Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Нефтематеринские рифей-кембрийские отложения Туруханского поднятия
ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Нефтематеринские рифей-кембрийские отложения Туруханского поднятия"

На правах рукописи

/ V

ии«- /у//

' /

Бакай Елена Андреевна

НЕФТЕМАТЕРИНСКИЕ РИФЕЙ-КЕМБРИЙСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ ТУРУХАНСКОГО ПОД1ЫТИЯ (ВОСТОЧНАЯ СИБИРЬ)

Специальность 25.00.12- геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

1 2 [/¡Д? Ш

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва, 2012

005012216

Работа выполнена на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических

наук, доцент

Крылов Олег Владимирович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Баженова Татьяна Константиновна

доктор геолого-минералогических наук Сидоренко Светлана Александровна

Ведущая организация: Федеральное государственное

унитарное предприятие «Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья» Министерства природных ресурсов Российской Федерации (ФГУП СНИИГГиМС, г. Новосибирск)

Защита состоится 21 марта 2012 года в 14 ч. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 501.001.40 при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу: 119234, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ, корпус «А», Геологический факультет, ауд. 608

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, сектор «А», 6 этаж.

Автореферат разослан 21 февраля 2012 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Карнюшина Е.Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Выделение нефтематеринских толщ и реконструкция генерационных процессов во времени и пространстве является одним из основных факторов для оценки нефтегазового потенциала и определения направления дальнейших поисковых работ. Это является весьма актуальным и для Туруханского поднятия Восточной Сибири. Здесь в естественных обнажениях зафиксировано наличие битумных скоплений в отложениях широкого стратиграфического диапазона (от рифея до нижнего силура) - 'Гуруханское битумное поле. Однако в результате проведённых нефтепоисковых работ здесь были открыты лишь несколько небольших месторождений с залежами нефти и газа в известняках и доломитах венда и нижнего кембрия. Таким образом, вопрос о промышленной нефтегазоносное™ района исследований в настоящее время остаётся открытым.

Цель работы заключалась в выделении и характеристике нефтематеринских толщ Туруханского поднятия на основе геохимического изучения органического вещества отложений рифейского и венд-кембрийского возраста и сравнительного анализа биомаркерного состава битумоидов этих толщ с нефтями и битумами в естественных выходах.

Основные задачи:

1. Обобщение материалов по геологическому строению и нефтегазоносности Туруханского поднятия.

2. Выделение и характеристика нефтематеринских толщ Туруханского поднятия - количества, качества и степени зрелости органического вещества.

3. Определение углеводородов-биомаркеров в составе битумоидов нефтематеринских голщ и битумов.

4. Построение корреляций «нефть — нефтематеринская порода».

5. Реконструкция истории генерации углеводородов рифейскими и венд-кембрийскими нефтематеринскими толщами.

Основой для решения поставленных задач явились как собственные исследования автора, так и обобщение многочисленных фундаментальных исследований геологов и геохимиков, занимающихся проблемами нефтегазоносности Восточной Сибири, определением специфики состава органического вещества нефтематеринских толщ и нефтей древних отложений. Среди них необходимо выделить таких ученых, как O.A. Арефьев, Н.И. Байбадорских, Т.К. Баженова, Л.И. Богородская, Э.В. Васильева, Д.И. Дробот, В.А. Егоров, В.А. Каширцев, С.А. Кащенко, А.Э. Конторович, Ю.И. Корчагина, A.B. Кринина, А.И. Ларичев, Е.С. Ларская, Н.В. Лопатин, Ю.В. Пискарев, С.А. Сидоренко, Б.А.Соколов, И.Н. Сулимов, A.A. Трофимук, И.Д. Тимошина, Н.П. Фадеева, Ю.А. Филлипцов и многих других.

Научная новизна. Геохимические исследования органического вещества древних отложений Туруханского поднятия были проведены с использованием комплекса современных методов, включая пиролитические исследования Rock-Eval, хроматографию и хромато-масс-спектрометрию.

Впервые для данного района показано отсутствие связи углеводородов в вендских и кембрийских коллекторских горизонтах с органическим веществом рифейских нефтематеринских толщ.

Установлено катагенетическое несогласие в разрезе между отложениями рифея и венда - степень зрелости рифейских нефтематеринских толщ оценена в градации катагенеза МК4.5, венд-кембрийских - MKt.2.

Это свидетельствует о реализации потенциала рифейских нефтематеринских толщ уже к завершению рифейского этапа развития бассейна с возможным разрушением сформированных к этому времени залежей в результате тектонической активизации и глубокого размыва в предвендское время.

Определён источник имеющихся углеводородов - отложения венда-нижнего кембрия (глинистые доломиты платоновской свиты).

Практическая значимость. Результаты исследований позволили уточнить характеристики нефтематеринских толщ и сделали возможным определение источников углеводородов Туруханского поднятия. Это дает возможность в

значительной мере скорректировать стратегию дальнейших поисковых работ. Она должна быть направлена на выделение ловушек, расположенных на путях миграции углеводородов из очагов генерации венд-кембрийских нефтематеринских толщ.

Защищаемые положения:

1. Нефтематеринские рифейские и венд-нижнекембрийские толщи Турухапского поднятия характеризуются различным составом углеводородов-биомаркеров.

2. Между отложениями рифея и венда наблюдается катагенетическое несогласие, выраженное в резком скачкообразном изменении степени зрелости органического вещества, что свидетельствует о генерации углеводородов рифейскими глинистыми и глинисто-карбонатными толщами еще в рифейское время.

3. Основным источником углеводородов для залежей Туруханского поднятия являются венд-кембрийские отложения (глинистые доломиты нижней часта платоновской свиты).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы опубликованы в журнале «Нефтяное хозяйство» № 8 2011 г., 6 тезисах, докладывались на российских и международных конференциях: «Ломоносовские чтения» (г. Москва, 2009, 2010, 2011 гг.); международная конференция ЗР Arctic, Москва, 2009 г.; IV международная конференция «К новым открытиям через интеграцию геонаук» (г. Санкт-Петербург, 2010 г.); Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов «Молодые в геологии нефти и газа» (г. Москва, ВНИГНИ, 2010 г.); XII Международная научно-практическая конференция «Геомодель» (Геленджик, 2010 г.); V Сибирская конференция молодых учёЕшх по наукам о Земле (г. Новосибирск, 2010 г.).

Фактический материал. Работа основана на исследовании коллекции образцов рифея, венда и кембрия, отобранных при непосредственном участии автора из обнажений нижних течений pp. Нижняя и Сухая Тунгуски (полевые

работы коллектива сотрудников кафедры летом 2007, 2008 гг., организованные в рамках договора о Сотрудничестве между Теологическим факультетом МГУ и «Шелл», и полевые работы 2010 г., проведённые под руководством зав. лаб. Главного геомагнитного поля и Палеомагнетизма Института физики Земли РАН Павлова В.Э.), и образцов верхнего рифея из обнажений р. Енисей в нескольких км ниже устья р. Мироедиха (полевые работы летом 2010 г.). Объем аналитических исследований автора составляет: макроописание и люминесцентно-битуминологическая характеристика - около 500 образцов, микроописание и пиролиз - около 150 образцов, экстракция и хроматснрафия - 50 образцов, хромато-масс-спектрометрия - 20 образцов.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения. Общий объем работы составляет 142 страницы, она проиллюстрирована 64 рисунками и 7 таблицами. Список литературных источников содержит 98 наименований.

