Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Литолого-формационные комплексы Вилюйского позднепалеозойско-мезозойского нефтегазоносного бассейна

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Литолого-формационные комплексы Вилюйского позднепалеозойско-мезозойского нефтегазоносного бассейна"

___________Министерство геологии СССР

Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (СНЖГТиМС) №10 "Сибгоо"

11а правах рукописи

шфч^

ЛЖиСЁьВ Николай Николаевич

ДШЛОГО-ШОРМАШОНШЕ КОМПЛЕКСЫ ШЮЙСКОГО ШЗДНЕПАЛЕОЗОЙШ-МЕЗОЗОЙСКОГО НЕФТЕГА30ШСШГ0 БАССЕЙНА

04.00,17 - геология, поиски и разведка нефтяных и газовых местпрождоняЯ

А. ВТОР К Ф К Р .'л Т

диссертации на соискание ученой степени кандидата гэолого-минералогических наук

Новосибирск, 1991

Работа выполнена в Якутском институте геологических наук СО АН СССР.

Научные руководители: кандидат геол.-минерал.наук, ст.науч.

сотр. Микуленко К.И. (ВДГО СО АН СССР),

доктор гзол.-минерал.наук, профессор Карогодш Ю.Н. (ИГиГ СО АН СССР).

Официальные оппоненты: доктор геол.-минерал.мук, 'профессор

Т.И.1Уровз (ШШГГиМС),

кандидат геол.-минерал.наук В.А.Богда-шев' (ПГО "Новосибирскгеология").

Ведущая организация: ПГО "Ленанефтегазгеология".

Защита состоится / " марта 1991 г. в 10 час. на заседании специализированного совета К.071.13.01 в СНШГОаМСе НПО"Сиб-гео" (Новосибирск, Красный проспект, 67, конфэренцзал).

С диссертацией можно ознакомиться з библиотеке СНШЕТкМСа. Автореферат разослан ., " февраля 1991 г.

Ученый секретарь

специалгоировакного совета /Матухина В.Г./

ОБ-^Я ХАРАКТЕРЕН 1КЛ РЛГОТН_______

актуальность ааОй?ы. г- верхнепадеоозйоке-:'«гзсзо;'стпо-кениях Вкяюйекей сежкзизк установлен*; прая&хенг'ыг кесгйрсгде-ния кркиодкого газ;., качвнгтох к оуоых углей, кккзтся прздясс1»-ки обнаружения месторождений нефти. россшаЯ бяагородннх металлов, алмаз;, г1 и д;;. 0;'И?но рогот'е .проела?.'': пгогкоза и я^иско:-: их зо много:,: гздерзжгазтся из-за отсутствия комплексна« литолого--формацксннкх исследований. Специальные лктологиияг.кид ря/.птм, от:-:ос;вд:осд 1: кинцу 50-х я серели«© 01)-* голов <>.„ Г.«о^о?';??.«, З.Д.Шутов и др., А.Е.Киселев и др.), базировались на изучении стратиграфически неполных разрезов (естественных обнажений и ограниченного числа скважин опорного, параметрического и покскозо-разведочного бурения) преимущественно окраинных частей и обрамления Вилюйской синс-клизы. Внутренние, геологически закрытые территории, составляющие большую еэ часть, в то время'не били доступны для изучения.

Ь писледк:«: десятилетия ? пропзсс^ з^аолнения негггго^опс-Пскова рас* с г сил,; пробуянь; сотни глуоокпх ске&чин, п<г-тл:г;"нх псгдке'Челеозсйсг'.Г1? стло.кпн'ля г полно:.- стсатигра.*: ;еск*>ч в предела;-: ъс-рл территория ст.нег.л. Однако пронсд'.'.г-г.иеск в . этот период лйт0лстих:еск::с исследования касались е ооно?!;;о.\: вопросов, связанных с проблемами колле^тпеоу и в мзньаигй степе!:;; флыпдсупороЕ. Палеогеографические и сс:;;-;.:йн?ацискн!-:е зсп^кты изучения Вилюйской еннеклизы оставалась малоисследованными.

В этой связи выделение минералогических, породных, аациаль-кух и -Гс-гл'.аинса-сп'лиог.ип в отсовдичве ::-".з.ч:'г-'0 паче^зпя и ыезозся и иэученн«.- ооо'^мог.те'; их изменйгн/я кау г.о .'глеглч'"» так к по разрезу Вилюйской ешоклиэн представляется крайне необходимым.

В настоящей паботя р.т ткспгткхся ?а поете;"*:?'? г.с-

сятплстгл литслоттаских :лах*ри.-що" :: ь'яюлнзне их оСоо:,?нис.

1дзль аеследояаний - комплексное изучение ли-г-одого-формацион-¡:ь:х особенностей; пэздчспалеозойско-м^аоооЯских отложений Зклюйс-кого сеадсччо-лоропнсго оассейна ;.С1Б) на разик; этапах его развития и на этой основе оценка перспектив нефтегазоносное?».

Задачи исследований.

I. Выбор и усовершенствование приемов литологичэских иссле-

дований осадочно-порсдного бассейна.

2. Изучение особенностей и направленности изменения (эволюции) минералогического, породного, фациального и формационно-го составов отложений позднего палеозоя и мезозоя в разных структурно-тектонических зонах Вилюйского СПБ и на разных стадиях его развития.

