научная статья по теме ЦИРКУМПОЛЯРНЫЕ НЕФТЕГАЗОНОСНЫЕ БАССЕЙНЫ АРКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ СЕВЕРО-АМЕРИКАНСКОГО КОНТИНЕНТА Геофизика

Текст научной статьи на тему «ЦИРКУМПОЛЯРНЫЕ НЕФТЕГАЗОНОСНЫЕ БАССЕЙНЫ АРКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ СЕВЕРО-АМЕРИКАНСКОГО КОНТИНЕНТА»

ОКЕАНОЛОГИЯ, 2015, том 55, № 5, с. 829-839

МОРСКАЯ ГЕОЛОГИЯ

УДК 553:981:551.7

ЦИРКУМПОЛЯРНЫЕ НЕФТЕГАЗОНОСНЫЕ БАССЕЙНЫ АРКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ СЕВЕРО-АМЕРИКАНСКОГО КОНТИНЕНТА

© 2015 г. А. Забанбарк, Л. И. Лобковский

Институт океанологии им. П.П. Ширшова, РАН, Москва e-mail: azaban@ocean.ru, llobkovsky@ocean.ru Поступила в редакцию 07.04.2014 г., после доработки 16.10.2014 г.

Основные геотектонические элементы рассматриваемой территории Арктической части СевероАмериканского континента представлены гиперборейской докембрийской платформой; складчатым поясом Франклина; северной частью докембрийской Канадской платформы и мезозойским складчатым поясом Канады и Аляски. В пределах южных окраинных частей Гиперборейской платформы располагаются бассейны: подножие Арктического склона Аляски, море Бофорта и Свер-друп. Строение, особенности развития этих структурных элементов генетически связаны с развитием Гиперборейской платформы. С ними же связаны современное состояние нефтегазоносности региона, который является наиболее перспективным при освоении Арктики в текущем столетии. Форсированное освоение арктических районов США и Канады стало важной вехой в современном развитии мировой энергетики. В результате бурных исследований были открыты до сотни месторождений нефти, газа и газоконденсата и установлено, что потенциальные запасы нефти и газа в Арктической части Северо-Американского континента оцениваются соответственно 30 млрд. т и 50 трлн. м3. Большие надежды связываются с континентальными склонами всех трех выше названных бассейнов, общие потенциальные запасы склонов оцениваются 10—12 млрд. т нефти и 20— 25 трлн. м3 газа.

DOI: 10.7868/S0030157415050196

Углеводородные ресурсы циркумполярной зоны вполне обоснованно рассматриваются в качестве главного энергетического резерва текущего и будущего столетия. В связи с растущими потребностями человечества в сырье и энергии, ограниченными возможностями и значительным истощением материковых запасов нефти и газа, приоритетной и актуальной становится задача освоения и обустройства нефтегазовых месторождений на шельфе Арктических морей. В работе рассмотрены циркумполярные нефтегазоносные бассейны Арктической части Северной Америки.

Арктическая часть Северо-Американского континента омывается Северным Ледовитым океаном, окраины которого относятся к категории пассивных. Возникновение и развитие окраин Северного Ледовитого океана связано с Гиперборейской докембрийской платформой, включавшей северную часть Аляски (в пределах шельфа), Северный Ледовитый океан и Чукотское море. На рассматриваемой территории можно выделить следующие основные геотектонические элементы (с севера на юг): Гиперборейская докембрийская платформа, складчатый пояс Франклина (Маккензи-Банкс, Парри, Элсмир, Пири); северная часть докембрийской Канадской платформы и мезозойский складчатый пояс Канады и Аляски (рис. 1). С севера и северо-востока перикратонное обрамление ограничено глубин-

ными разломами, по которым вероятно, произошло раскалывание Гиперборейской платформы на Канадскую котловину, занимающую центральную часть этой платформы. Южным ограничением является хребет Брукса и его продолжение под водами Чукотского моря по направлению к острову Врангеля и далее на север, восточным — складчатый пояс Франклина. До начала мезозоя Гиперборейская платформа существовала как единый крупный геотектонический элемент. В раннем мезозое в результате дрейфа континентов эта древняя платформа распалась на отдельные блоки, краевые части которых трансформировались со временем в современные материковые окраины Северной Америки и северовосточной части Евразии в Северном Ледовитом океане. Одни блоки платформы приподняты и денудируются. Таковы — Чукотское поднятие (массив Шатского), Гиперборейская глыба, массив Геральда. Другие погружены под уровень вод и покрыты осадочной толщей (Канадская котловина, впадина Свердрупа, впадина моря Бофорта и подножие Арктического склона Аляски) (рис. 1). На отдельных участках Канадской котловины предполагается кора океанического типа, а толщина осадочной оболочки достигает 8—10 км [4]. Четкие протяженные гравитационные ступени, видимо, отражают глубинные разломы, по которым раскалывалась Гиперборейская платформа.

80° с.ш. 140° з.д.

110° з.д

Рис. 1. Схематическая тектоническая карта арктической части Северо-Американского континента. Составили За-банбарк А., Лобковский Л.И. с использованием материалов [1—5, 8 и др.]. Условные обозначения: 1 — Гиперборейская платформа: краевые впадины, прогибы, нефтегазоносные бассейны: а — Северного склона Аляски, б — моря Бофорта, в — Свердрупа; 2 — Антиклинорий Руби; 3 — докембрийский фундамент на дневной поверхности; 4 — Си-неклизы, впадины, перикратонные прогибы; 5 — раннепалеозойская складчатость — каледониды — складчатая область Северный Элсмир; 6 — позднепалеозойская складчатость — складчатый пояс Франклина; 7 — мезозойская складчатость; 8 — мезозойские впадины; 9 — границы нефтегазоносных бассейнов; 10 — границы древних платформ; 11 — основные глубинные разломы; 12 — гравитационная ступень; 13 — глубоководные впадины, котловины и моря; 14 — профильный разрез АА'.

