Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геологическое строение доюрского комплекса Западной Сибири по гравиметрическим и магнитометрическим данным

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Геологическое строение доюрского комплекса Западной Сибири по гравиметрическим и магнитометрическим данным"

005007760

с

Сусанина Ольга Михайловна

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ДОЮРСКОГО КОМПЛЕКСА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ ПО ГРАВИМЕТРИЧЕСКИМ И МАГНИТОМЕТРИЧЕСКИМ ДАННЫМ

25.00.10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

2 б ЯНВ 2Сч2

Москва-2012

005007760

Работа выполнена на кафедре геофизических методов исследования земной коры геологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, доцент Булычев Андрей Александрович

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Хуторской Михаил Давыдович

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Лыгин Владимир Алексеевич

Ведущая организация:

Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе

Защита состоится 22 февраля 2012 года в 14 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 501.001.64 при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, ГСП-1, г. Москва, Ленинские горы, ГЗ МГУ, зона «А», геологический факультет, ауд. 308.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (ГЗ МГУ, зона «А», 6 этаж)

Автореферат разослан 19января2012 года

Ученый секретарь диссертационного совета:

Никулин Б. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Западная Сибирь является одним из крупнейших нефтегазоносных бассейнов мира. Комплексным геолого-геофизическим изучением Западной Сибири с целью установления ее глубинного строения, выявления взаимосвязей глубинных структур с поверхностной тектоникой и закономерностями распределения месторождений углеводородов (УВ) посвящены работы C.B. Аплонова, B.C. Бочкарева, A.M. Брехунцова, A.B. Егоркина, О.Г. Жеро, Е.Г. Журавлева, В.А. Конторовича, И.И. Нестерова, В.В. Поспелова, H.H. Ростовцева, JLB. Смирнова, B.C. Суркова, Э.Э. Фотиади и многих других. Несмотря на кажущуюся полноту изученности региона, количество вновь открываемых месторождений в осадочном чехле с каждым годом лишь уменьшается. Повышенное внимание стало уделяться изучению перспективности пород доюрского комплекса (ДЮК) Западной Сибири. Первые нефтепроявления из отложений фундамента были получены еще в 50-е гг. XX века. С тех пор и по сей день интерес к изучению ДЮК не ослабевает, а только усиливается в связи с тем, что породы фундамента могут рассматриваться в качестве резерва для восполнения запасов углеводородного сырья в ближайшие десятилетия.

С этой точки зрения, наиболее перспективной является Приуральская часть Западной Сибири, где мощность осадочного чехла не превышает 1.5-2 км. В то же время степень изученности наиболее часто применяемым методом геофизики - сейсморазведкой - остается здесь довольно низкой (региональные профили и 2D-cbeMKa отдельных площадей разных лет). В силу этого возникает необходимость обратиться к данным региональных гравитационных и магнитных съемок, которыми обеспечена вся представляющая практический и научный интерес территория.

Цель диссертации. Изучение особенностей геологического строения и перспектив нефтегазоносности доюрских образований Приуральской части Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО).

Основные задачи работы:

-обработка, анализ и интерпретация больших массивов цифровых массивов аномальных гравитационного и магнитного полей, структурных поверхностей и данных бурения;

-создание и совершенствование методики комплексной интерпретации геолго-геофизических данных с целью выявления сложнопостроенных объектов и ловушек УВ доюрского фундамента по комплексу геофизических методов;

-построение непротиворечивой тектонической модели региона, с точки зрения всего объема имеющихся геолого-геофизических данных и современных представлений о развитии нефтегазоносных бассейнов;

-ранжирование изучаемой территории по степени нефтегазоперспективности отложений фундамента.

Методы исследования и фактический материал. Площадь исследования составила 497 тыс км2. Диссертационная работа базируется на анализе государственной гравиметрической карты в редукции Буге (плотность промежуточного слоя 2.67 г/см3) масштаба 1:200 ООО и государственной магнитометрической карты масштаба 1:50 000. Кроме того, использованы существующие на настоящий момент региональные структурные карты по отражающим горизонтам (ОГ) А (подошва осадочного чехла) и Б (кровля баженовской свиты). Проанализированы материалы полевого описания керна более 700 глубоких скважин, вскрывших образования ДЮК.

Методы исследования заключались в интерпретации потенциальных полей (расчет трансформант с целью разделения полей на составляющие, связанные с основными особенностями строения земной коры изучаемого региона; построение эффективных петрофизических моделей, двумерное плотностное моделирование), применении алгоритмов классификации для анализа комплексной геолого-геофизической информации, использование метода Монте-Карло для статистической оценки ресурсов.

Научная новизна диссертации:

-уточнена схема тектонического строения рассматриваемой территории по анализу комплекса гравитационного и магнитного полей и их трансформант;

-предложена схема вещественного состава отложений ДЮК, согласованная с основными чертами геологического строения исследуемого региона;

-выбран и обоснован набор трансформант потенциальных полей, информативных для создания многопараметрических моделей зон, перспективных на наличие скоплений УВ;

-с учетом структурного, палеоструктурного и петрофизического факторов рассмотрены перспективы нефтегазоносности отложений ДЮК, выделены наиболее перспективные участки для поисков залежей УВ.

Практическая ценность и реализация работы. Предлагаемый подход к изучению ДЮК позволил уточнить существующие представления о строении региона, выделить нефтегазоперспективные зоны в кровельной части ДЮК и дать вероятностную оценку их ресурсов. По аналогии с уже открытыми месторождениями автором обосновывается нефтегазоперспекгивность пород ДЮК по комплексу геолого-геофизических данных и даются рекомендации по поискам залежей УВ.

Подтверждаемость полученных результатов заключается в открытии в 2011 году в пределах исследуемой площади двух залежей УВ в отложениях ДЮК. Территориально они приходятся на перспективные зоны, выделенные по предлагаемой методике.

Защищаемые положения:

-новая тектоническая схема Приуральской части ХМАО, составленная на основе комплексного анализа геолого-геофизических данных;

-методика комплексной интерпретации геолого-геофизических данных с применением многомерного статистического анализа , для прогнозирования перспективных на наличие скоплений УВ зон фундамента;

-схема перспективных зон и участков для проведения геологоразведочных работ на нефть и газ в интервале доюрского комплекса фундамента.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и публиковались в материалах следующих конференций: Всероссийская конференция молодых специалистов в области геологии и геофизики «ГЕОПЕРСПЕКТИВА-2009» (Москва, 2009), XVI и XVII Международные конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов» (Москва, 2009, 2010), VII Международная научно-практическая конференция молодых специалистов "ГЕОФИЗИКА-2009" (Санкт-Петербург, 2009), 12-ая и 13-ая научно-практические конференции по проблемам комплексной интерпретации геолого-геофизических данных при геологическом моделировании месторождений углеводородов «ГЕОМОДЕЛЬ» (Геленджик, 2010, 2011).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 2 научных статьях, опубликованных в российских реферируемых журналах, рекомендованных ВАК, и 6 тезисах докладов.