3. Использование полученных результатов для решения вопросов не5тегазообразования и. нефтегазонакопления в позднем палеозое и мезозое.

Научная новизна.

1. Установлена закономерная сеяэь определениях типбв минералогических, породных, фапиалиных и формационных ассоциаций с элементами районирования (внешняя, переходная и внутренняя зоны) Рплкйского позднепалеозойско-мезсзойского ОПБ на разных этапах его развития.

2. Уточнены представления и количественно определены параметры вертикальной зональности ка та гене т л чс с к ой преобразовалиости пород. Введено понятие об особой критической глубине преобра-зованности пород (ЗКГ) как главного показателя зональности.

3. С диалогических позиций обоснована трехчленная вертикальная зональность условий нефтегазосбразоЕания. и нефтегазонакопле-ния в синхронных комплексах, обусловившая разные типы зале«ей углеводородов (УВ) и разные перспективы их поиска во внешней, переходной и внутренней зонах ОПБ.

Практическая ценность и реализация результатов. —

В свете развиваемых положений доказывается возможность обнаружения залетей УВ автохтонного и аллохтонногс типов, а. такхе ловушек нетрадиционных типов на разных участках ОПБ, з том числе:

а) сделана прогнозная оценка скоплений УВ в глубокоззлегаю-цих малоизученных горизонтах позднего палеозоя и мезозоя в пределах внутренней зоны;

б) дан прогноз возможных ловушек, связанных с зонами выклинивания и Фациального замещения на территории переходней зоны;

в) обоснована возможность обнаружения лозугаек УВ нетрадиционного типа в пределах переходной зоны северо-западного участка ссдиментационного бассейна.

Апробация работы. Основные положения диссертации доклады-

вались на семинарах, и совещания*- й процессе соетасденкя "Лтлчсд - тстгеспичёских карт и опорных про&еоГ; Сибири" 1Ногос;гб;:: 1982), Теолкнамичвсксй карты Якутии" ЧЯку?о% ТСГО), >:.?. ¿г^-то-юзных и региональных научнкх и к&у*з<е-прзк?кчесхих хаи^рвниклх и совещаниях: "Цикличность оеадконаковз&ния и закономвркгсти размещения эалеяей кеЗтк и газа" (51озоросс«Яск, "Гдсо.-?-

мы методики поиска, раз?здки и освоения нефтянь_с и газовых мес-тороч-денк.'; Якутско.1 АССР" (Якутск, 1983), "Цикличность осяп«">-накопления и закономерности разхг^зяая запе«®!» ;тлаьодор»ло?" (Нсвосиоирся, 1035), "Формации осздыиих бассейнов" (Москва, 1935) и результаты исследований по маре выполнения докладывались на заседаниях Ученого Совета ЕИГН СО АН СССР, КТС ПГО "Ленанефтегазгеология".

Фактический материал, В основу диссертации положены материалы исследования отлояений верхнего палеозоя и мезозоя, полученные автором в процессе полевых работ (1966-19'"-Э гг.) в естественных обнажениях по рекам Синяя, Виляй, Ь'гыатта, '.'арха, .Тдаг, Дякюкса,' Лямпеска, Барахтандяья, Тагандка, Моном, Ьа^'би-кан и в кернах 230 глубоки поисково-разведочн-эс скраяин, пробуренных в ВилюЯекой сииекгизе и Предеерхсянеком краевом прогибе.

На собранном автором надменном материале определен"?:: плотность, пористость и проницаемость песчано-алевролитовых пород (1000 проб), зитслнен анализ тяжелой (ЗСО образцов) и глинистой (300 проб) фракций, определен химический еостар и отражательная способность витркнкха углей-и углистых включений (100 шт.). Изучение тяжелых фракций проб прогсдияесь автором ссьместно с Е»Л. Михайлов»!. Определения фи-чьтрационно-эмкостнщ: сес.1сте (1ЕС) г.ороа, состава глинистых минералов и отражательной способности витринита проводились в лабораториях КГ Я§ СО АН СССР (Г.В.Ивен-сен, Р.В.Королева, В.И.Фролов, Ш.А.Сшдюкоз).

В работе такче проанализированы и обобщены материалы минералоге-петрографических исследований отложений позднего палеозоя и мезозоя Вйлвйской синеклиэы, включастпие, в частности, результаты изучения состава тяжелой фракции (4500 проб), описаний шлифов (1500 шт.), определений ¿ЕС пород (5000 образцов), находящихся в фондах ПГО "Ленанефтегазгеология" и "Якутскгеологйя".

. Широко привлекались такте и опубликованные материалы пг,е-

дыдуп;их исследований производственных и каучнъж организаций (ГКН, ЕНИГРИ, СНИИГГиЖ, .»Ж и ГП, ШГН СО АН СССР, ИГО "Лена-нефтегазгеология" к ПРО "Якутскгеология".

Основные защищаемые положения.

1. Распределение минералогических, породных, социальных

и формациокных ассоциаций позднего палеозоя и мезозоя по разрезу и площади достаточно уверенно согласуется с элементами структурно-тектонического районирования Вилюйского 0®; эта связь устойчиво выдергивается и на разных (начальная, основная и завершающая) стадиях развития седаментационного бассейна.

