|
УДК 551.763.12.061.15(268.45) |
|
|
|
© С. В. Алехин, 1991 |
Условия залегания неокомских отложений баренцевоморского шельфа
С.В. АЛЕХИН (НИИморгеофизика)
Интерес к неокомским отложениям баренцевоморского шельфа возник в 80-х годах, когда в них была обнаружена косая слоистость, сразу же отождествленная с клиноформами ачимовской толщи Западной Сибири. Несмотря на проявленный первоначально активный интерес, особого внимания неокомскому комплексу не уделялось и серьезное изучение его не проводилось. Между тем вопрос этот важен с точки зрения поисков песчаных коллекторов - потенциальных ловушек УВ в нижнемеловых отложениях арктического шельфа, неглубоко залегающих и сравнительно с триасовыми и пермскими более доступных и дешевых для поисков и разведки. Однако все скважины, пробуренные в области развития клиноформных серий неокома, вскрыли вопреки ожиданию только прослои плотных темных алевролитов, мергелистых глин и глин вязких, недостаточно сконденсированных. И пока неизвестно, каким образом и куда следует направить сейсмическую разведку на обнаружение возможных ловушек УВ в неокоме. Поэтому попытки, направленные на более подробное исследование неокомских клиноформ баренцевоморского шельфа, полезны для их поисков и разведки.
Подробно нижнемеловые отложения изучены в южной части Баренцева моря, в пределах Южно-Баренцевской впадины и ее обрамления. Выделяются два вида косослоистых серий неокома. Наряду с короткими, имеющими протяженность от нескольких сотен метров до нескольких десятков километров сигмовидными телами, которые по внешнему виду на сейсмических разрезах можно действительно уподобить клиноформам ачимовской пачки Западной Сибири, наблюдаются слабонаклонные слои, пересекающие всю или большую часть Южно-Баренцевской впадины. Визуально они не меняются ни по изображению на временном разрезе, ни по мощности, будучи похожими на следующие одна за другой фазы волнового пакета, и представляют серию очень пологих (углы наклона не превышают долей градуса) параллельных слоев, наклоненных в основном в юго-западном направлении. Никакого видимого сходства с клиноформами неокома Западной Сибири они не имеют. Восточные и северо-восточные окончания длинных наклонных серий выклиниваются по типу кровельного примыкания и не всегда могут быть выделены вследствие очень малого угла подхода и недостаточной разрешенности сейсмической записи. Более или менее отчетливо эти растянутые на многие километры области примыкания можно увидеть на трансформированных, сжатых в несколько раз по горизонтали временных разрезах. Южные и юго-западные выклинивания длинных косых серий (по типу подошвенного прилегания) наблюдаются более отчетливо. Контуры клиноформ (рис. 1, 2) в своем площадном развитии хорошо согласуются с формой палеобассейна и параллельны между собой [2]. В соответствии с палеорельефом происходит и распределение мощностей неокомских отложений. В центре бассейна их мощность превышает 500 м, сокращаясь на окраинах до десятков метров.
Характерной особенностью сочетания длинных слабонаклонных пластов с сигмовидными телами является то, что они генетически не связаны между собой в отличие от неокомских образований в Западной Сибири, где длинные пологонаклонные слои соответствуют начальной, а сигмовидные - средней фазе формирования клиноформ. При этом полого-наклонные слои имеют единую кровельную поверхность, срезающую внутренние отражения [1]. И пологонаклонные длинные слои, и сигмовидные тела имеют одно и то же направление наклона. Клиноформы баренцевоморского шельфа выглядят на сейсмических разрезах как непротяженные, резко меняющиеся в мощности сейсмофации, и какой-либо ритмичности в их смене, как в ачимовской пачке, не наблюдается, а направление их наклона не согласуется (на 90°) с направлением наклона длинных слабонаклонных слоев (см. рис. 1-3).
Неокомские клиноформы Западной Сибири образовались в результате совместной деятельности рек и моря. Г.С. Ясович и А.С. Никольская, подробно изучившие отложения ачимовской пачки в различных регионах Западно-Сибирской платформы, пишут, что большая их часть образовалась в результате латерального парагенеза с отложениями крупных речных дельт. Наблюдаемая ритмичность, характерная для клиноформ Западной Сибири, объясняется эвстатическими колебаниями уровня моря [3]. Подобный механизм образования клиноформ потребовал бы на баренцевоморском шельфе обратного наблюдаемому их наклона и нахождения источника терригенного материала в южной части бассейна, т. е. в районе Балтийского щита, Тимана или, в крайнем случае, Центрально-Баренцевского антиклинального поднятия. Отнесение слабонаклонных слоев к проградационным структурам требовало создания довольно сложной и искусственной схемы их образования. Во-первых, в качестве источника сноса терригенного материала следовало однозначно предположить находящиеся в 500-600 км к северо-востоку от выявленной области клиноформ о-ва Новая Земля. Но тогда сразу возникает вопрос, с помощью какого механизма осуществлялся перенос терригенного материала на окраинную часть седиментационного бассейна, т. е. от одного берега моря к другому через крупную депрессию (Южно-Баренцевскую впадину), уже существовавшую к началу неокомского осадконакопления (см. рис. 2). Как в этой связи могла образоваться проградационная область на удалении в несколько сотен километров от источника сноса и на всем этом пути не наблюдается ни одной клиноформы, которые обязаны были быть, если предполагать аналогию с неокомскими клиноформами Западной Сибири? А во-вторых, как можно объяснить центрическое по отношению к форме палеобассейна распределение мощностей неокома? Природа длинных и пологих косых серий имела, по-видимому, другое происхождение.
