ОКЕАНОЛОГИЯ, 2007, том 47, № 1, с. 116-128
МОРСКАЯ ГЕОЛОГИЯ ^
УДК 553.98.041:55124
СЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ БАССЕЙНЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ШЕЛЬФА ВОСТОЧНОЙ АРКТИКИ
© 2007 г. В. Е. Хаин, И. Д. Полякова
Геологический институт РАН, Москва Поступила в редакцию 12.01.2006 г.
На широком шельфе Восточной Арктики распространены многочисленные рифтогенные структуры разного возраста и ориентировки. На тектонической схематической карте отражены главные структурные элементы верхнего брукского (мел-кайнозой) комплекса, через который просвечиваются контуры элсмирских (поздний девон-юра) структур, наиболее обогащенных углеводородными ресурсами в рассматриваемом регионе. В верхнем комплексе выделены три крупных седиментаци-онных бассейна: Вилькицкого - Северо-Чукотский, Южно-Чукотский и Восточно-Чукотский, разделенные Центрально-Чукотским поднятием, активно функционировавшим на элсмирском этапе. По аналогии с территориями, изученными не только на шельфе, но и на континентальном склоне, конкретно для каждого из трёх бассейнов представлены модели образования и накопления углеводородов, на основании чего намечены предположительно перспективные зоны газо- и нефтегазо-накопления.
ВВЕДЕНИЕ
Из-за трудной доступности региона и по этой причине недостаточности фактического материала проблема изучена слабо. Относительно недавняя геолого-геофизическая информация (два субпараллельных трансекта, проходящие через Берингов пролив и шельфы Берингова и Чукотского морей [9], сейсмические пересечения трога Кувае-ва на юге Чукотского и широтного трога на севере Восточно-Сибирского морей [7, 8], результаты магнито- и гравиметрических исследований, а также бурения на американском шельфе Чукотского моря) позволила уточнить тектоническую схему региона и попытаться реконструировать геодинамические обстановки на востоке Арктики. Цель настоящего исследования состояла в том, чтобы полученные результаты использовать по аналогии с хорошо изученными прибрежными площадями Мирового океана и палеошельфов современной суши для выделения предполагаемых зон газо- и нефтегазонакопления в конкретных седиментаци-онных бассейнах Чукотского и Восточно-Сибирского морей.
Несмотря на ледовую обстановку, сохраняющуюся на значительной площади этих морей большую часть года, активизация геолого-геофизических работ на их шельфе становится все более целесообразной, поскольку и здесь в ближайшем будущем затраты на поиски и разработку месторождений нефти и газа будут вполне компенсироваться все возрастающими мировыми ценами на углеводородное сырье. Открытие нефтегазовых месторождений не только создаст предпосылки к развитию самого отдаленного от центра северо-
восточного угла России, но также обеспечит топливом корабли Североморского пути и предоставит возможности дополнительного экспорта углеводородного сырья. Оптимистическому развитию геолого-экономического сценария региона будут способствовать также наметившиеся изменения климата в сторону его потепления.
Рассматриваемый регион представляет собой часть Гиперборейской платформы, именуемой Л.П. Зоненшайном и Л.М. Натаповым Арктидой, имеющей докембрийский кристаллический фундамент. Изменение мощностей, состава и возраста пород от протерозойского ядра к югу, очевидно, отражает разрастание и омоложение континентальной коры в этом направлении [10]. В ней на территории шельфа Чукотского и ВосточноСибирского морей, особенно в их южной части, доминируют фанерозойские структуры, среди которых и такие крупные как Новосибирско-Чу-котская покровно-складчатая система. Она отделена от Верхоянско-Колымской складчатой системы узкой и напряженно дислоцированной Южно-Анюйско-Ляховской офиолитововой суту-рой [1] (рис. 1).