В пределах южных окраинных частей Гиперборейской платформы располагаются подножие Арктического склона Аляски, впадины моря Бофорта и Свердруп [1—3]. Строение, особенности развития этих структурных элементов генетически связаны с развитием Гиперборейской платформы.

Бассейн Арктического склона Аляски с севера и северо-востока ограничен глубинными разломами, а на юге и юго-востоке — хребтом Брукса. В пределах перикратонного опускания Арктического склона Аляски можно выделить два относительно прогнутых участка — впадина Умиат на востоке и Чукотская на западе, разделенные поперечным поднятием Барроу-Мид (рис. 1). Вдоль северного склона антиклинория Брукса протягивается предгорный прогиб Колвилл. Особенно широкий шельф находится на западе, он ограни-

чен крутым обрывом (23°), который переходит в обширное аккумулятивное подножие. В районе мыса Барроу шельф сужается. Его обрамляет крутой склон (4°—12°), прорезанный крупными каньонами и осложненный оползнями, а также сла-бовыраженное подножие. В основании арктической платформы Северной Аляски находятся докембрийские, а также ранне- и среднепалео-зойские образования. После атлерской фазы складчатости (на рубеже девона и карбона) аляскинская часть гиперборейской платформы стабильно развивалась в течение 200 млн. лет (с раннего карбона до мелового периода). За это время здесь сформировался осадочный чехол, в состав которого входят терригенные и карбонатные породы морского и наземного генезиса.

Особенности строения впадин Умиат и Чукотской, время их заложения, история развития и со-

став выполняющих отложений достаточно близки. Глубина залегания фундамента в обеих впадинах превышает 5—8 км. Наиболее полно осадочный чехол вскрыт скважинами во впадине Умиат в связи с бурением в районе нефтегазового месторождения Прадхо-Бей. Однако наиболее глубокие скважины не вышли из каменноугольных отложений.

Предгорный прогиб Колвилл — юрского времени заложения. Осадконакопление в его пределах продолжалось вплоть до позднего мела. За этот период отмечается накопление отложений преимущественно триасового и мелового возраста, общей мощностью более 7 км. Крупные орогенические движения на территории прогиба отмечены в поздне- и после палеоценовое время. В течение почти всего палеогена—неогена прогиб представлял собой крупное поднятие, которое в результате эрозии превратилось в низкую равнину, а впоследствии, в четвертичную эпоху, вновь подвергается незначительному поднятию.

На территории Юкона отложения миссисип-ского (н. каменноугольный) и триасового возраста перекрываются глинами Кингак — довольно мощной (предположительно 1.8 км) терригенной серией юрско-раннемелового возраста. Соотношение песчаников и глин в этой толще меняется от Юкона к прибрежной равнине Аляски в пользу глин. Это предполагает вынос терригенного материала с юга, где сформировался складчатый пояс Брукса, располагающийся вдоль южного края Арктической платформы. На глинах Кингак с размывом залегают неокомские "галечниковые глины". Для южных районов бассейна характерен другой тип разреза — так называемый разрез хребта Брукса. Наиболее древние пласты в его составе — это туфогенные образования средней юры, сменяющиеся выше верхнеюрско-неокомскими турби-дитами, которые обнажаются в настоящее время в полосе предгорий складчатого пояса Брукса. Меловые толщи, мощность которых в этой зоне превышает 6 км, также сложены турбидитами и сериями предположительно дельтового генезиса. В направлении арктического шельфа Аляски меловые отложения утоняются до 2 км и даже до 500 м (свод Барроу). Здесь они представлены береговыми и прибрежно-шельфовыми фациями. В северозападных районах Аляски и на Чукотском шельфе это дельтовые образования с мощными горизонтами углей. Севернее они, вероятно, сменяются морскими отложениями.

Мощность кайнозойских осадков увеличивается на шельфе при одновременном замещении континентальных осадков мелководно-морскими. Интересно, что в этой же зоне наблюдается увеличение мощности и меловых отложений — эквивалентов толщ из разреза хребта Брукса — до 2 км, а местами и до 6 км (на открытом шельфе).

Таким образом, в западной части море Бофорта и в северных районах Чукотского моря в мезозое и кайнозое сформировалась призма осадочных пород мелового-кайнозойского, а местами и юрско-кайнозойского возраста, мощность которой возрастает от берега к краю шельфа.

Общая мощность фанерозойских образований в бассейне Арктического склона Аляски достигает 7—8 км. В настоящее время установлена нефте-газоносность известняков Лисберн (миссисипско-го и пенсильванского-каменноугольного — возраста), песчаников Седлерочит (пермь—триас), песчаников Сэг Ривер (нижняя юра) и песчаников Купарук (нижний мел). Открыто до 100 месторождений нефти, газа и газоконденсата (рис. 2). В основном это небольшие месторождения с извлекаемыми запасами нефти 1.7—17 млн. т, газа — 0.5— 700 млрд. м3. В прибрежной части впадины Умиат в 1968

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