УДК 551
НЕФТЕМАТЕРИНСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ НА МЕЗОЗОЙСКИХ И КАЙНОЗОЙСКИХ ОКРАИНАХ МАТЕРИКОВ. СООБЩЕНИЕ 1. НЕФТЕМАТЕРИНСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ НА ОКРАИНАХ МАТЕРИКОВ В ТРИАС-ЮРСКОЕ И НЕОКОМ-АПТСКОЕ ВРЕМЯ © 2012 г. А. И. Конюхов
Геологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова 119991 Москва, Ленинские горы, МГУ; E-mail: konyuhov@geol.msu.ru Поступила в редакцию 19.03.2012 г.
Присутствие в разрезе осадочно-породных бассейнов отложений, способных генерировать углеводороды (УВ), является важнейшим условием для отнесения их к числу перспективных в отношении открытия залежей нефти и газа. Хотя в рассеянной форме органическое вещество (ОВ) постоянно присутствует в осадках различного генезиса, образованиями, способными генерировать значительное количество жидких УВ, считаются отложения, обогащенные органическим материалом сапропелевого ряда в количестве более 2—3% Сорг. К нефтематеринским свитам, однако, относят толщи с концентрациями Сорг в породах от 3-5 до 15—20%. В разрезе крупных нефтегазоносных бассейнов обычно присутствуют одна или две нефтематеринские толщи, погруженные в зону повышенных температур и давлений и в течение длительного отрезка времени генерировавшие жидкие и газообразные УВ. В бассейне арктического склона Аляски одним из главных продуцентов жидких УВ считаются верхнетриасовые глины и известняки свиты Шаблик. В Баренцевоморском и Североморском бассейнах таковыми являются свиты Спекк и кимериджских глин, в Западно-Сибирском — баженовская свита, в Персидском заливе — формации Фахлиан, Саргелу и Гарау, в бассейнах Карибского региона — мергели и глинистые известняки Ла Луна. В периокеанических бассейнах Южной Атлантики в качестве основной нефтематеринской толщи рассматриваются неокомские и баррем-ские глины и мергели, известные в бассейнах Кампос и Сантос как свита Лагоа Фея, а в Нижнеконголезском, Кванза-Камерунском и Ангольском как свита черных мергелей или свита Букомази.
Возраст нефтематеринских пород в современных бассейнах континентальных окраин, к которым в первую очередь относят отложения, обогащенные ОВ сапропелевого типа, варьирует в широких пределах — от позднепротерозойского и ордовикского до миоценового и плиоцен-четвертичного. При этом наибольший вклад в генерацию УВ несомненно внесли мезозойские и ран-некайнозойские образования. Их пространственное положение в глобальных поясах нефте- и газонакопления чрезвычайно прихотливо, что свидетельствует об изменении условий, необходимых для аккумуляции обогащенных ОВ осадков, от одной геологической эпохи к другой. Не менее прихотливым является и положение нефтематеринских свит в разрезе. Одни из них залегают в основании осадочного чехла и накапливались на ранней, рифтовой стадии развития осадочного бассейна, другие приурочены к его средней части и формировались в условиях древней окраины континента, третьи находятся в верхней половине разреза и отвечают стадии заложения передового прогиба на коллизионном этапе развития бассейна.
Ранне- и среднетриасовые эпохи. Следует отметить, что сапропелевые осадки не получили широкого распространения в первой половине мезозоя. Условия, благоприятствовавшие их накоплению, существовали лишь в некоторых рифтовых прогибах и окраинных морях, обазовавшихся на рубеже перми и триаса в периферийных частях суперматерика Пангея. В разрезах триаса, вскрытых бурением в бассейнах континентального блока земной коры, известно лишь несколько свит, которые можно рассматривать в качестве нефте-материнских. К таковым относят черные глины Коккатеа Шейл, которые, как полагают некоторые исследователи, обеспечили генерацию нефтяных УВ в северных районах бассейна Перт в Западной Автралии. Эти отложения накапливались в небольшом морском водоеме, куда в раннем триасе вдоль разломов Дарлинг и Урелла проникли воды океана Тетис [Саёшап й а1., 1994]. Вместе с пермскими песчаниками глины Коккатеа Шейл образуют нижний нефтегазоносный комплекс, где, помимо продуцентов УВ, играют роль регионального экрана для залежей нефти и газа. Со следующей фазой рифтогенеза, которая в бассейне Перт охватила позднетриасовую и ранне-средне-
* 1
2
Рис. 1. Осадочные бассейны, в которых происходила аккумуляция триасовых нефтематеринских отложений. 1 — средний триас; 2 — поздний триас.
юрские эпохи, было связано накопление аллюви-ально-дельтовых отложений: песчаников, алевролитов и углей толщи Каттамарра Коул Мемберс, продуцировавшие в основном газообразные УВ.
В западной половине Баренцевоморского бассейна широко распространены глины и алевролиты среднего триаса, содержащие значительное количество ОВ водорослевого состава. В районе Свальбарда они известны как свита Ботнехия, а в Баренцевом море — как свита Стейнкоббл. В па-рагенезе с ними находятся конгломераты, которые нацело сложены конкрециями фосфоритов, образовавшимися в глинистом иле вокруг раковин и других органических остатков там, где волны размывали глинистый осадок. Горизонты фосфоритов прослеживаются на огромные расстояния, от Баренцева моря до Северной Канады и Аляски на западе и до Восточной Сибири на востоке. В темноцветных глинах, описываемых как "oil shale" (битуминозные глины), концентрации Сорг достигают 12% [The making ..., 2008].