В работе, опубликованной в соавторстве с Д.А. Гилод и A.A. Булычевым, автору принадлежат постановка задач, участие в сборе фактических данных, геологическом анализе материалов и обобщении полученных результатов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав основного текста и заключения. Работа изложена на 162 страницах машинописного текста, включая 68 рисунков, 17 таблиц, список использованных источников из 93 наименований.

Автор выражает огромную благодарность научному руководителю, д.ф.-м.н., профессору А.А.Булычеву за консультации, помощь и оценку результатов диссертационных исследований. Автор выражает благодарность и глубочайшую признательность главному геологу ЗАО «Пангея», к.г.-м.н. О.А.Смирнову. Искреннюю благодарность автор выражает Д.А. Гилод, Т.Б. Соколовой, И.В. Лыгину, Л.А. Золотой за помощь, критические замечания и

ценные советы. Особую благодарность автор выражает коллегам из ЗАО «Пангея» А.Н Зайцеву и М.Б.Лурье.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении освещена актуальность работы, обозначена цель, сформулированы основные задачи, научная новизна, защищаемые положения и практическая значимость.

Глава 1. Краткая геолого-геофизическая характеристика района

работ

Приведены основные сведения, необходимые для дальнейшего анализа материала и получения выводов по теме диссертационной работы.

1.1. Геологическое строение района работ

Дан обзор геологического строения района работ по результатам проведенных разными авторами исследований.

1.1.1. Стратиграфия

Породы ДЮК отличаются широким диапазоном изменения возраста и вещественного состава, для них характерна сильная пространственная изменчивость. Стратиграфическая принадлежность пород изменяется от докембрия до триаса включительно. Доюрские осадочные и осадочно-вулканогенные отложения слабо и крайне неравномерно изучены бурением. Скважины, в основном, сосредоточены в сводах мезозойских структур, где доюрские породы подавляющим большинством скважин вскрыты на очень небольшую глубину (первые десятки метров). Фундамент плиты прорван разновозрастными интрузивными породами ультраосновного, основного, среднего и кислого состава. Исходя из этого сложно судить о распределении пород ДЮК в целом по площади исследований.

Стратиграфия отложений осадочного чехла изучена лучше.

1.1.2. Тектоника

В настоящее время составлено более 50 тектонических схем фундамента Западно-Сибирской плиты, основанных на одном и том же фактическом материале, но противоречащих друг другу в деталях, а иногда и в принципе. Связано это, с одной стороны, с недостаточностью фактического материала, с другой стороны, с тем, что не существует единого комплексного методического подхода к интерпретации геолого-геофизических материалов. По всей вероятности, использовались, в основном, наблюденные гравитационное и магнитное поля, но не был проведен их структурный анализ, в результате чего разными авторами могут быть даны различные интерпретации.

В работе приведено сопоставление наиболее известных тектонических схем под редакцией B.C. Суркова, B.C. Бочкарева, В.В. Харахинова, В.И. Шпильмана. Кратко освещены представления C.B. Аплонова, Г.А. Габриэлянца по истории развития Западной Сибири.

В тектоническом отношении район исследований приходится на зону сочленения разновозрастных блоков земной коры: каледонид Казахстана с герцинидами Урала и центральной части Западной Сибири.

1.1.3. Нефтегазоносные комплексы

В нефтегазоносном отношении район исследований расположен в пределах Приуральской, Красноленинской и Фроловской нефтегазоносных областей (НТО). По данным бурения в пределах исследуемой территории выявлены залежи УВ в отложениях мела, юры и доюрских образований. Основные нефтегазоносные комплексы (НТК), выделяемые в разрезе осадочного чехла Западно-Сибирского мегабассейна, следующие: нижнеюрский, среднеюрский, васюганский, абалакский, баженовский (и его аналоги), ачимовский, неокомский, апт-альбский, сеноманский, турон-сенонский.

Непосредственно в породах ДЮК уже открыты промышленные месторождения нефти и газа в терригенно-карбонатных отложениях палеозоя (уникальное Ханты-Мансийское месторождение), в осадочных и эффузивно-осадочных отложениях триаса (Рогожниковское месторождение), в коре

выветривания выступов фундамента (месторождения Шаимского и Красноленинского нефтегазоносных районов), что может свидетельствовать об потенциальной высокой нефтегазоперспективности отложений ДЮК.

Скопления УВ в породах ДЮК могут образовывать либо самостоятельные залежи в кровле фундамента, либо единые резервуары с базальными горизонтами осадочного чехла, в случае наличия их гидродинамической сообщаемости. На возможность формирования залежей в глубоких горизонтах фундамента указывает открытое Малоичское месторождение.

1.2. Геофизическая изученность

Территория ХМАО покрыта неравномерной сетью региональных сейсмических профилей, особенно редко расположенных непосредственно в Приуральской части ХМАО. По данным сейсморазведки и бурения построены региональные структурные карты по основным ОГ: А, Б, М (апт), Г (сеноман).

В то же время имеются государственные гравиметрическая (масштаб 1:200 000) и магнитометрическая (масштаб 1:50 000) карты с полным покрытием территории, но ранее мало используемые при решении геологических задач. Плотностные и магнитные свойства пород, как-осадочного чехла, так и фундамента остаются достаточно слабо изученными, особенно их пространственная и вертикальная изменчивость.

Глава 2. Методика интерпретации гравитационного и магнитного

полей

Глава посвящена изложению различных аспектов интерпретации полей, нацеленной на выявление основных особенностей глубинного строения региона.

2.1. Выраженность тектонических структур и залежей УВ в потенциальных полях

Анализ наблюденных гравитационного и магнитного полей, а также их трансформант, показал, что для рассматриваемой территории характерны

обратные соотношения между аномалиями полей и структурами фундамента, выявленными по сейсмическим данным. Фундамент плиты имеет гетерогенное строение и сложную историю развития, что обеспечивает принципиально разный характер наблюдаемых аномальных полей.

В западной (Восточно-Уральской) части формирование блоков земной коры кислого состава сопровождалось гранитным магматизмом, потому они отображаются в потенциальных полях зонами относительно пониженных значений и выражены в рельефе фундамента приподнятыми участками. Становление блоков основного состава сопровождалось базитовым и ультрабазитовым магматизмом, потому отображаются зонами положительных значений гравитационного и магнитного полей, а в рельефе фундамента -отрицательными формами.

