/ ЧАЛ/
------
1200
1600
300
ОАО
>2000 м
Шй
10 11 12
руг] 13
14
Т'Г'Г'
Г * Г* г«
3 6
Ч^
Ч^
Ч^ Ч^
9
Рис. 3. Схематические геологические разрезы Восточного хребта п-ва Шмидта (а) и юго-восточной части Восточно-Сахалинских гор (б), по [30]
1 — аргиллиты; 2 — алевролиты; 3 — песчаники; 4 — туффиты основного, среднего и кислого состава; 5 — кремнистые алевролиты; 6 — глинистые силициты; 7 — яшмы, радиоляриты; 8 — трахибазальты; 9 — спилиты с шаровой отдельностью, диабазы; 10 — известняки; 11 — туфобрекчии; 12—17 — офиолитовый комплекс: 12 — габбро-плагиограниты, 13 — амфиболизи-рованные габбро и габбро-диабазы; 14 — базальтовые пиллоу-лавы, 15 — дунит—гарцбургиты; 16 — серпентинитовый меланж; 17 — образования полосчатой серии
Корневая зона офиолитовых аллохтонов Восточного Сахалина, перемещенных с востока, со стороны впадины Дерюгина, маркирована Во-
сточно-Сахалинской магнитной аномалией [30]. Последняя, как уже отмечалось выше, протягивается через весь шельф Восточного Сахалина в виде
полосы интенсивных (до 1400
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.