В российском секторе Баренцевоморского бассейна, по данным ряда исследователей, активное участие в генерации жидких УВ принимали участие глины анизийского яруса с содержанием Сорг до 10%.
В большинстве других частей Пангеи, охваченных в среднем триасе процессами рифтогене-за, накапливались континентальные осадки, содержащие прослои угля или обогащенные гумусовой органикой (рис. 1).
Позднетриасовая ираннеюрская эпохи. Пассивная континентальная окраина, в состав которой во второй половине триаса входила Аляска, располагалась в зоне семиаридного климата, о чем свидетельствует состав пород в разрезе свиты Шаблик. Это глины, алевролиты, песчаники, известняки и фосфориты, содержащие разнообразные аутигенные минералы, в том числе глауконит, сидерит, пирит, каолинит и доломит. В песчаниках, которые залегают на конгломератах Ивишак и формируют нижнюю часть разреза свиты, многие зерна покрыты фосфатными "рубашками". Выше они переслаиваются с песчанистыми глинами, а затем сменяются черными глинами. В средней части разреза выделяется пачка переслаивания темно-серых глин и известняков, которые сложены раковинками пелеципод и фо-раминифер, обломками кораллов, морских ежей и костей ихтиозавров. Согласно фаунистическим остаткам, вмещающие осадки накапливались в карнийское и ранненорийское время. В верхней части разреза преобладают фосфориты и фосфатные известняки, включающие прослои алевролитов и глин. Фосфатный материал замещает карбонатный детрит и пеллеты. Им образованы конкреции, каемки и рубашки вокруг зерен, а также цемент. В кровле свиты снова появляются черные глины, сменяющиеся переслаиванием глин, известняков и алевролитов. Содержание Сорг в породах Шаблик колеблется от 0.5 до 6.5%. Параге-нез пород и минералов в разрезе свиты Шаблик свидетельствует о том, что они накапливались в зоне подъема глубинных вод [Кирее2, 1995].
В более южных широтах аккумуляция сапропелевых осадков была связана с озерными водоемами. Самый крупный из них (более 50 тыс. км2) образовался в восточной части Северо-Китай-ской платформы, где, начиная с позднего протерозоя, существовал Ордосский бассейн. На протяжении позднего триаса здесь сформировалась мощная толща темноцветных глин и глинистых алевролитов, обогащенных ОВ, известная как серия Янчан (300—500 м). В начале юрского периода верхняя часть толщи была размыта. В основании перекрывающих отложений свиты Янань залегают песчаные тела руслового происхождения, которые являются основными коллекторами для крупных залежей нефти и газа, эксплуатируемых в Китае, начиная с первой половины ХХ-го столетия. Генерированные глинами Янчан УВ сразу попадали в нижнеюрские песчаники, запечатанные сверху тонкозернистыми осадками болотисто-пойменной равнины, что предотвратило их разрушение и биодеградацию в процессе миграции [Wang Shangwen et al., 1994].
Другой крупный озерный водоем возник в позднем триасе в районе верхнего течения р.Янцзы (бассейн Сычуань). В течение рэтского века здесь накапливались тонкозернистые осадки: алевритово-глинистые и глинистые илы, содержавшие прослои песков и линзы углей. В центральной, более глубокой части озера откладывались карбонатные осадки. Мощность толщи, известной как серия Сиангси, варьирует от 400 до 800 м. Согласно Ван Шанвен с соавторами, триасовые озерные отложения продуцировали в основном газообразные УВ, которые в настоящее время заключены в многочисленных залежах бассейна Сычуань [Wang Shangwen et al., 1994].
Благоприятные для аккумуляции сапропелевых осадков условия существовали в позднетриа-совую эпоху во впадинах рифтового происхождения, образовавшихся перед Аппалачами в 300— 400 км западнее современного края атлантического шельфа США. Самые крупные из них — Ньюарк, Ричмонд, Дин-Ривер и Геттисберг — заполнены терригенными осадками: конгломератами, аркозовыми песчаниками, алевролитами и глинами, содержащими горизонты базальтов. Они выделяются в составе супергруппы Ньюарк и в карнийском веке накапливались в пределах обширной аллювиально-болотистой равнины, где существовали крупные озерные водоемы. Отложения позднекарнийского возраста представлены черными, обогащенными ОВ, карбонатными глинами с характерным для озерных образований цикличным строением. Присутствие в горизонтах алевролитов и глин линз каличе свидетельствует о сезонных климатических изменениях, смене гумидного климата на аридный и обратно [van Houten, 1977].
В гондванском секторе Пангеи позднетриасо-вая эпоха не была временем активной аккумуляции отложений с высоким нефтегазогенерацион-ным потенциалом. Подобные образования известны лишь в северной части Аравийской плиты и в бассейнах СЗ окраины Австралии. В первом случае речь идет о карнийских отложениях свиты Курра Чин — переслаивании известняков, эвапо-ритов и глин мощностью 834 м. В разрезе толщи описаны темно-коричневые и черные известняки, содержащие прослои "папиросных" глин и эва-поритов. Хотя с
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.