Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Геологическая история раннего кареона Сибирской платформы в связи с выявлением закономерностей размещения месторождений нефти и газа
ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений
Автореферат диссертации по теме "Геологическая история раннего кареона Сибирской платформы в связи с выявлением закономерностей размещения месторождений нефти и газа"
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ И
Рг-ОМЕНАч ЙКТЯБРЬСХОЙ РЕВОЛЮЦИИ АКАДЕМИЯ НЕФТИ И ГАЗА I и иД ИМ. И. М.ГУБКИН А
На правах рухописи
Ульмасвай Феликс Садямович
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ РАННЕГО КАРЕОНА СИБИРСКОЙ Ш1АТФОРНЫ В СВЯЗИ С ВЫЯВЛЕНИЕМ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАЗМЕЩЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕФТИ И ГАЗА
Специальность 04.00.17 - Геодогия, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений
Автореферат Диссертации на соискание ученой степени доктора геологе-минералогических наук
МОСКВА 1994
Работа выполнена в Институте проблем нефти и газа Российской Академии Наук и Государственного комитета Российской Федерации по высшему образованию.
Официальные оппоненты:
доктор геолого-микералогических наук,профессор, лауреат Государственной премии СССР И.П.Жабрев, доктор геолого-кинералогических наук, профессор В.С.Нильничук,
доктор геолого-минералогических наук, профессор Б.Б.Семенович.
Ведущее предприятие: Всероссийский научно-исследовательский геолого-разведочный нефтяной институт (БНИГНН), г.Москва.
Защита состоится * / " 1394 г. в /¿Гчас.
ка заседании Специализированного'совета Д.053.27.06 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Государственной академии нефти и газа им.К.К.Губкина (ГАНГ) псиадоесу: 117917 ГСП-1, Москва, Ленинский проспект,
аций н. твенно по,ад»есу: 11' 65, ауд^^Ь, Тел. 135-81-36.
цией мохно оз
С диссертацией мохно ознакомиться в библиотеке ГАНГа им.И.К.Губкина.
Автореферат разослан "«ь ^МСШМ1934 г.
Ученый секретарь
кандидат геолого-минералогических наук, доцент
А.В.Бухаров
ВВЕДЕНИЕ Лктуальность.Ранний карбон на Восточно-Европейской и Северо-йыериканской платформа* - время резких палеогеографических и структурных перестроек. Осадки раннего карбона содержат тан большие запасы нефти и газа. По сравнению с ними ранний карбон Сибирской платформы остается во многом неизвестным этапом развития. Не касаясь отдельных статей, посвященных локальным вопросам геологии нижнего карбона, исследования всего раннего карбона всей Сибирской платформы, анализ его специфичной роли в истории развития всей платформы, соотношения нижнего карбона платформы и прилегавших территорий ограничиваются очень небольшим числом обобщающих исследований .
Это об-ьяскается с одной стороны теократическим режимом платфорки в раннем карбоне, обусловившим малое распространение отложений и малые их мощности, а с другой - отсутствием полезных полезных ископаемых в нижнекаменоугольных отложениях, в частности бесперспективностью их для поисков нефти и газа - в отличие от других древни* платформ. Нижний карбон -один из забытых участков разрзза осадочного чехла платформы и одни яз забытых этапов развития платформы.
Б тоже время, исходя из самых общих соображений, можно предполагать, что резкие перестройки геологической жизни других древних платформ не оставили в стороне и Сибирскую и, повидимому,гак же серьезно сказались на её геологии. Очевидно, струхтурные перестройки должны были сказаться на строении и сохранности скоплений нефти и газа в венд-нижнекембрийских отложениях, разрусив одни и перестроив другие месторождения. Очевидно, что геологические события раннего карбона не ограничились площадью современного распространения отложений, так же как они не ограничивались территорией первичного распространена осадков.
Решение поставленной проблемы позволило разработать в диссертации палеогеографические и палеогеологические реконструкции с учетом теократических условий раннего карбона, на основе чего выявить новые закономерности геологического строения Восточной Сибири, позволяющие более эффективно осуществлять поисковые работы на нефть и газ.
Целью работы является выявление новых факторов, опреде/.а-
ющих закономерности размещения месторождений нефти и газа Сибирской платформы на основе обобщения и комплексного анализа данных по литологии, стратиграфии и условиям образования пород нижнего карбона, выявления роли раннекаменмоуголь-ного этапа развития платформы в формировании скоплений «<?л>ти газа для повышения эффективности поисковых работ.
Для достижения поставленной цели в работе последогально решены следующие задачи: 1) сопоставление нижнекаменноуголь-кых отложений, уточнение границы среднего и верхнего палеозоя на основе исследования их литологии, анализа имеющихся данных о их стратиграфии и п-гознологии, 25 расчлененке нихнекаменноугольных отложений на формации на основе естественной периодичности раннекаменноугольной истории Сибирской платформы, 3) выявление особенностей геологического развития платформы в раннем карбоне по результатам палеогеографических реконструкций, 4)восстановление геодинамического положения платформы, 5)выявление влияния геодинзличе-ской ситуации на распространение скоплений нефти и газа на Сибирской платформе, 6) установление роли раннекАмекноуголь-ного этапа в локализации скоплений нефти и газа на юге Сибирской платформы и 7) выявление новых факторов,определяющих закономерности их размещения.
Методика. В работе использован разнообразна?;,хотя и достаточно традиционный комплекс методов. Основой методики -является представление о целостности Сибирской платформы, о том, что какие-либо события, происшедшие в любой части платФорм», должны отразиться в других районах. Это представление играет большую роль при сопоставлении разрезов, позволяя проследить по всей территории платформы реперные горизонты, при палеогеографических и палеотектоничгских реконструкциях. С другой стороны, эта концепция приводит к признанию, что особенности геологической истории любого участка платформы зависят от геологической истории всей платформы в предшествующиее и последующее время.
Другим критерием выбора метода исследований была практическая их направленность - именно направленность исследований на выявление новых факторов, влияющих на современное распространение месторождений нефти и газа и тем самый па создание более эффективной методики их прогнозирования.
Изучение Сибирской платформы, как целостной природной системы потребовало обобщения обширного материала по литологии, стратиграфии и строении) нижкгкаменни/гольных отлохйнкй Сибирской платформы и прилегавших регионов.
Первичным источником информации для диссертации поступили результаты изучения автором важнейших разрезов нижнего карбона, вещественного состава пород, их структуры, текстуры, условий залегания и взаимсотнопения с змещающими породами. На основе первичной информации было проведено сопостаг-ление разрезов,составлены корреляционные схемы, выполнены палеогеографичесхиг реконструкции, выявлены особенности ран-некаменноугольноя структуры платформы, и восстановлены особенности геодинамической ситуации. Такой подход позволил заявить влияние ггсдикгмического положения платформы и роли локальной геодинамики отдельных районов платформы на размещение и сохранность скоплений нефти и газа.
Учитывая относительно слабую изученность недр платформы, для подтверждения выводов,полученных на материалах Сибирской платформы, а также при изучении влияния геодинамк-ческой ситуации на ее нефтегазоносность, широко проводился сравнительный анализ геологического строе;::;я и нефтегазо-носности Сибирской платформы и других древних платформ -Восточно-Европейской и Северо-ймериканской.
В необходимых случаях применялся .статистический анализ мощностей с помощью ЬВМ. Он позволил виявить и изучить новый палеогеографический Фактор - относительную интенсивность осадконакопленкя.
Научная новизна. Полученные в результате проведенного исследования корреляционные схемы, данные об условиях накопления нижнекаменноугольных отложений и их структуре, развивают представления о геологическом строении Сибирской платформы, истории её развития и закономерностях размещения на ней месторождений нефти и газа. В целом, они показывают историю формирования осадочного чехла Сибирской платформы на раннекаменноугольном этапе как результат её взаимодействия с окружающими активными тектоническими зонами.
Разработанные в диссертации: палеотектонические реконструкции, модель эволюции геодинамической ситуации, представления о влиянии геодинамической си-
туации на особенности нефтегазоносности отдельных районов платформы, о связи месторождений нефти и газа с тектоническими структурами определенного генезиса - образуют в совокупности научную концепцию, позволяющую по-новому представить историю формирования осадочного чехла платформы на одной из важнейших рубежей ее развития и расширяют научную основу прогнозирования месторождений нефти и газа.
Основные защищаемые полохекия.
1 )Литохого-па.леогеографтеская основа корреляционной схемы нихнего карбона позволяет произвести детальное расчленение отложений, прогнозировать их состав и распространение в слабо изученных районах и уточнить границу среднего и нижнего карбона в конкрекых разрезах.
2) Нсторико-геологическая зтайность формирования осадочного чехла Сибирской платформы в раннекаменноугольное время - результат эволюции условий осадконакоплекия на Сибирской платформе и эвстатическкх изменений уровня Мирового океана.
