ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2012, № 5, с. 471-489
УДК 551
НЕФТЕМАТЕРИНСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ НА МЕЗОЗОЙСКИХ И КАЙНОЗОЙСКИХ ОКРАИНАХ МАТЕРИКОВ. СООБЩЕНИЕ 2. НЕФТЕМАТЕРИНСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ НА ОКРАИНАХ МАТЕРИКОВ ВО ВТОРУЮ ПОЛОВИНУ МЕЛОВОГО ПЕРИОДА И В КАЙНОЗОЕ
© 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.
К нефтематеринским свитам относят толщи с концентрациями Сорг в породах от 3—5 до 15—20%. В разрезе крупных нефтегазоносных бассейнов обычно присутствуют одна или две такие толщи, которые при погружени в зону повышенных температур и давлений в течение длительного отрезка времени генерировали жидкие и газообразные УВ. Середина позднемеловой эпохи была отмечена аккумуляцией осадков с высокими содержаниями Сорг в различных районах Мирового океана. Однако поистине уникальные обстановки, благоприятствовашие накоплению сапропелевой органики, сложились на континентальных окраинах, преимущественно тех, что были обращены к океану Тетис. Одной из наиболее известных нефтематеринских свит, ответственных за генерацию жидких УВ в бассейнах Карибского региона, является формация Ла Луна. В бассейне Персидского залива главным продуцентом нефти считаются мергели и глинистые известняки формации Каждуми. В палеогене, после закрытия океана Тетис, основными регионами, где происходило формирование нефтематеринских толщ, стали окраины материков в Тихом океане. Основной пик накопления сапропелевого ОВ пришелся здесь на ранне- и среднеэоценовое время. В неогене аккумуляция неф-тематеринских осадков была связана с дельтами и подводными конусами выноса крупных рек, а также с зонами апвеллинга. В бассейнах Калифорнийского бордерленда главным продуцентом жидких УВ считаются кремнистые отложения формации Монтерей, накапливавшиеся в зоне регионального подъема глубинных вод, который был обусловлен действием холодного Калифорнийского течения.
Если "черные глины" позднеюрского и не-оком-аптского возраста накапливались в относительно узких рифтовых прогибах или в эпиконти-нентальных морях, то во второй половине мелового периода, начиная с альба и кончая кампаном, зонами их аккумуляции стали различные, в том числе абиссальные районы Мирового океана, где сложились особенно благоприятные условия. Примером могут служить породы мелового возраста, обнажающиеся в западных районах Греции в надвиговом поясе Пандос и Ионика. В основании разреза здесь залегают эвапориты нижнего и среднего триаса, которые перекрыты карбонатными породами позднетриасового и юрского возраста, в том числе известняками Аммонитико Росса. В разрезе вышележащей карбонатной толщи Вигла среди микритовых известняков с прослоями кремней выделяются многочисленные пропластки (5—10 см) мергелей и известковых глин, обогащенных ОВ. Эта часть толщи известна как Вигла Шейл Мем-бер. В двух горизонтах Б81 и Б82 фиксируются очень высокие концентрации Сорг, 44.5% и 28.9% соответственно. При этом изотопный состав органического углерода колеблется от —27.2 до —24.2%о
513С. Отложения в составе нижнего горизонта (Б82) накапливались в конце раннеальбского — начале среднеальбского интервала времени [КагаМЫоз й а1., 2004]. В Атлантическом океане ему соответствуют осадки, отложенные в короткий период господства у дна аноксических условий.
Это событие, известное как событие Пакье или ОАЕ 1, проявилось и в ряде других районов, в том числе на окраине Перу в Тихом океане, где альб-ские отложения представлены известняками и битуминозными мергелями свит Пананга и Муэрто. Эти отложения с несогласием залегают на породах палеозоя и перекрыты терригенными породами мела и палеоцена. Битуминозные мергели и известняки Муэрто рассматриваются в Перу в качестве нефтематеринских образований [БИат й а1., 2005].
На рубеже раннего и позднего мела основными районами аккумуляции сапропелевого ОВ стали окраины континентов, располагавшиеся в разных районах Мирового океана. Однако в полной мере эти процессы реализовались на окраинах материков в океане Тетис, который простирался в субширотном направлении на тысячи километров в при-
А 1 02
Рис. 1. Осадочные бассейны, где происходила аккумуляция альбских и позднемеловых нефтематеринских отложений. а — альб-турон; б — сенон.
экваториальной части нашей планеты, где господствовали обстановки, характерные для зон семиаридного и субтропического климата. На протяжении позднеальбского — туронского интервала времени здесь сформировались отложения, которые обеспечили генерацию жидких УВ в ряде крупнейших нефтегазоносных бассейнов современности (рис. 1).
