К оглавлению журнала

В последние годы появились новые важные сведения о самых северных проявлениях природных битумов. Они впрямую связаны с проблемой нефтегазоносности арктических окраин Евразии (архипелаги Шпицберген и Земля Франца-Иосифа) и Северной Америки (высокоширотная Гренландия), расположенных сравнительно близко, но разделенных активной рифтовой зоной Срединно-Атлантического и Арктического хребтов (рис. 1). Эти участки арктической суши в геологическом отношении, скорее всего, являются фрагментами когда-то единого целого. Если в Северной Гренландии нефтематеринские отложения установлены в кембрии и силуре, то на архипелагах Шпицберген и Земля Франца-Иосифа — только в комплексе пород триаса и юры, тогда как палеозойский разрез в нефтематеринском плане изучен плохо в связи с его фрагментарным развитием. Учитывая очень слабую изученность низов чехла севера Баренцевского шельфа, вполне можно предположить здесь присутствие известных в Гренландии материнских отложений кембрия и силура.

Первые сведения о битумопроявлениях в пределах Северной Гренландии появились после проведения там работ по датскому государственному проекту "Северная нефть" в 1984-1987 гг. [4]. Эти проявления природных битумов пространственно связаны с Франклинским бассейном, субширотно опоясывающим Северную Гренландию (рис. 2). Все они относятся к трем группам, условно выделяемым датскими специалистами. Первая представлена битумами, ассоциирующимися с материнскими отложениями формации ледника Хенсона ранне-среднекембрийского возраста. Эти материнские породы общей мощностью 20-40 м представлены в основном темно-бурыми сланцеватыми аргиллитами с содержанием Сорг 2,5-5,0 %. Остаточный водородный индекс этих пород 400 мг УВ/г Сорг. Породы коллекторов, содержащие упомянутые битумы на удалении не более 100 м по вертикали от материнских пород, представлены главным образом трещиноватыми доломитами, прожилкованными кальцитом. Макропроявления битумов выражены преимущественно твердыми асфальтитами (греэмитами) и низшими керитами (альбертитами). Некоторые разности могут быть охарактеризованы как высшие кериты (импсониты). Рассеянные битумы в виде тонкой пропитки песчаников и кальцитовых жил большей частью относятся к асфальтам. Таким образом, отражательная способность этих битумов (Rа) в воздухе колеблется от 0,8 до 1,8 %. Битумы этой группы в большинстве случаев сильно биодеградированы, содержат значительное количест во асфальтенов и отношение в них пристана к фитану (Pr/Ph) находится в интервале 0,7-1,8. Изотопия углерода (d ¹³С) варьирует в пределах -31,5 ... -29,5 %о [5].

Вторая группа проявлений природных битумов всецело связана с миграцией УВ из материнских граптолитовых сланцев раннесилурийского возраста, относящихся к формациям Вулф-Ленд и Лафайет-Багт. Общая мощность таких сланцев 25-100 м. Содержание в них Сорг колеблется в пределах 2-6 %, остаточный водородный индекс достигает 500 мг УВ/г Сорг, что свидетельствует о более высоком материнском потенциале силурийских пород относительно кембрийских. Сами материнские граптолитовые сланцы силура находятся в стадии термической зрелости от слабо- до высокозрелых. Битумы, мигрировавшие на небольшое расстояние из сланцев, локализуются главным образом в брекчированных доломитах, трещинах обломочных известняков (калькаренитов) и полостях кораллов. Большей частью они представлены вязкими асфальтами и асфальтитами, самые преобразованные — керитами. Все битумы также заметно биодеградированы. Отношение пристана к фитану в них 1,6-2,2; изотопия углерода (d ¹³С) колеблется в пределах -27 ... -25 % [5].

Третья группа проявлений природных битумов связана с неярко выраженными материнскими породами, ограниченными кембрийскими отложениями на юге франклинского бассейна. Все они приурочены к слабо катагенно измененным породам, причем сами битумы не испытали ощутимого термического воздействия. Преобладающие битумы классифицируются как асфальты, асфальтиты и кериты (альбертиты). В экстрактах над УВ-компонентами доминируют асфальтены. Все циклические биомаркеры представлены стеранами с доминантой стеранов C₂₉. Во многих битумах нормальные алканы не сохранились из-за их поверхностного выветривания. Отношение Pr/Ph 0,8-1,2, диапазон изотопного состава углерода (d ¹³С) -31 ... -28 %„ [4, 5].

Через океаническую рифтовую зону к востоку (см. рис. 1) прослеживается продолжение когда-то, возможно, единого осадочного разреза, представленное на Западном Шпицбергене верхнесилур-девонскими постгеосинклинальными образованиями преимущественно терригенного состава. Породы часто пестроцветные и красноцветные. За редким исключением явно нефтематеринские отложения не встречаются. Лишь местами обнаруживаются линзы сапропелевых каменных углей типа барзаситов, а также пачки морских черных аргиллитов (свита Тавлефьеллет на Земле Андре) [З]. К сожалению, эти породы специально не изучались. В этих же отложениях Шпицбергена не обнаружено и никаких проявлений природных битумов.

Каменноугольные отложения Шпицбергена также не содержат явно нефтематеринских пород. В нижней части разреза это преимущественно угленосные образования мощностью до 1100 м В среднем карбоне преобладают карбонатные и эвапоритовые породы (до 1000 м), а верхнекаменноугольные маломощные (до 140 м) отложения представлены в основном известняками и доломитами с прослоями песчаников. Вместе с тем в породах среднего карбона в центральной части Западного Шпицбергена в районе пос.Пирами да выявлены слабые высачивания легких нефтеподобных битумов явно миграционного происхождения. Пока эти проявления изучены слабо, но имеются основания предполагать, что они связаны с зонами разрывных нарушений.