2. Обоснованная нами зона критических глубин (ЗКГ) поет-седиментационкого преобразования пород, степени изменения ОСЗ углей и РОВ определяет уровни развития разных типов коллекто-"" роз. Е-ьюе ЗКГ в разрезе ОПЕ развиты преимущественно гранулярные, нике - в основном трещинные и порово-трегиннке типы коллекторов. Интервал зоны критических глубин характеризуется сочетанием и тех и других кх типов.

3. Уточненные с диалогических позиций представления о вертикальной зональности условий нефтегазообразования и нефте-газонакоплекия определяют разную оценку перспектив и подходы

к изучению нефтегазоносном«. синхронных комплексов в пределах внешней, переходной и внутренней зон Вилюйского НГБ.

Структура и объем работа» Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения общим объемом 163 страниц машинописного текста, ссдеркит 39 рисунков, 16 таблиц, список используемой литературы из 146 наименований.

Диссертация выполнена в ЯИГН СО АН СССР под руководством к.г.-м.н. К.И.Микулекко и д.г.-м.н. З.Н.Карагодина.

Помощь советами и консультациями оказана автору Ю.Я,Большаковым, Н.Н.Гаврильевым, А.А.Граусманом, В.М.Келинским, Г.В. Квенсек, А.Н.Изосимовой, В.А.Каширцевым, В.¿.Михайловым, Ю.Х. Протопопова.;, А.Ф.Сафроновым, И.М.Симанопичем, К.В.Тимирхиным, В.И.Фроловы;.!, А.В.Холмогоровым, Л.С.Черновой, которым он искренне благодарен.

ССДЕ;'£АЖЕ P-lIOTL

Во введении перечислены актуальнее?^ цели к зад на: довашй. С^-срмулирсган:; !:зу*>иая н wshs, графическая ценность :: сочоеь:- ;с га.'г:;:;.'азмь'о по." о-«¡ни?, раоот:. .

В перзой главе по литературным данным.и результатам иссле-.по"^!':1 .«.вторя при»епвн" краткие свечения по стсатигоай-ии, тек" чс^тегарскосяортч ^"«гйскоро wíiS.

Современные представления о геологическом строении этого региона основаны на данных бурения и сейсморазЕсдки, полненных здесь в большом объеме в связи с неттргагопоиског-ыми работами ПГО "Ленакефтегазгеология". Обобщение этого материала з разное время осуществляли многие работники производственных и научных организаций СМ.И.Алексеев, В.Е.Еакин, М.К.Вейнберг, З.В.Граус-ман, В.В.Грйбенюк, Р.В.Гудеев, А.А.Гудков, Т.И.Гурова, М.К.Дор-ман, В.Б.ГЧо&луей, .'иОЛ'октсрсзпч, В.Д.'Ътвее!, К.Б.Кокзанцев, И.Л.Полякова, А»£«Са£роиов, Сптнлкоь„ Б.З.ХглелепскиР, Е.П.Шабалкн '' га- др.).

Современная структура и история развитая В^кЗс-чого ОК.-изучены достаточно детально. По дослаликм аредл*арл,«':«?7 в его составе выделяются внеандч, переходная и заутренняя зон--лснкс, IvbiO. Вкеиняя зона стлпчеетс,-. относительно Прсслъ::-: vo-нокликальнкм строением. Переходная зона íreer? опетлкво г::са~ен-ное флексурообоазное строение; подошвы верхнего палеозоя и »oso-зод здсс?> довольно круто (от 2 до 5-6 км) спускается" в сторону центральной части бассейна. Для плихатквчы:: структур показательно наличие незамкнутых форм (террасы, мысы, носи). ¿куг-рвнн.» зона седпментационного бассейна выделяется пологими залеганиями пород позднего палеозоя и мезозоя. Здесь обособляются наиболее кругнкз замкаутке отрицательнее :*. йс.до«к?зльккз структур:: региона .

Стратиграфическое расчленение отлоценки позднего палеозоя к маэсзоя проводится в соотгетствии с решениями !ü Межведомственного регионального Совещания по мезозою и кайнозою Средней Сибири (Новосибирск, IS8I г.) и Всесоюзного стратиграфического Совещания по докембрию, палеозоя и четвертичной системе Средней Сибири (Новосибирск, IS82 г.). При стратиграфическом расчленении рапрезов скваяин использованы результаты оперативной обра-

ботки данных бурения В.Е.Граусман (Граусман и др., 1033 г., 1936 г., 1«35 г. и др.). • '

Палеотектонические реконструкции предыдущих исследователей, а такте проведенный нами анализ мощностей и литофацкй синхронных отложений указывают на то, что образования основных Пликатишкх и разрывных структур в пределах Вилюйского ОПБ произошли почти одноактно. Большинство из них (на 70-90 %) были сформированы в течение раннего мела.

Выявленные в настоящее время газовые и газоконденсатнке месторождения и нефтепроквлёния связаны преимущественно со структурами, локализованными в пределах внутренней (Хапчагайский мега-вал, МалыкаЯ-Логлорская антиклинальная зона) и переходной (Ниж-не-Тгокянскос газовое месторождение, Западно-Тюягское и Хоргочум-ское нефтепроявленкя) зон.

В главе 2 освещены вопросы методики исследований» " В основу нааих исследований был положен комплексный подход. 3 плане его реализации литологические особенности отложений верхнего палеозоя и мезозоя Вклюйского ОПБ рассматривались на минералогическом, породном, фациальном и формационном уровнях.

