ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ КАТАГЕНЕЗА И ГЕНЕРАЦИЯ
УГЛЕВОДОРОДОВ В ОСАДОЧНЫХ ПОРОДАХ ЮЖНО-СУМАТРИНСКОГО БАССЕЙНА, ИНДОНЕЗИЯ © 2014 г. Ю. И. Галушкин*, А. Мардианза**
*Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Музей Землеведения
119991 Москва, Ленинские Горы e-mail: yu_gal@mail.ru **Государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина 119991 Москва, Ленинский просп., 65 Поступила в редакцию 21.05.2012 г. Принята в печать 06.04.2013 г.
Температурная и катагенетическая история Южно-Суматринского бассейна в Индонезии рассматривается на примере осадочного разреза грабена Лимау в процессе его погружения с олигоцена по настоящее время. Система моделирования бассейнов ГАЛО используется для численной реконструкции шести осадочных разрезов в районе скважин (Пандан-81, Петананг-1, Тепус-2, Тепус-1, Гамбир-1 и Лембак-8), расположенных вдоль профиля, пересекающего грабен Лимау. Моделирование предполагает существенное охлаждение фундамента в последние 15—20 млн лет от высокого начального теплового потока 105 мВт/м2 , типичного для осевых зон континентального рифтогенеза, и заметное прогревание литосферы бассейна в последние 2—5 млн лет. Анализ вариаций тектонического погружения бассейна подверждает возможность растяжения литосферы в олигоцене-миоцене с амплитудой в, возрастающей от 1.12 на флангах грабена Лимау (скв. Лембак-8) до 1.32 в центре грабена (скв. Тепус-1 и 2). Тектонический анализ предполагает также заметную тепловую активизацию бассейна в плиоцене, плейстоцене и голоцене. Эта активизация согласуется с высоким температурным градиентом, характерным для современного осадочного чехла бассейна.
Численное моделирование эволюции зрелости органического вещества и генерации углеводородов основными материнскими свитами бассейна подтверждает неплохие перспективы предполагаемых материнских формаций Южно-Суматринского бассейна Лемат, Талангакар и Гумаи для генерации жидких углеводородов (УВ) в грабене Лимау.
Оно показывает, что материнские породы формации Лемат являются нефтегенерирующими в основной части грабена Лимау и только в самых погруженных частях грабена они будут преимущественно газоге-нерирующими. Породы в основании и кровле формации Талангакар могут рассматриваться как интенсивно генерирующие нефть, за исключением, быть может, верхних горизонтов формации в самых мелких частях грабена (скв. Лембак-8). При этом пик генерации нефти приходится на последние 5—10 млн лет. Генерация нефти породами формации Гумаи согласно моделированию может быть заметной в основной части грабена Лимау и пренебрежима лишь в далеких флангах грабена (скв. Лембак-8).
Ключевые слова: моделирование бассейнов, температура, тепловой поток, витринит, генерация углеводородов, Южно-Суматринский бассейн.
DOI: 10.7868/S0016752514080032
ВВЕДЕНИЕ
Осадочный нефтегазоносный бассейн Южной Суматры — типичный задуговой бассейн, образованный в период до ранне-третичного времени при столкновении Индо-Австралийской и Евроазиатской плит [1—4]. Основная его часть располагается на суше в юго-восточной трети острова Суматра (рис. 1) и является одним из наиболее перспективных и активно разрабатываемых углеводородных районов Индонезии. Настоящая работа имеет целью численное изучение истории погружения, изменения температуры и катагенеза пород этого бассейна с учетом сложной тепловой и тектонической истории района. Численный анализ осуществляется с применением системы моделирования бассейнов ГАЛО [5]. Рассчитанные температурные истории
предполагаемых материнских свит бассейна используются для численной оценки генерации УВ (углеводородов) основными материнскими свитами бассейна.
В мировой литературе имеется большое число работ, посвященных изучению тектоники Южно-Суматринского бассейна, термической и катагене-тической истории его пород [2, 6—11 и другие]. В них обсуждаются вопросы генерации УВ предполагаемыми материнскими свитами бассейна, оценивались перспективы его различных участков на поиски месторождений жидких и газовых УВ. Результаты исследований говорят о том, что объем генерированных УВ зависит, прежде всего, от термической истории материнских свит и заметно меняется для разных тектонических структур бассейна. Цитиро-
Рис. 1. Положение профиля (а, б), секущего грабен Лимау, и скважин на профиле (рис. в) с указанием основных формаций бассейна (согласно [2, 9] с небольшими изменениями).
а — положение профиля FF в пределах Южно-Суматринского бассейна; б — положение Южно- (юсб), Центрально-(цсб) и Северо-(ссб)-Суматринских бассейнов в регионе.
ванные работы содержат большой объем информации относительно строения и геологической эволюции Южно-Суматринского бассейна, однако в них
слишком упрощенно трактуется термическая история бассейна, а вместе с ней и история созревания органического вещества (ОВ) его пород. Как прави-
ло, тепловая эволюция бассейна рассматривается в них в предположении постоянного градиента температуры (равного современному) в течение всей истории бассейна, а уровень созревания ОВ оценивается вычислением температурно-временного индекса Лопатина [9, 11].