Для восточной (Центрально-Западносибирской) части характерны области с преимущественно отрицательными аномалиями потенциальных полей, что соответствуют инверсионные структуры фундамента. Такое соотношение обусловлено гранитизацией флишевых толщ на завершающей стадии коллизионного процесса, приведшего к формированию на месте трогов инверсионных структур.

Проведенные исследования показывают, что если при анализе детального магнитного поля его локальные особенности могут соответствовать отдельным месторождениям или залежам УВ, то в региональном масштабе пониженное мозаичное магнитное поле может быть соотнесено с нефтегазоносными районами. В гравитационном поле наблюдается похожая, но менее четкая картина, что, скорее всего, связано с более крупным масштабом гравиметрической карты.

Установленные закономерности носят общий характер, но в ряде случаев месторождения УВ и нефтегазоносные районы расположены в пределах гравитационных или магнитных максимумов или градиентных зон. Этот факт может быть связан со свойством аддитивности гравитационного поля, а в случае магнитного поля - с влиянием интрузивных массивов основного состава.

2.2. Качественный анализ гравитационного и магнитного полей

Качественная интерпретация гравитационного и магнитного полей заключалась в площадном структурном анализе, плотностном моделировании и построении модели распределения эффективных петрофизических параметров (плотности и намагниченности).

2.2.1. Площадной анализ полей

Структурный анализ полей производился по набору признаков: размер аномалий в пространстве, амплитуда, преобладающее простирание или набор простираний, морфологическая сложность характера аномальных полей и их частотных составляющих. По этим характеристикам путем расчета трансформант осуществлено разделение полей на составляющие, каждая из которых ассоциируется с определенным структурно-вещественным комплексом фундамента. Соотнесение выделенных элементов полей со структурами фундамента произведено на основании имеющейся геологической информации и данных сейсморазведки. Составлена структурная схема гравитационного и магнитного полей, отображающая по среднечастотной компоненте полей — структуры слабо метаморфизованного, слабо дислоцированного мезозой-палеозойского осадочного комплекса фундамента, а по низкочастотной составляющей — глубокометаморфизованный раннепалеозой-протерозойский гетерогенный складчато-кристаллический фундамент. В масштабе исследования высокочастотная компонента гравитационного поля не несет существенной информации.

По низкочастотной компоненте гравитационного поля в строении фундамента исследуемого региона выделяются 4 основные зоны, отличающиеся по вышеприведенным признакам: Восточно-Уральская, Центрально-Западносибирская, Казахстанская и Ханты-Мансийская.

По среднечастотной компоненте гравитационного поля оконтурены аномалии, характеризующие геометрию областей, находящихся в пределах ранее выделенных зон. Характер представления этих областей в гравитационном и магнитном полях (совпадение по знаку) может

свидетельствовать об особенностях вещественного состава структур, создающих эти аномалии.

В связи с этим отдельно рассмотрена задача по выделению зон пермо-триасовой деструкции земной коры. Считается, что наилучшими геологическими условиями для формирования зон развития разуплотненных трещиноватых пород и нефтегазовых скоплений характеризуются субдукционно-обдукционный и рифтогенный геодинамические режимы [Шустер В.А., Левянт В.Б., Элланский М.М, 2003]. Совпадающие в плане положительные среднечастотные аномалии гравитационного и магнитного полей, а также линейно вытянутые зоны мозаичных полей, по всей видимости, обусловлены характером вещественного состава ДЮК, т.е. маркируют области развития эффузивных пород, выполняющих наложенные грабены.

2.2.2. Выделение тектонических нарушений

Глубинная дизъюнктивная тектоника проявляется в виде градиентных зон гравитационного поля, сопровождаемых линейными положительными магнитными аномалиями. Исключение составляют тектонические зоны, представленные гипербазитовыми поясами, которым соответствуют протяженные положительные линейные гравитационные и магнитные аномалии.

Выделенные линеаменты полей согласуются с ранее полученной зональностью по результатам трансформации полей. Северо-восточные направления разломов, преобладающие в Восточно-Уральской зоне, отражают Субуральские напряжения; северо-западные, развитые в Центрально-Западносибирской зоне, . Обь-Зайсанские. Центральная часть исследуемого региона приходится на зону, в которой эти два генеральных направления накладываются друг на друга, обеспечивая сильную раздробленность земной коры и сложную геометрию ее блоков.

2.2.3. Двумерное (плотностное) моделирование

С целью уточнения глубинного строения региона, определения положения основных гравитирующих границ и распределения плотностных

неоднородностей земной коры выполнено моделирование вдоль профиля северо-западного простирания, секущего основные структуры рассматриваемой территории. Общая протяженность профиля составила 650 км.

В качестве априорной информации для плотностного моделирования была использована структурная карта по кровле ДЮК, полученная по сейсмическим и скважинным данным. Положение границ основных гравитирующих комплексов определено по методу полного нормированного градиента. Этот метод основан на выделении особых точек потенциальных полей, что особенно важно - без привлечения дополнительной геологической информации (плотность, форма и размер тел, т.д.) [Березкин В.М, 1988]. В целом метод позволяет на качественном уровне оценить и плотностную характеристику разреза.

Процесс моделирования заключался в подборе плотностей при неизменном положении границ основных мегакомплексов фундамента и с учетом частотных составляющих гравитационного поля, дающих представление о глубинности и протяженности выделяемых блоков земной коры.

Основным элементом полученной модели является центральная зона разуплотнения, протягивающаяся до глубин порядка 50 км, то есть на всю мощность земной коры. Величина разуплотнения достигает 0.05 г/см3. Над этой зоной разуплотнения расположена Красноленинская группа месторождений, нефтепродуктивность в которой установлена в широком стратиграфическом диапазоне: как в отложения осадочного чехла, так и в интервалеверхней части ДЮК.

Таким образом, интенсивные отрицательные гравитационные аномалии в Приуральской части ХМАО могут рассматриваться как зоны утонения земной коры, в которых дополнительный приток тепла и флюида стимулирует процессы нефтегазообразования.

2.3. Расчет параметрических моделей доюрского комплекса

Для совместного истолкования данных гравиметрии и магнитометрии, имеющих разную физическую основу, был осуществлен переход от наблюденных полей к эффективным параметрам (плотности и намагниченности).

Расчет производился для модели субгоризонтального слоя. В качестве верхней контактной поверхности была задана кровля отложений ДКЖ, полученная по сейсмическим данным. Глубина нижней кромки моделируемого слоя была задана постоянной на глубине 6 км, т.к это средняя глубина герцинского гравитирующего комплекса, в пределах которого возможно развитие осадочных толщ палеозоя.