3) Геодикамические критерии размещения нефтегазоносных провинций Сибирской платформы, которые являются новым интегральным фактором нефтегазогеологическго районирования, позволяющим реконструировать изменения ьо времени условий сохранности скоплений нефти и газа.
4) Значительная роль раннекаменноугольного этапа в формировании структурного плана юга Сибирской плафтформы и современного размещения месторождений нефти и газа.
5) Приуроченность месторождений нефти и газа к зонам оттока в областях гравитационного тектогенеза. Это новый фактор ,контролирующий положение месторождений,и позволяющий усовершенствовать методику прогнозирования, конкретизировать перспективы нефтегазоносности южной части Сибирской платформы.
Значение раСгти состоит ч том, что на примере раннекаменноугольного этапа показана: 1) значимость для реконструкции истории формирования современного тектонического плана платформы изучения сравнительно кратковременных этапов теократических эпох, в течение которых напряженность тектонических, палеогеографических и палеоэкологических событий была значительно выше, чем в разделяющие их периоды, 2}возможность нетрадиционного подхода к оценке перспектив нефте-
газоносности новых территорий. 3) возможность реконструкции основных особеносгей геологической истории при незначительной сохранности осадков изучаемого времени.
В целом, на основании разработанных в диссертации теоретических положений, автором обосновывается возможность зна чительного повышения качества научного прогноза месторождений нефти и газа на ранних этапах геолого-разведочных работ.
Аппробация работы. По теме диссертации с участием автора опубликованы 2 монографии, и 32 статей. Основные положения диссертации докладывались в Московском обществе испытателей природы (1974, 1979), на Международном карбоновом конгрессе (1975),на Всесоюзном совещании по разработке стратиграфических схем Средней Сибири (1977, 1979), на Всесоюзном солевом совещании (1979), на 1У Всесоюзном семинаре " Осадочные бассейны и их нефтегазоносность " (1931), на совещаниях в Томском государственном университете (1974, 1979), на Всесоюзных конференциях по системному подходу в геология (1983, 1985), на научно-практической конференции " Проблемы методики поиска и освоения нефтяных и газояых месторождений Якутской АССР", на 27-м Международном геологическом конгрессе (1984),на У Всесоюзном семинаре "Формации осадочных бассейнов" ( 1985). Собранный фактический материал и его теоретический анализ изложены в 6 тематических отчетах.
Исходными материалами для диссертации явились полевые наблюдения, проводившиеся автором в ходе многолетних тематических работ на Сибирской платформе с 1967 по 1978 г.г.в Лаборатории осадочных полезных ископаемых Министерства геологии СССР,затем в институте Литосферы АН СССР, с 1978 г. - в Государственной академии нефти и газа, а с 1990 г. по настоящее время - в Институте проблем нефти и газа Российской Академии Наук и Государственного комитета Российской Федерации по высшему образованию.
За это время были исследопаны важнейшие разрезы нижнего карбона, покрывающих и подстилающих отложений на Сибирской платформе и на Таймыре.В диссертации использованы или учтены данные многочисленных опубликованных работ,а такхе фондовые материалы по конкретным разрезам, других геологов, скорелли-рованные на основе собственных наблюдений и ваводоз, СКИИГГиМСа, ВСЕГЕИ, ИГиГ СО РАН, ИГиеГИ, ИГ ЯФ СО РАН,ЯГУ,ТГУ,
КФ СНИКГГиИСа, ПГО "Якутсткгеология", ПГС "Красноярскгеоло-гия" , ПГО "Ленанефгегазгеолсгия", ПГО "Енисейнефтегазгеоло-гкя", НИИГЛ, ГАНГ им.К.К.Губкина.
Структура работы. Диссертация состоит из трех глав. Первая посзгщека изложении фактического материала:строению ос-новныу разрезов, литологичгскому составу пород, их корреляции. Вторая глава посвящена разработке историко-геологичес-кой периодизации раннекаменноугольного этапа развития платФормы, палеогеографическим и палеотектоническик реконструкциям. В третьей главе излагаются представления автора о влиянии ¿£од::ка>!ической ситуации на размещение месторождений нефти и газа на древних платформах и на Сибирской платформе, в частности. Рассматривается ро.'ь раннекаменноугольного этапа в локализации скоплений нефти и газа на юге платформы.
Объем работы. Диссертация изложена на 234 стр, в том числе она содержит 43 карты, схемы и зарисовки, 5 таблиц Список литературы насчитывает 16В названий.
Автор благодарен за помощь, советы,сотрудничество док-горам наук М.И.Грайэеру, А.Ы.Дмитриевскому: ?.В.Лапинской, В.С.Князеву, В.Г.Кузнецову, Ф.А.Гришину.
Глава 1
ЛИТОЛОГО-СТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РА1ШЕГ.АМЕНКОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ Глава является фактической основой диссертации и занимает значительную часть ее объема.В ней приводится литологиче-ская характеристика пород нижнего карбэна, описания важнейших разрезов, результаты определения остатков флоры,фауны и спор.
Особенностью нижнего карбона является распространение его в виде крупных пятьк: на северо-западе, сеЕеро-востоке, юго-западе и юге платформы. Между ними он встречается эпизодически на незначительных по площади разрозненных участках. Литологический облик пород, также,как и возраст их, резко меняется от участка к. участку, затрудняя сопоставление их кехду собой. На севере платформы преобладают карбонаты, на юге - обломочные,существенно туфогечкые, переходящие в туфы, породы. Также различен состав палеонтологических остатков. На севера платформа породы нижнего карбона содержат остатки брахиопод и фораминифер, изредка - остракод. На юге - остат-
ки древесной растительности и спор. Все это затрудняет сопоставление северных и южных районов, установление нормальной последовательности слоев и является основой судестзуюиих разногласий на стратификацию нижнего карбоьа.
Ключевыми вопросами для стратиграфии нижнего карбона является реиение о возрасте двух свит - джалтулинской ( бассейн р.Вахты) и тушамской ( бассейн р.Ангары ) а также позиция исследователей на применимость историко-геологического подхода к сопоставлению удаленных разрезов. В диссертации принято, что существуют палеогеографические факторы, злклю-щие на условия осадконакопления на всей платформе, к таким факторам относятся: тип климата { аридный или гунидный ) и вулканизм. К осадкам аридного климата относятся храсноцвет-ние и гипсоносные отложения кызылхаинской сзиты в Квтюшдин-ском прогибе, гипсоносная толда тундринскоЯ свиты в Норильском районе и гипсоносная пачка курунгуряхской свиты в Кем-пендяйской впадине, к породам, образовавшимся в результате вулканической деятельности, относятся тувамская свита в бассейне в бассейне Ангары, ее аналоги в верховьях Катанги,Нижней Тунгуски и в бассейне Чоны, курунгуряхская свита Кенпен-дяйской впадины, а также хазачинская и красногорьеэсхая свиты в Казачинской и Рыбинско-Кемчугской впадинах.
Проблема джалтулинской свиты заключается в том, что верхние горизонты свиты по лчтологическим признакам надежно сопоставляются с визейскими отложениями Норильского района, а а нижней ее части залегают песчанистые известняки, содержащие окатанные обломки известняков, внутри которых иногда содержатся остатки брахиопод, иглокожих и фораминифер, среди которых О.И.Богуш определила остатки черниаинелл, эрландий, бисфер, септагломоспиранелл и других фораминифер турнейско-го возраста. Отнесению вмещающих отложений к турне, по нашему мнению, мешает 1) нахождение фораминифер в обломках и наличие следов окатанности раковин, не заключенных в обломках, 2) отсутствие следов аридного климата, которые всегда присутствуют на границе турне и визе в районах с более полным стратиграфическим разрезом (Норильский район,Кютюнгдинекая впадина).
На основании указанных фактов мы помещаем джалтулинскуи свиту выше горизонта гипсоносных красноцветов ( образований
аридного климата ), залегающих в основании визе в Норильском районе, Кюткжгдинскок и Кемпендяйской прогибах.
Проблема тушамской свиты неоднократно обсуждалась нами в печати ( 1969, 1975, 1980 ). Преобладание пирокластическо-го материала в составе, возраст остатков флоры и споровых комплексов, полное отсутствие углистого материала, позволяет сопоставить ее с песчаниковыми пачкакк казачинской и краско-горьевской свит, с байновской и, отчасти, ямкинской свитами визе Кинусинского прогиба, Рыбинской, Кемчугской и Казачинской впадин юго-западного обрамления платформы.
Изучение литологического состава пород нижнего карбона, анализ найденных в них остатков растительности и животного мира, и определение историко-геологических критериев сопоставления, позволил установить наличие шести, последовательно сменяющих друг друга литологических горизонтов, и с их помощью составить корреляционную схему нижнего карбона Сибирской платформы и сопоставить ее с аналогичными схемами смежных районов.