В то же время эти исследования указывают на то, что в истории Южно-Суматринского бассейна было несколько периодов тепловой активизации и растяжения литосферы, перемежавшихся с интервалами относительного тектонического затишья с термическим погружением литосферы бассейна [2, 7, 9, 11]. По этой причине для реконструкции термической и катагенетической истории бассейна мы применили систему моделирования ГАЛО [5]. Несмотря на ограничение анализом плоских (1-Ц) бассейнов (координаты г и 1), она имеет определенные преимущества, позволяющие проводить реконструкции с учетом тепловой и тектонической активизации литосферы бассейна. Приближение плоского бассейна дает возможность значительно увеличить глубину области расчета температуры при моделировании. В наших реконструкциях эта область включала осадочный покров, консолидированную кору и мантию до глубин более чем 100 км. Это, в свою очередь, позволяло использовать анализ вариаций тектонического погружения бассейна для оценки амплитуд и продолжительности событий термической и тектонической (растяжение) активизаций литосферы имевших место в истории погружения бассейна [5, 12].
Южно-Суматринский бассейн отличается горизонтальной неоднородностью, сложностью тектонических структур, наличием многочисленных разломов, погружений и поднятий с большим разнообразием осадочных разрезов и историй катагенеза органического вещества пород. Для моделирования был выбран грабен Лимау с относительно спокойным рельефом, предполагающим незначительные ошибки от использования приближения плоского бассейна (рис. 1). Термическая история бассейна рассматривалась для осадочных разрезов шести скважин (Пандан-81, Петананг-1, Тепус-2, Тепус-1, Гамбир-1 и Лембак-8), располагающихся вдоль профиля, пересекающего грабен Лимау поднятия Пен-допо до платформы Палембанг (рис. 1). Принимая во внимание, что масштаб нижнего рис. 1 составляет примерно 1 : 3, можно ожидать, что ошибки от применения приближения плоского бассейна будут минимальными для всех скважин, за исключением, быть может, скв. Гамбир-1.
Высокий термический режим характерен для современной литосферы Южно-Суматринского бассейна [2, 7, 9, 11]. Но его сложное тектоническое строение обуславливает большой разброс в измеренных значениях теплового потока. К сожалению, в литературе нашлось лишь одно измерение глубинной температуры в грабене Лимау (Т = 175°С при г= = 3830 м; [9]), и мы используем его для контроля результатов моделирования современного теплового
режима бассейна. Для той же цели используются значения отражательной способности витринита Ro%, измеренные в образцах кернов рассматриваемых скважин. Уточненные осадочные разрезы бассейна дали возможность получить численные реконструкции тепловой и катагенетической истории Южно-Суматринского бассейна в районе грабена Лимау, опирающиеся на данные измерений глубинных температур и отражательной способности вит-ринита, а также на результаты анализа тектонического погружения бассейна.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ
Южно-Суматринский бассейн — один из многих нефтегазоносных кайнозойских бассейнов задугового происхождения. Фундамент острова Суматра является частью древнего кратона Сунда-ланд, который в свою очередь представлен собранием микроплит различного происхождения [9]. С севера бассейн ограничен горами Тигапулух с обнажениями фундамента и докайнозойских метао-садков, с юга и запада — хребтами Баризан и Гар-ба, с востока и северо-востока — островами Банг-ка и Линга и с юго-востока — поднятием Лампунг. Геологическая история Южно-Суматринского бассейна обсуждалась во многих работах [2, 6, 7, 10 и других], но особенно подробно в статьях [8, 9, 11]. Основные факторы истории геологического развития бассейна мы коротко изложим, следуя трем последним работам.
Южно-Суматринский осадочный бассейн был сформирован в течение трех основных фаз тектонической активизации, которые могут рассматриваться как результат взаимодействия литосферы Индийского океана с кратоном Сундаланд [9, 11]. Первая из фаз представляла собой растяжение литосферы с позднего палеоцена по ранний миоцен. Она сформировала грабены северного направления, которые заполнялись осадками с эоцена по ранний миоцен. Вторая фаза представляла относительно спокойный период развития бассейна с раннего миоцена по ранний плиоцен с образованием нормальных сбросов. Третья фаза охватывает плиоцен и продолжается по настоящее время. Она характеризуется обстановкой сжатия, инверсией бассейна и обратными движениями по разломам, формирующими антиклинали, представляющие основной тип ловушек в бассейне [13]. В течение сжатия бассейна с миоцена по плио-плейстоцен многие из нормальных сбросов, которые сформировали осадочные бассейны Южной Суматры, были реактивизированы, участвуя в инверсии бассейна [11]. С эоцена по олигоцен тектонические напряжения и растяжение, индуцированные движениями Австралии к востоку, Индии к западу и вращением Борнео, сформировали риф-товые или полуграбеновые комплексы вдоль южного края шельфово
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.