Благодарности. Данная работа выполнена на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Автор выражает благодарность своему научному руководителю доценту, к.г.-м.н. Крылову Олегу Владимировичу. Глубокую признательность автор выражает доценту Сергею Владимировичу Фролову за научные консультации, многолетнюю поддержку и всестороншою помощь при написании работы. За организацию полевых работ автор благодарит Ахманова Григория Георгиевича. Автор выражает благодарность Павлову В.Э., Кудриной Т.Р. и Василевскому А.Ф. за помощь в ходе полевых работ и сборе полевого материала. За ценные советы и помощь в проведении аналитических исследований автор благодарит Д.В. Надежкина, И.М. Натитник, Э.А. Аблю, И.Э. Сливко, Т.Н. Корнсву, Н.В. Пронину, М.Е. Смирнову. За многократные обсуждения полученных результатов и советы в интерпретации данных автор искренне признателен Фадеевой Наталье Петровне. Автор благодарен Козловой Е.В., Кирюхиной Т.А., Соболевой Е.В., Коробовой Н.И., Полудеткиной E.H., [Бурлину Ю.К.1, [Иванову М.К.| и другим сотрудникам кафедры за внимание к работе и консультации.

Отдельно автор благодарит своих родителей за всестороннюю поддержку во время написания работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Физико-географический очерк

В главе приводятся краткие сведения о географии района, о климате, административном положении Туруханского района, населённых пунктах, инфраструктуре и населении.

Глава 2. Геолого-гсофизичсская изученность

В данной главе описаны этапы нефтепоисковых работ в районе Туруханского поднятия: обнаружение скоплений твёрдых битумов в обнажениях нижнего течения рек Подкамепная, Нижняя и Сухая Тунгуски, картирование, результаты бурения и ссйсморазведочных работ.

Глава 3. Геологическое строение Туруханского поднятия 3.1. Стратиграфия

Фундамент Сибирской платформы представляет собой раннепротерозойский коллаж разновозрастных террейнов, окончательно объединившихся в интервале примерно 1,8-1,9 млрд. лет назад (Розен и др., 2006).

Разрез Туруханского поднятия представлен отложениями верхнего протерозоя и палеозоя, местами перекрытыми туфолавовой толщей нижнего триаса.

Разрез рифея представлен терригенно-карбонатными отложениями мощностью до 4400 м и расчленяется на свиты: стрельногорскую, линок и сухотунгусскую (средний рифей); деревнинскую, нижнетущусскую, шорихинскую, мироедихинскую, туруханскую, речкинскую и дурномысскую (верхний рифей). При этом последние две выделяются условно и могут являться стратиграфическими аналогами верхов мироедихинской и туруханской свит.

Стрельногорская свита (Я&г) подразделяется на две подсвиты. Нижняя (805 м) сложена чередованием пачек серых песчаников и тёмно-серых аргиллитов. Верхнюю подсвиту (75 - 80 м) слагают светло-серые, зеленоватые мергели и тёмно-серые, чёрные тонкослоистые аргиллиты. Нижний контакт свиты нигде не обнажается и не вскрыт скважинами, поэтому вопрос о наличии в этом районе более древних отложений остается открытым. Свита линок (Яг!») залегает на

подстилающих отложениях согласно, расчленяется на две подсвиты. Нижняя (60 м) представлена глинистыми известняками пестроцветными с прослоями аргиллитов со стяжениями минералов группы фосфатов. Верхняя подсвита (110 м) сложена известняками светло-серыми и серыми, в прослоях доломитистыми. Выше по разрезу без видимого несогласия залегает сухотунгусская свита (R2sh). Нижняя подсвита (270 - 280 м) сложена известняками темно-серыми до чёрных, местами строматолитовыми. Вблизи кровли отмечаются прослои доломитов глинистых светло-серых и красноватых. Верхняя подсвита (370 - 380 м) представлена доломитами сероцветными, слоистыми, плитчатыми и массивными, с прослоями доломитов и кремней.

Деревнинская свита (R^dr) залегает со стратиграфическим несогласием на нижележащих отложениях. Свита делится на пять пачек. Нижняя сложена серыми с жёлтыми пятнами строматолитовыми и вишнёво-красными пелитоморфными доломитами (115 м), вторая - переслаиванием песчаников, алевролитов и аргиллитов (10 м), третья - известняками пёстроокрашенными, строматолитовыми (45 м), четвёртая - тонким переслаиванием аргиллитов и песчаников (25 м), пятая -пестроцветными строматолитовыми доломитами с редкими прослоями вишнёво-красных аргиллитов (26 м). Нижнетунгусская (буровая) свита (R3nt') согласно перекрывает деревнинскую, подразделена на две подсвиты. Нижняя (420 м) сложена тёмно-серыми и чёрными плитчатыми доломитами с прослоями известняков. В верхней подсвите (видимая мощность 460 м) преобладают известняки серые, тонкослоистые плитчатые, в верхней части глинистые. В известняках и доломитах наблюдаются характерные для свиты прожилки вторичного магнезита и доломита - «перистые и бурундучные» текстуры. Шорихинская свита (R3sr) в западных разрезах залегает на подстилающих отложениях согласно, в восточных - с несогласием. Нижняя подсвита (660 м) сложена аргиллитами (30 м), которые перекрываются песчаниками (20 м), выше залегают известняки (55 м) строматолитовые серые, буроватые, массивные, с желваками белого кальцита. Участками породы пропитаны битумом. Выше разрез подсвиты (до 480 м) представлен доломитами светлыми строматолитовыми с многочисленными включениями вишнево-красного кристаллического доломита. Верхняя подсвита (265 - 320 м) сложена доломитами с многочисленными

желваками, стяжениями, линзами и прослоями различно окрашенных кремней. Мироедихинская свита (R3mr) разделена на две подсвиты. Нижняя (50 м) сложена доломитами с тонкими прослоями (0,4 м) зелёных аргиллитов. Вблизи кровли отмечаются прослои тёмно-серых, чёрных битуминозных доломитов. Верхняя подсвита (90 м) сложена аргиллитами вишнёво-красными и зеленоватыми, сменяющимися выше сероцветными глинистыми, переходящих выше в тёмно-серые битуминозные доломиты с жилками белого кристаллического вторичного доломита. Туруханская свита (Rjtr) согласно залегает на породах мироедихинской свиты, сложена преимущественно пёстроокрашенными, желтоватыми, красноцветными и серыми плитчатыми строматолитовыми доломитами. Мощность свиты 155 м. Речкинская свита (Rjrc) представлена известняками, реже доломитами тёмно-серыми строматолитовыми и пелитоморфными, плитчатыми, видимой мощностью 12-15 и. Дурномысская свита (R3dm) согласно залегает на породах речкинской свиты и представлена доломитами светло-серыми, желтоватыми и кремовыми строматолитами, массивными и плитчатыми. Мощность свиты 120 м. Верхние свиты рифея (мироедихинская - дурномысская) установлены только в западной части Туруханского района. Глубина размыва рифейских отложений, видимо, увеличивается в восточном направлении.

