ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2011, № 3, с. 282-291
УДК 551.35
ЛИТОСТРАТИГРАФИЧЕСКИЕ И ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ НА ШЕЛЬФЕ РОССИЙСКОЙ ВОСТОЧНОЙ АРКТИКИ
© 2011 г. |М. Н. Алексеев, В. А. Друщиц, Т. А. Садчикова
Геологический институт РАН 119017Москва, Пыжевский пер., 7; E-mail: tamara-sadchikova@yandex.ru Поступила в редакцию 10.03.2004 г.
Рассмотрены хроностратиграфические, геологические и тектонические предпосылки формирования месторождений углеводородов на шельфе российской Восточной Арктики. На примере разреза верхнемеловых отложений мыса Деревянные горы, о-ва Новая Сибирь, показано,, что в пределах арктического шельфа распространены мощные комплексы дельтового происхождения, которые могут быть весьма перспективными относительно твердых и жидких углеводородов.
Изучение геологических закономерностей пространственного и временного положения месторождений углеводородов и россыпеобразующих формаций на шельфе в последние годы приобретает все возрастающее значение. Эта тенденция отчетливо прослеживается и во всем мире, и в России, где шельфовые области занимают огромные пространства. Только ширина российского восточно-азиатского шельфа от современной береговой линии до континентального склона составляет 100 км. При этом глубина большинства арктических шельфовых морей составляет первые десятки метров. Интенсивные геолого-геофизические работы, морское бурение в пределах отдельных западных акваторий, геофизические и геологические исследования на островной, прибрежной суше и мелководье позволили во второй половине XX века установить на российском арктическом шельфе промышленную нефтегазоносность, открыть россыпные месторождения.
В настоящее время представляется весьма важным изучение стратиграфической последовательности мощных толщ отложений различного возраста, выполняющих седиментационные бассейны, прогибы, грабены и другие структурные элементы, типичные для шельфовых зон. Существенно при этом объединение разрозненных данных по оценке стратиграфического положения слоев и определению их возраста, полученных физическими методами. К числу самых сложных относятся проблемы тектоники дна окраинных морей. Чрезвычайная сложность его тектонического строения ясно выявилась после проведения комплекса геолого-геофизических, особенно сейсмических исследований. Наиболее доступными для расшифровки стратиграфической последовательности, характера седиментации и структурных
особенностей являются отложения осадочного чехла, особенно верхней его части.
Известно, что весьма перспективными для образования месторождений горючих ископаемых являются отложения турбидитов и дельтовых областей.
Основными задачами исследования были определения геологической позиции хроностратигра-фических и тектонических особенностей формирования месторождений углеводородов исследованного района.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
ИССЛЕДОВАННОГО РЕГИОНА
Обширная геолого-геофизическая информация, а также геофизические модели [Грамберг и др., 2000] свидетельствуют о том, что в основе тектонической природы на российском арктическом шельфе на разных стратиграфических уровнях присутствует система крупных рифтогенных образований, прослеживающихся в меридиональном или субмеридиональном направлении. Начало развития процессов рифтогенеза в Баренцевоморском и Карском регионах относится к пермо-триасу; в Лапте-воморской и в области Восточно-Сибирского моря проявление мощных рифтогенных процессов относится к юрскому, меловому, а также кайнозойскому времени. Крупная меридиональная зона линейных разломов прослеживается от внешнего края шельфа. Она как бы продолжает хребет Гаккеля — область Срединно-Арктического спрединга В этой области и на шельфе моря Лаптевых регистрируется повышенная сейсмичность. С рифтогенной системой связаны повышенные значения теплового потока. Предполагается, что мощность юрской, меловой и кайнозойской осадочной толщи в пределах
Лаптевской области (район дельты р. Лены) может достигать 14 км [Иванов, 2002]. Следует отметить, что эта система рифтов имеет своеобразное продолжение на континенте в виде крупной тектонической структуры — Приверхоянского прогиба. В прогибе расположена долина р. Лены. Анализ геологической истории долины показывает, что по ней, начиная, по крайней мере, с конца юры или начала мела, шел сброс больших объемов терригенного, а также биогенного материала. Этот материал накапливался в отрицательных структурах, на шельфе моря Лаптевых, а также в зоне континентального подножья, там, где Срединно-Арктический хребет контактирует с континентальным склоном.