Ханедьбиринский горизонт распространен на севере платформы. Он сложен известняками и доломитами, часто с ликзахи карбонатных брекчий. В породах горизонта содержатся форами-ниферы, кораллы и брахиоподы, характерные для тайдонского и фоминского горизонтов ( верхнее турне ) Кузбасса. Мощность достигает 80 м. Пясинский горизонт распространен на севере и . востоке платформы. Он представлен красноцветными доломитами, мергелями и глинами с линзами и прослоями гипсов и ангидритов. Мощность около 60 м, он относится к визе. Джалтулинский горизонт ( до 60 м) - частое,тонкое переслаивание различных пород: известняков, мергеле;: и карбонатных глин - "на северо-западе платформы, различных известняков в Кютвнгдинском прогибе, глин к мергелей с участием туфов и туффитов,а иногда известняков и песчаников на иге платформы.В его породах присустзуют фораминиферы, распространенные в турне и визе, остра к оды и брахиоподы визйского яруса. Тушамс::«« горизонт (200м) - нелкозерниетыс песчаники, туфы и туффиты псаммитовой структуры. Он развит на юге платформы и содержит флору визейского возраста. Шушукский горизонт (40м) представлен глинами, алевролитам!-., пелитовыми туфами и туффитами. Он содержит остатки флоры, а также спор серпуховского возраста.
Формации нижнекаменноугольных пород.
Стратиграфические границы не всегда соответствуют моментам крупных геологических событий с палеогеографическимии и палеоэкологическими перестройками. Для палеогеографических реконструкций, з качестве главного критерия выделения этапов развития,рационально выбрать моменты перерывов в осадконако-плении, что соответствует экстремальным состояниям палеогеографических и палеоэкологических систем.
В изученных отложениях выделяется два перерыва,распространенных на всей территории Сибирской платформы.
Предтурнейский перерыв охватывает Сибирскую платформу и прилегающиех районы Таймыра и Верхоянья. Для него характерно присутствие пород регрессивных фаций в подстилающих отложениях верхнего девона и морских образований в перекрывающих отложениях позднего турне. На рубехг карбона и девона сокращение площади нормально-морского осадконакопления отмечается также на Восточно-Европейской и Северо-Американской платформах.
Другой общеплатформенный перерыв приходится на конец раннего карбона - начало среднего. Он охватывает часть серпуховского века и часть среднего карбона. На западе платформы, севернее среднего течения р.Ангары, осадконакопление закончилось образованием песчаных и зулканогенно-осадочных отложений визе,а возобновилось после окончания перерыва накоплением угленосных отложений катской свиты и ее аналогов. Местами, образованию угленосных осадков предшествовало накопление переотлохенных продуктов кор выветривания.После его окончания на севере Тунгусской синеклизы на краткий момент геологический истории установились бассейнсзие условия - началось накопление глинистых известняков, осадков с остатками неморских пелеципод. Вверх по разрезу они быстро сменяются обычным комплексом континентальных угленосных отложений. На этом же уровне перерыв известен на Восточно-Европейской платформе, на Западно-Европейской плите, на Северо-Дмерикан-ской платформе. В непрерывных разрезах это время отмечается резким изменением состава пород и флористических сообществ.
При характеристике 'предтурнейского перерыва необходимо отметить,что непосредственно перед перерывом в конце девона на платформе накапливались преимущественно красноцзетные ла-
гунные осадки. Турне начался на большей части платформы накоплением морских известняков. Присутствие отложений, переходных от лагунных позднедевонских условий к морским условиям турне не отмечается. Накопление после перерыва осадков относительно более глубоководных, чек до его начала,залегание их ь основании регрессивной, в целом, толщи пород, а также распространение перерыва па. других платформах, можно рассматривать в качестве указания на его звстатическую природу. Пс этому признаку, е исследованном стратиграфическом интервале осадочного чехла Сибирской платформы иохет быть намечен еще один перерыв эвстатической природы - ранневизей-
ский.
Ранневизейский перерыв определяется по резкой смене морских карбонатов лагунными красноцветами, сопровождавшимся резким сокращением площади осадконакопдения, что привело к отсутствию одновозрастных отложений на большей части Сибирской платформы. После его окончания началось накопление карбонатов дхалтулинского горизонта, местами (Кютюнгдинский прогиб ) с богатой фауной. Регрессия, или перерыв на этом стратиграфическом уровне отмечается на Восточно-Европейской платформе ( перерыв и регрессия Малиновского и яснополянского времени ) и на Северо-Лмериканской платформе - в низах серии мерамек. Следует отметить,что изненения уровня моря отличаются глобальностью, быстрым распространением и сравнительно небольшими пределами колебаний. За сравнительно небольшой промежуток времени изменение уровня моря может создать или уничтожить бассейн глубиной в первые сотни негров. По этой причине в подвижных районах - в складчатых поясах,в отдельных участках платформ, где скорости тектонических движений и их амплитуды были больше, чем размах колебаний уровня моря, их влияние внешне может не проявляться.
Поскольку, изменения уровня. Мирового океана связаны с тектоническими, гляциальными и другими межрегиональными процессами, они являются, суммарным отражением основных геологических событий, происходивших на Земле на границе среднего и позднего палеозоя. На этом основании их можно считать границами естественных этапов геологической истории Сибирской платф о?"».
Выделенные в изучаемых отложениях общеплатформенные пе-
рерывы естественный образом делят толщу нижкекаменноуголь-ных пород на два геологических тела: турне-зизейское, и зн-зе-серпуховсхое. Каждое из них сложено в нижней, как прази-ло, меньшей по мощности, части осадками трансгрессивных серий, а в верхней - осадками регрессировавшего бассейна. Все члены выделенных тел сзязаны постепенными фациальными переходами как в разрезе, так и на площади. При этом в едином теле морские отлохения, постепенно сменяясь все более мелководными, оказываются связанными с прибр?жно-морсхичи и континентальными осадками.Таким образом, каждое из выделении х геологических тел буквально соответствует определению формации, данному Я.С-Еатссим. Близкие по принципу выделения литолого-стратиграфические единица - комплексы ( последовательности) выделяли Л.Л.Слосс, Ч.Уивер и другие геологи. За границы комплексов ими принимались поверхности несогласия, без различия вызваваих их причин. По формальным признакам - залеганию между двумя перерывами,выделенные образования близки к тектсно-денудационным.тектоно-седкментациокным комплексам Халфина. По этому же признаку Ю.Е.Погребицкий выделял тектонические циклы в палеозойском разрезе на севере Средней Сибири.
Глава 2.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ СРЕДНЕЙ СИБИРИ В РАННЕМ КАРБОНЕ Породы раннего карбона образовались з различных условиях: в бассейнах нормальной и повышенной солености,на суге, з аридном, гумидном климатах, часть осадков образовалась в результате извержений вулканов. Результаты изучения литологии отложений, их корреляции и восстановления их фациального облика, послужили основой для построения палеогеографических карт. Их особенностью является исполъзоБаниее дополнительного Фактора - относительной интенсивности осадконакопления. Карты относительной интенсивности осадконакопления представляют собой карты разности между замеренными значениями мощности стратиграфического подразделений и вычисленными значениями ее тренда. Положительные"значения разности указывают на относительно интенсивное накопление осадочного материала, отрицательные - на относительно ослабленное накопление.
Выделенные формации характеризуются общими тенденциями палеогеографического развития. Вначале преобладают бассейно-
вые условия, с течение« времкни они отступают с платформы. Это видно на примере турне-визейской формации, у.огза сначала северо-запад платформы был занят морским бассейном, в котором накапливались известняки. Затем, происходит его обмеление, чему соответствует последовательная смена известняков глинистыми разностями, а их, в свою очередь - гипсоносными пестроцветами. Диалогично эволюционировали условия .накопления визг-серпуховской формации на севере платформи.
Особенно сложна палеогеография визейского к серпуховского веков на юге платформы. Её особенностью является резкая вспышка вулканизма и накопление пирокластических осадков. Они накапливались во внутркконтинентальном бассейне, протягивавшемся от западной границы платформы до восточной.
Характерной особенностью палеогеографии Сибирской платформы в раннем карбоне является распространение платформенных условий осадконакопления далеко за ее пределы - на Таймыр, в пределы Берхоянья. Дифференциация палеогеографии платформы к окружающих территорий началась в визе. В позднем палеозое палеогеография платформы постепенно становилась все более отличной от палеогеографии смежных областей.
Основные черты геологического развития и геодинамического положения Сибирской платформы в раннем карбоне.
Особенностью геологического развития платформы в ранне-каменноугсльное время является образование на юге платформы Енисейско-Вилюйского прогиба. Алализ имеющегося в литературе материала показывает, что он отражает характерный этап развития платформы и занимает определенное место з системе предшествовавших и последовавших структур. Традиционно на юге платформы выделяется Ангаро-Ленский прогиб. Анализ его строения показал, что он включает в себя несколько самостоятельных прогибов, большей частью разобщенных во времен:-, и пространстве. Наиболее крупным -по амплитуде погружения, является раннекембрийский прогиб. Он окаймляет с северо-запада Байкальскую складчатую область. Мощность выполняющих его осадков достигает 3000 «. За ним со смещением оси прогиба вглубь платформы на расстояние до 50 км следует позднекекрийскс-ор-довикский прогиб, мощность соответствующих отложений достигает 2000 - 2500 к. Во второй половина сродного кембрия отмечается региональный перерЫЕ. Общая мощность кембрийских и
срдовикеикх отложений достигает 5000 - 5э00 к. Еще дальне от края платформы находится средне - поздиеордовиксхий прогиб (мощность отложений около 500 м). Ось этого прогиба отстоит от предыдущего на расстояние около 300 км к северо-западу, в связи с чем правильнее говорить о заложении созерпенно нового прогиба. Его образованию предшествовал региональный перерыв, охвативший почти всю Сибирскую платформу.