Полученные модели распределения эффективной плотности и намагниченности использованы в качестве признаков при комплексной интерпретации и районировании территории по степени нефтегазоперспективности.

Глава 3. Геолого-геофизическое районирование территории

3.1. Структурно-тектоническое районирование территории (по сейсмическим данным)

Одним из методов выделения тектонических структур фундамента является анализ структуры кровли ДЮК, полученной по сейсмическим данным. В ходе анализа были выделены структурные элементы разных порядков путем разложения на средне- и высокочастотную составляющие данной структурной поверхности. Границы структур 1-ого порядка проведены как линии осевых частей отрицательной среднечастотной компоненты кровли фундамента. Таким образом, в пределах исследуемой территории выделено 27 структурных элементов фундамента. Использование разложения структурного плана на составляющие имеет большое практическое значение и широко применяется для структурно-тектонического районирования больших по площади территорий.

3.2. Тектоническое районирование по потенциальным полям

Рис. 1. Схема тектонического строения Приуральской части ХМАО

Условные обозначения-, геоблоки герцинид: 1 -Восточно-Уральский, 2-Центрально-Запдносибирский; геоблоки каледонид: З-Ханты-Мансийский, 4-Казахстанский; 5-границы геоблоков, 6-границы тектонических элементов 1-ого порядка; 7- границы внутреннего районирования тектонических элементов I-ого порядка; 8-Пелымская шовная зона, 9-Балыкско-Г1имский глубинный разлом; зоны триасовой деструкции земной коры: 10-ранее выделяемые, 11-вновь выделенные; 12-поднятия фундамента, выделяемые по данным сейсморазведки и бурения, 13-административная граница ХМАО Тектонические элементы 1-ого порядка: 1-Ляпинский, 2- Сартыньинский, 3-Сысконсыньинский, 4-Северо-Сосьвинский 5-Шеркалинский, 6-Шаимский, 7-Урало-Казахстанский, 8-Уватский, 9-Красноленинский, 10-Верхнеляминский, 11-Помутский, 12-Северо-Сургутский, 13-Юганско-Покурский, 14-Сургутско-Пурпейский, 15-Касьяновский, 16-Нижне-Вартовский, 17-Салымский, 18-Верхне-Демьянский, 19-Фаинский, 20-Кулунский, 21-Верхне-Васюганский Зоны триасовой деструкции земной коры. 22-Северо-Даниловская, 23-Даниловская, 24-Половинкинская, 25-Пуштинская, 26-Красноленинская, 27-Тундринская, 28-Помутская, 29-Ярудейская, 30-Худутгейская, 31-Аганская

На основе проведенного анализа гравитационного и магнитного полей и их трансформант составлена тектоническая схема фундамента Приуральской части ХМАО. По низкочастотным компонентам полей выделены 4 основных геоблока: Восточно-Уральский позднегерцинской консолидации, Центрально-Западносибирский герцинской консолидации, Казахстанский и Ханты-Мансийский каледонской консолидации. Выделенные геоблоки, в свою очередь, делятся на более мелкие, которые соответствуют среднечастотным зонам полей (рис. 1). Границы структурных элементов на тектонической схеме соответствуют разломным зонам и тектоническим нарушениям и получены на основе структурного анализа полей.

Полученная тектоническая схема не противоречит построениям предыдущих исследователей, но уточняет границы блоков фундамента, благодаря проведенному структурному анализу полей. Особое место на ней занимают вновь выделенные зоны развития наложенных триасовых грабенов.

3.3. Районирование по вещественному составу пород доюрского комплекса

Обобщение информации по полевому описанию керна глубоких скважин позволило выделить 4 основных класса пород ДЮК, вскрытых в пределах исследуемого региона: терригенно-карбонатный, эффузивный, метаморфический и гранодиоритовых интрузий. Отдельным типом пород выделены интрузии основного и ультраосновного состава, маркирующие зоны глубинных разломов, с которыми могут быть связаны проявления УВ как в фундаменте, так и в осадочном чехле.

Эталонами при прогнозе вещественного состава выступили точки скважин с присвоенным определенным классом пород. В качестве основы, позволившей распространить типы пород в межскважинном пространстве, были приняты гравитационное и магнитное поля и их трансформанты. Внедрения же основных пород распознавались по контурам цепочек интенсивных положительных аномалий магнитного поля.

По результатам распознавания составлена схема вещественного состава пород ДЮК Приуральской части ХМАО. Наиболее ярко выраженной линейной зоной, подчеркнутой внедрениями ультраосновных пород, является Бапыкско-Пимский (Юганский) региональный глубинный разлом северо-западного простирания, вдоль которого вытянуты месторождения УВ Каймысовской и Среднеобской НГО. Пелымская шовная зона северо-восточного простирания, выделяемая по градиенту гравитационного поля и отмеченная внедрениями пород основного и ультраосновного состава, отделяет газовые месторождения Березовского района от нефтяных месторождений Сергинского района. В пределах Восточно-Уральской зоны четко проявлены структуры Урала, погребенные под толщей осадочного чехла Западной Сибири. Выделяется северо-восточное продолжение Главной гранитной оси Урала по наличию больших объемов внедрившихся гранитоидов, прорываемых внедрениями основных и ультраосновных пород. Южнее выделяется продолжение, так называемой, гранито-сланцевой оси Урала, представляющей более узкую зону внедрений гранитных массивов в обрамлении метаморфических пород. Разделены эти «оси» Пелымской зоной, сложенной эффузивами с отдельными внедрениями гранитоидов. В центральной части автором выделена зона развития терригенно-карбонатных толщ, аналогичных продуктивным отложениям уникального Ханты-Мансийского месторождения.

3.4. Безэталонное районирование по комплексу признаков

В разделе описывается методика, позволяющая прогнозировать нефтегазоперспективные зоны в кровле отложений ДЮК по совокупности трех признаков: структурного, палеоструктурного и петрофизического.

3.4.1. Структурное районирование

Существенную информацию о строении изучаемой толщи несет интенсивность локальных поднятий по горизонтам Б и А. Унаследованное развитие структурных планов фундамента и нижних горизонтов осадочного чехла свидетельствует о наличии условий, благоприятных для формирования

залежей в породах ДЮК. Расчет локальных составляющих структурных карт производился путем вычитания из исходных карт их сглаженных аналогов.

Карты локальных компонент были разделены на три диапазона значений. Проведенная классификация по этим двум параметрам позволила ранжировать исследуемую территорию по структурному признаку на 9 классов. При этом наибольшая степень благоприятности на наличие УВ определена для класса, которому соответствуют высокие амплитуды поднятий как. по горизонту А, так и по горизонту Б, а наименьшая - классу, соответствующему унаследованным прогибам.

