К оглавлению журнала

УДК 551.242.057:553.98

© В.А.Балдин, К.Н.Кунин, Н Я.Кунин, 1997

В.А. Балдин (Таймырская геофизическая экспедиция), К.Н.Кунин (СК "ПетроАльянс"), Н.Я.Кунин (ОИФЗ РАН)

Енисей-Хатангский региональный прогиб (ЕХРП) с мощными (до 7-12 км) толщами терригенных мезозойских отложений отделяет Таймырскую систему широтных дислокации от Сибирского кратона и относится к перспективным на нефть и газ обширным платформенным структурам. Этот регион несколько десятилетий является объектом геолого-геофизических исследований, результаты которых, однако, еще недостаточно обобщены.

Во внутренних районах ЕХРП уже на ранних этапах изучения по положительным аномалиям силы тяжести была выделена группа крупных субширотных мегавалов (с запада на восток: Малохетский, Рассохинский, Балахнинский), протягивающаяся более чем на 1000 км на востоко-северо-восток от левобережья Енисея и Агапского выступа Сибирской платформы до Киряно-Тасского полувала Таймырской системы дислокации (рис. 1). Из обобщения материалов бурения и сейсмопрофилирования ОГТ следует, что система названных мегавалов образует диагональную перемычку ЕХРП, разграничивающую Усть-Енисейскую и Хатангскую впадины, резко отличающиеся строением осадочного чехла и историей геологического развития.

Результаты последних исследований ОГТ позволяют уточнить представления о глубинном строении мегавалов, характере сопряжении их сводовых частей и крыльев, продольной асимметрии, влиянии валов на развитие мезозойской седиментации прилегающих впадин. Наиболее интересно выявление на всем протяжении осевой зоны валов полосы позднеюрско-неокомских дислокации и значительного предпоздневаланжинского размыва, охватившего толщу отложений, по меньшей мере, от валанжина до байоса (см. рис. 1). Подобные явления столь значительных масштабов во внутренних районах платформенных мезокайнозойских впадин Сибири ранее не были известны.

Меловые отложения в сводовых частях валов либо полностью отсутствуют, либо существенно сокращены в мощности. Они относительно сохранились на Малохетском мегавалу, где на одноименной площади представлены верхне-неокомскими породами. Платформенные меловые отложения не получили развития на сводах Рассохинского и Балахнинского мегавалов, где они полностью отсутствуют в скв. 1 Тундровая, 1 Волочанская, 2 Новая, 4 Балахнинская. Здесь разрез мезозойских терригенных отложений венчается юрскими толщами. На Балахнинской и Владимирской площадях отложения меловой системы не расчленены и имеют незначительную для региона мощность (первые сотни метров).

Самый западный Малохетский мегавал, до недавнего времени обычно именовавшийся полувалом, протягивается на западо-юго-запад от Северо-Сибирской моноклинали и осложняющего ее Агапского выступа. Вал отличается значительными ундуляциями оси в плане и ее крутым погружением на запад. Ось вала пересекает Енисей и прослеживается на левобережье на 150-200 км. Площадные размеры мегавала 250х30 км. В его сводовой части на левобережье Енисея выделяются локальные антиклинальные поднятия с установленной нефтегазоносностью разреза — Горчинское, Зимнее, Нижнехетское, Малохетское;

на правобережье Енисея из поискового бурения с отрицательными результатами выведено Суходудинское поднятие. В зоне периклинального погружения мегавала на локальных поднятиях открыты Мессояхское, Южно-Соленинское и Северо-Соленинское газовые месторождения.

По меловым отложениям вал имеет вид крупной сундучной складки с некоторым раздвоением оси: северная часть западной периклинали вала разворачивается на северо-запад, а южная круто погружается к юго-западу. Судя по поведению аномалий естественных геофизических полей, Малохетский мегавал имеет глубинное торцовое ограничение, сочленяясь на западе с субмеридионально вытянутыми глубинными структурами. Наклон оси вала на запад достигает в отдельных сечениях 5-8°. Плосковерхая сводовая часть вала разбита на блоки предположительно широтными и диагональными разрывами и ограничена региональными и крыльевыми флексурно-разрывными зонами с юга и севера.

Сводовая часть вала наиболее детально изучена сейсмометрией и бурением непосредственно вблизи Енисея. Полоса дислокации вала имеет в сечении ширину 75 км, из которых 30 км относятся к северному склону вала, сводовая часть с резко дислоцированными мезозойскими отложениями достигает ширины 40 км, южный склон вала — короткий и крутой.

