К оглавлению

УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ ПОДУГОЛЬНОЙ ТОЛЩИ ВАСЮГАНСКОЙ СВИТЫ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ СРЕДНЕВАСЮГАНСКОГО МЕГАВАЛА

Е.А. Гладков (ОАО “ТомскНИПИнефть-ВНК”)

Несмотря почти на 40-летнюю историю разработки и совершенствования стратиграфических схем, описания и детализации местных стратиграфических подразделений Сибири, еще имеется много нерешенных проблем и недостоверной информации по стратиграфическому расчленению, которые зачастую автоматически переносились во все схемы, принимаемые на стратиграфических совещаниях [4].

За последнее 10-летие были проведены многочисленные исследования, сформулированные еще на Межведомственном региональном стратиграфическом совещании в 1990 г. Накоплены новые данные о палеонтологической характеристике (аммониты, белемниты, двустворки, микрофауна, микрофитофоссилии) свит, подсвит и пластов келловея и верхней юры. Разработаны и введены в схемы стратиграфические шкалы по диноцистам и белемнитам. Установлено, что нижняя часть васюганского горизонта имеет более древний возраст, чем это считалось ранее. Соответственно самые древние слои васюганского горизонта в настоящее время датируются верхами верхнего бата (латеральные и вертикальные взаимоотношения свит в корреляционной части схем при этом не изменяются).

Новые сведения по палеонтологическому обоснованию и биостратиграфии изложены в многочисленных публикациях сотрудников ИГНГ СО РАН, СНИИГГиМСа, ЗапСибНИГНИ, ТГУ, ТПУ и др. и обобщены в сводках по стратиграфии юры (Атлас моллюсков..., 1990; Шурыгин Б.Н. и др., 2000).

Противоречивость точек зрения, существующих к настоящему времени в литературе по поводу стратиграфического объема, латерального распространения в пределах Западной Сибири, конструкции местных стратиграфических подразделений и их последовательности в юре, часто приводит к большому разбросу мнений при нефтегазопоисковых и прогнозных работах. Так, до сих пор нет четкого представления относительно границы тюменской свиты и литостратиграфической конструкции нижней юры.

До сих пор сторонники плоско-параллельной модели строения верхней юры и неокома предпочитают избегать изображений на стратиграфических схемах скользящих границ литостратонов, а сторонники клиноформных моделей рисуют многочисленные профили со скользящими границами.

В последнее время получены новые сведения об особенностях строения васюганской свиты, латеральных замещениях и выклиниваниях отдельных пластов в зонах перехода к полуконтинентальным и континентальным образованиям. Специфика смены палеонтологической характеристики на границе с подстилающей тюменской свитой и перекрывающей ее баженовской была получена при детальных исследованиях разрезов верхней юры, вскрытых скважинами в южных и центральных зонах меридионально протягивающегося Пурпейско-Васюганского фациального района. Граница васюганской свиты обычно устанавливается по данным каротажного зондирования на основе резкого увеличения кажущегося сопротивления в отложениях, непосредственно подстилающих глинистую нижнюю часть васюганской свиты. Однако нередка ситуация, когда, при развитии песчаных пластов в низах васюганской свиты, граница с подстилающими отложениями определяется по каротажу достаточно условно. Верхняя граница васюганской свиты проводится по появлению в разрезах аргиллитов георгиевской свиты, а в случае их отсутствия - битуминозных отложений баженовской, что фиксируется на каротажных диаграммах, в первом случае - резким спадом кажущихся сопротивлений, во втором - резким их ростом.

В качестве региональных стратиграфических подразделений верхней юры на территории Западной Сибири, как и в схемах МРСС-90, приняты горизонты. Исторически горизонты юры Западной Сибири устанавливались не на биостратиграфической основе, а как толщи, отражающие специфические этапы осадконакопления. Границы горизонтов, таким образом, отвечают изменениям режима осадконакопления.

Комплексный анализ вертикального распространения всех ведущих групп ископаемых, известных из ориктоценозов келловея и верхней юры Западной Сибири, позволил уточнить последовательность биостратонов в параллельных шкалах по разным группам фоссилий, оценить их часто различающийся объем и положение стратиграфических границ относительно шкалы общих стратиграфических подразделений. Проведенное в последние годы В.И. Ильиной (Никитенко Б.Л. и др., 2002) детальное изучение комплексов диноцист позволило разработать и включить в часть региональных стратиграфических подразделений шкалу зон по этой очень важной для оперативного детального расчленения и корреляции группе микрофитофоссилий. Наиболее полная последовательность зон по диноцистам установлена в разрезе, вскрытом скв. СГ-б. Выполненная О.С. Дзюба (2004) ревизия всех известных в келловее и верхней юре Западной Сибири находок белемнитов с учетом новых материалов, полученных в последние годы при исследовании керна скважин, позволила разработать шкалу келловея и верхней юры Западной Сибири и по этой группе (Шурыгин Б.Н. и др., 2000; Дзюба О.С., 2004). Шкала также введена в часть региональных стратиграфических подразделений схемы, поскольку ростры белемнитов часто встречаются в керне скважин, вскрывающих верхнеюрские отложения в разных структурно-фациальных районах.