Еще на стадии полевых работ в естественных обнажениях ив, кернах скважин проводилось детальное изучение следующих признаков пород! I) структуры и минерального состава, 2) текстуры,

3) растительных остатков (их сохранность и распределение),

4) фауны, 5) модности слоев, 6) характера контактов и т.п.

Применение методов математической статистики при анализе ' состава парагенезисов терригенных минералов, помимо традиционных приемов выделения ТМП и ТМПЛ, позволило нам определить сте- . пень влияния этих факторов как по латерали, так и по разрезу седимеилациснного бассейна.

При определении состава породообразующих обломочных компонентов отложений верхнего палеозоя и мезозоя ВиЛюйской синекли- . зы мы пользовались генетической диаграммой В.Д.Шутова (1972).

Фациальный состав отложений изучался на литогенетической основе. Парагенезы определенных фаций объединены в соответствующие формации.

Принцип выделения ископаемых осадочно-породных бассейнов рассматривались в работах Н.Б.Еассоевича, А.Э.Конторозича, В.Ф. Раабена, Б.А.Соколова, П.П.Тимофеева и др. Согласно их представ-

— лениям границы бассейнов устанавливаются по распространению отделений, связанных с этапами наибольшего погружения региона. Б соотБзгстз;;и с этим, границу изучаемого погднепалосзо:':ско-мезо-зойского седиментационного бассейна проводятся по выходам н;:гне-среднеюрсккх отлохекил.

Вопросы районирования ископаемых СПВ изучен:: значительно хуке. Соискателем принимается районирование, вьяолчечноо дли рассматриваемого бассейна на основе анализа региональной палео-структурной поверхности подошвы банальных (пермско-карбоновых) стлоадни!* на конец эпохи (ранняя шра) наибольщей трансгрессии. По характеру этой поверхности выделяются пологая внешняя, крутая переходная и пологая, относительно глубоко залегаюхая внутренняя зоны (Мнкуленко", 1938).

Сущность нашего методического подхода заключается в том, что комплексные исследования вещественного состава отлояений (т.е. на минералогическом, породном, фациальном и формационном уровнях) проводились в сравнительном плане для разных элементов тектонического районирования (внешняя, перзходная и внутренняя зоны) седиментационного бассейна на разных (начальный, основной и завершающий) этапах его развития.

Глава 3 посвящена литологической характеристике позднепа-леозсйских и мезозойских отложении на минералогическом, породном, фациальном и формационном уровнях.

На каждом уровне исследований рассмотрены особенности изменения их характеристик по латерали в пределах внешней, переходной и внутренней зон Вилюйского ОПБ (рис.). Это сделано для ряда Еременных срезов (пермь, триас, юра, мел), а также в обобщенном плане для разных этапов развития бассейна: начального (карбон-пермь), основного (тоиас-средкяя юра) и завзршаюцего (поздняя юра-мел). ■'....

Пермский этап развития региона характеризуется преобладанием континентальных фаций и проявлениями вулканизма. Осадкона-копление на данной стадии развития ОПВ происходило на фоне нарастания общей трансгрессии.

>сло»ия максимальной трансгрессии характеризуют стабильную стадию развития региона,в течение которой преобладали морские и лрибрекно-морские режимы седиментации. Отличительной особенностью минеральных .парагенезов этого времени являются четко вы-

лс. Схема соотношения элементов вертикального (стадийного) и латерального (зонального) строения Вилюйской синешшзы в позднем палеозое и мезозое '

раженное преобладание значимых положительных свкзей коэффициентов парной корреляции между минералами, близки:/« по их гидродинамической устойчивости и значжых отрицательных связей минералов с различной плотностью, подчеркивающих существенное влияние процессов осадочной дифференциации в этих отложениях.

Осадкснакопление в завершающей стадии развития региона происходило на фоне оощей регрессии. Данная стадия, как к стадия заложения, характеризуется преобладанием континентальных отложений и проявлением процессов вулканизма. Наблюдаемые качественные изменения терригенно-минералогкчсск;гс асссц;:2цк?': в это время происходили без участия минералоз, характерных для пород, слагающих блоковые выступы фундамента региона и тралповую формацию Сибирской платформы (Алексеев, Михайлов, 1590).

Терригенно-минералогические парагенезы в угленосных отложе-

Условные обозначения к рис.

. 1-5 - терригенно-минералогические провинции (ТМИ) и под-провинции (ТКПП): I - Еилюйско-Тюнгская, 2 - Якутско-Схнекая, 3 - Сунтарская, 4 - Хапчагайская, 5 - Кижнезклгзйская; 6-7 - фации: 6 - морского профиля (а - преимущественно глинистыо отложения глубоководных и средних зон шельфа и внутренних зг.иконти-кентальных морей; б - преимущественно алеврслито-глинистке отложения мелководных л средни/, зон шельфа; в - пссчано-алеЕролнто-глинистые отложения средних и мелководных зон аельфа; г - преимущественно песчаные отложения прибрежных зон пельфа); 7 - континентального профиля (д - преимущественно глкнисто-алезритовые отложения озерно-болотной равнины; е - глинксто-алевролито-пес-чаные угленосные отложения аллювиально-езерной низменной равнины; к - глинисто-алеаролито-песчакке отложения аллвзиальнс-озер-ной равнины); 8-12 - формации: 8 - континентально-терригенная с каолином, 9 - угленосно-терригенная, 10 - континентально-терригенная. II - морская терригенная, 12 - пестрсиветная морская туфогенно-терригенная; 13-15 - проявления вулканизма: 73 - основного состава (Киселев, 1270; Ивенсен, 1373),. 14 - щелочного состава (Киселев, 1970}, 15 - кислого состава (Киселев, 1970; Ивенсен и др. ,1379; Черкасов, 1979); 1-!2 - стадии развития ОПБ: I - начальная, П - основная, Ш - завершающая

ниях поздней юры и раннего мела свидетельствуют о значительном влиянии процессов вулканизма на завершающей стадии развития ОПБ.