После отмеченных раннепалеозойских прогибов следуют: силурийский прогиб (мощность осадков 2С0 - 450 м), раннека-квпноугольный Енисейско-Вилюйский (мощность осадков до 300 .4) и раннеюрский ангаро-Виляйский прогиб ( мощность осадков до 150 м). Эти прогибы также начали формироваться после крупных перерывов, из котсрых один продолжался с середины силура до дезона включительно, другой - с оленекского века нижнего триаса до начала юры.
Таким образом, Ангаро-Ленский прогиб представляет собой серии разновозрастных самостоятельных прогибов, которые возникали в строго определенной последовательности, смещаясь постепенно вглубь платформы, всегда после регионального перерыва в осадконакоплении. Это одна из важнейших особенностей тектонического строения гага Сибирской платформы.
Вряд ли можно сомневаться в том, что формирование этих прогибов связано с развитием соседней геосинклинальной области и её преобразованием з складчатые системы. На юге Сибири этот процесс, начавшись з позднем докембрии,продолжался до ранней юры включительно. Заложение и раззитие каждого прогиба связано с определенным этапом разрастания Южносибирского срогена: раннекембрийского - с байкальской (рифейской) складчатость»,позднекембрийско-раннеордовикского - с диаст-рофизмом второ:'! половины среднекембрийской эпохи, завершившейся замыканием Байкальской геосинклинальной системы, сред-н.о-поЗйнеордовикского - с сильными поднятиями складчатой системы во второй половине позднего ордовиха.
Простирание Енисейско-Вилюйского прогиба указывает на образование его под влиянием растягивающих усилий, со стороны Монгольской геосинклинали. Там в девоне и раннем карбоне происходило надвигание раннекаледонского континентального блокч в южном направлении на герцинскую гесинклинальную структуру Палеотетиса. Перед фронтальной частью надвигакше-
гося блока, возникали условия сжатия, а в его тыловой части, граничившей с платформой - растяжения. Б результате, в пределах жесткой глыбы Сибирской платформы это привело к возникновению Екиейско-Вилюйского прогиба.
Растяжение земной коры на юге Сибирской платформы, на-ча»ось с периферии платформенного блока.Это фиксируется началом накопления вулканогенно-ссадочной толщи.В юго-западном обрамлении платформы накопление вулканогенно-осадочных пород началось в девоне. Непосредственно в пределы Сибирской платформы прогиб проник лишь в визе.На юго-востоке платформы образование прогиба также началось в девоне.Активное продвижение его на запад и слияние с западной ветвью произошло в визе.
На сеЕгро-востоке платформы в раннем карбоне возник Кю-тюнгдинский прогиб. Он протягивается от Оленекского поднятия ка восток до Верхоянского антиклинория на расстояние около 300 км. Ширина грабена 40 - 50 км. Амплитуда спусканий возрастает с запада ка восток от 200 - 600 м до 1,5 - 2 км. Приведенные в главе 1 сведения о возрасте выполняющих его отложений позволяют отнести начало его образования к концу раннего турне, а окончание активного развития - к первой половине визе. Это указывает не только на морфологическую общность структуры с прогибами южной части платформы, ко и ка близость к ним по времени существования.
Близкий тип развития был характерен и для крайней северо-восточной окраины Сибирской плафтормы. Разрезы силура и девона указывают на существование здесь обычного платформенного морского бассейна с преимущественно карбонатной седиментацией. В конце девона произошла регрессия. Новый этап развития территории, как и на остальной части платформы, начался в позднем, турне. Для раннекаменноугольного времени характерны два обстоятельства - примерно одновременное появление грубобломочных образований крсстяхской свиты и кремнистых, по-в:;диноку, туфогенных образований атирдахской свиты. Оба 'обстоятельства, если иметь ввиду появление их на фоне качавшегося в турне погружения территории, указывают ка дифференциацию рельефа (и появление в результате этого гру-бообломочных оползневых осадков).усиление напряженности тектонической деятельности (образование разломов и всзникно-
згние эффузизов ) и, з целом, на начало формирования современной восточной границы платформы.
Рассматривая в целом восточную часть Сибирской платформы, можно видеть, что для нее в раннем карбоне были характерны узкие, линейно-зыткнутие прогибы.Они протягивались далеко на восток, в предела складчатого Берхоянья и на запад -в пределы Сибирской платформы. Глубина проникновения в западном направлении зависела от свойств того субстрата,на которой закладывались прогибы.Образование такой крупной структуры, как Енисейско-Вилюйский прогиб стало возможным потому, что он развивался по границам,или вблизи границ, разнородных блоков платформы.
При реконструкции палеогеографии было установлено единстве з раннем карбоне Сибирской платформы и Таймыра, свидетельствующее о распространении платформенных условий далеко на север. В позднем турне на Таймыре намечается существование двух бассейнов седиментации северо-восточного простирания. Западный бассейн прослеживается от Енисейского залива на западе ди р.Тареи на востоке, где он постепенно переходит в Тарейский вал. К востоку, насколько можно судить по разрозненным обнажениям, мощности уменьшаются, а возможно, что турнейские, и вообще нихнекаменноугольные отложения, выклиниваются полностью. Это указывает на уменьшение амплитуды прогибания бассейна, или полное его замыкание. В районе верховьев р.Нюнькаракутари фиксируется минимальная нощнэсть отложений позднего турне - 70м. Эти отложения начинаются алли-тами, представляющими собой переотлохенные коры выветривания свидетельствующие о наличии где-то поблизости поднятия.
Существование обособленных бассейнов определило и различия в Фаунистических сообществах Восточного и Западного Таймыра. Турнейские и отчасти ранневизейские отложения Западного Таймыра повсеместно содержат формы, присутствующие на северо-западе платформы и в Кузнецком прогибе. Для палеобас-сейноз Восточного Таймыра такие "фаунистические остатки не характерны. Преобладающие там брахиоподы ближе к сообществу брахиолод Берхоянья и Северной Америки.
Такой палеоструктурный план Таймыра с характерным суб-кгридиинальным расположением позднетурнейских седиментаци-онных бассейнов продолжает структуру северной части Сибирс-
кой платформы и наоборот, резко контрастирует с современным структурным планом Таймыра, для которого характерна субширотная дифференциация тектонических элементов. На Таймыре, как и на Сибирской платформе, в конце раннего карбона, с серпуховского века, или даже с поздневизейского времени, начинает закладываться новый структурный план, основные черты которого окончательно определились лишь к началу среднека-менноугольнсй эпохи. Тогда же наметилось и тектоническое разделение платформы и Таймыра.
Обращает на себя внимание закономерное изменение простирания линейных прогибов^ка востоке Сибирской платформы. На кге они имеют простирание, близкое к северс-восточкоку, примерно совпадающему с направлением северной границы Монгольской геосинклинали. Кютюнгдикский грабен имеет простирание близкое к широтному,но с отклонением с северо-западу. Такое расположение платформенных структур закономерно дополняется картиной прилегающих к платформе структур: палеориф-товой зоны Сетте-Дабана субмеридиокглького простирания, и Оленекского аБлакогена сезеро-западного простирания.Таким образом,е расположении крупнейших отрицательных структур на востоке Сибирской платформы обнаруживается ьеерообразное изменение их простирания.
Тектоническое развитие Сибирской платформы в основных чертах может быть восстановлено, рассматривая ке реакцию на процессы, происходившие в прилегающих геосинклиналях. Продолжение платформенных условий на Таймыр показывает, что в рассматриваемый период Сибирская платформа граничила с севера с тектонически пассивной областью.Ка западе Сибирская платформа граничила с Западно-Сибирской геосинклиналью, где средний палеозой явился заключительной стадией становления кснтинстальной земной коры. Это привело к возникновению в западной части Сибирской платформы растягивавших усилий юго-западкой ориентировки.
За восточной границей платформы на большом удалении от кратона располагалась активная геосинклиналькая система.На внешней, приближенной к кратону окраине существовали ост-розные дуги, постепенно передвигавшиеся к ьостоку, вглубь геосинклинали, что вызывало действие растягивающих усилий ка восточный край платформы.