3.4.2. Палеоструктурное районирование

Аналогичная процедура проведена и при ранжировании территории по палеоструктурному признаку. При этом в качестве входных параметров были использованы карты суммарной локальной составляющей горизонтов А и Б и карта локальной составляющей мощности между этими горизонтами.

Наибольшая степень перспективности при этом определена для класса, которому соответствуют наиболее амплитудные поднятия по горизонтам А и Б, а также уменьшение мощности отложений между ними, что может свидетельствовать о появлении литологических экранов в нижних горизонтах осадочного чехла, которые в свою очередь могут являться покрышками для залежей фундамента.

3.4.3.Районирование по петрофизическим свойствам

По результатам расчета эффективных параметров плотности и намагниченности с последующим делением каждого на три класса была произведена петрофизическая классификация территории. Разграничение по нефтеперспективности на классы двумерной классификации выполнялось с учетом петрофизических особенностей пород, т.е. наибольшая степень благоприятности определена для класса, которому соответствуют наиболее разуплотненные и немагнитные породы.

3.4,4. Комплексное районирование нефтегазоперспективности территории и выделение нефтегазоперспективных объектов

При решении задачи районирования территории бывает невозможно, используя только качественные геологические признаки, точно определить границы между сравниваемыми объектами. В подобной ситуации сам выбор положения границы представляет проблему. Определение положения границы по результатам только одного признака может привести к противоречивым результатам, когда для разграничения используются разные признаки независимо друг от друга. Этих противоречий не возникает при совместном использовании всего изучаемого комплекса.

В данном случае, комплекс состоит из трех признаков: структурного, палеоструктурного и петрофизического. На основе трех соответствующих карт классификаций, каждая из которых характеризует определенную степень нефтегазоперспективности территории, рассчитана итоговая карта безэталонной классификации, как сумма трех признаков с одинаковым весом. Выбор итоговой «отсечки» перспективности для отображения на карте обусловлен тем фактом, что свыше 60% площади уже открытых месторождений характеризуются значением более 0.6 доли единицы. Впоследствии карта отнормирована таким образом, что представляет собой ранжирование территории на зоны с разной степенью благоприятности условий на наличие скоплений УВ: с низкой вероятностью (<25%), с вероятностью 2550%, с вероятностыо50-75% и с высокой вероятностью (>75%) (рис. 2).

Ксх^ 'V Ргр

О 25 50 75 100 125км

* П^'ЩГ"

^ ВВ' сз и» а-- оош

Рис. 2. Схема нефтегазоперспекгивного районировании Приуральской

части ХМАО

Условные обозначения-, перспективные участки: 1-низкой вероятности (<25%), 2-вероятности 25-50%, 3-вероятности 50-75%, 4-высокой вероятности (>75%); типы пород ДЮК: 5-грано-диоритовые интрузии, 6-метаморфические; 7-терригенно-карбонатные, 8-эффузивные, 9-основные и ультраосновные; 10-административная граница ХМАО

Глава 4. Вероятностная оценка ресурсов методом Монте-Карло

Согласно полученному прогнозу, максимально распространенный тип пород, перспективных на нефть и газ - это породы эффузивного состава, отвечающие зонам развития триасовой деструкции земной коры, выделенные по комплексу гравитационных и магнитных данных, (рис. 2). Подчиненное значение имеют интрузии и терригенно-карбонатные породы.

Оценка ресурсов осуществлялась по формуле объемного метода, применяемого на любых стадиях геологоразведочного процесса [Бжицких, 2011]:

Q~.~s-h.-K. ■кп-ктр-Рй-т1>

где - извлекаемые ресурсы нефти, тыс.т; 5 - площадь нефтеносности, тыс. м2; Ьн - нефтенасыщенная толщина, м; К„ - коэффициент открытой пористости, доли ед.; К„ - коэффициент нефтенасыщенности, доли ед.; К„ер - пересчетный коэффициент, доли ед.; р„ - плотность нефти в поверхностных условиях, г/см3; 77 - коэффициент извлечения нефти, доли ед.

Вероятностный подход к оценке ресурсов заключался в использовании метода Монте-Карло, реализованного в частности в программе "МойеСагЬ" (М.Б. Лурье, 2011), основанного на получении большого числа независимых реализаций каждого из основных параметров и вычисления величины ресурсов при каждой реализации. Для построения стохастической модели необходимо задать ожидаемый закон распределения моделируемого параметра и его основные характеристики - математическое ожидание и дисперсию (в данном программном продукте - минимальное и максимальное ожидаемые значения).

Пределы изменения всех подсчетных параметров, участвующих в формуле объемного метода, кроме площади нефтеносности (Б), приняты по аналогии с уже открытыми месторождениями в кровле ДЮК в пределах ХМАО (данные Баланса запасов нефти, форма №6-ГР, 2010 г.). В связи с тем, что разные типы пород-коллекторов обладают разными пластовыми

характеристиками, оценка запасов производилась отдельно для пород терригенно-карбонатного, эффузивного и гранитно-метаморфического состава.

Что касается площади нефтеносности, то максимальное ее значение соответствует всей площади выделяемых перспективных участков, а минимальное — принято равным 2 км2.

Для итоговой оценки перспективности структурно-тектонических элементов, в пределах которых производилась оценка ресурсов, автором предложено построение комплексного коэффициента перспективности:

К —{yt ■ Рф1 + У2 • Рф2 + Уз • Рфз ) ' Р„„тент ' ^ирф ' ^'треп >

где у - коэффициент за плотность извлекаемых ресурсов, Рф - вес типа формации пород (по A.A. Нежданову); 1, 2, 3 - типы пород соответственно: гранитно-метаморфический, терригенно-карбонатный и эффузивный; Рнеотект коэффициент выхода блока за пределы неотектонической границы Западной Сибири (за пределами которой полагается отсутствие нефтематеринских пород); Рнрф - коэффициент, учитывающий площади уже открытых месторождений в пределах выделяемых перспективных участков; Ртрсп -коэффициент, учитывающий отношение площади перспективных зон к общей площади структурно-тектонических элементов.

Согласно такому подходу, наиболее значимыми и первостепенными для дальнейшего изучения, с точки зрения наличия нефтегазоперспектив в отложениях кровельной части ДКЖ, являются Уватский (8), СевероДаниловский (22), Пуштинский (25) и Помутский (28) блоки (рис. 1).