Выполненные количественные расчеты свидетельствуют об избирательной приуроченности типов пород к определенным зонам седи-ментационного бассейна..

Породы псефитового ряда развиты преимущественно в пределах внешней и частично - на верхних участках переходной зоны в отложениях перми, юры, в меньшей степени - триаса; в укугутской свите ни'«кей юры они являются основным типом пород. Во внутренней зоне псебиты в отложениях укугутской свиты отмечаются спорадически, преимущественно в виде рассеянных включений. * '

Псаммитовые и алевролитовке типы пород характерны для переходной и внутренней зон ОПБ. При этом отчетливое погрубение материала отмечается в сторону знеаней зоны бассейна, что соответственно отражается на соотношении этих типов пород. Мокко считать, что песчаные породы в целом преобладают в пределах пере- -ходной, а алевролитовые - зо внутренней зоне.

Глинистые поооды основное развитие имеют во внутренней зоне. В направлениях к переходной зоне их .роль среди других типов пород последовательно уменьшается.

Анализ вертикального и латерального рядов формаций позднего палеозоя и мезозоя ОПВ обнаруживает закономерное чередование в истории развития региона стабильных периодов с периодами активизации тектонических движений. Именно в периоды активизации в пределах внутренней зоны ОПБ образовались такие формации, ка.к пестроцветная морская туфогенно-терригенная ниннего триаса и, в особенности, лимническак угленосная поздней юры и раннего мела.

Периоду стабилизации тектонического режима в бассейне седиментации соответствует накопление осадков полифациальной (континентальной и морской) терригенной формации ранней и средней юры, когда осадконакопление впервые охватило все три зоны ОПБ - внеамвю, переходнув и внутреннюю.

В результате выполненного комплексного литолого-фациально-го анализа позднепалеозойско-мззозоЯсккх отложений Вилюйской синеклизы удалось наметить некоторые новые пространственно-временные закономерности распределения минералогических, породных, фациальных и формационных ассоциаций. Установлено, е частности,

что разные типы ассоциаций'"по' латерали и во-времени проявляются., не бессистемно, а связаны с определенными элементам;: районирования (внешняя, переходная и внутренняя зоны) бассейна седиментации. Причем, устойчивая связь определенных литологических комплексов с соответствующими частями палеобассенна наблюдается по всем временным срезам. Установлено такте, что подобная закономерность ошэтается на разных уровнях организации з.ечгестг-енного состава: минеральном, породном, фациаяьном и формацисннсм (р;:с.)..

Ватечя сама по себе данная закономерность в дальнейшем может Сыть применена для решения обратной гталеогеогпагоицес;;.';." задачи: прогноза по дискретный! наблюдениям (минералогическим, породным. фациальным) элементов районирования в пределах дрезних седиментаиионных бассейнов. Эта ?~е закономерность монет быть использована Св прогнозном варианте) для определения зон нефте-газонакопления и нефтегазообразования,-возможных типов коллекторов и покрышек.

Глава 4 посвящена рассмотрению некоторых проблем нефтегазообразования и нефтегазонакопленил с литологнчееких позиций»

Анализ материалов по степени преобразованное^: пород и ОБ ко^разрезам показал, что значительные катагенетические их изменения происходят в определенном диапазоне глубин. Наиболее значительные, часто скачкообразные изменения показателей преобра-зованности их отмечаются ниже и выше этого интервала глубин (около 1000 м). Верхняя граница этого интервала располагается обычно на глубинах 3,0-3,5 км, а нижняя опускается д.о глубин 4,0-4,5 км. Несмотря на некоторые колебания положения верхней и ниетей границ в разных районах, примерные глубины их выдерживаются. Это дзло нам основание выделить особую зону преебраэо-йанности пород в разрезах, названной нами зоной критических глубин (Алексеев и др., 1990).

Зона критических глубин (3 К Г) -это диапазон п'алеопогрукения о?л<люниЯ; в пределах 'которого наб-яхрехлея резкие, скачкообразные постседиментациокние аресбрьзо-гания пород, РОВ и углей. Здесь происходят наиболее значительные изменения текстурных и структурных характеристик и физических свойств пород, таких как плотность, открытая пористость и проницаемость. Усиление вторичных преобразований пород сопровождается таюке резким изменением в составе глинистых минералов.

В соответствии с такими представлениями предлагается трехчленная зональность степени и градиента преобразованное™ пород и ОВ б зависимости от глубин их погружения.

Верхняя зона (выше ЗКГ) характеризуется относительно плавным изменением вторичных преобразований в песчаниках и алевролитах. Превышение максимальных значений плотности этих пород над минимальными составляет 0,7 г/см3; здесь широко развиты базаль-ный, поровый, порово-пленочный типы цемента.

В составе глинистых минералов пород-покрышек в верхней-зоне сколько-нибудь значительная трансформация глинистых минералов не наблюдается, а динамика уплотнения их адекватна таковым в песчаниках и алевролитах.