В сводовой части вала сейсмическая запись нерегулярна и хаотична. Здесь по данным бурения вдоль Енисея выделяются шесть широтных зон шириной по 7-8 км каждая, видимо, разобщенных дизъюнктивными нарушениями. Три северные зоны характеризуются фрагментарными отражениями по юрским и меловым свитам и залеганием на глубине 1,4-1,7 км дислоцированных отложений триаса, вскрытых скважинами. Четвертая зона является, вероятно, гребневой. Здесь на Точинской площади в разрезе скважины на глубине 0,6 км под юрскими отложениями лежат породы девона. Далее прослеживаются карбонатные толщи силура (500 м), ордовика (500 м) и кембрия.

В пятой сводовой зоне, южнее гребневой, скв. 2 Долганская вскрыт до глубины 3 км мезозойский разрез, включающий меловые (мощность 1,2 км), юрские (мощность 1,4 км), а с глубины 2,6 км — терригенные триасовые отложения. В крайней, более южной, шестой зоне по материалам бурения под четвертичными отложениями на глубине 100 м лежит терригенный триас, а далее — карбонаты девона и ордовика до забоя на глубине 3 км. Эти данные свидетельствуют о весьма сложном горстово-грабеновом строении сводовой части Малохетского мегавала, сложенного на глубине палеозойскими карбонатными породами платформенного чехла Сибирского кратона. В связи с этим отнесение Малохетского мегавала к окраинному сооружению названного кратона представляется очевидным.

В сечении Енисея северное крыло Малохетского мегавала имеет относительно спокойный ступеневидный облик с постепенным выполаживанием на север. Дислокации меловых, юрских и триасовых пород остаются подобными, конформными, причем резких угловых несогласий в кровле юры и триаса на северном крыле Малохетского мегавала не установлено. Здесь наблюдается слоистая хорошо разрешенная сейсмическая запись с четким прослеживанием опорных отражающих границ и постепенным увеличением углов воздымания сейсмических отражений с севера на юг. На северном крыле в направлении на юг могут быть приближенно намечены три ступени с углами наклона до 10-15, 20-25 и более 30°. Самая южная зона северного крыла сочленяется со сводовой частью Малохетского мегавала по разрывному нарушению, крутопадающему на север.

Южное крыло Малохетского вала изменчиво по простиранию. На западе в зоне сочленения с Долганским прогибом оно крутое субвертикальное, осложненное дизъюнктивным нарушением с амплитудой по юрским горизонтам (II6, IIг, IIд) до 1000 м. В этой зоне достаточно четко выражено структурное несогласие на границе юрских и триасовых отложений, в последних картируются крупные пологие субмеридионально вытянутые складки.

На субмеридиональных профилях ОГТ 02-3289, 07-3289, 14-3590, пересекающих Малохетский мегавал, в Енисей-Пясинском междуречье отчетливо картируется пологий северный склон мегавала по меловым, юрским, триасовым и палеозойским отражающим горизонтам. Триасовые и юрские отложения северного крыла выклиниваются в южном направлении (к сводовой части). Малохетский мегавал здесь не имеет четко выраженного свода и южного борта, а выглядит как кромко-окраинная часть региональной ступени, переходящей на юго-востоке в Северо-Сибирскую моноклиналь, которая осложнена небольшим Агапским выступом.

В сводовой части Малохетского мегавала установлено общее резкое воздымание палеозойских и мезозойских пород, на северном крыле — сокращение к своду мощности юрских и триасовых толщ, что характеризует мегавал как древнюю унаследованную структуру, развитие которой завершилось в мелу — кайнозое. По современным отложениям на месте мегавала закартирована депрессия, что свидетельствует об инверсии тектонических деформаций на последнем этапе развития Малохетского мегавала.

Рассохинский мегавал — крупнейшая линейная антиклинальная структура II порядка, расположенная в центральной части ЕХРП (см. рис. 1). При ширине мегавала 30-45 км его длинная ось вытянута субширотно более чем на 550 км. Вал имеет крутые крылья и в поперечном сечении плоский свод, который увенчан (с запада на восток) Озерным, Маховым, Верхне-Кубинским, Джангодским, Тундровым, Волочанским, Новым и Курьинским локальными поднятиями. Газовые месторождения открыты на Озерной и Джангодской площадях в меловых и юрских отложениях. Нефтегазонасыщенность разреза установлена также на Верхне-Кубинской площади. Отрицательные результаты получены при поисковом бурении на Новом и Тундровом поднятиях. Изученность мегавала глубоким бурением остается низкой. На западе ширина мегавала постепенно уменьшается и он периклинально погружается к западу, не достигая 50-60 км русла Енисея. В этой зоне Рассохинский мегавал кулисообразно сочленяется с Малохетским мегавалом. Однако зона сочленения валов изучена недостаточно. Здесь обычно выделяют коленообразный глубинный разлом, вдоль которого намечаются размыв и сильная дислоцированность неокомских и верхнеюрских отложений. Восточная периклиналь Рассохинского мегавала осложнена многочисленными разломами и закартирована недостаточно уверенно.