В составе фанерозойских отложений выделяются три главных сейсмо-стратиграфических комплекса: нижнепалеозойско-девонский, верх-недевонско (в некоторых районах каменноуголь-но)-нижненеокомский и меловой-кайнозойский. Они соответствуют по возрасту франклинскому, элмирскому и брукскому комплексам северной Аляски, названия которых используются многими исследователями при сравнении разрезов восточного сектора Арктики (рис. 2). Разрез слагают преимущественно терригенные отложения,
о
К и А
н о а о
4
5 ü
н
о g
4
О
К> О
о о
0 И И S 2 И Д
1 Ä С S
о
Д Д № нч
И И Ä
о
о
И »
Д №
я
И
4
0
я
И
1
5 и
№
нч Д
И
0
1 И
4 Ä
со о
Д о
о Д
о
0
1
160°W
Рис. 1. Схематическая тектоническая карта осадочного чехла континентальной окраины Чукотского и Восточно-Сибирского морей. Составлено с использованием материалов H.A. Богданова, Ю.К. Бурлина, И.С. Грамберга, В.В. Иванова, О.В. Ивановой, К.А. Клещева, А.О. Мазаровича, С.Ю. Соколова, О.И. Супруненко, В.С. Шеина, Ю.В. Шепелькевича, Э.В. Шипилова, A.H. Grantz, S.L. Klemperer, E.L. Miller, G.W. Moore, W.S. Nokleberg, D.W. Scholl, K.K. Sherwood и др. (1-3) - меловой-кайнозойский (брук-ский) комплекс: 1 - основные седиментационные бассейны; 2 - изогипсы (глубины в км) базального горизонта; 3 - разломы: нормальные (а), сдвиги (б), надвиги и сбросы (в), сбросы (г); (4-6) - верхнедевонско-юрский (элсмирский) комплекс: 4 - сбросы; 5 - ось трога; 6 - районы поднятий на элсмирском этапе; 7 - районы юрско-кайнозойских отложений Новосибирско-Чукотской покровно-складчатой системы; 8 - береговая линия.
Возраст
Стратиграфические эквиваленты Северной Аляски
Чукотский шельф
Литология
Сейсмо-комплексы
Фм. Губик
Сагаваниркток Фм.
Гр. Колвилл
Главные открытия нефти и газа в Арктике
о н й а К
Квартер
р
И
р
S
и р
и
м р
65
144
206
248
290
323
354
отложения отсутствуют
Гр. Нанушак Фм. Торок Фм. Пеббл. Шейн Фм. Купарук
Элпайн В. Кингак
Н. Кингак
Верхне-брукский
MBU-
Нижне-брукский
BU LCU Рифтовый
JU-----
Фм. Сэг Ривер Фм. Щублик
Фм. Фаер Крик Фм. Ивишак
Фм. Кавик Фм. Эхока
Верхне-элсмирский
PU
Нижне-элсмирский
<У
MU
Акустический фундамент
АФ
Франклин-
Кувлум (325 млнбн), Хаммерхед
Канадский Бофорт (1.1 млнбн и 12.7 трлнкфг)
Бадами (120 млнбн), о-в Флаксман Г Шредер Блафф (400 млнбн), • ]3. Сэк (300-500 млнбн) ф Терн (42 млнбн), Саурдаф (100 млнбн) (Симсон, Фиш Крик [Умиат (70 млнбн, 50 млркфг)
Ф Губик и Ю. Умиат (350-900 млркфг) ^-Валакпа (30 млркфг)
ГНиакук (65 млнбн, 30 млркфг) [Томсон (300 млнбн, 5 трлнкфг) ГКупарук (2.5 млрдбн, 1.1 трлнкфг) л Милн (220 млнбн) \ [Макинтайр (340 млнбн) ^ Элпайн (429 млнбн)
Н. Барроу (40 млрддкфг)
I
*
Прадхо Бэй и Сэг Ривер (4 млнбн) Прадхо Бэй и Шублик (250-500 млнбн)
Прадхо Бэй (12.4 млрдбн, 26 трлнкфг) Норсстар (145 млнбн) Сэнд Пайпер
Гвидир Бэй (30-60 млнбн) С. Прадхо (4 млнбн) Ивишак (Эндикот) (6 млнбн)
Лисберн Пул - Прадхо Бэй (206 млнбн, 1 трлнкфг)
Эндикот (600 млнбн, 0.9 трлнкфг) Либерти-Терн (120 млнбн)
Несогласия
MBU - среднебрукское BU - брукское LCU - нижнемеловое JU - юрское PU - пермское MU - миссисипское АФ - поверхность акустичекого фундамента
I '
3 • 9
4 10
5 11
6
7
8
2
Рис. 2. Стратиграфическая колонка Чукотского шельфа США [13]. 1 - комплексы, вскрытые скважинами; 2 - осадочное заполнение трога Ханна; 3 - песчаник; 4 - конгломерат; 5 - сланец; 6 - глина; 7 - известняк; 8 - метаморфические и магматические породы; (9-11) - месторождения: 9 - нефтяные (запасы); 10 - газовые (запасы); 11 - нефтегазовые (запасы). Сокращения: млнбн - миллионы баррелей нефти, млрдбн - миллиарды баррелей нефти, млрдкфг - миллиарды кубических футов газа, трлнкфг - триллионы кубических футов газа.