Нижняя зона (ниже ЗКГ) отличается резким скачком динамики уплотнения алевролитовых и песчаных пород, составляющим 0,45 г/см3, широким развитием конформных и инкорпорационных структур.

В глинистой составляющей пород-покрышек в этой зоне завершается процесс дегидратации глинистых минералов, что обуславливает появление новообразованных слоистых силикатов (диоктаздри-ческих гидрослюд и хлоритов). Эти данные, а также высокая степень метаморфизма органического вещества (Я0- - 8,3 Й указывают на . значительную вторичную преобразованность пород.

Для переходной зоны (между верхней и нияней границами ЗКГ) показательны промежуточные степень и форма преобразования. В песчаных породах здесь наблюдается сближение зерен И' образование более плотной Юс упаковки. Здесь отмечается наибольшее разнообразие состава их цементов. В глинистых породах в пределах этой зоны широко развиты процессы антигенных образований минералов со слоистой структурой диоктаэдрического типа. С указанной зональностью увязываются к характер изменения коллекторских и экранирующих свойств пород, а такке преобразований концентрированного и рассеянного ОВ. • :

Для верхней зоны, согласно модели уплотнения по А.А.Граус-кану (1331) и А.Ф.Сафроноэу, А.А.Граусману (19Й6), градиенты изменения открытой пористости (Кп) на каждые 1000 м погружения уменьшаются на 8%. Здесь развиты преимущественно гранулярные типы коллекторов я сочетании с покрышками с высокимиэкранирующими свойствами, определяемыми в основном первичным лктолого-йоциальным составом пород. Степень метаморфизма ОВ и углей в

этой зоне не превышает соответственно стадии и "Д при ОСВ— углей Н° 7,0-7,7 %.

В нижней зоне Кп не гревкшавт 2%, где развиты в основном порово-трещинные и трещинные типы коллекторов. Экранирующие свойства пород коллекторов в данной зоне резко снижаются за счет завершения процессов обезвоживания глинистых минералов, что ещё больше усугубляется появлением здесь трещин перекристаллизации. Преобразования концентрированного и рассеянного ОВ ■ • в данной зоне отличаются высокой степенью метаморфизма (престающей соответственно стадии "К" и МКа при ОСВ угле" 8,3 %).

В переходной зоне наблюдается некоторое уменьшение Кп (до 4%) по сравнению с верхней и сочетание гранулярных и трещинно-поровых типов коллекторов. В этой зоне отмечается ухудшение также и экранирующих свойств пород-покрышёк за счет интенсивных процессов дегидратации пород, приводящих к потере пластичности глинистой составляющей. Степень преобразованноети ОВ в пределах распространения ЗКГ колеблется в сравнительно узком диапазоне и соответствует и "Г". '

г В работе впервые рассмотрены общая характеристика и степень преобразованноети пород в зависимости от положения разрезов в пределах ОПВ и на разных этапах его развития.

Показано, что в завершении начального этапа развития ОПБ в ЗКГ входили самке нижние слои пермских отложений в наиболее погруженных участках внутренней зоны бассейна.

Основной этап развития внутренней зоны ОПБ характеризуется вовлечением в ЗКГ более половины объема пермских отложений, где их нижние части располагались ниже зоны критических глубин.

В завершающей стадии развития ОПБ ареалы распространения отложений в ЗКГ заметно расширились и охватывали породы триасового и юрского возраста как во внутренней, так и в пределах переходной зоны.

Осадочные и зулканогенно-оеадочные отложения, развитые в пределах внешней зоны, за все время существования изучаемого ОПБ не погружались в ЗКГ. ' _

Второй раздел главы посвящен рассмотрению особенностей условий нефтегазообразования и нефтегазонакопления с развиваемыми представлениями ЗКГ.'

При освещении обосновываемой нами схемы вертикальной зональ-

ности катагенетического преобразования пород и теоретической схемы нефтегазообразования (Н.Б.Вассоевич, А.Э.Конторович, С.Г. Неручев, Б.А.Соколов к др.) видно, что'зоной критических глубин синхронный комплекс изучаемого ОПБ делится на Еерхнюю и нижнюю части.

В отложениях, залегающих выле ЗКГ, наблюдается начало генерации жидких УВ (ГФН). Здесь предполагается преимущественное развитие гранулярных типов коллекторов с нормачьными гидростатическими давлениями. На этом основании можно считать, что ■ в данной зоне широко развита литеральная миграция УВ при значительных масштабах их транзита.

Гидрогеологические исследования свидетельствуют, что эта часть разреза, характеризуется активны»-! водообменом. Воды здесь преимущественно пресные, слабоминерализованные, больией часть» инфильтрационные, при преобладании гидрокарбонатно-натриевых и хлоридно-кальциевых типов.

В отложениях 0ГБ, расположенных ниже ЗКГ, происходит завершение образований жидких УВ (Г£Н) и начало интенсивной генерации газообразных УВ (Г£Г). Здесь значительно развиты порово-трзщинные, трещинные и другие типы коллекторов, связанные с ка-тагенетическимк преобразованиями пород. Отмечается возрастание минерализации вод и изменение гидрохимического состава в сторону преобладания хлоридко-кальциевого типов вод (в связи с уда- . лением от областей современной инфильтрации и погружением водо-вмещающих толщ). Масштабы миграции подземных вод и УВ по лате-рали ограничены; можно предполагать, что здесь преобладают вертикальные формы миграции флаидов.