Различия в гьол1;камической ситуации между юхнрй и восточной окраинани платформы заключались з том, что В2мн<» районы Сибирской платформы подтягивались в сторону Монгольской геосинклинали, дзигаясь по субпараллельнам траекториям. Это послужило одной из причин образования протяженного, трансплатформенного Ениеейско-Вилюйского прогиба. Па востоке возникли стягивающие усилия и радиалько-ориентированныв траектории движения. Такая специфика восточного обрамления платформы вызвала образование веерообразной сети линейных разломов.
Поэднепалеозойские структуры развились на фоне разнородных элементов раннекаменноугольно.1. Тунгусская синеклиза образовалась ка месте Котуй-Вахтинсксй синеклизы и центральной части Енисейско-Вилийского прогиба. Западная часть прогиба была захвачена Канско-Тасеевской впадиной. Вилюйская синеклиза расположилась на месте восточной част:; Енисейско-Вилюйского прогиба. Северо-восточный край платформы также был вовлечен в опускание.
Структура ига Сибирской платформы в раннем карбоне.
Изменение структуры южной части Сибирской платформы в рассматриваемое.время не ограничилось образованием Енисейс-ко-Виагайского прогиба, йа юго-восточном склоке прогиба породы нижнего карбона участвуют з строении известной Кепсхой зоны линейной складчатости. Это позволяет уточнить время образования складчатых структур Непской зоны.Интервал, во время которого образовались складки определяется тем, что самыми молодыми отложениями, принимающими участке в складчатости, является тушамская свита визейского возраста.
По всем характерным признакам: большой амплитуде при малой ширине, больиой длине, ослохненностью разломами и надвигами, присутствию соляных «дер - Непские складки относятся к структурам нагнетания. Их возникновение обязано продольному сжатию, направленному с юго-востока на северо-запад. Юго-восточнее зоны собственно Непсгсих складок, отделяясь от нее Суриндо-Гахенской зоной пологих складок, располагается аналогичная ей Соснинская зона антиклинальных высокоамплитудных узких складок. В юго-западном направлении обе зоны высокоам-плитудннх складок продолжаются в бассейнах рек Куты и Большого Тира. Здесь они постепенно меняют простирание с юго-
восточного на юго-юго-восточное, близкое к меридиональному. Юго-восточнее названных зон находится Карково-Нчерская зона пологих валообразных поднятий.
Непская зона складок располагается на склоне Енисейско-Вилюйского прогиба и возникла после образования прогиба.Время образования складчатости приходится на перерыв в осадко-накоплении,вызванный сменой геодинамического растяжения сжатием. Опускание Енисейско-Видюйского прогиба и последовавший за этим подьём смежной территории привел к региональному увеличению наклона подсолезого ложа и положил начало образованию складок. Вместе с зоной линейных складок возникла генетически связанная с ней зона пологих структур. Первая -зона линейных складок - представляет собой зону нагнетания соли, вторая - зона пологих структур- зона оттока. Таким образом, з раннем карбоне на склоне Енисейско-Вилюйского прогиба сформировались две однотипные тектонические пары: Непс-кие складки нагнетания и Суриндо-Гажгнские пологие складки зоны оттока, Соснинская зона нагнетания и Марково-Ичерская зона оттока. Устьхутско-Болыветирская зона линейных складок не может быть связана с раннекаменноугольными процессами. Она располагается не на склоне раннекаменноугольного прогиба, а несогласно по отношению к нему, в.районе, где нет оснований предполагать возникновение в раннем карбоне зн£чк-
)
тельных градиентов наклона осадочной толщи. В тоже гремя, простирание названной зоны совпадает с простиранием поздне-ордовиксхого фрагмента ангаро-Ленского прогиба. Именно тогда в этой районе впервые возникли значительные наклоны подсоле-вого лоха и создались условия для возникновения складок нагнетания. По аналогичным соображениям,, начало образования Прибайкальской зоны линейных складок следует отнести к раннему палеозою. При этом становится понятной роль длительных перерывов в осадконакоплении, следовавших за образованием каждого фрагмента Ангаро-Ленского прогиба, во время перерывов растяжение края платформы сменялось схатизм, с образованием сопряженной пары: прогиба и тылового поднятия, что стимулировало развитие гравитационного тектогенеза.
Анализ времени зарождения, распространения и простирания зон линейной складчатости к сочетания их с зонами пологих складок, указывает на существование ряда блоков в ранне
каменноугольной структуре подсолевых отложений. Выделяются: Устькутско-Большетирский блок, формирование которого началось в ордовике, к северо-востоку от него находится Непский блок, затем Чонский блок, где зона оттока фиксируется дислокациями с бассейне р.Ячода. Крайний восточный блок в настоящее время может быть лишь намечен. Его тыльная часть - зона оттока - Фиксируется пологими дислокациями в бассейне Ула-хан-Ботуобик, а ¿она линейных складок пока не ¡¡зпсстка. Ока долгна располагаться под чехлом позднепалеозойских и мезозойских пород северо-западнее, в районе предполагаемой границы Енисейско-Вилвйского прогиба.
При образовании Екисейско-Вилюйского прогиба и связанного с этим преобразованием всей структуры платформы, возникла система разломов, среди которых главную роль играют разломы северо-восточного простирания.
В целом, структура южной части платформы в ранней клр-боне может быть представлена в виде ряда ступеней, последовательно погругаючихся от краевого шва к центру платформы, наложенных на разновозрастные, разнородные, несогласно с ними простирающиеся структурные элементы.
Глава 3.
РОЛЬ РАНКЕКАКЕННОУГОЛЬИОГО ЭТАПА В НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ Геодинамичесхос положение нефтегазоносных провинций древних платформ.
Проведенная в диссертации реконструкция геодинамического положения п/зтфориы позволяет по новому подойти к объяснению и прогнозу особенностей нефтегазоносности слагающих ее крупных структур. В диссертации сделана попытка объяснения особенностей нефтегазоносности платформы в результата синтеза данных о нефтсгазоносности других древних платформ .
На Восточно-Европейской платформе выделяются: Тимано-Пе-чорская, Волго-Уральская, Прикаспийская, Днепровско-Донецко-Припятская нефтегазоносные провинции и Балтийская нефтегазоносная область.
Главные нефтегазоносные комплексы Волго-Уральской,Тима-ко-Печорской и Предуральской провинций в принципе одинаковы - это средний-верхний девон и нижний карСоп - время активного развития Уральской геосинклинали, или же в понятиях
тектоники плит - время активного расширения Уральского пале-океана.Эти же комплексы продуктивны и в Прикаспийской провинции. Днепровско-Донгцко-Припятская провинция,приурочена к одноименному авлакогену.В её истории выделяется до 5 циклов тектонического растяжения,каждому из которых соответствует нефтегазоносный комплекс.Тектоническое положение Балтийской нефтегазоносной области двойственно. Восточные её участки располагаются в пределах западной окраины Русской плиты,а западная часть принадлежит ухе Средне-Европейской плите. НеФтегазопроявления установлены по всему разрезу - ог среднего кембрия дс девона,но промышленные скопления обнаружены только в терригенных отложениях среднего кембрия. Эти отложения залегают в основании каледонского структурного этажа, соответствующего этапу субгеосинклинального развития смежного Датско-Польского прогиба.Основные нефтегазоносные провинции Восточно-Европейской платформы располагаются перед фронтом Уральской геосинклинали. На западной окраине, подобной ситуации не возникало. Балтийская провинция находилась в тылу каледонской и герцинской геосинклиналей.
Аналогичная ситуация сохраняется на Северо-Американской платформе. Основные нефтегазоносные провинции располагаются по её окраинам, перед наступавшими на платформу геосинклиналями, иди приурочены к авлакогену Уочито. Также устанавливается соответствие возраста и длительности формирования основных продуктивных комплексов с циклами тектонического развития прилегающих геосинклиналей.
Одним из возможных объяснений может быть установленная В.Е.Хаиным, Б.С.Соколовым, А.А.Геодекяном и другими геологами закономерное распределение месторождений нефти и газа в современных океанах, где наибольшей продуктивностью отличаются окраины атлантического 1-ила, содержащие во много раз большие запаси углеводородов, чем окраины тихоокеанского типа.
Как известно, в среднем палеозое, к которому на востоке Восточно-Европейской платформы приурочены основные запасы нефти и газа, сочленение платформы и геосинклинали напоминало современные окраины атлантического типа.Смена типов раз-5я7й», в позднем палеозое (смена растяжения восточного края платформы ка сжатие), способствовала герметизации недр и
обеспечила сохранность образовавзихся скоплений углеводородов. На западе Восточно-Европейской платформ« подобной смены развития !!е произовло.т.е. не произошла и герметизация недр, и имевшиеся скопления углеводородов постепенно разрушались. Необходимо«;, последовательной смены стиля развития является характерной чертой продуктивных территорий древних платформ, т. к. при этом обеспечивается благоприятное сочетание ин-*
тенсивного накопления и преобразования органического вещества в стадию растяжения и сохранности образованных скоплений углеводородов.
В свете изложенной концепции геодинамического контроля нефтегазоносности древних плат-форм все нефтегазоносные площади в их пределах могут быть об'ьединекы в три типа.