В субмеридиональной полосе между Янгодо-Горбитским выступом Таймырской складчатой системы и Каменным выступом Северо-Сибирской моноклинали сводовая часть Рассохинского мегавала в районе Волочанской структуры несколько расширяется. На широтном профиле ОГТ 40 длиной 104 км, пройденном на восток от Тундровой площади вдоль оси Рассохинского мегавала, четко видно, что юрские отложения, вскрытые скв. 1 Тундровая до глубины 1996 м, формируют пологий прогиб с осью в районе ПК 65-75 м, где мощ ность юры достигает 2,5 км (рис 2) Триасовые отложения, фиксируемые по всему профилю, смяты в систему субмеридиональных складок От юрских отложении они отделены крупным эрозионным несогласием Еще одно несогласие установлено по поверхности палеозойских толщ, круто воздымающихся к востоку, к погребенному выступу палеозоя (ПК 85-95), перекрытому триас-юрскими отложениями Весьма вероятно, что этот погребенный выступ палеозоя является отображением глубинной субмеридиональной крупной дислокации между Янгодо-Горбитским и Каменным выступами.

В сводовой части Рассохинского мегавала отмечается полное отсутствие или небольшие мощности (до 500-700 м) меловых пород, но установлено широкое развитие юрских толщ значительной мощности, в подошве которых прослеживается эрозионное несогласие (см рис 2) Ниже распространены триасовые отложения и прослежены более глубокие отражающие границы По сейсмическим данным мощность триасовых отложений на Тундровой площади превышает 2-3 км, однако к востоку она уменьшается и вблизи Волочанской площади (ПК 75-100 профиля 40) сокращается до 1 км и менее, а глубже них картируются осадочные породы палеозоя.

Отчетливо видны воздымание к востоку поверхности палеозойских отложений (отражающий репер V) с 6 до 3 км и резкие изменения мощности триасовых толщ Однако в целом состав и строение дотриасовых отложений в сводовой части Рассохинского мегавала неясны По результатам обобщения данных MOB было сделано заключение, что в своде и на крыльях Рассохинского мегавала в отличие от Малохетского юрские отложения повсеместно подстилаются терригенными толщами среднего — позднего триаса, какие-либо более древние "жесткие" высокоскоростные породы не обнаружены. Очевидно, что Рассохинский мегавал не является унаследованным положительным структурным элементом

Обращает на себя внимание изменчивость степени дислоцированности мезозойских отложений вдоль простирания осевой части Рассохинского мегавала По нашему мнению, юрские и триасовые отложения повсеместно дислоцированы неконформно, причем степень неконформности возрастает с запада на восток. Палеозойские отложения дислоцированы по автономному плану. Они погружаются к западу от Волочанской площади и в этом же направлении уменьшаются интенсивность дислоцированности юрских пород, что нельзя сказать о триасовых отложениях, которые дислоцированы специфично Таким образом, дисгармония и автономность — характерные черты строения юрских, триасовых и палеозойских толщ по оси Рассохинского мегавала

В поперечных сечениях к востоку от р. Пясины (например, на Тундровой площади) в дотриасовых (вероятно, нижне-среднепалеозойских) отложениях намечается свод антиклинальной складки, смещенный на 5-15 км к северу от свода по юрским отражающим горизонтам.

На профиле ОГТ 41 (рис. 3), пересекающем Рассохинский мегавал от скв 1 Тундровая на юг до Северо-Сибирской моноклинали, в сводовой части вала мощные юрские (до 2 км) и триасовые (более 2 км) отложения дислоцированы сходно Они формируют узкую крутую складку, оборванную с юга крупным разломом, южнее которого в разрезе появляются мощные меловые и юрские отложения Жданихинского мегапрогиба. Перепад глубин по кровле средней юры (сейсмический горизонт IIб) между осью Жданихинского мегапрогиба и сводом Рассохинского мегавала составляет 2,0-2,5 км.

