научная статья по теме О ТЕКТОНОМАГМАТИЧЕСКОМ ФАКТОРЕ В ФОРМИРОВАНИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ-ГИГАНТОВ УГЛЕВОДОРОДОВ ВОСТОЧНО-БАРЕНЦЕВСКОГО БАССЕЙНА Математика

Текст научной статьи на тему «О ТЕКТОНОМАГМАТИЧЕСКОМ ФАКТОРЕ В ФОРМИРОВАНИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ-ГИГАНТОВ УГЛЕВОДОРОДОВ ВОСТОЧНО-БАРЕНЦЕВСКОГО БАССЕЙНА»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2010, том 434, № 4, с. 509-514

= ГЕОЛОГИЯ

УДК 553.527(268.45)

О ТЕКТОНОМАГМАТИЧЕСКОМ ФАКТОРЕ В ФОРМИРОВАНИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ-ГИГАНТОВ УГЛЕВОДОРОДОВ ВОСТОЧНО-БАРЕНЦЕВСКОГО БАССЕЙНА © 2010 г. Э. В. Шипилов

Представлено академиком Г.Г. Матишовым 08.04.2010 г. Поступило 19.04.2010 г.

Восточно-Баренцевский бассейн (мегабас-сейн) в тектоническом отношении представляет собой протяженную (~1400 км) клинообразную (с размерами в поперечнике от ~500 до 300 км) структуру, рассекающую Западно-Арктическую окраинно-континентальную платформу с севера на юг и утыкающуюся в систему перикратонных опусканий Восточно-Европейской платформы на траверзе Кольского п-ова. Мощность его па-леозойско-мезозойского осадочного выполнения точно не установлена, но по комплексу геолого-геофизических данных может превышать 20 км [11, 13]. При этом только на терригенную верхне-пермско-мезозойскую часть разреза приходится около 14 км, из которых 11 км представлены верх-непермско-триасовыми отложениями. Подстилающий палеозойский комплекс сложен терри-генно-карбонатными и карбонатными толщами.

Размеры бассейна и наличие столь гигантской призмы осадочных отложений позволило многим исследователям предполагать обнаружение в нем весьма значительных по запасам месторождений углеводородов (УВ). И эти прогнозы подтверждены открытием в южной половине мегабассейна пока пяти месторождений УВ (рис. 1), причем только газоконденсатных и газовых, приуроченных к мезозойским комплексам [2—4, 8, 9, 12, 13, 15 и др.].

Два газовых месторождения — Мурманское (по запасам относится к крупным) и Северо-Кильдинское (по запасам — среднее) расположены на юго-западной периферии Южно-Барен-цевской впадины в пределах бортовых или при-бортовых зон. Продуктивными являются триасовые отложения.

Другая группа месторождений связана с так называемым Штокманско-Лунинским порогом (поднятием) [2—4], разделяющим Южно- и Севе-ро-Баренцевскую впадины. Газоконденсатные

Мурманский морской биологический институт Кольского научного центра Российской Академии наук

месторождения Штокманское и Ледовое относятся к уникальным по запасам, а Лудловское газовое месторождение — к крупным. Продуктивными здесь являются юрские отложения.

Нефтегазоматеринскими породами как для первой группы, так и для второй служат, как считается, пермско-триасовые отложения, а для последней, возможно, еще и нижнеюрские — гумусовые и сапропелевые по содержанию органического вещества.

Особый и пристальный интерес как с экономической точки зрения, так и с геологических позиций в плане дальнейших поисков аналогов и выяснения набора факторов, ответственных за их формирование, вызывает вторая группа месторождений, расположенная в пограничной приподнятой зоне между двумя впадинами (рис. 1). Этим вопросам посвящен ряд публикаций [1—4, 9, 15], в которых с различных сторон и позиций, с той или иной степенью обоснованности характеризуются причины, приведшие к столь гигантским концентрациям УВ-скоплений.

Каковы, в этой связи определяющие особенности геологического строения месторождений Штокманско-Лунинского поднятия?

Прежде всего, следует отметить, что все антиклинальные локальные структуры-ловушки, с которыми связаны месторождения УВ, довольно отчетливо выражены как в меловых и триасовых отложениях, так и в рельефе кровли юрских образований (отражающий сейсмический горизонт В, рис. 1) с амплитудами около 100—200 м. Они изо-метричны в плане и по замкнутым изогипсам характеризуются площадью от 500 до 1500 км2 [12, 13, 15]. Простирание складок Штокманского и Ледового месторождений северо-восточное, а Лудловского — субширотное. В этой связи следует заметить, что в структурном плане кровли юрских отложений Штокманско-Лунинского поднятия преобладает система частых нарушений северозападного простирания, совпадающая с направлением Байдарацкой зоны разломов с левосдви-говой компонентой, тогда как нарушения северо-

36°

42° 48°

54° в.д.

76° с.ш.

72°

Рис. 1. Структурная карта по горизонту В (изогипсы кровли юрских отложений, км) и местоположение месторождений УВ южной части Восточно-Баренцевского бассейна по [13] с изменениями. Полужирные отрезки линий — нарушения. Жирная линия с зубцами — граница распространения юрских отложений. Месторождения: 1 — Штокманское, 2 — Ледовое, 3 — Лудловское, 4 — Северо-Кильдинское, 5 — Мурманское. Впадины: СБ — Северо-Баренцевская, ЮБ — Южно-Баренцевская; Л — Лудловская перемычка (как часть Штокманско-Лунинского порога (поднятия)); НЗ — Новая Земля; СЗ — зона спорных интересов России и Норвегии ("серая зона").

