УДК 533.98.061.12/.17
© Е.А. Бакай, 2011
Оценка перспектив нефтегазоносности Туруханского поднятия Восточной Сибири
Е.А. Бакай
(МГУ им. М.В. Ломоносова)
Estimation of petroleum potential of Turukhansk Uplift (Eastern Siberia)
E.A. Bakay (Lomonosov Moscow State University)
Some noncommercial fields of oil and gas and natural bitumen shows are discovered in Turukhansk Uplift area. There are no commercial hydrocarbon pools in the north-west part of Siberian Platform. Source rocks investigation is one the key positions in petroleum system study Hydrocarbons of Vendian and Cambrian pools of Turukhansk area were not generated by Riphean source rocks. They are likely to be generated by the Vendian and Cambrian source rocks of adjacent depressions.
Ключевые слова: Туруханское поднятие, битумы, нефтематринские толщи, органическое вещество, хромато-
масс-спектрометрия.
Адрес для связи: bakay_lena@inbox.ru
Северо-западная часть Сибирской платформы остается одной из наименее изученных в Восточной Сибири. Несмотря на то, что здесь в пределах Туруханского поднятия выявлены несколько небольших залежей углеводородов, а также поверхностные нафтидопроявления, вопрос о промышленной нефтегазоносности этого региона остается открытым. Безусловно, одним из ключевых аспектов при оценке перспектив является определение вероятных источников углеводородов.
Туруханское поднятие входит в состав Турухано-Норильской гряды, которая протягивается вдоль западного края Сибирской платформы (рис. 1). Строение гряды осложнено системой продольных разломов вертикальной амплитудой до 3 км, часть из которых, вероятно, имеет надвиговую кинематику. Предполагается, что окончательное формирование Турухано-Норильской гряды связано с заключительным этапом развития герцинской складчатой системы Западной Сибири в раннетриасовое время [1]. Осадочный чехол в пределах этого поднятия представлен отложениями верхнего протерозоя и палеозоя, местами перекрытыми туфо-лавовой толщей нижнего триаса. Практически весь стратиграфический диапазон доступен для изучения в естественных обнажениях. В нижнем течении р. Нижней Тунгуски по берегам для изучения доступны отложения рифея, венда и кембрия. Коллекция образцов тер-ригенных и карбонатных пород рифея, венда и кембрия, собранная в ходе геологических экспедиций МГУ в 2008 и 2009 г. в район нижнего течения р. Нижней Тунгуски, стала основой для геохимических исследований битумов и уточнения характеристик нефтематеринских толщ.
Разрез верхнего протерозоя Турухан-ского района представлен терригенно-карбонатными отложениями толщиной до 4400 м и подразделяется на следующие
гусскую; деревнинскую; нижнетунгусскую; шорихинскую; миро-едихинскую; туруханскую; речкинскую и дурномысскую (рис. 2). При этом последние две выделяются условно и могут являться стратиграфическими аналогами верхов мироедихинской и туру-ханской свит [2].
Отложения рифея перекрываются породами платоновской свиты представленными в основном доломитами, за-
легают на отложениях рифея с угловым несогласием, глубоким размывом и часто с песчаниками в основании. Костинская свита (Cm1_2), согласно перекрывающая платоновскую, сложена главным образом массивными кавернозными доломитами. Верхнюю часть среднего кембрия (майский ярус) составляет залегающая на костинской свите пестроцветная глинисто-карбонатная летнинская свита. Отложения верхнего кембрия выделены в усть-пелядкинскую свиту, согласно перекрывают отложения летнинской и представлены водорослевыми и оолитовы-
свиТЫ: сгрельног°рскую; ЖШК; qrxoTyH- рис. 1. Основные тектонические элементы Сибирской платформы [9]
толщ, определение степени преобразованности органического вещества и построение корреляций типа нефть - нефтема-теринская порода позволяют установить стратиграфическое и площадное расположение источников углеводородов, оценить время генерации и реконструировать генеральные направления миграционных потоков. Это создает основу для оценки перспектив обнаружения новых скоплений нефти и/или газа в отложениях конкретного возраста.
Одним из важнейших параметров материнской толщи является концентрация рассеянного в ней органического вещества или чаще углерода органического происхождения Сорг. Этот параметр определяет не только объем генерированных углеводородов, но и возможность их эмиграции из материнской толщи. Только при Сорг > 0,1 % в карбонатных породах
и Сорг>0,2
Рис. 2. Литолого-стратиграфический разрез рифея, венда и кембрия Турухан-ского поднятия (составлен автором с использованием данных работ [2, 3])
ми известняками с прослоями пестроцветных глинистых известняков и доломитов (см. рис. 2) [2].
В рифейских породах Туруханского поднятия значительных нефтегазопроявлений не установлено. Битумопроявления по р. Нижней Тунгуске в разрезе рифея приурочены к шорихин-ской свите.