На профиле ОГТ 44, пересекающем Рассохинский мегавал в меридиональном направлении через скв. 1 Волочанская, четко картируется резкое несогласие между юрскими и триасовыми отложениями в сводовой части мегавала. Свод Рассохинского мегавала по юрским отложениям размещается вблизи скважины. Сейсмический репер III (эрозионная поверхность доюрских толщ) и триасовые отложения довольно круто падают на север. Сводовая часть триасовой складки, смещенная к югу на 5-8 км, размыта. Свод по палеозойским отложениям, картируемый на этом профиле опорным отражающим горизонтом V, выделяется еще южнее, примерно на 7-10 км. Непосредственно южнее размещается крупный глубинный разлом, по которому Рассохинский мегавал надвинут на осевую часть Жданихинского мегапрогиба. Перепад глубин на северном склоне мегавала здесь достигает 2,5 км по кровле средней юры.

На профиле ОГТ 12-2688, пересекающем западную часть Рассохинского мегавала с северо-северо-востока на юго-юго-запад, четко видно смещение оси вала вниз по разрезу от меловых и верхнеюрских отложений к нижнеюрским, триасовым и палеозойским на юго-юго-запад, под северное крыло Жданихинского прогиба, осложненное глубинным разломом.

По всем сечениям наблюдается развитие по крыльям вала крупных разрывов. Особенно характерен глубинный разлом на южном крыле, по которому отмечаются явления надвигания сводовой части вала на юг. Примечательной особенностью Рассохинского мегавала является размыв в сводовой его части меловых и верхнеюрских отложений, связанный с воздыманием и эрозией. Широкая полоса размыва прослеживается преимущественно в верхней части северного крыла, по которому Рассохинский мегавал сопрягается с Агапским выступом.

Балахнинский мегавал характеризуется рядом специфических отличий. Прежде всего мегавал имеет северо-восточную ориентировку. Глубокими скважинами фиксируется неожиданно мощный разрез юрских отложений, в связи с чем результаты интерпретации данных MOB требуют пересмотра [5] По современным данным на Балахнинской площади до глубины 3800 м скважинами вскрыты юрские отложения, а далее до глубины 4600 м — триасовые. Относительно достоверно установлено, что мощность юрских отложений на Балахнинской площади превышает таковые северной Кубалахской и сопряженного Жданихинского мегапрогиба. Большинство исследователей полагают, что Балахнинский мегавал сформирован на месте юрского (и триасового) палеопрогиба, поэтому его можно считать инверсионной положительной структурой, развивавшейся в ходе позднеюрско-неокомских поднятий.

1. Система субсогласных или слаборасходящихся отражений группы I (меловые отложения) и группы II (юрские отложения), а также опорный отражаю щий горизонт V (поверхность палеозоя) прослежены на 40-50 км от Северо-Сибирской моноклинали до осевой части Жданихинского мегапрогиба, где поверхность юры погружена на 4,0-4,5 км (что подтверждено бурением).

2. В осевой части Жданихинского мегапрогиба картируется также отражающий репер III (поверхность триаса). Здесь дислокации меловых, юрских и триасовых отложений конформны. Мегапрогиб приобретает вид асимметричной синеклизы с пологим южным и крутым северным крыльями. В осевой части мегапрогиба мощность юрских отложений достигает 3,5-3,8 км, мощность триасовых отложений примерно 1 км.

3. Крутизна северного крыла прогиба растет на север и достигает 15-20°, далее крыло нарушается глубинным разломом, в полосе которого дислокации мезозойских отложений не картируются сейсморазведкой ОГТ.

4. Непосредственно севернее разлома (3-4 км) установлена сводовая часть Балахнинского мегавала, где сейсмическая запись менее регулярна, но пробурены скважины на Балахнинском локальном поднятии, вскрывшие мощный разрез юры и триаса. Положение поверхности палеозоя здесь не известно.

5. Между Балахнинской и Кубалахской антиклиналями располагается и малоамплитудныи Таридский прогиб с меловыми толщами мощностью до 1500 м.

Таким образом, в направлении сводовой части Балахнинского мегавала достоверно установлено сокращение мощности только меловых отложений. Судя по региональным построениям, Балахнинский мегавал размещается в зоне самых высоких значений мощности юры. Поскольку поведение палеозойской поверхности здесь неясно, вполне очевидно, что Балахнинский мегавал не является унаследование сформировавшимся антиклинальным поднятием. По мнению большинства исследователей Балахнинский мегавал — крупная послеюрская инверсионная структура, развившаяся вдоль Малохетско-Балахнинского разлома в зоне максимальных юрских прогибаний.

