Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Особенности терригенного осадконакопления в неокоме Северного Приобья и позднем мелу Усть-Енисейского района

ВАК РФ 04.00.21, Литология

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Зверев, Константин Витальевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СТРАТИГРАФИЯ МЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Стратиграфия отложений неокомского комплекса центральных районов Западно-Сибирской плиты.

1.2. Стратиграфия позднемеловых отложений Усть-Енисейского района бассейна р.Агапы и правобережья Енисейского залива).

1.2.1. Бассейн р.Нижняя Arana.

1.2.2. Правобережье Енисейского залива (р.Чайка).

Глава 2. КРАТКИЙ ОЧЕРК ТЕКТОНИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ

РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Представления о тектонике платформенного чехла центральных районов Западно-Сибирской плиты.

2.2. Представления о тектонике западной части Енисей-Хатангского регионального мегапрогиба (Усть-Енисейский район).

Глава 3. СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ГЕНЕЗИСЕ И ПАЛЕОГЕОГРАФИИ МЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Краткий очерк существующих представлений о палеогеографии позднеюрско-неокомских отложений.

3.2. Существующие представления о генезисе отложений неокомского комплекса.

3.3. Существующие представления о палеогеографии и условиях образования верхнемеловых отложений западной части Енисей-Хатангского регионального мегапрогиба (Усть-Енисейский район).

Глава 4. ПОНЯТИЙНАЯ БАЗА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Масштабная типизация стратиграфических поверхностей. Типы осадочных систем.

4.1.1. Мелкомасштабные осадочные системы.

4.1.2. Крупномасштабные осадочные системы.

4.2. Вертикальные последовательности литофациальных ассоциаций генетические типы разрезов).

Глава 5. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, КОНТРОЛИРУЮЩИЕ ТЕРРИГЕННУЮ СЕДИМЕНТАЦИЮ В ОСАДОЧНЫХ БАССЕЙНАХ.

5.1. Развитие режимов компенсированной и некомпенсированной седиментации в осадочном бассейне.

5.2. Автоотступание береговой линии.

5.3. Динамическая зональность в осадочных бассейнах.

5.4. Траектории миграции береговой линии.

5.5. Влияние локальных факторов на развитие трансгрессий и регрессий.

Введение Диссертация по геологии, на тему "Особенности терригенного осадконакопления в неокоме Северного Приобья и позднем мелу Усть-Енисейского района"

Актуальность темы: Седиментология как раздел литологии о процессах осадконакопления является важнейшей составной частью учения об осадочных бассейнах (бассейнового анализа). Реконструкция условий формирования, механизмов транспортировки и накопления отложений, а также выявление факторов, контролировавших процессы седиментации -задача седиментологических исследований. Проведение таких исследований важно для решения как научных, так и практических задач. ЗападноСибирский бассейн - крупнейшая нефтегазоносная провинция, характеризующаяся высокой продуктивностью меловых отложений. Однако сложное строение меловой толщи значительно затрудняет корреляцию продуктивных пластов и проведение поисково-разведочных работ, особенно в условиях так называемого «структурного голода» (Конторович и др., 1975; Муромцев, 1987). В связи с этим для выявление перспективных нефтегазоносных районов актуальной задачей является прогнозирование пространственного размещения (морфологии, размеров) осадочных тел -потенциальных резервуаров углеводородов, что невозможно без знания условий формирования отложений.

Объект исследования настоящей работы - два типа разрезов мела Западно-Сибирской низменности: нижняя часть неокома (мегионская свита) в объеме раннего валанжина юго-восточной части Северного Приобья (Приозерная площадь) и отложения сеноман-турона в объеме долганской, дорожковской и насоновской свит Усть-Енисейского района. Исследуемые отложения отвечают двум крупным тектоно-седиментационных комплексам, выделяемым в осадочном чехле Западно-Сибирской плиты -позднеюрско-валанжинский и верхнемеловой-палеогеновый (Гольберт и др., 1968), началу формирования каждого из которых отвечает развитие крупной трансгрессии бореального пояса - позднеюрской и раннесеноманской, соответственно. Различия в структуре двух типов разрезов мела связано с накоплением отложений на разных этапах формирования этих комплексов. Образование мегионской свиты отвечает крупному этапу морской регрессии бореального пояса, завершившему формирование позднеюрского-валанжинского тектоно-седиментационного комплекса. Накопление позднемеловых отложений Усть-Енисейского района, наоборот, отвечает первому (трансгрессивному) этапу формирования верхнемелового-палеогенового тектоно-седиментационного комплекса.

