|
УДК 551.248.1 (571.53) |
Корреляционный анализ постседиментационного изменения мощностей осадочных пород при палеореконструкциях
С.А. МИЛЛЕР, Ю. В. САМСОНОВ (МИНХиГП)
При изучении условий формирования и закономерностей размещения скоплений нефти и газа важное место отводится палеонтологическим исследованиям. Особенности геологического строения юга Сибирской платформы (наличие трапповых интрузий, соляной тектоники, перерывов в осадконакоплении, выщелачивания галогенно-карбонатных пород) в значительной мере усложняют познание палеотектонических условий формирования залежей УВ в регионе. До настоящего времени постседиментационные изменения мощностей венд-кембрийских отложений юга платформы определялись с помощью детальной корреляции отложений [2].
Нами сделана попытка разработки методики комплексной количественной оценки влияния постседиментационных факторов изменения мощностей на основе использования корреляционных зависимостей абсолютных отметок граничных поверхностей смежных стратиграфических подразделений.
В нашей стране подобный анализ был предложен еще в 1959 г. М.Ф. Мирчинком и В.П. Бухарцевым [3] для количественного изучения соотношения структурных планов, в настоящее время он как метод корреляции разрезов скважин, разработанный Т.Б. Хейтсом [8], широко используется для прогнозирования вероятных глубин залегания слабо изученных горизонтов.
Дальнейшее развитие и прикладное приложение корреляционного метода получило в работах И.И. Нестерова [5], К.И. Микуленко [2] и др.
Основное положение метода заключается в том, что связь глубин залегания (абсолютных отметок) стратиграфических подразделений характеризуется линейной зависимостью. Как показано И. И. Нестеровым, эта связь носит глобальный в геологическом времени и пространстве характер [5]. Отклонения от линейности (уменьшение коэффициента корреляции) вызвано в основном тремя причинами: ростом седиментационных тектонических структур, некомпенсированным осадконакоплением и постседиментационным изменением мощностей. Корреляционные зависимости абсолютных отметок граничных поверхностей стратиграфических подразделений могут быть использованы для учета постседиментационного изменения мощностей осадочных пород, что имеет большое значение при палеоструктурном анализе (рисунок).
Влияние интрузивного магматизма на мощность вмещающих отложений на юге Сибирской платформы изучалось многими исследователями [6, 7]. Проведенный нами графический анализ зависимости мощности вмещающих траппы пород от мощности интрузий на территории центральной и северной частей Непско-Чонского мегасвода показывает, что степень их изменения под действием траппов не является постоянной и колеблется в значительных пределах. Уплотнение вмещающих пород составляет от нуля до 60 % мощности интрузива. Величина уплотнения зависит от многих факторов - высоты подъема траппового тела над фундаментом, литолого-стратиграфического уровня внедрения, термической стойкости вмещающих пород и др. Вычисленные по этой методике поправки к мощности отложений хорошо контролируются графиками зависимостей абсолютных отметок кровли и подошвы свит, содержащих трапповые тела (усольская, бельская свиты и др.). После введения поправок график приобретает ярко выраженный линейный характер, что в значительной мере соответствует реальной геологической ситуации. Это позволяет с помощью графиков абсолютных отметок вводить поправки, учитывающие влияние трапповых интрузий на мощность пород без проведения специальных исследований.
По мнению Н.В. Мельникова и др. [4], отсутствие солей в кембрийских отложениях центральной части Непско-Чонского мегасвода на глубинах до 300-800 м является результатом их «вымывания» в новейшее время. Наглядное отражение эти процессы находят на графиках корреляционных зависимостей, на которых солесодержащие части разреза (особенно по неглубоко залегающим отложениям) характеризуются значительным разбросом точек. Точная генетическая диагностика подобных отклонений сложна, так как может быть связана с другими причинами, и требует дополнительных исследований. Как показала проведенная работа, из палеотектонического анализа необходимо исключать скважины, характеризующиеся сокращенной мощностью солесодержащих интервалов и отображенные на соответствующих графиках в виде аномальной группы, удаленной от усредняющей прямой.
Интервалы проявления соляной тектоники на графиках отображаются бессистемным разбросом точек, исключающим возможность проведения усредняющей прямой.