Основной толщей, генерировавшей УВ нефтяного ряда в бассейне Персидского залива, считаются породы свиты Каждуми. В пределах Главного нефтяного поля Ирана, расположенного в южной части Загросской впадины и включающего несколько гигантских месторождений, они залегают на глубинах 3000—5000 м. Это толща переслаивания темно-серых мергелей и глинистых известняков, содержащих фауну планктонных глобигерин и радиолярий, согласно которым они имеют альб-ский, возможно, альбско-раннесеноманский возраст. В юго-западных районах Ирана разрез Каж-думи образован черными битуминозными глинами с подчиненными прослоями темных глинистых известняков (рис. 2). В нижней части толщи обычным минералом является глауконит. Мощность мергелей Каждуми колеблется от 210 до 300 м. На площади Дариус, расположенной в акватории
Персидского залива, для свиты Каждуми характерно переслаивание мергелей и глин с известняками, отложенными в неритовых обстановках. Впрочем, здесь также присутствуют прослои песчаников. На соседней площади Сирус песчаниками сложена пачка толщиной до 40 м. Глины и мергели Каждуми прослеживаются через всю акваторию Персидского залива вплоть до побережья Омана, где их мощность сокращается до 130 м. В породах были найдены многочисленные остатки орбито-линид, присутствие которых подтверждает преобладание неритовых обстановок седиментации.
Отложения свиты Каждуми содержат Сорг в количестве от 3 до 6% и рассматриваются в качестве самого богатого в регионе источника УВ [Borde-nave, Burwood, 1995]. В пользу этого свидетельствуют значения коэффициента SPI, превышающие в них 25 т/м3. В составе ОВ фиксируются высокие концентрации серы, от 5 до 7%. Часть этой серы вместе с генерированными битумоидами поступала в залежи Главного продуктивного поля, нефти которых обогащены этим элементом. Масштабная миграция битумоидов из пород формации Каждуми совпала с главной орогенной фазой в Загросе, т.е. 8 млн лет назад, и продолжалась весь период формирования молассового комплекса Агха Жари
Рис. 2. Положение основных нефтематеринских свит — Саргелу, Каждуми и Пабдех — в мезозойско-кайнозойской части разреза Месопотамского передового прогиба (бассейн Персидского залива), по [James, Wynd, 1965].
I —конгломераты и брекчии; 2 — песчаники; 3 — переслаивание песчаников и глин; 4 — алевролиты; 5 — глины и мергели, 6 — известняки; 7 — известняки глинистые; 8 — известняки кремнистые; 9 — доломиты; 10 — гипсы и ангидриты;
II — каменная соль; 12 — зона отсутствия отложений.
s
H
о и о
M
s л
S
Я
о и
и
W
к Е
и
S
о
О
И
Е
и %
Я
m
е
н
и
H m ►и S Я О
m
0 ä
1
m Я
U>
в Месопотамском прогибе [Bordenave, 2002]. В заливе Десфуль, где сконцентрировано до 85% запасов нефти, выявленных в Загросской зоне, потоки УВ поднимались почти вертикально по разломам из нефтепроизводящей толщи Каждуми к вмещающим известнякам Сарвак и Асмари. Согласно М. Борденав, 95% всех запасов нефтяных УВ, сосредоточенных в предгорьях зоны Загрос, были генерированы мергелями Каждуми. В северной части Месопотамского прогиба (зона Лурестан) породы свиты не содержат больших количеств ОВ и не были способны генерировать большие количества УВ.
В Арабских Объединенных Эмиратах возрастным аналогом Каждуми является карбонатно-гли-нистая свита Шилаиф (мощность 171 м), характе-ризщующаяся цикличным строением. В основании каждого циклита, толщина которых меняется от 15 до 50 м, залегают тонкозернистые, темно-коричневые (до черных) битуминозные известняки. Они сменяются глинистыми коричневыми битуминозными известняками, содержащими большое количество остатков Pithonella sp., раковин фора-минифер, моллюсков и следы биотурбаций. В соседнем Оманском бассейне альб-сеноманские отложения представлены карбонатной толщей На-тих (Вазия), содержащей горизонты битуминозных глинистых известняков и песчаников мощностью от 344 до 450 м.
Одной из наиболее богатых ОВ осадочных толщ, сформировавшихся на окраинах материков в мезозое, являтся свита Ла Луна. Породы этой формации рассматриваются в качестве основного нефтематеринского комплекса в бассейнах Южной Америки в Карибском море. Как полагают многие исследователи [Castillo, Mann, 2006], породы свиты Ла Луна генерировали большую часть УВ (до 98%), заключенных в залежах Маракаибского бассейна. В разрезе осадочного чехла этого бассейна известковые глины и мергели Ла Луна залегают на массивных известняках свиты Марака верхнего альба, которые включают горизонты "черных глин", формировавшихся в приливно-отливных зонах (мощность 10—15 м). Мергели Ла Луна, накапливавшиеся в конце альба и сеномане, в высокой степени обогащены органическим материалом Сорг от 2 до 16%, (в среднем 4.5%). Соотношение пристана к фитану больше 1. Количество УВ (С15+), извлекаемых из этих отложений, составляет около 2.500 частей на млн, что свидетельствует об их высоком нефтегенерационном потенциале. Значения H/I в породах Ла Луна, которые в настоящее время залегают на гл. 3—4 км и уже продуцировали огромное количество битумоидов, остаются высокими — от 156 до 220 мг УВ/г Сорг [Sweeney et al., 1995].
Согласно данным газовой хроматографии, в составе битумоидов преобладают циклоалканы, что указывает на морской фитопланктон как исходный источник ОВ. Присутствуют также алканы с
длинной углеродной цепочкой, С15-С19. Преобладание С27 над С29, относительно низкое содержание С19 и С20-дитерпенов и присутствие гопанов, наряду с составом фоссилизированных остатков, свидетельству
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.