Дополнительное изучение сейсмических разрезов во временном интервале неокома и необходимость логически объяснить наблюдаемые явления позволили высказать следующую гипотезу их образования. Длинные пологонаклонные слои, распространенные по всей Южно-Баренцевской впадине, могли возникнуть в результате постоянного прогибания дна бассейна (не всегда равномерного) и вертикального наращивания мощности осадков. Вероятно, чередование слоев обусловлено изменением условий осадконакопления из-за смены климата, скорости привноса терригенного материала, его состава и т. д. Предложенная модель объясняет, почему общие контуры подошвенного прилегания параллельны друг другу и соответствуют очертаниям береговой линии палеобассейна; почему область подошвенного прилегания занимает только часть бассейна и захватывает его склон; почему наиболее древние слои выклиниваются в виде подошвенного прилегания ближе к центру бассейна, чем молодые, а последние частично захватывают и его склоны.
Достоверность предлагаемой модели подтверждается и данными бурения. Вскрытые слои представлены чередованием алевролитов и глин с увеличением мергелистости последних в центре бассейна. Распределение мощностей неокомских отложений находится в соответствии с формой бассейна (см. рис. 2). С точки зрения нефтегазоносности, длинные пологонаклонные серии вряд ли могут представлять поисковый интерес из-за вероятного отсутствия в них коллекторов.
Зона развития сигмовидных отражений занимает ограниченную область в юго-западной части бассейна. Границы ее точно не определены, и на рис. 2 показано предположительное место их развития. Форма сигмовидных тел, их расположение в разрезе напоминают аналогичные фации неокома Западной Сибири (за исключением ритмичности последних), и их, по-видимому, можно отнести к телам бокового наращивания. Они имеют неодинаковые размеры, форму, разные углы наклона. Вероятно, наблюдаемые сигмовидные тела представляют собой прибрежно-морскую формацию, возникшую под воздействием приливно-отливных течений, ветровых волн и других причин на выносимый предполагаемым палеопотоком (палеопотоками) со стороны Пайхоя и Полярного Урала терригенный материал. Об этом говорит результирующее направление этого выноса [2]. Не исключено, что дополнительными источниками сноса могли служить Тиман, Балтийский щит, Центрально-Баренцевское антиклинальное поднятие. В юго-восточной части бассейна на сейсмических разрезах в интервале, соответствующем меловым отложениям, можно увидеть реликты древних водотоков. Мощность всей клиноформной толщи не превышает 300-400 м, а у отдельных тел изменяется в центральной утолщенной их части от единиц до нескольких десятков метров. Такое изменение, а также неупорядоченное расположение их в разрезе свидетельствуют, по-видимому, о сравнительно частой миграции водотоков, транспортирующих терригенный материал на склоны и дно палеобассейна.
Описываемый тип клиноформ (тел бокового наращивания) представляет наибольший интерес с точки зрения обнаружения в них песчаных коллекторов, особенно если при дальнейшем изучении эти клиноформы действительно окажутся аналогами неокома Западной Сибири. Для изучения неокомских клиноформ баренцевоморского шельфа предлагается следующая схема:
· путем переобработки имеющихся сейсмических материалов и временных разрезов в более крупном, чем обычно, вертикальном масштабе определить область развития сигмовидных тел бокового наращивания;
· произвести вероятностную оценку ресурсов УВ в этой зоне;
· если поиски и разведка УВ будут экономически оправданы, провести в этой области сейсморазведку высокого разрешения для определения количества, размеров и внутренней структуры клиноформ. Малое время их фиксации на временных разрезах (около 1,5 с) позволяет имеющимися техническими средствами добиваться разрешенности по вертикали до нескольких метров;
· наряду с сейсмическими исследованиями следует предусмотреть комплекс геофизических работ, включающих электроразведку, а также геохимическую съемку.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гогоненков Г.Н., Михайлов Ю.А., Эйдельман С.С. Анализ неокомской клиноформы по данным сейсморазведки // Геология нефти и газа.- 1988.- № 1,- С. 22-30.
2. Диденко Е.Б., Маргулис Л.С., Прокудин С.К. Особенности строения нижнемеловых отложений Баренцева моря / В сб.: Результаты морских геолого-геофизических исследований.- Рига: Изд. ВНИИморгео,- 1986,- С. 42-45.
3. Литологическая интерпретация геофизических материалов при поисках нефти и газа / В.Н. Бабадаглы, Т.С. Изотова, И.В. Карпенко, Е.В. Кучерук,- М.: Недра,- 1988.
Questions concerning the framework of Neocomian clinoforms in the offshore of the Barents Sea are considered and a new, more reliable, model for their formation is proposed. The type of the clinoforms described is of interest in terms of discovering here sandstone reservoirs. Especially if, when studied further, they prove to be the analogs to the Neocomian of Western Siberia.
Рис. 1. Сейсмофациальные зональности нижнемеловых отложений южной части Баренцева моря [2]:
1 - граница области седиментации, 2 - границы и номера сейсмофациальных зон, 3 - линии подошвенного прилегания проградационных слоев и направление сноса обломочного материала, 4 - направление выноса терригенного материала
Рис. 2. Карта обобщенного палеорельефа нижнемелового бассейна:
1 - изолинии обобщенных градиентов рельефа; 2 - дно палеобассейна; 3 - предполагаемая палеосуша; 4 - округленные значения мощности неокомских отложений, м; 5 - область развития клиноформ; 6 - направление выноса терригенного материала; 7 - направление падения клиноформ; 8 - граница прослеживаемости отражающего горизонта В (вблизи подошвы неокома)
Рис. 3. Сейсмические разрезы с выравниванием кровли неокомского комплекса (по Л.А. Поповой).
Отражающие горизонты: В - вблизи подошвы неокома, Г - вблизи его кровли