Основные нефтематеринские отложения и проявления природных битумов Шпицбергена связаны с платформенными образованиями мезозоя. Главнейшие из них — черные битуминозные аргиллиты среднего триаса. Существенно битуминозны отдельные пачки аргиллитов нижнего и верхнего триаса, а также верхней юры. Наиболее заметные проявления природных битумов связаны с материнскими породами анизийского и ладинского ярусов. Здесь в септариевых конкрециях присутствуют обчльные натеки и выделения природных битумов: от окисленных нефтей до асфальтов и асфальтитов (гильсонитов). В ладинском ярусе, кроме того, встречены зольные горючие сланцы с содержанием ОВ до 12,4-14,1 % и повышенным выходом смолы полукоксования (Сумберг А. И., Клубов Б.А., Уров К.Э. и др., 1989). Данные породы среднего триаса находятся в оптимальной для нефтеобразования стадии термической зрелости (МК₁-МК₂). Проявления жидких и твердых битумов указывают на продолжающиеся в среднетриасовой толще Шпицбергена процессы нефтегенерации (Клубов Б.А., 1983). Битумы типа асфальтов обнаружены также в септариевых конкрециях в слое листоватых аргиллитов низов норийского яруса верхнего триаса на о-ве Вильгельма. Содержание Сорг в этих аргиллитах достигает 7,35 % (Клубов Б.А., 1983).

Результатами глубокого бурения на Западном Шпицбергене в районах Ис-фьорда и Ван-Майен-фьорда подтверждены газоносность и частичная нефтеносность отдельных этажей мезозойского разреза. Однако нефтегазоразведочные работы пока прекращены, но со временем должны быть продолжены, так как уже давно имеются сведения о наличии здесь нефти. В угольной шахте Баренцбурга в песчаниках базального горизонта палеогена уже давно обнаружены высачивания легкой (0,8530 г/см³), малосернистой (0,66 %) нефти. Мезозойские отложения осадочно-вулканогенного комплекса Земли Франца-Иосифа являются как бы продолжением на восток осадочных отложений Шпицбергена. В разрезе этого архипелага бурением и геологическим картированием устанавливаются осадочные отложения каменноугольного, триасового, юрского и раннемелового возраста, а также маломощные осадки неогена.

Вес это достаточно убедительно свидетельствует о том, что в пределах архипелага Земля Франца-Иосифа и особенно в юго-западной части о-ва Земля Вильчека на глубине имеются газонефтяные залежи, положение которых предстоит еще установить. Наконец, проблема не только в этом, но и в выявлении основных нефтематеринских толщ и коллекторских горизонтов. Сейчас с уверенностью можно сказать, что на Земле Франца-Иосифа нефтематеринскими и очень похожими на подобные породы Шпицбергена являются породы отдельных интервалов среднего триаса и верхней юры. Первые не только обнаружены в разрезах трех ранее пробуренных параметрических скважин [1, 2], но и подняты в 1994 г. со дна желоба Франц-Виктория. Здесь найдены (явно в коренном залегании) черные сланцеватые битуминозные аргиллиты ладинского яруса среднего триаса, очень похожие на шпицбергенские того же возраста. Содержание Сорг в этих аргиллитах донной пробы составило 2,68 %. Из них извлечены хлороформенные битумоиды (ХБА 0,019-0,074 %), по составу соответствующие мальтам, где содержание масел 53,2 %.

Подтверждением того, что платформенные осадочные разрезы мезозоя Гренландии, Шпицбергена и Земли Франца-Иосифа как бы продолжают и дополняют друг друга, являются следующие факты. Начиная с нижнего триаса арктоцеросовые слои восточной части Земли Пири в Северной Гренландии в значительной мере эквивалентны верхам нижнего триаса Шпицбергена. Битуминозные сланцеватые аргиллиты среднего триаса, близкие шпицбергенским, развиты в центральной части Восточной Гренландии (Трюмпи Р., 1964). В определенной мере достаточно сходны и морские верхнеюрские отложения Восточной Гренландии и Шпицбергена. Во всяком случае, в этом плане особенно единообразны черные сланцеподобные аргиллиты кимериджского яруса (Калломон Дж., 1964).

1. Вещественный состав и условия формирования триасовых отложений архипелага Земля Франца-Иосифа (по материалам параметрического бурения) / Э.Н.Преображенская, И.В.Школа, Д.В.Сергеев и др. // Геологическое строение Баренцево-Карского шельфа. ПГО "Севморгеология". - Л., 1985. - С 74-86.

4. Bitumen occurrences. In Petroleum geology of North Greenland. Gro'nlands geologiske undersogclse // F.C.Christiansen, B.Buchardt, J.Jensenius et al. //Bulletin. - 1989. -№ 158. - P. 61-72.

5. Christiansen F.C. A future Arctic exploration turget: Lower Paleozoic in North Greenland // Oil and Gas Journal. - 1990, Feb., 12. - P. 56-58.

The article deals with the problem relating to oil and gas potential of Arctic margins -Eurasian (Spitsbergen Archipelago and Franz Josef Land) and North American (high-latitude Greenland). In North Greenland oil source deposits were established in Cambrian and Silurian, while in Spitsbergen and Franz Josef Land - in Triassic and Jurassic. Oil source deposits of the optimal thermal maturity stages are found to be present in Arctic areas discussed. Natural bitumen shows in Spitsbergen and Franz Josef Land clearly confirm the presence of buried oil and gas occurrences within the certain sites of these territories. The Mesozoic platform sedimentary sequences of the areas discussed look like to continue and supplement each other. It could not be excluded that the Lower Paleozoic oil source sequences may be found in marginal part of the Barents shelf that will significantly increase prospects of oil and gas potential for this part of Arctic.