Отличительной особенностью отложений в зоне распространения ЗКГ (т.е. между глубинами 3 к 4 км) является то, что здесь генерация газообразных (Г£Г) и жидких (Ш1) УВ происходит в сопоставимых пропорциях. В данной зоне отмечается гидрохимическая инверсия за счет снижения степени минерализации при сохранении хлоридно-кальциевого их типа, где значительно развиты гранулярные и трещинно-псровые типы коллекторов, что предполагает сочетание -миграции УВ как по лат е рал и, так и по вертикали.

Таким образок, в синхронном комплексе OIE выделяются три уромя (этажа) нейтегазгобразогания и нефтегезокакопления, от-личаглиеся разными условиями формирования миграции УВ, разными

<

типами флюидов и гидродинамическими режимами, что в конечном итоге определяет типы сфор>«фов^ых~здесь скоплений "УЗ "и п«рс"-" пективы га поисков. 3 верхнем эта>ке, в сьете давиэлотекчсгс. мо>кно ожидать преобладание аллохтонных типов залекеЗ, а в нижнем могут быть обнаружены автохтонные залеки. 3 пределах среднего этажа предполагается развитие смешанных автсхтснных и ал-лохтонных скоплений УБ.

В последнем разделе главы рассматриваются предложения по оценке перспектив нефтегазоносности отдельных участков изучаемого СПБ.

Из развиваемых положений о вертикальной к латеральной зональности вытекает несколько отличная от существующих представлений оценка перспектив, предопределяющая более слоетые подходы для поисково-разведочных работ. В работ« приводятся примеры реализации таких подходов прогноза участков возможного обнаружения аллохтонных и автохтонных типов залежей и ловушек нетрадиционных типов по нескольким направлениям.

а) 0пним из направлений дальнейшем геологоразведочных работ в пределах Вилюйской синеклизы, вытекающим из развиваемой концепций вертикальной зональности иефтегазообразования и нефтегазона-когогения, является прогнозная опенка автохтонных скоплений У7; в более глубокозалегаюЕих горизонтах верхнего палеозоя и мезозоя, относящихся к среднему и нижнему этажам нефтегазоносности. Подтверждением правильности развиваемых представлений, по нашему мнению, является прежде всего доказанная здесь промышленная продуктивность пермотриасового комплекса в пределах Хапчагайс-кого мегавала.

Специфические условия формирования скоплений УЗ (при аномально высоких пластовых давлениях (АВПД) и ограниченной латеральной и преимущественно вертикальной миграции УВ), а такте -наличие скоплений УВ среднего и нижнего нефтегазоносных этачей в структурах типа Хапчагайскогс мегавала и Малыкай-Логлорской антиклинальной зоны позволяет предположить, что они розни:-:.:,-, в результате переформирования существовавших ранее авточтокнпс скоплений а,'возможно, идущих е настоящее время нитонеигних процессов их генерации и аккумуляции.

б) Региональный прогноз зон выклинивания и фациального замещения в перспективных нефтегазоносных комплексах показывает,

что последние относятся к зоне сочленения переходной и внутренней зон синеклизы. Территориально она относится к зонам сочленения Тюкян-Чебыдинской моноклинали с Линдзнской и Тангнаринс-кой впадинами. Относительно пологое строение Твкян-Чебыдинской моноклинали обусловило то, что здесь достаточно отчетливо проявляются локальные поднятия. Это определяет комбинированный характер имеющихся ловушек: ловушки антиклинального типа здесь сочетаются со стратиграфическими выклиниваниями, а на западных участках - и с фациальными замещениями.

Между тем, по нашим расчетам в зоне сочченения не происходит выклинивания, осадков нижнего триаса (одного из основных нефтегазоносных комплексов Вилюйской НГО). Поэтому перспективы неф-тегазонооности этого комплекса следует связывать здесь прежде всего с гранулярными коллекторами в структурах антиклинального типа. 3 этом отношении определенный интерес представляют выделенные по данным тематической партии 44/66-67 и Хапчагайской ОПП . 16/86-87 Дкипская и Улаахская структуры. В пределах последних, судя по изогипсе (-5500) сейсмического горизонта "Т", терриген-кые коллекторы никнетриасового резервуара залегают вьше ЗКГ.

Таким образом, из развиваемых положений следует, что при разведке и поисках нефти и газа Вилюйской синеклизы, особенно в пермотриасовом продуктивном комплексе, помимо традиционных приемов необходимо проведение специальных исследований (с выделением ЗКГ) по выяснению закономерностей распространения УВ в них. как по площади, так и по разрезу.

Список основные работ, опубликованных по теме'диссертации:

1. Алексеев К.Н., Михайлов В.А. К распределении акцессори-. ев в киинеюрских отложениях Ешыйской синеклизы // Нефтегазоносное ть Западной Якутии. - М.: Наука, 1973. - С-.53-62.

2. Черский Н.В., Моксанцев К.Б., Бобров А.К., Бодунов Е.И., Сластенов Я.Д., Сафронов А.Ф., Сидоров Д.П., Фрадкин Г.С., Алексеев H.H., Кааирцев Б.А., Колодезников К.Е. Рекомендации для дальней:'".« нефтегазоиоисковых работ на территории ЯАОСР // Нефте-га.зоноспссть Западной Якутии. - Новосибирск: Наука. т973, - С. KB-I60.