1 - территории, прилегающие в геосинклиналям,прошедшим обе стадии развития - атлантического и тихоокеанского типов.
2 - территории, связанные с авлакогенами.
3 - территории, прилегающие к геосинклиналям, прошедщим лишь одну стадию развития - атлантического типа и-не проиед-пие тихоокеанскую стадию.
Нефтегазогеологическое районирование Сибирской платформы по геодинамическим показателям.
Геодинамичвское положение Сибирской платформы, восстановленное в результате палеогеографических реконструкций, было отмечено в главе 2. Для развиваемой в диссертации гес-динамическсй модели нефтегазоносности древних платформ важны следующие выводы.На ьге платформы нефтегазоносные провинции, связанные с окраинами океана атлантического типа, могли существовать в венд - раннем кембрии. В палеозое- »г платформы находился под действием растягивающих усилий со стороны Монгольской геосинклинали, они сохранились в мезозое и сохраняются до настоящего времени, т.е. на юге платформы существуют условия, характерные для нефтегазоносных провинций третьего типа.
Восточная окраина платформа в раннем карбоне, позднем палеозое и мезозое находилась под воздействием растягизающих усилий со стороны Верхоянской геосинклинали. Б позднем мезЬ-зое они сменились сгатяек, с образованием надвигов на плгт-форму. Состояние гзодинамического сжатия сохраняется до настоящего нрекени. Все это позволяет отнести Приверхоянский
прогиб и прилегающие районы платформы к провинциям первого типа. К ним же следует отнести Лено-Аиабарский прогиб, являющийся продолжением Предверхоянского.
В триасе на месте Енисей-Катангского прогиба располагалась система рифтов, на фоне которых в ¡орско-ыеловое время возникла сп&дкка. Это позволяет отнести территорию прогиба к второму типу нефтегазоносных провинций. К этому хе типу провинций относится и Зилюйская синеклиза.
Западная окраина платформы в течение палеозоя находилась под влиянием растягивающих усилий со стороны ЗападноСибирской плиты и йртыш-Зайсанского палеокеана, что привело в образованию цепочки впадин - Маковской, Баихсхой, Кассксй, Минусинских прогибов - вдоль западной окраины платформы.Такое состояние сохраняется до настоящего времени. Все это позволяет отнести западные районы платформы к провинциям третьего типа. Возможно,что именно процессам растяжения и, как следствие, слабой герметичности недр, обязаны многочисленные проявления нефти вдоль западного края платформа.
Приведенные данные показывает, что на юге к западе платформы геодиналические условия для сохранности месторождений нефти и газа были плохими - большая часть газа и часть нефти там рассеялась, а среди оставшихся месторождений скорее всего будут преобладать месторождения со сложным тектоническим строением. В локализации оставшихся месторождений значительную роль долхнен играть литологический фактор, так как именно состав пород определяет пути миграции углеводородов и надежность запечатывания залежей. По этой причине, в комплексе поисковых работ можно рекомендовать увеличить доля исследований,направленных на изучение лигологической характеристики разреза,направления и особенностей вторичных изменений пород.
(
Наилучшие геодинамические условия дая сохранности скоплений нефти и газа имеются в Приверхоянском и Лено-Ана барском прогибах. В настоящее время там практически не проводятся работы, связанные непосредственно с поисками нефти и газа.В качестве полигонов для выработки рациональной методики поисков нефти и газа в Приверхоянском прогибе можно предложить район пересечения его Кютюнгдинским прогибом,где можно ожидать развития эвапоритовых покрышек визейского л девонского
возраста, и район полуострова Нордвик.где ухе известно небольшое месторождение нефти.
Установленное распространение платформенных отложений в раннем карбоне за современные пределы Сибирской плафтормы дает основание для предположения о возможной сохранности залежей углеводородов, в районах, перекрытых в позднем мезозое надвигами. Этот результат наших исследований с новой стороны подтверждает выводы предыдущих исследователей (Б.А.Соколова, К.К.Калинко j о продуктивности зон надвигов-в Верхоянье и на Таймыре.
Роль раннекаменноугольного этапа в нефтегазоносности юга Сибирской платформы.
Проведенный во второй главе анализ строения южной части Сибирской платформа,позволяет выявить новые закономерности распространение скоплений нефти и газа.
По ткгту тектогенеза в раннем карбоне на юге Сибирской платформы выделяются три области: Присаяно-Енисейская область гравитационного тектогенеза, Ангаро-Катангская область глыбового тектогенеза и Непско-Ленская область гравитационного тектогенеза. Обе области гравитационного тектогенеза совпадает с каледонскими краевыми прогибами: Присаяно-Ени-сейским и Ангаро-Ленским. Месторождения нефти и газа известны в настоящей зремя лииь в пределах Непско-Ленской зоны гравитационного тектогенеза и Ангаро-Катангсхой зона глыбового тектогененза. В области глыбового тектогенеза продукти-гные структура претерпевали значительные перестройки.В северных районах Ангаро-Катангской зоны глыбового тектогенеза это связано с наступлением краевого прогиба на Ангаро-Катангское поднятие, что обычно приводило к увеличению амплитуды структуры, или, по крайней мере к ее сохранению.На юге зоне ситуация иная. В раннем палеозое эти районы располагались з прогнутой части краевого прогиба. 3 последующем в сйкзи с «играцией оси прогиба он;-, испытывали преобладающее воздима-ние, что приводило в большинстве случаев к выпола^иЕанию структур вверх по разрезу.
Ка;с било установлено Д.и. Дроботом,-a.fi.Зслотояын и А.Э.Конторовмчем е рассматриваемом районе устанавливается закономерная смгка газовых, газо-кокденсатных и нефтяных за-
лежей. От Прибайкалья к йнгаро-Окинсксму «ехдуречыо. По заключению указанных авторов современное распределение газов и кефтей отражает не современный, а древний структурный план, когда платформа от Ангаро-Катангского поднятия погружалась в юго-восточном направлении.
Исследование динамики заполнения нефть», расформирования и заполнения газом Братского месторождения, выполненное Р.С.Сахибгареевым, показало, что первоначально, когда структура располагалась на склоне Ангаро-Катангского поднятия, она заполнялась нефть».В визейсхом веке, з связи с начавшимся растяжением юга платформы, возрастала проницаемость недр. Зто привело к расформированию нефтяной залежи и заполнению газом Братского месторождения.
История скоплений углеводородов и закономерности их размещения в зоне гравитационного тектогенеза другая. Все известные месторождения: Среднеботуобинское, Тас-юряхское, Вилюйско-Джербинское, Верхневилючансхое, Верхнечонское,Та-лаканское, Иредяхское, Даниловское, Дулисьминское, Аянское, Ярактинское и Марковское - располагаются над зонами оттока. В целом, это явление требует еще своего детального изучения. Сейчас можно лишь высказать предположение, что в региональном плане зоны оттока представляют собой почти горизонтальные площадки, з то время, как генетически связанные с ними и примыкающие к ним зоны нагнетания, образуются над участками с большими региональными уклонами. Такое сочетание способствует "всплыванию" углеводородов вверх по уклону, т.е. перемещению их из-под зон нагнетания под зоны оттока. Зоны оттока представляют собой наиболее стабильные участки, которым соответствует наиболее ровное, ненарупенное состояние подсо-левого ложа. Это участки геодинамического затишья, где в наименьшей степени проявились процессы деструкции, характер-кие для третьего геодинанического типа нефтегазоносных провинций. Б го же время,геофизические и геохимические "аномалии типа залежь" обнаруживают тенденцию к смещению в сторону наиболее нарушенных участков - зон нагнетания.
Развиваемая концепция приуроченност.: месторождений к определенным структурам гравитационного тектогененза может объяснить некоторые сложные вопросы современного распределения коллекторских свойств продуктивных пластов и совренного
строения ловуики. -Как указывалось ранее, в раннем палеозое Ярактинско-Аянское месторождение располагалось на юго-восточном склоне Ангаро-Ленского прогиба, который имел в этом районе простирание от северо-западного до меридионального. Соответственно, в целок.простирание древнего водо-нефтяного контакта должно было соответствовать простиранию структуры, т.е. должно было сыть северо-западным, близких к меридиональному. Как известно, на водо-нефтяных и газс-нефтяных контактах происходят специфические процессы аутигенеза, из которых наиболее сильными являются процессы выщелачивания и переотложения кремнезема, карбокатизация и засолонение. В работе группы авторов ( Рыбьякоз, 1977 ) показано, что в продуктивном пласте Ярактинско-Аянского месторождения развиты все перечисленные процессы,отмечающие древнее положение водо-нефтяного контакта, причем, простирание минеральных зон совпадает с простиранием древнего раннепалеозойского прогиба.
Б современной структуре это месторождение располагается на южной, субширотном склоне раннекаменноугодьного Енисейс-:со-Вилюйского прогиба. Соответственно, водо-нефтяной и газонефтяной контакты располагаются субширотно.а участки продуктивного пласта, в которых ранее находился водо-нефтяной контакт, оказались зацементированными аутогенными минералами и превратились в неколлектор.Возникшие непроницаекые зоны делят ранее единую залежь на ряд мелких.