Обоснование многочисленных поверхностей размыва в разрезе венд-кембрийских отложений юга платформы дано в работах [1, 7]. Анализ корреляционных графиков позволил выделить два типа размывов. Первый тип, связанный с континентальным размывом в условиях расчленённого рельефа, характеризуется значительным разбросом точек вокруг усредняющей прямой. Второму типу, обусловленному размывом осадков в водной среде, вследствие снижения уровня компенсации свойствен гораздо меньший разброс точек вокруг усредняющей прямой (коэффициенты корреляции 0,8-0,9). В этом случае величина размыва отражает амплитуду восходящих тектонических движений в период перерыва в осадконакоплении. Поэтому подобные интервалы можно использовать при палеотектонических реконструкциях методом мощностей. Следует, однако, помнить, что характер сохранившихся мощностей отражает специфику тектонических движений времени конца перерыва и осадконакопления. К сожалению, установить абсолютную величину размыва в этом случае не удается. При первом типе с помощью корреляционных зависимостей можно оценить глубину размыва. Для этого на графике через точки, соответствующие повышенной мощности исследуемого интервала, проводится усредняющая прямая. В аномальные точки вводится поправка, вычисляемая как величина отклонения исследуемой точки от усредняющей прямой; после введения поправок интервал используется для палеореконструкций.
Как показал опыт, кроме перечисленных геологических причин нарушение линейной зависимости может быть связано с ошибками корреляции разрезов отдельных скважин. Характерной особенностью отражения подобных ошибок на графиках зависимостей абсолютных отметок смежных стратиграфических подразделений является отклонение отдельных точек от усредняющей прямой, причем на двух графиках смежных свит смещение повторяется, но с различным знаком. Это позволяет в ряде случаев не только исправлять значения мощностей свит по отдельным скважинам, но и уточнять существующие корреляционные схемы. В частности, в результате такого анализа были выделены донепские отложения в ряде скважин центральной части Чонского свода. Таким образом, графики корреляционной зависимости абсолютных отметок могут не только служить предварительным инструментом для выделения интервалов постседиментационного изменения мощностей, но и частично помогать раскрывать геологическую природу этих изменений. Путем введения поправок в значения мощностей расширяются возможности и качество палеотектонических исследований.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Воробьев В.Н. Стратиграфические несогласия в южных и центральных районах Сибирской платформы.- В кн.: Новые данные по геологии и нефтегазоносности Лено-Тунгусской провинции. Новосибирск, 1982, с. 4-8.
2. Методы, изучения тектоники нефтегазоносных мезозойских отложений Сибири/ В.С. Сурков, В.И. Богатов, Н.Н. Амшинский и др.- Труды СНИИГГИМС. Новосибирск, 1974, вып. 180.
3. Мирчинк М.Ф., Бухарцев В.П. О возможности статистического исследования структурных соотношений.- Докл. АН СССР. Отд. геол., 1959, т. 126, № 5, с. 1062-1065.
4. Некомпенсированные прогибы и зоны вымывания солей в разрезе кембрия юга Сибирской платформы / Н.В. Мельников, А.О. Ефимов, И.Г. Сафронова и др.- Труды СНИИГГИМС. Новосибирск, 1980, вып. 284, с. 35-50.
5. Нестеров И.И. Закономерность взаимосвязи стратиграфических поверхностей в природных седиментационных бассейнах платформ.- Труды ИГиГ СО АН СССР. Новосибирск, 1981, вып. 512, с. 35-43.
6. Феоктистов Г.Д. Петрология и условия формирования трапповых силлов. Новосибирск, Наука, 1978.
7. Шемин Г.Г., Растегин А.А. Соотношения структурных планов месторождений нефти и газа Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции.- Труды СНИИГГИМС. Новосибирск, 1981, вып. 292, с. 57-64.
8. Haites Т.В. Perspection correlation Bui. As. Amer. Petrol. Geol, v. 47, № 4, 1963, p. 553- 574.
Рисунок Основные процессы, изменяющие мощность отложений и их изображение на графиках корреляционных зависимостей.
Dh - примеры введения поправок в значения мощностей при палеотектонических реконструкциях