Заключение

В связи с неравномерной изученностью Приуральской части ХМАО геолого-геофизическими методами на первый план при решении задач прогноза нефтегазоперспективности территории (в региональном масштабе) выходят данные гравиметрических и магнитометрических съемок, имеющих полное и равномерное покрытие. Эти методы несправедливо позабыты, хотя история изучения недр Западной Сибири началась с открытия первых газовых

месторождений Березовского района именно по данным потенциальных методов.

Основные результаты проведенных исследований следующие: -составлена новая тектоническая схема Приуральской части ХМАО на основе комплексного анализа геолого-геофизических данных, которая уточняет и дополняет построения предыдущих исследователей;

-на основе статистического анализа разработана методика комплексной интерпретации геолого-геофизических данных, позволяющая прогнозировать перспективные зоны в отложениях кровельной части ДЮК;

-составлена схема расположения участков, перспективных на наличие залежей и месторождений УВ в породах кровельной части ДЮК;

-выполнена вероятностная оценка ресурсов для отложений ДЮК с использованием принципа аналогии региональных критериев нефтегазоносности с уже открытыми месторождениями.

Список работ, опубликованных по теме диссертации Статьи в журналах, рекомендованных ВАК:

1. Сусанина О.М. Плотностная модель строения Красноленинского свода и сопредельных территорий // Геофизика. 2011. №1. С. 50-53.

2. Сусанина О.М., Гилод Д.А., Булычев A.A. Анализ строения гетерогенного фундамента Красноленинского свода и сопредельных территорий (Западная Сибирь) по данным гравитационного и магнитного полей // Вестник Московского университета. Серия 4. Геология. 2011. № 1. С. 56-61.

Тезисы и материалы конференций:

1. Сусанина О.М. Комплексирование геофизических методов с целью прогнозирования нефтеперспективных зон в палеозойских отложениях Западной Сибири // Геофизические методы исследования Земли и ее недр. Материалы VII международной научно-практической конкурс-конференции молодых специалистов «Геофизика-2009» / под ред. C.B. Аплонова, В.П. Кальварской, В.Н. Трояна. Спб: Соло, 2010. С. 65-69.

2. Сусанина О.М. Снижение геологических рисков и оценка ресурсов сложнопостроенных объектов Западной Сибири // Тезисы докладов III Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Геоперспектива-2009». М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2009. С. 102103.

3. Сусанина О.М. Комплектование геофизических методов с целью прогнозирования нефтеперспективных зон в отложениях доюрского комплекса Западной Сибири // Материалы докладов XVI Междунаррдной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» / Отв. Ред. И.А. Алешковский, П.Н. Костылев, А.И. Андреев. М.:Из-во МГУ, 2009. С. 1-2.

4. Сусанина О.М. Плотностная модель строения Красноленинского свода и сопредельных территорий (Ханты-Мансийский автономный округ, Западная Сибирь) // Материалы Международного молодежного научного форума «Ломоносов-2010» / Отв. Ред. И.А. Алешковский, П.Н. Костылев, А.И. Андреев, A.B. Андриянов. М.:МАКС Пресс, 2010. С. 1-2.

5. Сусанина О.М. Модель плотностного строения Красноленинского свода и сопредельных территорий (Западная Сибирь, Россия) // Материалы 12-ой международной научно-практической конференции по проблемам комплексной интерпретации геолого-геофизических данных при геологическом моделировании месторождений углеводородов «Геомодель-2010». Геленджик, 2010.

6. Сусанина О.М. Прогноз вещественного состава доюрского комплекса Приуральской части Ханты-Мансийского АО по комплексу грави- и магнитных данных // Материалы 13-ой научно-практической конференции по проблемам комплексной интерпретации геолого-геофизических данных при геологическом моделировании месторождений углеводородов «Геомодель-2011». Геленджик, 2011.

Отпечатано в отделе оперативной печати Геологического ф-та МГУ Тираж ¡е 0экз. Заказ № 1

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Сусанина, Ольга Михайловна, Москва

61 12-4/59

5

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В. ЛОМОНОСОВА

На правах рукописи

СУСАНИНА Ольга Михайловна

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ДОЮРСКОГО КОМПЛЕКСА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ ПО ГРАВИМЕТРИЧЕСКИМ И МАГНИТОМЕТРИЧЕСКИМ ДАННЫМ

25.00.10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель Булычев Андрей Александрович

Москва-2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4 Глава 1. КРАТКАЯ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА РАБОТ 9

1.1. Геологическое строение района работ 9

1.1.1. Стратиграфия 10

1.1.2. Тектоника 21 1.1.3. Нефтегазоносные комплексы и строение месторождений УВ 31

1.1.3.1. Нефтегазоносность доюрского комплекса 31

1.1.3.2. Нефтегазоносность осадочного чехла 37

1.2. Геофизическая изученность 39

1.2.1. Сейсморазведка 40

1.2.2. Гравиразведка и магниторазведка 43

1.2.2.1. Плотностные свойства горных пород 44

1.2.2.2. Магнитные свойства горных пород 51 Глава 2. МЕТОДИКА ИНТЕРПРЕТАЦИИ ГРАВИТАЦИОННОГО

И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ 55

2.1. Выраженность тектонических структур и залежей УВ в потенциальных полях 55

2.1.1. Выраженность тектонических структур в потенциальных полях 55

2.1.2. Выраженность залежей УВ в потенциальных полях 67

2.2. Качественный анализ гравитационного и магнитного полей 74

2.2.1. Площадной анализ полей 74

2.2.2. Выделение тектонических нарушений 85

2.2.3. Двумерное (профильное) моделирование 91

2.3. Расчет параметрических моделей доюрского комплекса 98 Глава 3. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ 103 3.1. Структурно-тектоническое районирование (по сейсмическим данным) 103

3.2. Тектоническое районирование по потенциальным полям 105

3.3. Районирование по вещественному составу пород доюрского комплекса 109

3.4. Безэталонное районирование по комплексу признаков 118

3.4.1. Структурное районирование 119

3.4.2. Палеоструктурное районирование 123

3.4.3. Районирование по петрофизическим свойствам 126

3.4.4. Комплексное районирование территории и выделение нефтеперспективных объектов 128

Глава 4. ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА РЕСУРСОВ МЕТОДОМ

МОНТЕ-КАРЛО 132

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 146

Список литературы 152

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Западная Сибирь является одним из крупнейших нефтегазоносных бассейнов мира. Комплексным геолого-геофизическим изучением Западной Сибири с целью установления ее глубинного строения, выявления взаимосвязей глубинных структур с поверхностной тектоникой и закономерностями распределения месторождений углеводородов (УВ) посвящены работы C.B. Аплонова [Аплонов, 1987, 1989], B.C. Бочкарева [Бочкарев, 1987; Бочкарев и др., 2003],