Туруханский район характеризуется отсутствием нижних интервалов венда, здесь распространены только верхневендские отложения (Мельников, 2009). К венду отнесены нижняя и средняя подсвиты платоновской свиты (V-Cmipl). Платоновская свита сложена преимущественно серыми, тёмно- и коричневато-серыми доломитами, местами глинистыми и ангидритистыми, с тонкими слоями мергелей и песчаниками в основании, залегает с глубоким размывом на различных свитах рифея, мощность ее увеличивается с юга на север от 305 до 370 м. Наиболее глинистой является нижняя подсвита платоновской свиты - в ней содержание глинистого материала составляет от 15 до 50%.

Нижне-среднекембрийские отложения костинской свиты (Cm^ksi) согласно залегают на породах платоновской свиты. От пород платоновской свиты они отличаются более светлой окраской, значительным уменьшением кремнистости и почти полным отсутствием терригенных прослоев. Общая мощность свиты составляет 1400- 1500 м.

Средний - верхний кембрий в Туруханской области представлен летнинской, устьпелядкинской и низами устьмундуйской свиты (Мельников, 2009). В основании летнинской свиты (Ст2к) фиксируется перерыв в осадконакоплении. Она представлена чередованием пластов доломитовых мергелей, аргиллитов с тонкими прослоями доломитов или известняков. Мощность свиты меняется от 175 до 290 м, возрастая в направлении с севера на юг и с востока на запад. Устъпелядкинская свита (Ст3ир) сложена чередованием пластов карбонатов с прослоями глинистых карбонатов и мергелей. Мощность свиты меняется от 140 до 310 м. Устьмундуйская свита (Стз-О^т) завершает разрез кембрия, верхняя часть свиты отнесена к ордовику. В пределах Туруханского района в результате предсреднеордовикского размыва сохранилась нижняя часть свиты (Мельников, 2009). В составе устьмундуйской свиты преобладают доломиты красновато-коричневые, алевритистые с гнёздами ангидрита, с прослоями мергелей и известняков пестроцветных. Отложения свиты обнажаются в бассейне р. Летняя (55 - 120 м) и вскрыты скважинами на Сухотунгусской площади (0 - 20 м) (Ордовик..., 2007).

Далее в главе приводится описание свит ордовикской, силурийской, девонской, каменноугольной и пермской систем, вулканогенно-осадочных образований нижнего триаса и описание интрузивных комплексов.

3.2 Основные тектонические элементы

Исследование естественных обнажений, анализ результатов бурения и, в особенности, данных сейсморазведки четко указывает на наличие в осадочном чехле Сибирской платформы двух структурных этажей - рифейского и венд-палеозойского. Они разделены резким угловым несогласием в подошве венда, и структурные элементы ниже и выше этой границы редко совпадают в плане. Нижний (рифейский) структурный этаж

Рифейский этаж снизу ограничен поверхностью кристаллического фундамента, а сверху поверхностью предвендского несогласия. Можно предположить, что рифейские толщи, по крайней мере, в западных районах платформы, выполняют несколько весьма крупных бассейнов. Исходя из датировки рифейских разрезов западных районов платформы, можно сделать

вывод о том, что эти бассейны не только были разобщены территориально зонами палеоподнятий, но и развивались неодновременно. Наиболее активно Туруханский бассейн развивался в конце среднего рифся и в позднем рифее. Очевидно, он продолжался дальше на запад и являлся фрагментом докембрийской окраины Сибирского палеоконтипснта. В целом рифейские отложения дислоцированы гораздо интенсивнее вышележащих.

Верхний (вендско-ниэ/снемезозойский) структурный этаж

По вендским отложениям на северо-западе Сибирской платформы выделяется несколько крупных структурных элеме1гтов. Центральное место среди них занимает Курейская синеклиза, граничащая на северо-востоке с Анабарской антеклизой, на юго-западе с Байкитской антеклизой, а на западе с Турухано-Норильской грядой. Несмотря на то, что в истории геологической эволюции северо-западных районов Сибирской платформы отмечается несколько перерывов в осадконакоплении, несогласия, с ними связанные, обычно не имеют резкого характера. Основные структурные элементы прослеживаются по большинству горизонтов пострифейского разреза.

Туруханское поднятие входит в состав Турухано-Норильской гряды, представляющей собой западное обрамление Сибирской платформы. Турухано-Норильская гряда вытянута на 350 км вдоль западной границы Курейской синеклизы, и при средней ширине около 50 км площадь её примерно 19 тыс. км2. Гряда имеет сложное строение, в поперечном сечении ассиметрична - основной антиклинальный перегиб прижат к восточному крутому (до 40 - 60°) крылу. Западное крыло нарушено крупными продольными дизъюнктивами (Вороновский, Стрельногорский разломы и др.), по которым западные блоки вздёрнуты и, возможно, надвинуты с образованием узких приразломных гребневидных складок, сложенных породами позднего докембрия. В расположенных восточнее складках ядра антиклинальных перегибов образуют нижнекембрийские горизонты, а южнее - и более молодые толщи палеозоя. На восточном крыле гряды (мегавала), в зоне сочленения с Курейской синеклизой, залегают породы всех систем нижнего и среднего палеозоя (Геология..., 1981).

3.3 История геологического развития

Первые этапы формирования осадочного чехла Сибирской платформы приходятся на рифей. Туруханский бассейн протягивается вдоль западной окраины Сибирской платформы, по всей вероятности, он представлял собой рифейскую континентальную окраину. Возможно, он начал развиваться несколько позднее, чем Анабаро-Курейский бассейн, расположенный восточнее, главным образом, в конце среднего - позднем рифее. От Анабаро-Курейского бассейна Туруханский отделялся зоной палеоподнятия. Косвенным свидетельством этого может служить разный возраст обломочных цирконов в рифейских песчаниках этих двух бассейнов (Худолей, устное сообщение). В конце рифея этот бассейн испытал значительную инверсию, сопровождавшуюся глубоким размывом.

В дальнейшей, пострифейской истории геологического развития Сибирской платформы можно выделить следующие этапы, приходящиеся на: (1) венд-ранний девон; (2) средний девон-турпе; (3) визе-пермь; (4) границу перми и триаса и ранний триас; (4) средний-поздний триас; (6) юра-мел; (7) палеоцен-эоцен; (8) олигоцен-квартер. Эти этапы между собой разделялись временами воздыманий, которые в той или иной степени сопровождались перестройкой структурного плана (Никишин и др., 2009).