Вдоль свода Балахнинского мегавала установлена широкая полоса эрозионного размыва верхнеюрских отложений с глубиной эрозионной поверхности менее 1 км. Южное крутое крыло Балахнинского мегавала, осложненное глубинным разломом, имеет амплитуду 3,0-3,5 км. Северное крыло мегавала существенно более пологое.

Таким образом, Балахнинский, Рассохинский и Малохетский мегавалы формируют систему крупных линейных антиклиналей вдоль северного крыла Малохетско-Балахнинско-Рассохинского глубинного разлома, проникающего на большую глубину (около 1,3 его длины) и достигающего верхней мантии. По надежно картируемым поверхностям амплитуда разлома на всем протяжении составляет 2-4 км. По разлому наблюдается надвигание мегавалов с севера на юг. Наиболее колоритные дислокации вдоль системы валов приурочены к позднеюрско-раннемеловому этапу развития, с которым связана принципиальная перестройка режима прогибаний Западной Сибири (Кунин Н.Я., Сафонов B.C., Луценко Б.Н., 1995). Вдоль сводов валов полоса эрозионного размыва в этот период протягивается по диагонали ЕХРП более чем на 1000 км.

Влияние валов на нефтегазонакопление остается нераскрытым в силу крайне незначительной изученности съемкой ОГТ. Для выявления антиклинальных и неантиклинальных ловушек разных типов на сводах мегавалов и их северных крыльях целесообразно провести кондиционную поисковую съемку ОГТ по сети профилей не реже 5х5 км. Это позволит конкретно оценить особен ности развития структур и осадочных тел мезозойских отложений центральных районов ЕХРП, общие предпосылки нефтегазоносности которых весьма благоприятны [1-5 J. На сводах и северных крыльях Рассохинского и Балахнинского мегавалов наибольший интерес представляет нижнеюрско-байосский нефтегазоносный комплекс в зонах его интенсивного устойчивого прогибания, сопряженных с зонами выклинивания.

1 Афанасенков А.П. Историко-генетиче ские предпосылки нефтегазоносности юрских отложений Енисей Хатангской нефтегазоносной области Автореф дис канд геол минер на ук - М , 1987

2 Калинко М.К., Ширяев И.Е. Нефтега

зоносность севера Сибири // Сов геология -1958 № 12 - С 69 87

3 Левчук М.М. Литология и перспективы нефтегазоносности юрских отложений Енисей Ха тангского прогиба Новосибирск Наука, 1985

4 Сейсмостратиграфические исследования в Евразии / Отв ред Б С Соколов М Наука, 1993

5 Тальвирский Д.Б. Тектоника Енисей-Хатангской нефтегазоносной области и сопредельных территорий по геофизическим данным -М Недра, 1976

Границы: 1 - ЕХРП, контуры выхода палеозойских пород, 2 - выклинивания среднеюрских пород на бортах ЕХРП; 3 - мегавалы диагональной системы дислокации (I - Малохетский, II - Рассохинский, III - Балахнинский, IV - Киряно-Тасский полувал); 4 - изогипсы поверхности среднеюрских пород, км; 5 - главные разрывы системы Малохетско-Рассохинско-Балахнинского глубинного разлома; месторождения углеводородов: б - газонефтяные, 7 - газоконденсатные и газовые (1 - Тагульское, 2 - Лодочное, 3 - Ванкорское, 4 - Сузунское, 5 - Мессояхское, б - Южно-Соленинское, 7 - Северо-Соленинское, 8 - Ушаковское, 9 - Пеляткинское, 10 - Дерябинское, 11 - Хабейское, 12 - Озерное, 13 - Джангодское, 14 - Балахнинское); поднятия: 8 - с установленной бурением нефте- (а) и газоносностью (б) разреза, 9 - выведенные из глубокого бурения с отрицательными результатами; 10 - резервный фонд поднятий и объектов, подготовленных сейсморазведкой к глубокому бурению; 11 - несводовые перспективные объекты по данным сейсморазведки; дислокации: 12 - Таймырской складчатой системы, 13 - Сибирской платформы (А - Агапский выступ);14 - зоны эрозионного размыва юрско-валанжинских отложений; 15 - область развития клиноформ неокома в ЕХРП; 16 - местоположение профиля ОГТ

1 - опорные отражающие границы — поверхности выразительных крупных несогласий в кровле триаса и палеозоя, 2 - протяженные отражающие границы опорных горизонтов, 3 - разрывные нарушения

Усл. обозначения см на рис 2