Цель исследований - построение седиментационной модели терригенного осадконакопления в отложениях неокома Северного Приобья и позднемеловых отложениях Усть-Енисейского района на основе выявления механизмов, факторов и обстановок осадконакопления. Задачи исследований:

1) выполнить детальное литофациальное расчленение и корреляцию меловых отложений;

2) провести реконструкцию механизмов транспортировки и накопления отложений мегионской свиты и позднего мела Усть-Енисейского района и определить основные типы крупномасштабных осадочных систем;

3) определить факторы, контролировавших осадконакопление, и оценить степень их влияние на строение обоих типов разрезов мела. Фактический материал и методика исследований:

Седиментологические исследования мегионской свиты проводились на Приозерной площади, расположенной в юго-восточной части в Северного 4 Приобья. При изучении отложений свиты использовался керновый материал и данные электрокаротажа четырех скважин (скв. 91, 92, 94 и 95) Общая мощность изученного стратиграфического интервала отложений -около 310 м. Суммарная мощность керна, изученного в пределах этого интервала - 85,6 м.

Изучение отложений верхнего мела в Усть-Енисейском районе проводилось автором в течение ряда лет в районах бассейна р.Arana (р.Нижняя Arana), р.Танама, р. Янгода, а также на побережье Енисейского залива - около пос. Воронцово и в устье р. Чайка (Занин и др, 1988; Захаров и др., 1986; Зверев, 1988, 1990, 1992). Настоящая работа - результат исследований позднемеловых отложений в бассейне р. Нижняя Arana (верхний сеноман-турон) и правобережья Енисейского залива в устье р.Чайка (верхний турон), мощность отложений в которых оценивается, соответственно, в 110 м и 36,5 м.

Автором использовался седиментологический анализ,, основы которого, в нашей стране, были заложены в работах Ю.А. Жемчужникова, Г.Ф. Крашенинникова, JI.H. Ботвинкиной, П.П. Тимофеева, Н.В. Вассоевича и других исследователей. Проводилось изучение и интерпретация первичных осадочных текстур, анализ вертикальных текстурных последовательностей и интервалов отложений, а также их латеральных взаимоотношений. При работе с керновым материалом проводился анализ кривых стандартного каротажа в соответствии с методиками B.C. Муромцева, JI.C. Черновой, а также ряда зарубежных исследователей, среди которых в первую очередь можно отметить Д.А. Буша, Ч.Э.Б. Конибир, В.Э. Галловея, Г. Шанмугама И др.

Достоверность научных результатов определяется детальным послойным описанием обнажений и керна с тщательным анализом их текстурных особенностей, описанием шлифов, использованием данных промысловой геофизики и палеонтологических определений. Интерпретация материалов проводилась на качественно новом уровне по сравнению с предыдущими исследованиями.

Защищаемые положения:

1) Постепенный переход в пределах нижней алеврито-глинистой части мегионской свиты от аргиллитов с тонкослоистыми градационными алевролитами и мелкозернистыми песчаниками к массивным глинистым алевролитам с конседиментационными деформациями (связанными с плотностной неоднородностью осадков и действием оползневых процессов) и прослоями турбидитоподобных песчаников, широкое развитие волновых и крупномасштабных однонаправленных текстур в отложениях верхней алеврито-песчаной части мегионской свиты свидетельствуют о постепенной смене условий формирования отложений от глубоководных к мелководным и прибрежным, происходившей в ходе общей проградации береговой линии по мере заполнения морского бассейна.

2) Сложное строение верхнемеловой (верхний сеноман-турон) толщи прибрежных и морских отложений Усть-Енисейского района, обусловленное многочисленными поверхностями размыва с горизонтами переотложенных фосфоритовых и карбонатных конкреций и биокластического материала, появлением среди морских глин и алевритов маломощных пачек песков с резкой подошвой, а также высоким содержанием в отложениях аутигенных образований (лептохлоритов, глауконита, многочисленных горизонтов фосфоритовых и карбонатных конкреций) указывает на: а) прерывистый характер трансгрессий в верхнем сеномане и верхнем туроне, которые сопровождались кратковременными эпизодами быстрой проградации береговой линии; б) относительно небольшие глубины морского бассейна (на уровне или выше штормового базиса), оптимальные для быстрой миграции береговой линии при нарушении равновесия между пространством аккумуляции (аккомодации) и количеством поступающей силикокластики; б) невысокие темпы осадконакопления, способствовавшие активной биотурбации и аутигенному минералообразованию; в) накопление мелководно-морских и прибрежных отложений в пределах высокоэнергетических волновых побережий.