Турухано-Норильской гряды, как самостоятельной структуры в вендское время, по всей видимости, не существовало. В ордовикское время достаточно чётко обособилась крупная относительно приподнятая область - Туруханская антеклиза (Основы..., 1969).

На границе перми и триаса и в раннем триасе в пределах Сибирской платформы широко проявился трапповый магматизм с образованием туфо-лавовых толщ общей толщиной до 1-3 км, а также внедрением многочисленных силлов и даек (Милановский, 1996). Этому событию предшествовал подъем территории и перестройка структурного плана - на северо-западе платформы туфолавовые толщи ложатся на верхнепермские отложения с четким угловым несогласием. На Турухано-Норильской гряде видно, что, несмотря на довольно резкое угловое несогласие с верхнепермскими породами, в дислокации вовлечены и одновозрастные туфо-лавовые толщи. Нижнетриасовые трапповые силлы смяты в складки с углами падения крыльев до 30 и более градусов совместно с

вмещающими породами. Соответственно, деформации имели место после траппового события, но до юрского времени.

Глава 4. Нсфтсгазоносность Туруханского поднятии

В пределах Туруханского поднятия Сибирской платформы открыто несколько месторождений нефти и газа, которые приурочены к локальным валообразным структурам восточной части Туруханского поднятия и прилегающей части Курейской синеклизы.

Сухотунгусское нефтегазовое месторождение приурочено к одноименному локальному поднятию, установленному по отложениям нижнего кембрия (Соколов и др., 1989). На месторождении открыты 2 залежи: газовая - на глубине 700-800 м и нефтяная - на глубине 2400-2500 м. Промышленный приток нефти получен из доломитов верхней части платоновской свиты (Мельников, 1977), из доломитов костинской свиты (Назимков и др., 1978). Из кровли костипской свиты и из карбонатов усть-пеляткинской свиты получены притоки газа (Мельников, 1977).

Нижнелетнинское газоковденсатное месторождение. Газонасышенный пласт расположен в верхней части платоновской свиты - нижней части костинской свиты. Возможна нефтяная оторочка (Мельников, 1977, Каталог..., 1986). Коллекторские свойства продуктивной части довольно низкие. Открытая пористость пород не превышает 9%, обычно изменяется от 1 до 3%. Трещинная проницаемость не превышает 9 мД.

Володинское газоконденсатное месторождение. Приток газа получен из доломитов платоновской свиты (Мельников, 1977). Газопродуктивными являются карбонатные породы нижней части костинской свиты нижнего кембрия (Струнин, 1980).

Подкаменная газоконденсатная залежь приурочена к одноименному поднятию. Газовая залежь вскрыта двумя скважинами на глубинах 700-780 м в доломитах кровли костинской свиты (Струнин, 1980). Покрышкой являются мергели и глинистые доломиты летнинской свиты. Максимальная открытая пористость доломитов достигает 15-18%, средняя составляет 5,2%.

Природные битумы

На северо-западе Сибирской платформы в пределах Турухано-Норильской гряды в зоне ее сочленения с Тунгусской синеклизой находится крупное Туруханское битумное поле. Аллохтонные битумоиды в его пределах встречены во всех интервалах разреза от рифея до нижнего силура. Битумы - от окисленных нефтей до асфальтитов; изредка встречаются оксикериты. Туруханское поле приурочено к одноименному поднятию и включает три битумных скопления.

Голоярское скопление находится в южной части одноименной антиклинали в доломитах верхов костинской свиты нижнего-среднего кембрия, в зоне ограничивающего её разлома.

Летнинское битумное скопление находится в пределах Нижнелетнинской антиклинали. Оно приурочено к карбонатам костинской, летнинской и усть-пеляткинской свит.

В Горно-Дьявольском скоплении (Сухотунгусская и Горная антиклинали) битумы содержатся в доломитах венлокского яруса нижнего силура. Здесь окисленные нефти-мальты находятся в ассоциации с низшими и высшими ашраксолитами, что является следствием температурного воздействия раннетриасовых интрузий.

Глава 5. Геохимические особенности органического вещества протерозойских и кембрийских отложений Туруханского поднятия

5.1. Характеристика возможных источников углеводородов северо-запада Сибирской платформы

В целом, органическое вещество (ОВ) рифея, венда, раннего и среднего палеозоя Восточной Сибири имеет близкий исходный биоценотический состав — основная роль в его формировании принадлежит остаткам цианобактерий (ОЬесарзапюгрЬа) и акритарх (АспШагеЬа) (Органическая..., 1981). В разделе описывается смена биоты в ходе геологического времени, поскольку от состава фоссилизированного ОВ зависит нефтематеринский потенциал (НМП) заключающих его пород. НМП определяется содержанием в ОВ водорода и особенно тем количеством его атомов, которые связаны с атомами углерода. Чем больше доля фитопланктона, тем выше потенциал фоссилизированного ОВ. Таким

образом, с точки зрения формирования исходного НМП ОВ древних толщ (докембрий - ранний палеозой) является наиболее перспективным. Концентрация ОВ определяет не только объем генерированных углеводородов (УВ), но и возможность их эмиграции из материнской толщи. Только при значении органического углерода (Сорг) более 0,1% в карбонатных породах и более 0,2 % -в глинистых, происходит десорбция битумоидов, и они способны к эмиграции. Поэтому эти значения Сорг можно принять за нижнюю концентрационную границу нефтематеринской породы (Баженова, 2004).

В данном разделе приведены, главным образом, по литературным данным характеристики возможных материнских толщ Туруханского поднятия - мощности обогащенных ОВ уровней и концентрации Сорг в них (рис. 1).

5.2. Методика исследований

Исследование ОВ имеющихся образцов проводилось с использованием следующих методов: люминесцентно-битуминологические исследования, пиролиз Яоск-Еуа!, литологическое изучение характера распределения ОВ в породах и степени преобразованности песчаников с целью определения их катагенеза, петрографическое изучение ОВ - определение характера распределения ОВ и его свечения в ультрафиолетовом свете, пересчёт отражательной способности витринита, выделение битумоидов из пород методом холодной экстракции, определение группового состава битумоидов - разделение на масла, смолы, асфальтены, газовая хроматография, хромато-масс-спектрометрия (насыщенной и ароматической фракций).

Подробно описана методика проведения пиролитических исследований и хромато-масс-спектрометрии и интерпретация полученных результатов.

5.3 Геохимические исследования образцов рифея, венда и кембрия Туруханского поднятия

Степень катагенетической преобразованности ОВ стрельногорской, деревнинской, нижнетунгусской и мироедихинской свит рифея была оценена различными методами.

95

о

с; О I-

С

I Р I оЗ

» I « I »

- /■-Г

И.

45

252

2=2

3

3

ттг

2"2

в

в

3

3

2"2

2"2

3

Т2

В

7/

22:

щ

-0 1"!