восточной ориентировки имеют явно подчиненное значение (рис. 1). Изучение строения бассейна показывает, что как те, так и другие связаны с разломами глубинного заложения либо оперяют их [12, 13, 15].

Продуктивность связана с песчано-алеврито-выми породами среднекелловейского, байоского и ааленского возраста. Залежи всех трех месторождений пластово-сводовые и в разрезе изолированы друг от друга толщами глин. Мощность

продуктивных горизонтов изменяется от 12—50 м на Ледовом месторождении до 30—40 м на Луд-ловском и достигает 80—90 м на Штокманском. При этом максимальная пористость коллекторов составляет 17—21, 25—27 и 19—27% соответственно [2, 3, 9, 12, 13].

Газ всех продуктивных толщ в целом однотипен по составу. Так, газ Штокманского месторождения по составу компонентов является метановым (92.4—96.3%), низкоазотным (1.7—2.5%), бессернистым, низкоуглекислым (0.2—0.7%), низкоге-лиеносным (0.017%). Сверху вниз по разрезу месторождения отмечается утяжеление газа (0.578— 0.605 г/см3).

Конденсат малосмолистый, малосернистый с плотностью 0.79—0.8 г/см3 на Ледовом месторождении и до 0.82 г/см3 на Штокманском.

Сравнивая строение этих трех месторождений, можно заметить, что в северном направлении происходит усложнение их структуры за счет тектонической нарушенности. В этой связи наблюдается не только усложнение строения самих залежей (экранирование нарушениями, замещение коллекторов слабопроницаемыми породами), но и ухудшение качества регионального неокомско-го флюидоупора, представленного аргиллити-стыми породами мощностью около 60 м.

Перечисленные характеристики и параметры, в том или ином виде, фигурируют в качестве главных факторов, определяющих масштабы месторождений УВ. Все эти показатели являются, бесспорно, необходимыми, но вместе с тем, как представляется, далеко не единственными при оценке условий нефтегазоносности и зависят от целого ряда других факторов [13, 15]. Так, в работах [1 и др.] отмечается, что именно быстрое тектоническое погружение стало причиной образования Баренцевского нефтегазоносного бассейна. При этом подчеркивается, что изучение основных закономерностей и физических механизмов образования таких структур земной коры важно для повышения надежности поиска нефти и газа. Кроме того, в работах [5—7] показано, что, к примеру, современный облик нефтегазоносно-сти Сибирской платформы обусловлен пермско-триасовым магматизмом, в результате проявления которого сформирована специфическая зональность распределения УВ-флюидов, нарушившая обычную закономерность и, даже, состав нафтидов.

В представленной работе акцентируется внимание на тектоногеодинамической стороне проблемы. Именно тектоногеодинамические обстановки являются тем каркасом, на фоне которого развиваются те или иные палеогеографические и палеофациальные ситуации. Эти вопросы либо слабо освещены в публикациях, либо в силу различных причин упущены из виду или, попросту,

не учитываются как неимеющие отношения к нефтегазовой геологии.

Обычно при характеристике и иллюстрации строения месторождения рассматриваются лишь комплексы пород, которые вскрыты бурением. Залегающая ниже часть разреза, хотя и освещенная сейсморазведкой после открытия месторождений, чаще всего выпадает из поля зрения. А между тем, судя по материалам МОВ ОГТ, антиклинальные поднятия отмеченных выше месторождений не имеют соответствия в подстилающих допозднетриасовых отложениях. Опорные отражающие горизонты, относимые к средне-верхнепалеозойскому комплексу, под рассматриваемыми структурами залегают субгоризонтально либо моноклинально (рис. 2). При этом видимого углового несогласия между верхнепалеозойскими и мезозойскими отложениями не зафиксировано. Вместе с тем на сводовых частях рассматриваемых структур отмечаются следы размыва, начавшегося, по меньшей мере, в конце юры — начале мела, а возможно, и несколько ранее. Это, вне сомнения, свидетельствует о том, что к позднеюр-ско-раннемеловому времени (неоком) в структурном плане эти поднятия уже существовали и продолжали расти. Если это так, тогда можно говорить о том, что с этого периода началось формирование месторождений и заполнение ловушек УВ-флюидами.

В связи с отмеченными сейсмостратиграфиче-скими особенностями разреза в отношении генезиса рассматриваемых выше крупнейших структурных ловушек УВ-флюидов сложились представления как о бескорневых [8]. В одних случаях причиной их формирования называлась специфика условий седиментации, в других — тангенциальное воздействие затухающего фронта на-двигообразования со стороны Новоземельского орогена.

Сейсмостратиграфический анализ показывает, что в комплексах осадочного чехла Восточно-Баренцевского мегабассейна широко развиты специфические отражающие горизонты [11, 13, 15], геологическая природа которых долгое время была неясной. Их изучение и последующее бурение установили магматическую природу аномальной сейсмической записи, обусловленной пластовыми интрузиями основного состава [13, 15]. Среди них преобладают пакеты силлов. Ареал проявления этого базальтоидного магматизма охватывает архипелаги Шпицберген и Земля Франца-Иосифа и прилегающий к ним шельф. По результатам нашей интерпретации морских геолого-геофизических данных базальтоидные интрузии насыщают разрез терригенных отложений и в плане прослеживаются в виде языка далеко на юг вдоль Восточно-Баренцевского мегабассей-на. На сейсмических разрезах достаточно отчетливо наблюдается как с юга (Южно-Баренцевская

Рис. 2. Фрагмент сейсмического разреза по профилю 89 000 с поло

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.

Показать целиком