A.B. Егоркина [Глубинные сейсмические исследования..., 1970; Егоркин и др., 1991], О.Г. Жеро [Сурков и др., 1982], Е.Г. Журавлева [Журавлев, 1976],

B.А. Конторовича [Конторович, 2007, 2009], И.И. Нестерова [Нестеров, 1971], В.В. Поспелова [Поспелов, 2005], H.H. Ростовцева [Ростовцев, 1965], Л.В. Смирнова[Смирнов, 2003, 2004], B.C. Суркова [Сурков, 1981, 1998, 2002, 2004], Э.Э. Фотиади [Фотиади, 1967, 1985] и многих других. Несмотря на кажущуюся полноту изученности региона, количество вновь открываемых месторождений в осадочном чехле с каждым годом лишь уменьшается. Повышенное внимание стало уделяться изучению перспективности пород доюрского комплекса (ДЮК) Западной Сибири. Первые нефтепроявления из отложений фундамента были получены еще в 50-е гг. XX века. С тех пор и по сей день интерес к изучению ДЮК не ослабевает, а только усиливается в связи с тем, что породы фундамента могут рассматриваться в качестве резерва для восполнения запасов углеводородного сырья в ближайшие десятилетия.

С этой точки зрения, наиболее перспективной является Приуральская часть Западной Сибири, где мощность осадочного чехла не превышает 1.52 км. В то же время степень изученности наиболее часто применяемым методом геофизики - сейсморазведкой - остается здесь довольно низкой (региональные профили и 20-съемка отдельных площадей разных лет). В силу этого возникает необходимость обратиться к данным региональных

гравитационных и магнитных съемок, которыми обеспечена вся представляющая практический и научный интерес территория.

Цель диссертации. Изучение особенностей геологического строения и перспектив нефтегазоносности доюрских образований Приуральской части Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО).

Основные задачи работы:

-обработка, анализ и интерпретация больших массивов цифровых массивов аномальных гравитационного и магнитного полей, структурных поверхностей и данных бурения;

-создание и совершенствование методики комплексной интерпретации геолого-геофизических данных с целью выявления сложно построенных объектов и ловушек УВ доюрского фундамента по комплексу геофизических методов;

-построение непротиворечивой тектонической модели региона, с точки зрения всего объема имеющихся геолого-геофизических данных и современных представлений о развитии нефтегазоносных бассейнов;

-ранжирование изучаемой территории по степени нефтегазоперспективности отложений фундамента.

Методы исследования и фактический материал. Площадь исследования составила 497 тыс. км . Диссертационная работа базируется на анализе государственной гравиметрической карты в редукции Буге

о

(плотность промежуточного слоя 2.67 г/см) масштаба 1:200 ООО и государственной магнитометрической карты масштаба 1:50 ООО. Кроме того, использованы существующие на настоящий момент региональные структурные карты по отражающим горизонтам (ОГ) А (подошва осадочного чехла) и Б (кровля баженовской свиты). Проанализированы материалы полевого описания керна более 700 глубоких скважин, вскрывших образования ДКЖ.

Методы исследования заключались в интерпретации потенциальных полей (расчет трансформант с целью разделения полей на составляющие,

связанные с основными особенностями строения земной коры изучаемого региона; построение эффективных петрофизических моделей, двумерное плотностное моделирование), применении алгоритмов классификации для анализа комплексной геолого-геофизической информации, использование метода Монте-Карло для статистической оценки ресурсов.

При выполнении работ был проанализирован большой объем литературных источников, в которых отражено развитие представлений о строении и перспективах данного региона начиная с 50-х гг. XX века по настоящее время; результаты геолого-геофизических исследований скважин (данные по разбивкам и вещественному составу в точках скважин). Непосредственно выделение перспективных объектов и оценка их углеводородного потенциала осуществлялось средствами программного комплекса «ПАНГЕЯ», включающего в себя пакет комплексной многомерной интерпретации reo лого-геофизических материалов.

Научная новизна диссертации:

-уточнена схема тектонического строения рассматриваемой территории по анализу комплекса гравитационного и магнитного полей и их трансформант с привлечением данных сейсморазведки и бурения;

-предложена схема вещественного состава отложений ДЮК, согласованная с основными чертами геологического строения исследуемого региона;

-выбран и обоснован набор трансформант потенциальных полей, информативных для создания многопараметрических моделей зон, перспективных на наличие скоплений УВ;

-с учетом структурного, палеоструктурного и петрофизического факторов рассмотрены перспективы нефтегазоносности отложений верхней части ДЮК, как результат выделены первостепенные участки для поисков залежей УВ в рассматриваемом доюрском комплексе.

Практическая ценность и реализация работы. Предлагаемый подход к изучению ДЮК позволил уточнить существующие представления о

строении региона, выделить нефтегазоперспективные зоны в кровельной части ДКЖ и дать вероятностную оценку их ресурсов. По аналогии с уже открытыми месторождениями автором обосновывается

нефтегазоперспективность пород ДКЖ по комплексу геолого-геофизических данных и даются рекомендации по поискам залежей УВ.

Подтверждаемость полученных результатов заключается в открытии в 2011 году в пределах исследуемой площади двух залежей УВ в отложениях ДКЖ. Территориально они приходятся на перспективные зоны, выделенные по предлагаемой методике.

Защищаемые положения:

-новая тектоническая схема Приуральской части ХМАО, составленная на основе комплексного анализа геолого-геофизических данных;

-методика комплексной интерпретации геолого-геофизических данных с применением многомерного статистического анализа , для прогнозирования перспективных на наличие скоплений УВ зон фундамента;

-схема перспективных зон и участков для проведения геологоразведочных работ на нефть и газ в интервале доюрского комплекса фундамента.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и публиковались в материалах следующих конференций: Всероссийская конференция молодых специалистов в области геологии и геофизики «ГЕОПЕРСПЕКТИВА-2009» (Москва, 2009), XVI и XVII Международные конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов» (Москва, 2009, 2010), VII Международная научно-практическая конференция молодых специалистов "ГЕОФИЗИКА-2009" (Санкт-Петербург, 2009), 12-ая и 13-ая научно-практические конференции по проблемам комплексной интерпретации геолого-геофизических данных при геологическом моделировании месторождений углеводородов «ГЕОМОДЕЛЬ» (Геленджик, 2010, 2011).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 2 научных статьях, опубликованных в российских реферируемых журналах, рекомендованных ВАК, и 6 тезисах докладов.

В работе, опубликованной в соавторстве с Д.А. Гилод и A.A. Булычевым, автору принадлежат постановка задач, участие в сборе фактических данных, геологическом анализе материалов и обобщении полученных результатов.