Контроль гравитационными структурами современных месторождений прослежен нами на примере Верхнечоиского месторождение. Контур его четко вписывается в площадь зоны еттока, избегая зоны нагнетания .
Выделенные нами зоны гравитационного тектогенеза отражаются и кг картах, составленных на основе традиционных яре- ' оставлений блоковой тектоники. На тектонической схекг нигне-палеозойск^х отложений, составленной Ш.В.Самсоновым с соавторами (1Э05г.).рассматриваемый район входит в состав Аига- ■ ро-Ботуобннской актекгизы. Западная зона развития гравитационного тектогенеза соответствует Присаяко-Еннсейскай си-неклизе. Восточная зона гравитационных складок почти полностью входит в Кепсхо-Лскский мегасвод. Расположенная между двумя названными зонами территория, охвачен«?>н э ргклем кгр-
боне - позднем палеозое надглыбовин тектогекезом, включает, согласно названным геологам Братско-Атовскую зону складок. Объяснение основных морфологических особенностей структур зоны надглыбового тектогенеза на примере Братско-Атовской зоны было дано выше. Данные, полученные при анализе ранне-каменноугодького этапа развития Непсхо-Лгнских складок, позволяют уточнить генезис и возраст отдельных крупных структур Нспско-Чонского мегасвода. Сопоставляя указанную схему тектонического строения Непско-Чонского мегасвода с тектоническими реконструкциями раннекаменноугольного структурного плана, видно, что Устькутское куполовидное поднятие в целом, соответствует блоку осадочного чехла, образованного в позд-неордовикское время. Попутно можно отметить, что расположенная югнге Еерхоленсмкая зона локальных структур, соответствует еще более древнему тектоническому блоку, возникыему в конце кембрия.
Аналогичный анализ Непской зоны локальных струхтур показывает ее разновозрастность. Юхная часть, включающая Ярак-тинское и Аянско« месторождения, принадлежит к позднесрдо-викскому блоку, северная - к -ракнекаменноугольнсму. разнородность указанной зоны структур намечается авторами названной схемы региональным разломом, примерно совпадающим с границей блоков. Аналогично сооотноаение раннекаменноугольных тектокиче скл л блоков с современной тектоникой нихнепалеозой-схих отложений Чонсхо-Пелсдуйского куполовидного поднятия и Ботуобинской зоны локальных поднятий. Обращает на себя внимание, что на продолжении каждого из выделенных блоков гравитационного тектогенеза располагается отдельная группа локальных структур. На продолхении Непского раннекаменно-уго-льного блока располагается Ереминская зона локальных структур. На продолжении Чонского - Огнектинское куполовидное^поднятие. Ботуобинскому блоку соответствует Сильдюкарекая зона локальных структур. Названные структуры, продолжающие ранне-каменноугольные блоки,располагаются в пределах, или на склоне Пеледуйского поднятия каледонского возраста.Таким образом, Ереминская и другие зоны современных локальных структур были заложены в раннем палеозое. В раннем карбоне они вовли в состаЕ Е;:::сейско-Еил»йсксго прогиба, и испытали влияние гравитационного тектогенеза. Можно считать, что для рассма-
триваемых тектонических зон должны быть присуди те же закономерности распространения локальных структур и месторождений, что и в более юхных районов. В них должны быть развиты аналоги зон нагнетания и зон оттока, с которыми будет связана основная продуктивность.
Большая часть известных в настоящее время месторождений нефти и газа располагется на юго-восточном склоне раннека-менноугольного Енисейско-Вилюйского прогиба. Площадь их распространения ограничена Ангаро-Вилюйскнм и Окино-Ленскик разломами . Они отделяют сопряженную с Енисейско-Вилюйским прогибом ступень подсолевого ложа от краевой зоны линейных складок. Названные к сопряженные с ними разломы северовосточного простирания ограничивают структурную зону, в которой в раннем карбоне существовали условия, благопряткые для сохранения скоплений углеводородов. Несмотря на то, что в пределах указанной полосы проявились тектонические движения мезозойского Еозоаста, они не смогли изменить структурный план рассматриваемого времени. Поэтому, выделенная полоса представляется одной из перспективных зон для поисков скоплений углеводородов. Другая полоса,благоприятная для сохранения скоплений углеводородов располагается к северо-западу от установленной, в пределах более погруженной ступени Енисейско-Вилюйского прогиба.
Завершая рассмотрение взаимосвязи гравитационного тек-тогенеза и нефтегазоносности, необходимо отметить одну важную для прогноза и поиска новых кестороздгний особенность: все известные ннне месторождения нефти и газа располагаются в пределах зон оттока, правда не все зоны оттока являются продуктивными. Использование установленной зависимости даже в современном вида может повысить эФФгктизность поисковых работ, поскольку позволяет ка самых" первых этапах исключить их рассмотрения площади зон нагнетания.
Заключение.
Основные выводы из проделанной работы, на которых основаны защищаемые положения, приведенные во введении, следующие:
1.Составлена корреляционная схема нижнего карбона Сибирской платформы. Уточнено положение границы нижнего карбона и верхнего палеозоя.
1.1 Выявлены литологические маркирующие горизонты з нижнем карбоне, что позволило соепоставить его с разрезами Минусинского и Кузнецкого прогиба, Таймыра к Верхоянья.
1.2. Установлена вулканогенная природа отложений визе-серпу ховского возраста, развитых на юге платформы.
2. Перерывы г осадконакоплении, охватившие всю платформу, связаны с изменениями уровня Мирового океана. Это пред-турн^ЯскиЯ, ранневнзейский и предугденосний.
2.1. Установленные перерывы делят изученную толщу на ряд формаций: турне-визейскую карбонатную и визейско-сзрпу-ховскую вулканогенную.
2.2. Формации характеризуются однотипным ходом накопления - махсимальной площадью распространения а начале и постепенным сокращением впоследствии, накоплением наиболее мористых осадков в начале и наиболее континентальных в конце.
2.3. Проведена реконструкция палеогеографии раннего карбона Сибирской платформы.
2.4. Разработана методика построения карт относительной интенсивности ссадконакопления. Установлено существование нескольких типов областей относительно усиленного и относительно ослабленного осадконакопления.
2.5. Особенностью раннекаменноугольного этапа развития Сибирской платформа является накопление вулканогенных отложений г визейском веке.Одновременно они накапливались в смежных районах - в Минусинском и Тувинском прогибах, в Верхо-янье и Сетте-Дабане, а так хе на Омолонском массиве.
3. Реконструировано геодикамическсе полохение платформы в раннем карбоне, в предшествующее и последующее время.
3.1. Обычно выделяемый на юге платформы Ангаро-Ленский прогиб представляет собой сумму разновозрастных прогибов. В венд-раннем кембрии, в позднем кембрии - раннем ордовике, в среднем ордовике - раннем силуре, в раннем карбоне и ранней »ре. - на юге платформы возникали прогибы, расположенные суб-параиельно друг другу, отстоявшие все дальше от края платФормы и характеризовавшиеся все меньшей амплитудой прогибания. Формирование прогибов отражает взаимодействие платформы и прилегающей Монгольской геосинклинали. Самый дрезний из прогибов - венд-раннекембрийскнй,относится к категории краевых. Территория, "занятья прогибами мохет быть названа
подвижным участком платформы.
3.2. В раннем карбоне на западе, юге и востоке Сибирской платформа преобладали растягивающие усилия.йа севере ситуация была либо стабильной, либо существовало слабое растяжение. Позднее, на востоке и севере преобладали сжимающие усилия, а на западе и юге - растегиваюаие.
3.3. На древних платформах развиты три гездинамических типа нефтегазоносных провинций: 1) расположенные на окраинах, прошедших атлантическую и тихоег.санскую стадии развития, 2) внутриплатформенные, связанные с древними рифтами, 3) располозенные на окраинах, прошедвих лишь атлантическую стадию развития. Наилучяими условиями ;ля сохранения скоплений углеводородов характеризуются окраины платформы, сменившие в ходе эволюции атлантический тип развития на тихоокеанский.
3.4. На Сибирской платформе провинции первого типа приурочены к Приверхоянскому и Лено-Анабарскому прогибам, провинции третьего типа - к Ангаро-Ленскому прогибу и Тунгусской синеклизе, внутриплатформенные - к Вилюйской синеклизе и Енисей-Хатангскому прогибу.
4. Установлены основные элекенты раннекаме.чноугсльной структуры платформы и их генезис.
4.1. В раннем карбонегрезко изменился структурный план Сибирской платформы. На юге возник Енисгйско-ВилюйскиЯ прогиб, заполненный вулканогенными осадками, началось палеогеографическое и тектоническое обособление от Сибирской платформы западных районов Верхоянья - на северо-востоке, и Таймыра - ка севере. Этот процесс коррелируете* с развитием Верхоянской и Кокгольской геосинклиналей.