3. Черский М.Б., Коксанцез К.Б. , Бодунов Е.И., Сластенов ¿>..':., Сапронов A.i., Алексеев H.H., Кэлирцев В.А., Фрадкин Г.С.,

Царей 3.U. гхг.тега.чоосотость-ВипвЯской .синеклигн и Предзерхокн-

civwic Ii "йггегияонсечас"^ 3s пади ой Но?оси-----....

б>;;,0:>.: Нлунл. I9W. -0.3-14.

■i, Слг'С'гяков Л, Л., Королева ?.В,,, .-"лоттечэ H.H. Лито/о/.:.. ;; очсянируюлше est?йстза глинистых горизонтов л ралрезе .'¿¡»o-.V-люйокой газоносной лрозкншт // Литология и геохимия осадоинйзс толщ .с,куг:ш. - Ногоо.бир^к: Наука. Jv?5. - C.l'-Ю.

5. Алексеев H.H., Гаврнльеь ii.ii. Зерс-лектигн не^т-л-азснос-ности ьаккгго ^ортя БадюЯсксЯ синеклизы и прилегающих районов // Поиски и разведка нефтяных и газовых когтсрспвний Ях;тг?оп АССР. - Якутск: 53 СО АН СССР. 1976. - С.150-153.

6. Королева Р.В., Алексеев H.H., Иванова Л.Г. Новые данное в составе глинистых пород мояомской свиты Вилхйской синеклизы // Бюл.НТИ: Геология и полезные ископаемые Якутии. - Якутск:

ЯФ СО АН СССР. 1976, август. - С.26-27.

7. Сластенов Ю.Л., Головин С.В., Алексеев H.H. Новые дан-ныз по стратиграфии верхнего триаса Приверхоянсксго прогиба // Екл.НТИ: - -Якутск: ЯФ СО АН СССР. декабрь. - С.6-9.

3. Алексеев H.H., Газоильез H.H., Михайлов S.A. и др. Влияний мезозойской тектснс-магматическсй активизации но. нгйегазо-носность чехла Вилюйекой синеклизы // Нефтегазоносные стло^нкя Западной Пкутаи. - Якутск; л-; СО АН СССР. - J';"S2. - C.S-ü-IC-В.

9. Алексеев H.H., Гаврильяв H.H., Михайлов З.А. К выделению лоьужек неантиклинального типа в нефтегазоносных формациях мезозоя Вилкйской синеклизы // Тезисы докл. У Всесоюзного семинара, "Формации осадочных бассейнов". - М., iCSo. ~ С.¡51-152.

70. Гасрилъеэ H.H., Михайлов В.А,, Алексеев H.H. О распределении терригенных актеесряев кгзсзейских отложений Вилкйской си- -неклизы // Геология и геофизика. - 1.935. - ,Р - - Геп.

16.05.85, № 3301 - 85.

TL Микуленко О.. Пард««« 1.3.; Хмелевский В.Б., Алексеев H.H., лабуркин В.А., Прсллплплз ?).Х. Особенности тектоники и оценки дерспоктив кефтега:»- ясности зоны надвигов "н.сир-кой платформы // Нефтегазоносной* вепхнедокембрийских и лая грозой с киле отлотелил эосточиой части Сибирской платформ, - с"утск: ЯО Си АН СССР. IS86. - C.ib-47.

1Z. Алексеев H.H. Формации нефтегазоносных KOM»v;e:-:ccB верхнего палеозоя и мезозоя Вилюйской синеклизы // Геология и гесхи-

ния нефтегазоносных и угленосных районов Якутии. - Якутск: ЯФ СО АН СССР- I3S7. - С.4-18.

13. Алексеев H.H., Гаврильев H.H., Михайлов В.А. Некоторые критерии выделения регоциклатоз мезозоя Вшшйской синеклизы // Прикладные вопросы седиментационной цикличность и нефтегазонос-нссти. - Новосибирск: Наука. 1987. - С.124-133.

14. Тектоническая карта среднекаменноугрльно-триасового ме-гакомплекса (м-6 1:5 ООО ООО) // Мегакомплексы и глубинная струк- -тура земной коры нефтегазоносных провинций Сибирской платформы.

- Í.Í.: Недра. 1967.

•15. Алексеев H.H., Михайлов В.А. Зона критических глубин . стадиальных преобразований нефтегазоносных отложений Вилюйской синеклизы // Тектоника и нефтегазокосность Якутии. - Якутск: ЯКЦ СО АН СССР. IS39. - С.117-127.

16. Алексеев H.H., Михайлов В.А., Гаврильев H.H. Зона критических глубин терригеннкх пород в катагенезе // Докл.АН СССР. .- ÍS9C. -Т.ЗП, PI. - С.164-167.

17. Алексеев H.H. Особенности обстаковок накопления юрских и меловых отложений Вилюйской синеклизы // Актуальные вопросы региональной геологии Сибири: Тез.докл. научно-практ.конф. 2123 ноября 1990 г, Новосибирск, - 1990. - C.I48-I49.

18. Алексеев H.H., Михайлов Б.А. Терригенно-минералогичес-кие провинции нефтегазоносных отложений Зклвйской синеклизы // Литология нефтегазоносных и угленосных отложений Якутии. -Якутск: ЯИЦ СО АН СССР. 1У90 (в печати).

/ Д