ГЕОТЕКТОНИКА, 2015, № 1, с. 60-85
УДК 55:551.462.32(268.35+922.1)
ПОЗДНЕМЕЗОЗОЙСКИЙ МАГМАТИЗМ И КАЙНОЗОЙСКИЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ДЕФОРМАЦИИ БАРЕНЦЕВОМОРСКОЙ
КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ ОКРАИНЫ: ВЛИЯНИЕ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДНОГО ПОТЕНЦИАЛА
© 2015 г. Э. В. Шипилов
Полярный геофизический институт Кольского научного центра РАН, 183010, г. Мурманск, ул. Халтурина, д. 15, e-mail: shipilov@pgi.ru Поступила в редакцию 23.11.2013 г.
В статье акцентируется внимание на двух тектоно-геодинамических факторах, внесших наиболее заметный вклад в трансформацию литосферы и перераспределение углеводородного потенциала Баренцевоморской континентальной окраины — это юрско-меловой базальтоидный магматизм и кайнозойские тектонические деформации. Рассмотрены проявления юрско-мелового базальтоид-ного магматизма в осадочном чехле Баренцевоморской континентальной окраины, зафиксированные различными методами геологических и геофизических исследований. Установлено, что "аномальные сейсмические горизонты", обусловленные базальтоидными интрузиями — силлами, насыщают разрез терригенных отложений и в плане прослеживаются от архипелага ЗФИ в виде языка далеко на юг вдоль Восточно-Баренцевской троговой системы, придерживаясь полосы ее депоцен-тра с трансформированной утоненной земной корой. Оконтурен ареал распространения Баренце-воморской магматической провинции. Результаты сейсмостратиграфического анализа и определения возраста проявлений базальтоидного магматизма с большой вероятностью указывают на то, что формирование и рост локальных структур рассматриваемых месторождений углеводородов (УВ), впрочем, как и самого Штокманско-Лунинского порога, и процесс интрузивной магматической деятельности проистекали практически одновременно. Второй, не менее значимый, "мультитектони-ческий" стрессовый для окраины фактор связан преимущественно с кайнозойским этапом ее эволюции. Обусловлен он тем, что развитие океанических бассейнов протекало в их неразрывном тектоническом и геодинамическом взаимодействии с рассматриваемой окраиной. На основе сравнительного анализа петрофизических свойств пород островной и континентальной периферии Баренцевоморского шельфа выявлены их существенные различия, свидетельствующие об интенсификации тектонических процессов в северо-западном сегменте окраины, что непосредственным образом отразилось на условиях распределения УВ потенциала.
Ключевые слова: Баренцевоморская континентальная окраина, тектоно-геодинамические факторы, сейсмические данные, базальтоидный магматизм, тектонические деформации, углеводородный потенциал
DOI: 10.7868/S0016853X1501004X
ВВЕДЕНИЕ
Баренцевоморская континентальная окраина от других окраин пассивного типа отличается наиболее обширным шельфовым пространством, гигантской мощностью осадочных образований, заполняющих ее впадины и прогибы, и уникальной тектонической позицией. Своим внешним, почти прямоугольным, выступом она вдается в окружающее с запада и севера глубоководное океаническое пространство, занятое соответственно Норвежско-Гренландским и Евразийским бассейнами (рис. 1). И в этой связи край континента находится под воздействием двух,
практически взаимно перпендикулярных, раскрывающихся спрединговых геоструктур океана.
Современная структура осадочного чехла и консолидированной коры региона формировалась в течение последних 700—800 млн лет. Этот отрезок геологического развития может быть подразделен на три основных этапа [16, 30, 52]. Первый наиболее длительный этап, охватывает конец неопротерозоя и весь палеозой. Он соответствует отрезку времени, в течение которого завершился распад Родинии и проходило становление последней Пангеи. Второй этап позд-непермско-раннеюрский, отвечает времени су-
ществования Пангеи в качестве единого суперконтинента, ограниченного со всех сторон зонами субдукции. Третий этап юрско-кайнозой-ский, распадается на два подэтапа — юрско-мело-вой и позднемеловой—кайнозойский, отвечающих формированию соответствующих генераций молодых океанических спрединговых бассейнов Арктики при распаде Пангеи.
Последний этап, по существу, и является предметом рассмотрения, т.к. в этот отрезок времени был сформирован нынешний тектонический облик окраины и обрисовалась картина финального распределения УВ потенциала. В контексте этого акцентируется внимание на двух, как представляется, основных, но весьма слабо освещенных в публикациях, факторах, внесших наиболее заметный вклад в трансформацию литосферы региона и его нефтегазоносности — это базальтоидный трап-повый магматизм и тектонические деформации.