4.2. В конце раннего карбона на южной окраине платформы образовался ряд ступеней. К одной из них - сопряженной с Енисейско-Вйлюйским прогибом, приурочена основная масса известных скоплений нефти и газа.
4.3. Установлено широкое развитие процессов гравитационного тектогенеза. Г. определенным структурам этого генезиса приурочено большинство известных месторождений нефти и газа на юге платформы.
Основныни теоретическими результатами диссертации являются:
1) Реконструкция структурного плана Сибирской платформы в раннем карбоне.
2) Установление роли гравитационного тектогенеза в распространении месторождений нефти и газа.
По теме диссертации автором опубликованы следующие работы:
1. О возрасте тушамской свиты Сибирской платформы.Доклады АН СССР, 1969, 7.189, N 5.(соавторы А.Р.Ананьев, М.Я. Грайзер).
2. Некоторые вопросы стратиграфии, литологии и палеогеографии западной части Сибирской платформы 8 связи с оценкой перспектив бокситоносности. Труды СНИИГГиМС,выл.38, 196S (соавтор М.И.Грайзер).
3. О нижнем карбоне Тунгусской синеклизы.Труды Томского Гос.Университета, т.232, 1974,( соавторы Н.И.Грайзер, Ю.Р. Иазор ).
4. О границе и ообъеие брусской свиты Сибирской платформы. Труды Той.Гос.Университета. т.232, 1974 ( соавторы К.И.Грайзер, Й.Р.Ыазор).
5. О нижнекаменноугодьных отложениях Кютюнгдинской впадины. Тез. док*. Том. Гос. Университет,1974. ( соавторы М.И. Грайзер, Л.Я.Гиренкоэа, В.Д.Чижова ).
S. Енисейско-Вилюйский нижнекаменноугодьный прогиб »га Сибирской платформы и его соотношение с нижнепалеозойскими прогибали Анrapo-Лексхого района. Известия АН СССР, сер. геол., 1975, N 9, (соавтор И.И.Грайзер).
7. Стратиграфия и палеогеография Сибирской платформы и ее складчатого обрамления в нихнекаменвоугольную эпоху. Тезисы доклада на 8-м МКК. 1975, ( соавтор К.И.Грайзер ).
8. Стратиграфия нижнего карбона Сибирской платформы. ВИЭМС. 1978.
9. Развитие Сибирской платформы в раннекаменноугольну» эпоху. Тезисы доклада. - В кн.:"Геология, стратиграфия и полезные ископаемые Сибири". Том.Гос.Университет, 1979.
10. Стратиграфия и палеогеография Сибирской платформы и ее складчатого обрамления в нижнекакгкноугольнув эпоху. Труды 8-го Международного конгресса по стратиграфии и геологии карбона. V., Наука, 1379. ( соавтор Н.И.Грайзер).
Н.Среднепадеозойские бокситовые месторождения Северного полушария. К.Недра, 197Э (соавторы Н.И.Грайзер, Л.Я.Георгиевская, Л.А.Игнатьева, К.М.Ипатов).
12.Проект стратиграфической схемы нижнего карбона Сибирской платформы. Геология и геофизика, 1979, К 7,( соавторы М.К.Грайэер, В.Бя.Иеннер). '
13. Стратиграфическое положение и возраст тушамской сзиты Сибирской платформы. Известия АН СССР, сер. геологическая, 1979, N В, ( соавтор Н.И.Грайзер ).
14. Юго-западная и южная части платформы.- В кн. ^Нижний карбон Средней Сибири). Труди ИГиГ СО АН СССР, вып. 432, Нау-ка,Сиб.отд. Новосибирск, 1980 ( соавторы Н.И.Грайзер, Л.Н.Петерсон).
15. Типы пород нихнего карбона Сибирской платформы. - В кн.:"Нижний карбон Средней Сибири".Труды ИГиГ СО АК СССР, вып. 432,Наука,Сиб. отд.Новосибирск, 1380, ( соавторы О.В. Вааг, Т.А.Дивина, Р.Г.Матухин ).
17. Средкепалеозойская предистория Видюйской синекли-зы,- В кн.:"Геология и нефтегазоносность осадочных бассейнов Сибирской платформы". Труды ККНХиГП им.й.М.Губкина,вып.159, М., 1981.
18. Горизонты пород-флюидоупоров на Сибирской платформе.- Б кн.:"Геология и нефтегазоносность осадочных бассейнов Сибирской платформы". Труды МИНХиГП им.К.К.Губкина,вып.159, М., 1981.
19. Био стратиграфия нижнего карбона Средней Сибир/..- Б кн.:" Стратиграфия и палеонтология девона и карбона". Труды ИГиГ СО АН СССР,вып.482,1982,( соавторы З.А.Ананьев, О.И. Богуп, О.В.Вааг, и другие ).
20. Соленосные формации Сибирской платформы в связи с оценкой перспектив нефтегазоносности.- В кн.: "Нефтегазоносность районов древнего соленакопления". Наука,Сиб. отд..Новосибирск, 1982.
21. Роль Флюидоупоров в оценке перспектив нефтегазонос-ности Сибирской платформы. ( Рукопись депонирована в ВИНИТИ 6 сентября 1382 г. N4750-82.Деп.).
22. Структура юго-восточной части Сибирской пгьтформы г среднем палеозое. ( Рукопись депонирована в ВИНИТИ 6 сентября 19?Я г., Н 4752-82, Дгп.).
23. Перерывы в осадконакоплении на Сибирской платформе. ( Рукопись депонирована в ВИНИТИ 6 сентября 1982 г., N 475182, Деп.).
24. Основы системного подхода к изучению коллекторов. Тез. докл. Всесоизн.конф."Системный подход в геологии", М. 1983, ( соавторы В.В.Рыков, Т.i.Соколовой, К.Я.Томидова).
25. Силурийско-среднепадеозойские Формации Сибирской платформы. - В кн.: "Осадочные бассейны и их нефтегазонос-ность". Тезисы докл. 1У Всес. семинар. МГУ. 27 - 29 апреля
. 1981г. М. 1981.
26. Тектоническая структура южной части Сибирской платформы в свете системного подхода - В кн.:" Системный подход в геологии.(Теоретические и прикладные аспекты).Тезисы докл. и. 1936 г.
27. Развитие кефтегазогеологичзского районирования древних платформ, как отражение системного подхода. - В кн.: "Системный подход в геологии.(Теоретические и прикладные аспекты)". Тезисы дохл. К. 1986 г.
28. Методика прогнозирования месторождений нефти и газа на основе выявления мест наиболее активных геодинамических процессов.- В кн.: "Гиодинамические основы прогнозирования нефтегаэоносности недр". 1-я Всесоюзная конф. 6-8 сентября 1988г. Тезисы докл. ч.З. X. 1988. ( соавторы В.И.Виноградов, М.П.Гласко, Ш.А.Губерман, и другие.).
29. Общая и локальная геодинамика нефтегазоносных районов юга Сибирской платформы,- В кн.-." Геодинамическиз основы прогнозирования нефтегазоносное?« недр". 1-я Всесоюзная конф. 6-8 сентября 1988г. Тезисы докд. ч.З. К. 1988.
30. Применение формализованно* картографических приемов при изучении геолого-геоморфологических систем для прогнозирования нефтегазоносности.- 3 кн.:"Системный подход в геологии (теоретические и прикладные аспехты). III Всесоюзная конференция. 5-7 сентября 1989г.Тезисы докд. Москва, 1939г. Совместно с А.И.Скворцовым.
31. Возможности локадькогйгпрогнозирования в нефтегазовой геологии,- В кн.-."Системный подход в геологии (теоретические и прикладные аспекты). III Всесоюзная конференция. 5-7 сентября 1989г.Тезисы докл.Москва,1989г. Совместно с Е.И.Виноградовым, т.А.Губерманом, А.Н.Дмитриевским и други-
ми.
32. Локальный прогноз крупнейаих месторождений нефти и газа на Сибирской платформе по морфоструктурным данным. Доклады АН СССР, 1990, т. 314, N 6. ( совместно с Е.И.Виноградовым, Ш.А.Губерианом, А.Н.Дмитриевским и другими).
- Ульмасвай, Феликс Салямович
- доктора геолого-минералогических наук
- Москва, 1994
- ВАК 04.00.17
- Геологическое моделирование залежей пластов неокомских отложений Ен-Яхинского и Уренгойского нефтегазоконденсатных месторождений
- Критерии прогноза нефтегазоносности Южно-Тунгусской области с высоким развитием траппового магматизма
- Геологическое моделирование залежей пластов нижнемелового нефтегазоносного комплекса Ен-Яхинского и Уренгойского месторождений"
- Геолого-исторические предпосылки формирования нефтегазоносных комплексов юга Сибирской платформы (в связи с выбором направлений нефтегазопоисковых работ)
- Моделирование сложнопостроенных залежей нефти и газа в связи с разведкой и разработкой месторождений Западной Сибири