исключение представляет нижний (каменноугольный) элсмирский подкомплекс, в составе которого значительную роль играют карбонаты.
Выявление перспектив нефтегазоносности шельфа Чукотского и Восточно-Сибирского морей начнем с рассмотрения и поисков геологических аналогий среди изученных продуктивных формаций и структур береговой и островной территорий.
КРАТКИЙ ОБЗОР МАТЕРИАЛОВ ПО ГЕОЛОГИИ И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ СОПРЕДЕЛЬНОЙ СУШИ
Чукотское и Восточно-Сибирское моря окружены северным склоном Аляски, северной Чукоткой, о-вами Новосибирского архипелага. Среди отдельных островов своими размерами выделяется о-ов Врангеля. На изученных сухопутных территориях основные скопления нефти и газа связаны с двумя осадочными комплексами: эл-смирским (ранний карбон-поздняя юра) и брук-ским (апт-кайнозой) ( рис. 2).
В бассейне Северного склона Аляски существовали особенно благоприятные условия для формирования месторождений нефти и газа. К геолого-геохимическим материалам по этому бассейну неоднократно обращались советские исследователи - В.Ф. Раабен, Н.С. Толстой, Л.В. Га-лимова, В.В. Иванов, Е.В. Захаров и др. Особенное внимание было уделено образованию самого крупного в США месторождения Прадхо Бей в элсмирском комплексе. В том же комплексе залегают и несколько средних и крупных месторождений: Эндикот, Либерти-Терн, Лисберн-Пул Ивишак, Нортстар, Шублик, Сэг Ривер, Барроу. Средние и мелкие месторождения приурочены к брукскому комплексу: Алпин, Томсон, Валакпа, Умиат, Губик, Фиш Крик, Симсон, Зап. Сэк, Ба-дами и др. Среди месторождений брукского комплекса выделяется Купарук, по запасам занимающее второе место после Прадхо Бей. Основные продуктивные горизонты сосредоточены в фор-мациии лисберн (карбон), группе сэдлерочит (пермь-триас), формациях шублик (триас), кин-гак и купарук (юра), пеббл шейл и группах нэну-шак и колвилл (мел) [14].
В последнее время Монтгомери [12] изучены новые материалы на территории, охватывающей так называемые "1002 площади", которые расположены в прибрежной зоне между площадью Прадхо Бей на западе и дельтой р. Макензи на востоке. Общая оценка "для 1002 площадей" варьирует от 11.6 до 31.5 млн. баррелей нефти, среди которых к технически извлекаемым отнесены 4.8-11.8 млн. баррелей нефти. Поскольку в данном районе бурение не проводилось, предлагаемую оценку пока следует относить к гипотетической.
В бассейне Северного склона Аляски элсмирский комплекс соответствует платформенному этапу развития в раннем карбоне-поздней юре, когда осадконакопление происходило в условиях шельфа и морского мелководья с главным источником сноса, располагавшимся в Северном Ледовитом океане. По
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.