В строении Баренцевоморской континентальной окраины и ее бассейнов базальтоидный магматизм играет заметную роль. Его проявления отмечены геологическим картированием в различных стратиграфических подразделениях разрезов близлежащего сухопутного (материкового и островного) обрамления исследуемого региона. Фиксируются они и по данным морских геолого-геофизических работ в осадочных комплексах ряда бассейнов. Установлено несколько стратиграфических и межформационных уровней магматизма, близкого по составу базитовым трапповым формациям: преимущественно силурийский, позднедевонско-раннекарбоновый, позднеперм-ско-раннетриасовый, юрско-меловой и кайнозойский [2, 25, 31, 34, 54, 55, 59, 62, 64-66, 68, 71, 72, 74, 75, 78, 81-84]. Но наиболее широко и отчетливо из них проявляется ареал, связанный с юрско-меловым тектономагматическим этапом. Распространение этих магматогенных образований отмечается на архипелагах Шпицберген и Земля Франца-Иосифа и окружающем их шельфе, в Южно- и Северо-Баренцевской впадинах, в троге Святой Анны и других районах (рис. 2). В этой связи представляется, что изучение этого тектономагматического фактора имеет первостепенное значение для реконструкции истории геологического развития как самой окраины, так и раннего периода становления Арктического океана [73], а также в плане его стрессового влияния на созревание Сорг в нефтематеринских толщах, фазовый состав углеводородов, формирование ловушек и скопление в них флюидов [53, 58].
Другой, не менее значимый, "мультитектони-ческий" стрессовый для окраины фактор связан преимущественно с кайнозойским этапом ее эволюции. Обусловлен он тем, что развитие океани-
ческих бассейнов протекало в их неразрывном тектоническом и геодинамическом взаимодействии с рассматриваемой окраиной. Прежде всего, в данном случае это проявляется в обособлении и оформлении Баренцевоморской шельфо-вой платформы — как объекта неотектонических преобразований в эпоху раскрытия молодых океанических бассейнов. Трансформация ее структуры происходила на фоне дробления и блокового разобщения континентальной коры (деструкция и фрактализация) сопровождавшихся мощными фазами ее аплифта, денудационного среза и эрозии. На это указывают данные о вулканизме (палеоген, неоген, квартер) окраины, развитии тек-тономорфных желобов (грабенов), современная аномальность геофизических свойств земной коры (в том числе тепловая и сейсмическая активность) и, кроме того, специфические деформации осадочного чехла [4, 13, 21—23, 26, 35, 44, 57, 63, 69, 75].
Вполне естественно предположить, что все отмеченное не могло не повлиять на физическое состояние пород фанерозойского осадочного чехла в плане изменения их коллекторских свойств и перераспределения УВ потенциала.
Многолетние исследования и интерпретационный анализ большого объема геолого-геофизических материалов позволяют, как надеется автор, дать ответы на некоторые из поднятых проблем или, по меньшей мере, конкретизировать их содержание и обозначить необходимость изучения.
Распространение базальтоидного магматизма в Баренцевоморском регионе: геолого-геофизические данные
В пределах континентальных окраин Арктики известно несколько обособленных ареалов проявления позднемезозойского базальтоидного магматизма [52, 54, 76]: Баренцевоморский, Свердрупский (Канадский Арктический архипелаг), северной оконечности Гренландии и архипелага Де-Лонга (шельф Восточно-Сибирского моря) (см. рис. 1). Однако одним из наиболее обширных является Баренцевоморский. Он охватывает архипелаги Шпицберген и Земля Франца-Иосифа (ЗФИ) и прилегающий к ним шельф (см. рис. 2).
Проявления юрско-мелового базальтоидного магматизма в осадочном чехле Баренцевомор-ской континентальной окраины зафиксированы различными методами геологических и геофизических исследований. Однако в большинстве опубликованных работ как отечественных, так и зарубежных, в качестве основных районов магматизма рассматриваются лишь его проявления, установленные на архипелагах ЗФИ и Шпицбер-
ген в ходе различных геологических съемок и бурения параметрических скважин. Соответственно, и ареал магматизма ограничивался преимущественно периметром площади занятой архипелагами.
По результатам нашей интерпретации морских геолого-геофизических данных, т.н. "аномальные сейсмические горизонты", обусловленные базальтоидными интрузиями — силлами [39, 55], насыщают разрез терригенных отложений и в плане прослеживаются от архипелага ЗФИ в виде языка далеко на юг вдоль Восточно-Баренцев-ской троговой системы [31, 54, 55, 58, 59], придерживаясь полосы ее депоцентра с трансформированной утоненной земной корой. На многочисленных сейсмических разрезах через Южно- и Северо-Баренцевскую впадины достаточно отчетливо наблюдается, как с юга на север, пакеты интрузивных базальтоидных тел занимают все более высокие стратиграфические и гипсометрические уровни в разрезе осадочного чехла. Наиболее явно они проявляются в диапазоне от перм-ско-триасового до нижнемелового комплексов (рис. 3), вплоть до экспозиции их сохранившихся от эрозии останцов (дайки) на поверхности дна моря вблизи архипелага ЗФИ (рис. 4). В пределах самого архипелага наблюдаются хорошо сохранившиеся в рельефе гривы даек (к тому же отчетливо читаемые на космоснимках), а также покровы и, кроме того, в многочисленных обнажениях (в том числе и Шпицбергена) — силлы, частые пластовые тела которых вскрыты скважинами, а нередко венчают разрезы и бронируют отложения от размыва.
Предположения о том, что "аномальные сейсмические горизонты" в разрезе осадоч
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.