&

X ° ш О

I 0,1-0,2

Ж0'2

0,2

Ь^зхУ-

Условные обозначения:

Типы пород

Доломиты "чистые" Границы - Ровные

/—Доломиты глинистые

I*/ ♦ Доломиты водорослевые

[^у /у-^/Ц Доломиты строматолитовые

II II Известняки "чистые"

|о | о | о| Известняки оолитовые

[ ® | ® I Известняки онколитовые

|/~ч| /~\\ Известняки строматолитовые

I ♦ | ♦ | Известняки водорослевые

I—| —I—| Известняки глинистые

|Ч_/ |ЧУ] Известняки органогенно-обломочные

| ^ | Мергели

У^у ^ ■^А Мергели доломитовые

1— — — 1 Аргиллиты

1 - ~ • • — [ Алевритово-1

■ ' • | Песчаники

Рис. 1 Литолого-стратиграфический разрез рифея, венда и кембрия Туруханского поднятия, концентрации Сорг уровней потенциальных нефтематеринских толщ

Крайне низкие значения пиролитических параметров S2 (< 0,1 мг УВ/г породы) и HI (< 50 мг УВ/г TOC), полученные для образцов с содержаниями Сорг от 0,1 до 4% (значения Сорг > 1% в единичых образцах стрелыюгорской свиты) свидетельствуют о полной выработанное™ ОВ этих отложений. Свободные битумоиды в образцах рифейских нефтематеринеких толщ (НМТ) являются остаточными, их содержания не превышают 0,001 %, что является следствием высокой зрелости ОВ. Отсутствие свечения ОВ в ультрафиолетовом свете при проведении углепетрографических исследований находится в соответствии с выводом о высокой степени преобразованное™ ОВ - до стадий АКГАК2 для стрельногорской свиты (Баженова, 1973). Значения эквивалента отражательной способности витринита образцов стрелыюгорской свиты соответствуют 2,05 - 2,21, что отвечает ОВ, находящемуся в зоне апокатагенеза. Признаки катагенетических преобразований, выявленные для песчаников стрельногорской и деревнинской свит (массовое развитие конформных и инкорпорационных структур, альбитизация периферийных участков зерен полевых шпатов, серицитизация полевых шпатов, массовое развитие регенерационных структур, вплоть до их полного замещения глинистым веществом, структуры глубокого врастания новообразованных слюд в зерно и др.), свидетельствуют о значительном катагенезе.

Литологические преобразования песчаников платоновской свиты можно отнести к ранней стадии катагенеза - песчаники слабо сцементированы, преобладают точечные межзерновые контакты, структуры инкорпорации не отмечены, наблюдаются коррозионные структуры, которые чаще всего проявляются на стадиях начального катагенеза, в составе песчаников присутствует малоизмененный биотит.

При этом степень преобразованное™ ОВ вендских и кембрийских отложений Туруханского поднятия по результатам пиролиза оценивается пе выше градаций MKi_2 (температуры Ттах = 426 - 440 °С).

Суммарная мощность нефтематеринеких пачек платоновской свиты, представленных доломитами и глинистыми доломитами, составляет 100 - 120 м, доломитов и известняков североречкинской подсвиты костинской свиты - 100 -120 м, карбонатных пород всрхневороновской подсвиты костинской свиты - 50 -60 м (Сулимов, 1967). При изучении в шлифах образцов платоновской свиты

отмечается, что доломиты содержат глинисто-алевролитовые линзы и прослои, обогащенные ОВ. Содержание Сорг в породах платоновской свиты и её аналогов на большей части территории Лено-Тунгусского нефтегазоносного бассейна колеблется от 0,05 до 0,5% (Конторович, 1977). В карбонатах платоновской свиты венда-нижнего кембрия концентрации Сорг (по данным пиролиза исследованных образцов) составляют ОД - 0,4%. Потенциал отложений платоновской свиты низкий (S2 до 1 мг УВ/ г породы, Ш до 250 - 280 мг УВ/г TOC).

Таким образом, в разрезе Туруханскош поднятия отмечается катагенетическое несогласие между отложениями рифея и венда-кембрия, на основании чего можно сделать вывод о генерации УВ рифейскими нефтематеринскими толщами в этом районе ещё в рифейское время.

Результаты хроматографии и хромато-масс-спектрометрии битумов шорихинской свиты рифея и костинской свиты кембрия дают основание предполагать наличие в разрезе различных по возрасту и составу источников для них (рис. 2).

Результат процессов биодеградации битума костинской свиты находит отражение в распределении алканов — на фоне относительного снижения концентраций нормальных алканов в низкомолекулярной области резко возрастает конценрация изо-алканов и гопанов. Среди изоалканов фитан преобладает над пристаном. В битуме шорихинской свиты изоалканы содержатся в крайне низких концентрациях по сравнению с соответствующими им нормальными алканами (п-С]7 и п-С18), что может рассматриваться в качестве признака высокой зрелости нефтей (генерация нефтематеринской толщей осуществлялась на поздних стадиях катагенеза ОВ), либо отвечать специфике исходной органики НМТ.

В распределении стеранов насыщенной фракции битума шорихинской свиты отмечается преобладание С27, при относительно равном содержании С28 и С29. Для стеранов насыщенной фракции масел битума костинской свиты характерно преобладание С29, при относительно равном содержании С2? и С28.

Пентациклические терпаны состава С28, С29 и С30 в образцах битумов костинской свит находятся примерно в равных концентрациях при преобладании норгопана С2<>. Пентациклические терпаны состава С29 иСзо в насыщенной фракции битума шорихинской свиты содержатся примерно в равных концентрациях, при

незначительном преобладании норгопана С29, биснор-гопана состава С2з в образце

СОСТАВ БНОМАРКЕРОВ БИТУМА ШОРИХИНСКОА СВИТЫ [Н,;г(

алкэнм и нюалкяны

ьиу*»

. 8 г

111Ш>

, а, стера иы (т/г 218)

„„ { „ --„ИГ) 1

щ

юиэнм (т/г 191)

СОСТ.ЧВ БИОМАРКЕРОВ БИТУМА КОСТИНСКОЙ СВИТЫ (С, кг)

алкзны и кзоалкэвм

, етераны (щ/г218)

Ж

I Г-т

| й.

¿ьМ-.!^-........_

гшгачы ([тЫ 191)

Л

1

жшЛМ!

Рис. 2 Распределение биомаркеров битумов шорихинской свиты рифея и костинской свиты кембрия (* на хроматограммах отмечены неуглеводородные соединения-загрязнители типа фталатов)

Незначительное преобладание Тт над Тэ в образцах рифея и значительно более низкое значение отношения Тз/Тт в насыщенной фракции битума костинской свиты, позволяют предполагать более низкую степень зрелости

нефтематеринской толщи для битумов костинской свиты по сравнению с нефтематеринской толщей для битумов шорихинской свиты.

Результаты хромато-масс-спектромегрии битумоидов рифейских и венд-кембрийских НМТ позволяют сделать вывод о различном составе исходного ОВ. Распределение гопанов и стеранов является их основным отличительным признаков. Так, по результатам биомаркерного анализа в битумоидах венда (как и в битумах кембрия) отмечается преобладание стеранов состава С29 над стеранами С28 и С27, в битумоидах рифея среди стеранов преобладают стераны состава 011.