Нефтегазопроявления из нижней подсвиты платоновской свиты установлены на Сухотунгусской площади. В скважинах получены притоки нефти, а также газ углеводородного состава с высоким содержанием гелия. Кроме нефтепроявлений в базальных горизонтах платоновской свиты, в ее карбонатной части разреза зафиксированы вязкие битумы. К этой части разреза приурочены газопроявления на Нижне-Летнинской площади. На Володинской площади открыта газовая залежь небольших размеров в отл оже-ниях платоновской свиты. Газовый фонтан получен из кровли ко-стинской свиты в своде Подкаменной структуры [4, 5]. К верхней части костинской свиты (Ст1-2) в обнажении на р. Нижней Тунгуске приурочена разрушенная нефтяная залежь (рис. 3).
Таким образом, открытые месторождения и многочисленные битумопроявления в обнажениях свидетельствуют о наличии в разрезе работающих нефтяных систем. Выделение материнских
в глинистых происходит десорбция битумоидов, и они способны к эмиграции. Поэтому указанные значения Сорг можно принять за нижнюю концентрационную границу нефтематеринской породы [6].
В разрезе Туруханского поднятия (см. рис. 2) в рифее известны уровни, обогащенные органическим веществом: аргиллиты верхней части стрельногорской свиты (регионально распространены на западе платформы); аргиллитовые пачки деревнинской свиты; нижнетунгусская свита, представленная глинисто-карбонатными породами. По результатам пироли-тических исследований коллекции образцов концентрации органического вещества в верхней части стрельногорской свиты составляют 0,3-1 %, в отдельных образцах достигают 2,5; 3,3 и 4,2 %. Для маломощных прослоев аргиллитов дерев-нинской свиты содержание органического вещества изменяется от 0,1 до 0,3 %. Нижнетунгусская свита в районе нижнего течения р. Нижней Тунгуски характеризуется Сорг=0,1-0,2 %. Наибольшие средневзвешенные концентрации (Сорг>0,5 %) относятся к западной окраине платформы [3]. В кровле рифея известны два уровня развития потенциально материнских толщ: верхнемироедихинский (существенно аргиллитовый) и речкинско-дашкинский (существенно карбонатный). Среднее значение Сорг<0,3 % [3]. Платоновская свита верхнего венда - нижнего кембрия (и ее аналоги) распространена на значительном пространстве платформы. Преобладающие значения Сорг=0,1-0,2 %. Темные пачки карбонатной костинской свиты (тойонский ярус нижнего кембрия совместно с амгинским ярусом среднего кембрия) пред-
Рис. 3. Битумы в отложениях костинской свиты кембрия (р. Нижняя Тунгуска, Туруханское поднятие, обнажение N1-26)
ставляют собой возрастной аналог куонамской свиты Юдомо-Оленекской фациальной зоны востока платформы и ее аналогов. На Володинской и Голоярской площадях Туруханского района в этих отложениях толщиной до 40 м Сорг=0,2-0,6 %. На уровне майского яруса среднего и верхнего кембрия нефтегазоматерин-ские свиты развиты лишь на севере платформы и крайнем юго-востоке. В верхнем кембрии обогащена так называемая глиптаг-ностидовая толща (по присутствию массовых остатков Glypthag-nostus), составляющая нижнюю половину разреза верхнего кембрия. В областях ее развития в среднем Сорг=0,3 - 0,5 %, вне участков развития среднее значение Сорг едва превышает 0,1 % [3].
Таким образом, в Туруханском районе наиболее обогащенными органическим веществом во всем изученном диапазоне являются стрельногорская и нижнетунгусская свиты рифея. Основные битумные скопления приурочены к отложениям костинской свиты нижнего-среднего кембрия и в меньшей степени к отложениям шо-рихинской свиты рифея.
Сравнение битумоидов (растворимая часть органического вещества) нефтематеринских толщ с битумами осуществлялось по распределению биомаркеров - ациклических углеводородов (нормальные и изо-алканы - результаты хроматографии) и в большей степени алициклических (стерановые и гопановые - результаты хромато-масс-спектрометрии).
Битумоиды стрельногорской свиты характеризуются бимодальным распределением нормальных алканов. Максимумы нормальных алканов в средне- (п-С15-п-С20) и высокомолекулярных (п-С21-п-Сз4) областях приходятся соответственно на п-С17 и n-C26. Низкомолекулярный максимум свидетельствует о фито-планктонном (водорослевом) исходном органическом веществе. Максимум в более высокомолекулярной области, возможно, объясняется значительным участием донных бурых водорослей.
Особенность органического вещества, выраженная в бимодальном распределении алканов, фиксируется только в битумах свиты линок и не прослеживается в вышележащих отложениях, что не дает возможности рассматривать стрельногорскую свиту в качестве источника битумов Туруханского поднятия. По мнению ряда исследователей, источником полупромышленных залежей нефти и газа в венде-кембрии и многочисленных нафтидо-проявлений Туруханского района является нижнетунгусская свита [3, 7].
В образце битумоида нижнетунгусской свиты наблюдается ряд нормальных алканов от n-C^ до П-С33, распределение которых одномодальное с максимумом в относительно низкомолекулярной области, приходящимся на n-C^. Среди изо-алка-нов фитан (Ph, г-С19) преобладает над пристаном (Pr, i-C20). Отмеченные особенности характерны для морского органического вещества, сформировавшегося в относительно восстановительной обстановке [8].
В распределении нормальных и изо-алканов образц
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.