ГЛАВА 1. КРАТКАЯ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА РАБОТ 1.1. Геологическое строение района работ

Рассматриваемая территория приходится на западную и центральную часть Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО), занимающего 3,1 % общей площади Российской Федерации. В состав округа входит 9 административных районов: Белоярский, Березовский, Кондинский, Нефтеюганский, Нижневартовский, Октябрьский, Советский, Сургутский, Ханты-Мансийский. С запада на восток его территория простирается на 1400 км: от восточных склонов Северного Урала почти до берегов Енисея; с севера на юг — на 900 км: от Сибирских Увалов до Кондинской тайги. Крайняя северная точка расположена у истоков р. Хулга в Березовском районе, крайняя южная — вблизи поселка городского типа Куминский, крайняя западная — в горах Северного Урала у истоков реки Северная Сосьва, крайняя восточная — у истоков реки Вах. На рис. 1.1 представлен фрагмент физической карты Западно-Сибирской равнины, приходящийся на ХМАО и район исследований.

Рис. 1.1. Фрагмент физической карты Западно-Сибирской равнины

1.1.1. Стратиграфия

В геологической истории Западно-Сибирской плиты (ЗСП) различают три главных мегаэтапа. Первый - от архея до начала рифея - предшествовал заложению Урало-Монгольского подвижного пояса. Второй мегаэтап начался с заложения этого подвижного пояса в рифее и охватывает длительный период его развития, завершившийся в северной части пояса в

г ■ ч и о _

конце палеозоя. Третии - мезокаинозоискии- мегаэтап отвечает постгеосинклинальному (платформенному) этапу развития региона [Милановский, 1996].

В связи с длительной историей геологического развития в строении верхней части земной коры ЗСП выделяют три структурно-формационных этажа, разделенные резкими угловыми и стратиграфическими несогласиями [Геологическое строение фундамента..., 1971; Сурков и др., 1981; Сурков и др., 1982]:

-нижний (первый) структурный этаж представлен преимущественно изверженными и глубокометаморфизованными раннепалеозой-протерозойским породами, формирующими гетерогенный (от байкалид до герцинид) складчато-кристаллический фундамент плиты. Этот фундамент имеет двухъярусное строение, граница раздела представлена фронтом метаморфизма и изменением физических свойств;

-средний (промежуточный) структурный этаж сложен палеозойско-триасовыми слабометаморфизованными осадочными, эффузивно-осадочными, эффузивными и интрузивными породами, образующими синрифтовый (тафрогенный) комплекс фундамента, прорванный интрузиями различной основности;

-верхний (третий) структурный этаж представлен слабо дислоцированными осадочными мезозойско-кайнозойскими породами.

Структурно-формационные этажи перекрыты четвертичными отложениями различной полноты.

Породы первого и второго ярусов образуют фундамент молодой эпигерцинской платформы, третий — ее платформенный чехол [Милановский, 1996].

Сложная гетерогенная природа складчато-кристаллического фундамента и промежуточного (синрифтового) комплекса установлена по данным гравиметрии, магнитометрии, глубокого бурения, глубинных сейсмических зондирований (ГСЗ) и корреляционного метода преломленных волн (КМПВ).

Породы, слагающие доюрскую поверхность, по возрасту и вещественному составу изменяются в очень широком диапазоне. Интервалы времени их формирования изменяются от докембрия до триаса включительно, по вещественному составу - от геосинклинальных формаций до квазиплатформенных и платформенных отложений.

Согласно представлениям многих исследователей, выходы различных по вещественному составу пород на доюрскую поверхность изображаются блоками с линейными границами, к которым, в свою очередь, приурочены глубинные разломы [Сурков и др., 2010].

По времени консолидации складчатого фундамента определяется возможный стратиграфический интервал промежуточного (доплитного) комплекса. На приподнятых блоках фундамента отложения доплитного комплекса часто отсутствуют и породы фундамента непосредственно перекрываются ортоплатформенными отложениями.

Доюрские осадочные и осадочно-вулканогенные отложения слабо и крайне неравномерно изучены бурением. Скважины, в основном, сосредоточены в сводах антиклинальных структур, где доюрские породы подавляющим большинством скважин вскрыты на очень небольшую глубину (первые метры). В погруженных зонах пробуренные скважины, вскрывшие триас-палеозойские отложения, практически отсутствуют.

В северной части Сибирского Приуралья к протерозою относятся плагиогнейсы, вскрытые множеством скважин в районе Березово. Так, например, Нарымской и Парабельской скважинами (Среднее Приобье)

вскрыта дислоцированная толща филлитов, глинистых сланцев и песчаников, прорванная интрузией гранодиоритов. Эти породы относят по возрасту к позднему докембрию [Туезова. 1975].

Отложения палеозойской группы широко развиты в фундаменте плиты изучаемого района. В этой группе выделяются следующие системы: кембрийская, ордовикская, силурийская, девонская, каменноугольная, пермская.

Отложения мезозойской группы в фундаменте плиты представлены триасовой системой. Большие глубины залегания триасовых отложений, локальное распространение их на большей части территории ЗСП, слабая разбуренность и ограниченность кернового материала, неполнота и фрагментарность разрезов, их слабая палеонтологическая охарактеризованность и изученность, широкое развитие сильно изменчивых по составу и строению вулканогенно-осадочных образований - все это вызывает существенные трудности при расчленении и корреляции триасовых отложений.

Триасовые отложения входят в состав второго структурного этажа, залегая на эрозионной поверхности разновозрастных образований складчатого палеозойского фундамента (часто на его коре выветривания) и выполняют отдельные узкие депрессии, где мощность их достигает 30004000 м [Бочкарев и др., 2003]. Эти породы являются в основном континентальными. Нижняя граница триаса четко не установлена, т.к. в изученных разрезах скважин Западной Сибири подошва нижнетриасовых отложений палеонтологически не изучена [Решение 6-го межведомственного..., 2004].

Выделяют два крупных этапа седиментогенеза в триасовый период: вулканогенно-осадочный, представленный туринской и красноселькупской сериями, и терригенный, представленный тампейской и челябинской сериями [Решение 6-го межведомственного..., 2004].

В связи с разнообразием тектонических обстановок в пределах Западной Сибири выделяют 7 серий триаса, отличающихся по вещественному составу [Бочкарев и др., 2003]: красноселькупская (пермо-триас), туринская (триас), семейтауская, нядояхская, тиутейская, тампейская и челябинская (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Триасовые образования Западной Сибири [Бочкарев и др., 2003]_

Серия Область развития Вещественный состав Региональные обстановки формирования

Семейтауская Обь-Иртышское междуречье субщелочные базальты с толщами известковых красноцветных аргиллитов и алевролитов Завершение герцинского