Глава 6. Оценка перспектив нефтегазоносности Туруханского поднятия

В данной главе на основе проведённых геохимических исследований НМТ делаются выводы о вероятных источниках нефти и газа для залежей Туруханского поднятия. Поступление УВ в коллекторские горизонты венда и кембрия из рифейских материнских толщ маловероятно, так как генерационные процессы в них закончились уже в рифейское время. В тоже время установлено сходство индивидуального состава УВ потенциальных материнских толщ венда-нижнего кембрия с одновозрастными битумами. Однако эти породы характеризуются значительно более низкими концентрациями ОВ по сравнению с рифейскими, что может несколько снизить перспективы обнаружения крупных скоплений УВ в пределах Туруханского поднятия.

Реконструкция палеогеографических условий венда-раннего кембрия позволяет предположить, что основной источник УВ располагался восточнее, в Курейской синеклизе. Максимум генерации при этом пришелся на вторую половину палеозоя. Таким образом, следует ожидать, что наиболее перспективными окажутся именно восточные части рассматриваемого района.

Заключение

По результатам проведённых исследований сделаны следующие выводы:

1. Изучение преобразованное™ ОВ рифейских НМТ свидетельствуют о катагенезе не ниже градаций МК4.5. Катагенез венд-кембрийских отложений отвечает градациям MKi_2.

2. Наличие катагенетического несогласия между отложениями рифея и венда свидетельствует о генерации УВ рифейскими нефтематеринскими толщами в рифейское время и низкой вероятности обнаружения залежей, ими сформированных, в отложениях венда - палеозоя.

3. По результатам хроматографии и хромато-масс-спектрометрии битумов и битумоидов рифейских толщ выявлен ряд специфичных черт, в частности преобладание стеранов состава С27 над стеранами C2s и С2д. Битумы и битумоиды венд-кембрийского возраста отличаются по составу углеводородов-биомаркеров от рифейских, в частности, среди стеранов наибольшие концентрации приходятся на стераны состава С29-

4. Состав биомаркеров битумов костинской свиты и битумоидов платоновской свиты идентичен, что свидетельствует в пользу единого источника УВ Туруханского поднятия. По всей видимости, этим источником служат вендские НМТ - глинистые доломиты платоновской свиты.

5. Отсутствие эффективных очагов генерации рифейскими НМТ в фанерозойское время, подтверждаемое результатами биомаркерного анализа и исследованиями катагенетической зрелости ОВ НМТ, в определённой степени снижают перспективы нефтегазоносности района исследований.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

В научных журналах:

1. Бакай Е.А. Перспективы нефтегазоносности Туруханского поднятия

Восточной Сибири // Нефтяное хозяйство. 2011. № 8. С. 90 - 93.

В материалах и тезисах научных конференций:

2. Фролов C.B., Ахманов Г.Г., Фадеева Н.П., Бакай Е.А. Углеводородные

системы северной части Сибирской платформы // Сб. тезисов докладов

международной конференции ЗР Arctic, M., 2009. С. 22-23.

3. Бакай Е.А. Нефтематеринские толщи рифея Туруханского поднятия (Восточная Сибирь) И Сб. тезисов докладов Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Молодые в геологии нефти и газа», М., ВНИГНИ, 2010. С. 5 - 7.

4. Бакай Е.А. Возможные источники углеводородов Туруханского поднятия // Электронный сб. тезисов докладов 5 Siberian International Young Geoscientists Conference, секция petrol, № 456, Новосибирск, 2010.

5. Бакай E.A., Фадеева Н.11. Потенциальные источники углеводородов западных склонов Анабарской антеклизы // Электронный сб. тезисов докладов XII Международная научно-практическая конференция «Геомодель», 2010.

6. Бакай Е.А., Фадеева Н.П., Фролов C.B. Состав битумоидов стрельногорской свиты среднего рифея. Туруханское поднятие. Р. Нижняя Тунгуска // Электронный сб. тезисов докладов IV международная конференция «К новым открытиям через интеграцию геонаук», 2010.

7. Бакай Е.А., Фадеева Н.П., Фролов C.B. Потенциальные источники углеводородов северных и западных районов Сибирской платформы // Электронный сб. тезисов докладов конференции Ломоносовские чтения, секция геология, 2011.

Подписано в печать:

20.02.2012

Заказ № 6703 Тираж -120 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Бакай, Елена Андреевна, Москва

61 12-4/103

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. М.В. Ломоносова Геологический факультет Кафедра геологии и геохимии горючих ископаемых

На правах рукописи

Б АКАЙ ЕЛЕНА АНДРЕЕВНА

НЕФТЕМАТЕРИНСКИЕ РИФЕЙ-КЕМБРИЙСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ ТУРУХАНСКОГО ПОДНЯТИЯ (ВОСТОЧНАЯ СИБИРЬ)

Специальность 25.00.12 - Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-

минералогических наук

Научный руководитель: доцент, кандидат геол.-мин. наук Крылов Олег Владимирович

Москва, 2012 г.

Оглавление

Введение..................................................................................................3

Глава 1. Физико-географический очерк............................................................7

Глава 2. Геолого-геофизическая изученность.....................................................8

Глава 3. Геологическое строение Туруханского поднятия...................................17

3.1. Стратиграфия..............................................................................17

3.2. Основные тектонические элементы..................................................43

3.3. История геологического развития.....................................................53

Глава 4. Нефтегазоносность Туруханского поднятия.........................................60

Глава 5. Геохимические особенности органического вещества протерозойских и кембрийских отложений Туруханского поднятия..............................................66

5.1. Характеристика возможных источников углеводородов северо-запада......66

5.2. Методика исследований................................................................71

5.3. Геохимические исследования образцов рифея, венда и кембрия

Туруханского поднятия...............................................................................79

Глава 6. Оценка перспектив нефтегазоносности Туруханского поднятия...............118

Заключение...........................................................................................124

Список работ, опубликованных по теме диссертации....................................128

Список литературы.................................................................................129

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Выделение нефтематеринских толщ и реконструкция генерационных процессов во времени и пространстве является одним из основных факторов для оценки нефтегазового потенциала и определения направления дальнейших поисковых работ. Это является весьма актуальным и для Туруханского поднятия Восточной Сибири. Здесь в естественных обнажениях зафиксировано наличие битумных скоплений в отложениях широкого стратиграфического диапазона (от рифея до нижнего силура) - Туруханское битумное поле. Однако в результате проведённых нефтепоисковых работ здесь были открыты лишь несколько небольших месторождений с залежами нефти и газа в известняках и доломитах венда и нижнего кембрия. Таким образом, вопрос о промышленной нефтегазоносности района исследований в настоящее время остаётся открытым.

Цель работы заключалась в выделении и характеристике нефтематеринских толщ Туруханского поднятия на основе геохимического изучения органического вещества отложений рифейского и венд-кембрийского возраста и сравнительного анализа биомаркерного состава битумоидов этих толщ с нефтями и битумами в естественных выходах.