Научая новизна и личный вклад:

С использованием современных теоретических и экспериментальных достижений в области седиментологического анализа построены седиментационные модели меловых отложений.

Для неокомского комплекса на Приозерной площади:

- выполнено детальное описание и сделана интерпретация текстурных особенностей отложений мегионской свиты;

- на основе текстурного анализа уточнены особенности динамики среды, характеризующие условия осадконакопления, выделены и охарактеризованы основные типы процессов транспортировки, накопления и переотложения осадков;

- на основе результатов интерпретации условий формирования отложений мегионской свиты с использованием палеонтологических и геофизических данных выделены и охарактеризованы основные типы крупномасштабных осадочных систем, а также выделены факторы, контролировавшие осадконакопление.

Для позднемеловых отложений сеномана-турона Усть-Енисейского района:

- выполнено детальное литофациальное расчленение отложений сеномна-турона;

- на основе изучения и интерпретации первичных осадочных текстур, анализа латеральных и вертикальных взаимоотношений отложений с использованием палеонтологических данных проведена реконструкция условий формирования отложений;

- на основе результатов изучения седиментологии отложений установлены основные типы крупномасштабных осадочных систем, выделены факторы, контролировавшие осадконакопление.

Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты позволяют расширить существующие представления о механизмах транспортировки, накопления и переотложения осадков, что является крайне важным при определении стратегии поисково-разведочных работ на закрытых территориях. Изучение механизмов транспортировки, накопление и переотложения осадков крайне важно при проведении поисково-разведочных работ на закрытых территориях для прогнозирования литологического распределения во внескважинном пространстве, а также пространственного размещения (размеров, формы, ориентировки) осадочных тел —потенциальных резервуаров углеводородов.

Апробация работы. Отдельные положения и разделы выполненной работы докладывались на XIV Всесоюзном совещании «Глинистые минералы и породы и их использование в народном хозяйстве» (Новосибирск, 1988), 11-ой Международной конференции по фосфоритам (Оксфорд, 1988), 10-м региональном совещании Международной седиментологической ассоциации (Будапешт, 1989), 29 сессии Международного геологического конгресса (Киото, 1992), Втором Международном совещании по сиквенсстратиграфии (Санкт-Петербург, 1997), а также неоднократно обсуждались на семинарах Лаборатории осадочных формаций Института геологии и геофизики СО АН СССР и Лаборатории седиментологии Института геологии нефти и газа ОИГГМ СО РАН. По теме диссертации опубликовано 6 работ, из них одна коллективная монография.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 7 глав, заключения, списка литературы общим объемом в 504 страницы 9 машинописного текста; иллюстрирована 133 рисунками, таблицами и фотографиями. Список литературы включает 313 наименований отечественных и зарубежных изданий.

Исследование по теме диссертации автор проводит с 1984 года сначала в Лаборатории осадочных формаций Института геологии и геофизики СО АН СССР, в 1995 - 1996 гг. - в составе Лаборатории геологии нефти и газа мезозоя и позднее - в Лаборатории седиментологии Института нефти и газа СО РАН. В пределах Енисей-Хатангского мегапрогиба работы велись в тесном сотрудничестве с биостратиграфами Института проф. В.А. Захаровым, А.Л. Бейзелем, Ю.И. Богомоловым, Н. К Лебедевой, О.В. Хоментовским, О.В. Шенфилем, в северной части Среднего Приобья -совместно с В.А. Казаненковым. Критические замечания и ценные советы по диссертации и автореферату были сделаны Л.Г. Вакуленко, Е.М. Хабаровым. Постоянное внимание к работе проявляли ее руководители Ю.Н. Занин и Ю.Н. Карогодин. Всем им автор выражает глубокую благодарность. Автор выражает признательность академику А.Э. Конторовичу за его помощь на заключительном этапе работы над диссертацией.

Заключение Диссертация по теме "Литология", Зверев, Константин Витальевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 413