В восточной части Лаптевского шельфа, как следует из материалов сейсмических записей и исследований береговой и островной геологии, основание Лаптевской плиты сложено складчатыми структурами, представляющими продолжение ме-зозоид Северо-Востока России [Секретов, 2002]. Западная часть моря Лаптевых — это окраинно-ма-териковая плита палеозойского возраста. Ее отдельные блоки прослеживаются в пределах шельфа в меридиональном направлении почти до континентального края. Комплексом геофизических методов в этом регионе установлена рифтовая зона того же меридионального направления. На шельфе она начинается в районе, где в континентальный склон врезается хребет Гаккеля. От этот места зона линейно вытянутых рифтов протягивается до Омолой-ского грабена (бухта Буор-Хая). Имеется несколько ответвлений этой рифтовой зоны, сформированных, очевидно, в разное время: одна уходит на запад, в сторону Хатангской впадины; вторая находится на крупном разломе, в низовьях Лены. Этот разлом, выраженный в рельефе в виде глубокого каньона (так называемой "трубы"), продолжается в южном направлении как крупная структура При-верхоянского краевого прогиба, который отделяет Верхоянскую складчатую область от Сибирской платформы.
На шельфе моря Лаптевых упомянутая ранее зона меридиональных рифтов являлась областью активного прогибания и накопления мощной толщи осадков. Мощность осадочного чехла в этом районе шельфа достигает 11 км. Он сложен породами триаса (?), юры, мела и кайнозоя. На Лаптевском шельфе установлен ряд крупных структурных элементов: Южно-Лаптевский прогиб, Трофимовская и Ше-лонская структурные террасы, Северо-Лаптевское поднятие, Анисинский прогиб, Новосибирский прогиб [Ким, 2002].
Изучение особенностей четвертичной седиментации на разных этапах развития шельфов имеет большое значение для реконструкции климатических обстановок, которые в значительной степени определяли формирование ландшафтов во внутри-континентальных регионах северной Евразии.
Сформировавшиеся в течение последних почти двух миллионов лет четвертичные отложения и формы рельефа арктического шельфа представляют сложную систему различных аккумулятивных тел и эрозионных форм, возникших в морских, суб-аэральных и флювиальных обстановках. Комплексное изучение и в первую очередь стратиграфическое расчленение приобретает в этой ситуации особое значение. Основой для подразделения шельфовых образований Арктики является выделение ледниковых, перигляциальных и межледниковых комплексов, включающих как биотические, так и абиотические составляющие. Принципиально важной задачей при разработке стратиграфии четвертичных шельфовых отложений Арктики является установление последовательности смены регрессивных и трансгрессивных режимов осадконакопления. В западном секторе российского арктического шельфа регрессии совпадают с развитием ледниковых и ледниково-морских образований. Скандинавия и архипелаги были центрами оледенений. Ледниковые отложения участвуют в строении толщи четвертичных разрезов на мелководных участках дна Баренцева и Карского морей.
В восточном секторе, к востоку от архипелага Северная Земля, регрессивный морской режим совпадает с почти полным осушением шельфов восточно-арктических морей, развитием криогенных процессов, формированием субаэральных толщ. Изучение последовательности осадконакопления здесь связано с применением криостратиграфиче-ского метода наряду со всеми возможными остальными методами. Межледниковые этапы отмечены высоким стоянием уровня моря. В настоящее время получен значительный материал, относящийся к четвертичным трансгрессивным событиям на арктическом шельфе. Эти события отмечены в разрезах Берингийского сухопутного соединения, восточно-арктического побережья, Новосибирских островов, островов архипелага Северная Земля и района дельты р. Лены. На севере Западной Сибири, на Кольском полуострове, в бассейне р. Северной Двины, в Карелии и других районах шельфовой области российской Арктики они также регистрируются по материалам геологических исследований.
При стратиграфическом подразделении четвертичных отложений шельфа российской Арктики представляется правильным пользоваться Общей Стратиграфической шкалой четвертичной системы, принятой Межведомственным стратиграфическим комитетом в 1992 г. Эта шкала имеет высокую степень обоснованности, учитывает как зарубежные, так и отечественные материалы, полученные в ходе многолетних специальных исследований. Большой фактический материал по четвертичной истории и стратиграфии Арктики открывает возможность широкого использования биостратиграфических данных, данных геохронологии, палеомагнетизма, хемостратиграфии, а также данных,
полученных с использованием метода секвентной стратиграфии. Последнее особенно важно не только для стратификации разрезов, но и для поисков металлоносных осадков.
Граница между неогеновой и четвертичной системами принимается на уровне 1.8 млн лет, то есть на уровне эпизода нормальной полярности Олду-вей. Проблема неоген-четвертичной границы для геологических разрезов российской Арктики пока еще остается открытой. Четвертичная система делится на два подраздела (или отдела) — плейстоцен и голоцен. Граница между ними проведена на хронологическом уровне 0.01 млн лет. В плейстоцене выделяются два раздела (или подотдела) эоплейстоцен (1.8—0.8 млн лет) и неоплейстоцен (0.8—0.01 млн лет). Далее в эоплейстоцене и неоплейстоцене выделяются более мелкие таксономические единицы: звенья и ступени. Для неоплейстоцен
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.