Основные задачи:

1. Обобщение материалов по геологическому строению и нефтегазоносности Туруханского поднятия.

2. Характеристика нефтематеринских толщ Туруханского поднятия - количества, качества и степени зрелости органического вещества.

3. Определение углеводородов-биомаркеров . в составе битумоидов нефтематеринских толщ и битумов.

4. Построение корреляций «нефть - нефтематеринская порода».

5. Реконструкция истории генерации углеводородов рифейскими и венд-кембрийскими нефтематеринскими толщами.

Основой для решения поставленных задач явились как собственные исследования автора, так и обобщение многочисленных фундаментальных исследований геологов и геохимиков, занимающихся проблемами нефтегазоносности Восточной Сибири, определением специфики состава органического вещества нефтематеринских толщ и нефтей древних отложений. Среди них необходимо выделить таких ученых, как O.A. Арефьев, Н.И. Байбадорских, Т.К. Баженова, Л.И. Богородская, Д.И. Дробот, В.А. Егоров, В.А. Каширцев, С.А. Кащенко, А.Э. Конторович, Ю.И. Корчагина, A.B.

Кринина, А.И. Ларичев, Е.С. Ларская, Н.В. Лопатин, Ю.В. Пискарев, С.А. Сидоренко, Б.А.Соколов, И.Н. Сулимов, A.A. Трофимук, И.Д. Тимошина, Н.П. Фадеева, Ю.А. Филипцов и многих других. Болыцой вклад в изучение геологии и геохимии Туруханского поднятия внесли Т.К. Баженов, В.И. Высоцкий, В.И. Горенко, В.И. Драгунов, Г.Д. Назимков, Мельников Н.В., Микуцкий С.П., B.C. Старосельцев и другие.

Научная новизна. Геохимические исследования органического вещества древних отложений Туруханского поднятия были проведены с использованием комплекса современных методов, включая пиролитические исследования Rock-Eval, хроматографию и хромато-масс-спектрометрию.

Впервые для данного района показано отсутствие связи углеводородов в вендских и кембрийских коллекторских горизонтах с органическим веществом рифейских нефтематеринских толщ.

Установлено катагенетическое несогласие в разрезе между отложениями рифея и венда - степень зрелости рифейских нефтематеринских толщ оценена в градации катагенеза МК4.5, венд-кембрийских - МК^.

Это свидетельствует о реализации потенциала рифейских нефтематеринских толщ уже к завершению рифейского этапа развития бассейна с возможным разрушением сформированных к этому времени залежей в результате тектонической активизации и глубокого размыва в предвендское время.

Определён источник имеющихся углеводородов - отложения венда-нижнего кембрия (глинистые доломиты платоновской свиты).

Практическая значимость. Результаты исследований позволили уточнить характеристики нефтематеринских толщ и сделали возможным определение источников углеводородов Туруханского поднятия. Это дает возможность в значительной мере скорректировать стратегию дальнейших поисковых работ. Она должна быть направлена на выделение ловушек, расположенных на путях миграции углеводородов из очагов генерации венд-кембрийских нефтематеринских толщ.

Защищаемые положения:

1. Нефтематеринские рифейские и венд-нижнекембрийские толщи Туруханского поднятия характеризуются различным составом углеводородов-биомаркеров.

2. Между отложениями рифея и венда наблюдается катагенетическое несогласие, выраженное в резком скачкообразном изменении степени зрелости органического вещества, что свидетельствует о генерации углеводородов

рифейскими глинистыми и глинисто-карбонатными толщами ещё в рифейское время.

3. Основным источником углеводородов для залежей Туруханского поднятия являются венд-кембрийские отложения (глинистые доломиты нижней части платоновской свиты).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы опубликованы в журнале «Нефтяное хозяйство» № 8 2011 г., 6 тезисах, докладывались на российских и международных конференциях: «Ломоносовские чтения» (г. Москва, 2009, 2010, 2011 гг.); международная конференция ЗР Arctic, Москва, 2009 г.; IV международная конференция «К новым открытиям через интеграцию геонаук» (г. Санкт-Петербург, 2010 г.); Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов «Молодые в геологии нефти и газа» (г. Москва, ВНИГНИ, 2010 г.); XII Международная научно-практическая конференция «Геомодель» (Геленджик, 2010 г.); V Сибирская конференция молодых учёных по наукам о Земле (г. Новосибирск, 2010 г.).

Фактический материал. Работа основана на исследовании коллекции образцов рифея, венда и кембрия, отобранных при непосредственном участии автора из обнажений нижних течений pp. Нижняя и Сухая Тунгуски (полевые работы коллектива сотрудников кафедры летом 2007, 2008 гг., организованные в рамках договора о Сотрудничестве между Геологическим факультетом МГУ и «Шелл», и полевые работы 2010 г., проведённые под руководством зав. лаб. Главного геомагнитного поля и Петромагнетизма Института физики Земли РАН Павлова В.Э.), и образцов верхнего рифея из обнажений р. Енисей в нескольких км ниже устья р. Мироедиха (полевые работы летом 2010 г.). Объем аналитических исследований автора составляет: макроописание и люминесцентно-битуминологическая характеристика - около 500 образцов, микроописание и пиролиз - около 150 образцов, экстракция и хроматография - 50 образцов, хромато-масс-спектрометрия - 20 образцов.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения. Общий объем работы составляет 142 страницы, она проиллюстрирована 64 рисунками и 7 таблицами. Список литературных источников содержит 98 наименований.

Благодарности. Данная работа выполнена на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Автор

выражает благодарность своему научному руководителю доценту, к.г.-м.н. Крылову Олегу Владимировичу. Глубокую признательность автор выражает доценту Сергею Владимировичу Фролову за научные консультации, многолетнюю поддержку и всестороннюю помощь при написании работы. За организацию полевых работ автор благодарит Ахманова Григория Георгиевича. Автор выражает благодарность Павлову В.Э., Кудриной Т.Р. и Василевскому А.Ф. за помощь в ходе полевых работ и сборе полевого материала. За ценные советы и помощь в проведении аналитических исследований автор благодарит Д.В. Надежкина, И.М. Натитник, Э.А. Аблю, Н.Э. Сливко, Т.Н. Корневу, Н.В. Пронину, М.Е. Смирнову. За многократные обсуждения полученных результатов и советы в интерпретации данных автор искренне признателен Фадеевой Наталье Петровне. Автор благодарен Козловой Е.В., Кирюхиной Т.А., Соболевой Е.В., Коробовой Н.И., Полудеткиной Е.Н., [Бурлину Ю.К.

Иванову М.К.| и другим сотрудникам кафедры за внимание к работе и консультации.

Отдельно автор благодарит своих родителей за всестороннюю поддержку во время написания работы.

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК

Регион исследований находится в северо-западной части Восточной Сибири, на территории Туруханского района Красноярского края. Туруханский район находится в северо-западной части Красноярского края Российской федерации. Административным центром района является поселок Туруханск, расположенное в 1100 км к северу от г. Красноярска в месте впадения р. Нижняя Тунгуска в р. Енисей. Площадь района составляет 214 ООО км2. В административном центре расположены аэропорт и речной порт.

Климат района резко континентальный субарктический. Средние температуры июля 16,7 °С, января - -26,3 °С, могут быть морозы до -57 °С. В среднем за год выпадает около 450 мм осадков. Среднегодовая отрицательная температура, низкие зимние температуры и не-болыпая мощность снежного покрова в первой половине зимы обусловливают широкое распространение вечной мерзлоты, мощность которой в этом районе достигает 50-200 м.

На сегодняшний день на территории Туруханского района находится около 30 населенных пунктов, в которых проживает около 200 000 человек. Многие населенные пункты ориентированы на работу людей вахтовым методом, поэтому судить о точной численности населения в Туруханском крае довольно затруднительно. Крупнейшим населенным пунктом на территории Туруханского района является город Игарка, где проживает около 7 000 человек, в остальных населенных пунктах количество постоянных жителей еще меньше.

Основными причинами низкой плотности населения в данном регионе является суровый климат и неразвитая транспортная инфраструктура, несмотря на то, что многие населенные пункты находятся на расстоянии более 400 километров друг от друга, большая часть транспортных грузов перевозится на вертолетах или по рекам.

Основные реки — притоки Енисея: Подкаменная Тунгуска, Елогуй, Нижняя Тунгуска, Турухан, Курейка. Общая протяженность водных судоходных путей до населённых пунктов 1860 км, по боковым рекам — 1060 км. Продолжительность навигации по Енисею на территории района 4 месяца, по притокам — от 7 до 20 дней из-за мелей. Шоссейных дорог нет. Сообщение между населёнными пунктами в основном самолётом и вертолётом - от 9 до 12 месяцев в году.

На территории Туруханского района находится графитовое месторождение, а также Ванкорское и меньшие по запасам Сузунское и Лодочной нефтегазовые месторождения в мезозое восточной части Западно-Сибирской плиты.

ГЛАВА 2. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ

Уже к началу XX века было накоплено достаточно много фактов, свидетельствующих о возможной нефтеносности недр Восточной Сибири. В работе А.Д. Архангельского «Где и как искать нефтеносные области в СССР» (1929 г.) впервые был поставлен вопрос о возможной нефтегазоносности нижнепалеозойских отложений Сибирской платформы. В 1932 г. Н.С. Шатский на основании анализа геологического строения основных районов Сибири и обобщения материалов по нефтегазопроявлениям выделил наиболее перспективные районы. Западная окраина Сибирской платформы была отнесена к районам второй очереди. Обширная программа поисков нефти в Сибири была разработана в 1932-1934 гг. при активном участии И.М. Губкина. Уже в 1935 г. в Восточную Сибирь было направлено более 10 геологопоисковых партий со специальным заданием поисков нефти.

В районе Туруханского поднятяи в 1930 г. в бассейне р. Нижней Тунгуски и её притоков работала геолого-поисковая партия Западно-Сибирского геологического управления под руководством Л.М. Шорохова. Им были описаны вкрапленники асфальта в силурийских известняках близ устья р. Летней (левый приток Нижней Тунгуски). На левом берегу р. Летняя в 24 км от устья в 1932 г. П.Г. Верхоланцев обнаружил пластичные битумы в кавернах доломитов.

В 1938 г. Ф.Г. Марков обнаружил пластичные битумы в виде вкрапленников и мкроскоплений по трещинам и кавернам в доломитах нижнетунгусской свиты на р. Сухая Тунгуска (в 20 км от устья). В этом же году были начаты (ВСЕГЕИ) работы А.Г. Вологдина, им было исследовано нижнее течение рек Нижней и Сухой Тунгусок. На Сухой Тунгуске и р. Летняя он подтвердил наличие асфальтов.

Находки битума Н.Г. Верхоланцевым, Л.М. Шороховым, Ф.Г. Макаровым и А.Г. Вологдиным привели к тому, что Туруханский район был объявлен новым перспективным нефтеносным районом. Начались интенсивные геолого-съёмочные работы. Партия A.A. Предтеченского произвела геологическое исследование долин нижних течений рр. Н. Тунгуски, Летней, Мироедихи и правобережья р.Енисей от устья р. Мироедихи до п. Туруханск.

В бассейне р. Сухой Тунгуски в 1939 - 1940 г. работали 2 партии ВСЕГЕИ -А.И. Гусева и Г.И. Кириченко. А.И. Гусев занимался составлением детального стратиграфического разреза отложений, вскрываемых в нижнем течении Сухой Тунгуски, для обоснования заложения буровой скважины. Партия Г.И. Кириченко проводила геологическую съёмку в бассейне Сухой Тунгуски и Мироедихи. В

бассейне Сухой Тунгуски близ устья Дьявольской им были обнаружены значительные скопления полужидкого и твёрдого битума в кавернозных и трещиноватых доломитах силура.

В 1939 г. в районе нижнего течения р. Сухой Тунгуски проводились исследования опытной геофизической партией ВСЕГЕИ под руководством А.И. Гарнова, применившей в комплексе геофизических работ электроразведку, гравиметрию и магнитометрию. Первая скважина была заложена на Сухотунгусской антиклинали в 1939 г. В 1940 г. по р. Сухая Тунгуска выше устья р. Дьявольской продолжали геологическую съёмку партия А.И. Гусева.

Одновременно с работами Г.И. Кириченко, A.A. Предтеченского, А.И. Гусева на территории, расположенной севернее Нижней Тунгуски, производил маршрутные исследования Ф.Г. Марков от Арктического НИИ. Формально подхойдя к оценке коллекторских свойств доломитов и известняков из естественных обнажений, В.Г. Марков утверждал, что коллекторских пород в Туруханском районе нет, и дал отрицательную оценку перспективам нефтегазоносности района.

На базе полученных данных в послевоенный период широко развернулись геологические исследования, благодаря которым вновь был поставлен вопрос о перспективах нефтегазоносности западной окраины Сибирской платформы.

С 1949 по 1952 гг. на территории Туруханского района велись Всесоюзным Аэро-Геологическим трестом и Западно-Сибирским геологическим управлением геолого-съёмочные работа масштаба 1:1000000. С 1952 по 1954 гг. в Туруханском районе велись работы группы геологов Института геологических наук АН СССР под руководством В.Вас. Меннера.

С 1953 г. по 1956 г. на территории западного обрамления Сибирской платформы проводились тематические исследования Восточно-Сибирской экспедицией ВСЕГЕИ под руководством Е.Э. Разумовской. Целью этих работ являлось изучение геологического строения и оценка перспектив района. В работах принимали участие В.И. Драгунов, А.Ф. Абушик, A.A. Высоцкий и др.

С 1955 г. геологические исследования в приенисейской части Сибирской платформы проводятся наиболее интенсивно. На территории к северу от р. Подкаменная Тунгуска проводят работы следующие гоелогические организации: ВСЕГЕИ, НИИГА, СНИИГГиМС, ВНИГРИ,