Васюганский горизонт. В качестве стратотипа принята васюганская свита, выделенная по скв. 1-Р- Нововасюганская (интервал глубин 2772-2702 м) [5]. Соответственно при делении свиты приняты нижний глинистый и верхний преимущественно песчаный подгоризонты. По находкам разнообразной морской фауны (в том числе и аммонитов) верхняя граница свиты проводится в верхах верхнего Оксфорда. Нижняя граница васюганской свиты, в связи с переопределением аммонитов на севере Сибири и удревнением комплексов макро- и микрофауны, спор и пыльцы, проводится в верхах верхнего бата (Шурыгин Б.Н. и др., 2000). Таким образом, васюганский горизонт рассматривается в объеме верхов верхнего бата - нижней половины верхнего Оксфорда.

Васюганский горизонт включает васюганскую, наунакскую, абалакскую, точинскую и сиговскую свиты или их части. На территории Западной Сибири со свитами васюганского горизонта связывают песчаные пласты группы (3-4 пласта на большей части территории и до 5-6 пластов в южных и юго-восточных районах) и пласты неокома (группа П - покурская свита) вогулкинской и абалакской толщ. Обычно в Западной Сибири, где развиты морские образования васюганского горизонта, в разрезах на границе с тюменской свитой устанавливается в разной степени песчанистый базальный пласт, который нередко плохо прослеживается по латерали. В схемах он рассматривается как пласт Ю₂⁰ (пахомовская пачка). Пласт часто содержит остатки морской фауны, но плохо отличается на каротажных диаграммах от пласта Ю₂ тюменской свиты, хотя визуально в керне отличия этих песчаников “бросаются в глаза". Подошва пласта Ю₂⁰ близка к изохронной, тогда как верхняя граница скользит в широких пределах от нижнего келловея до нижней части верхнего келловея.

До сих пор не ясно территориальное соотношение васюганской и наунакской свит. Еще на стратиграфическом совещании в 1967 г. высказывалось мнение о нецелесообразности выделения наунакской свиты в связи с нечеткостью определения ее границ. Отмечалось, что, по существу, свита выделяется в трех районах, где нижняя подсвита васюганской свиты замещается частично континентальными осадками [2]. Современные представления о латеральном распространении этих свит в Нюрольской впадине и на смежных территориях опираются на анализ типов разрезов [1], латеральное распределение микрофауны (Татьянин Г.М., 1985) и споропыльцевых комплексов.

Последние, несмотря на их одновозрастность, достаточно хорошо различаются в зависимости от их принадлежности к васюганской, наунакской свитам или к межугольной толще в зоне перехода от одной свиты к другой (Чеснокова В.С., 1989). Значительная часть южных районов Нюрольской впадины попадает в зону перехода от васюганской к наунакской свите (Чеснокова В.С., 1989; [1]). В разрезах верхней юры этой зоны в той или иной мере обособляется так называемая межугольная толща, замещающая частично верхи нижней и(или) низы верхней подсвит васюганской свиты. Эта переходная зона на стратиграфических схемах, принятых на последнем совещании, включена в Сильгинский район, для которого показана наунакская свита.

Верхнеюрские отложения васюганской свиты разделяются на глинистую нижневасюганскую и верхневасюганскую (песчаный горизонт подсвиты. Для юго-восточной части Западно-Сибирской плиты в верхневасюганской свите выделяют подугольную, межугольную и надугольную толщи, формирование которых связано с регрессивной, переходной и трансгрессивной фазами седиментации соответственно [1]. Толщина свиты колеблется от 35 до 90 м.

Нижневасюганская подсвита в наиболее полных разрезах состоит из трех литологических пачек. Верхняя и нижняя пачки сложены аргиллитами с подчиненными прослоями алевролитов и песчаников, средняя - монотонная пачка аргиллитов. Наиболее однородная в литологическом отношении средняя пачка хорошо выдержана по площади. Для подсвиты характерны частые фациальные замещения по латерали алевролитов и аргиллитов песчаниками. Толщина нижневасюганской подсвиты достигает 55 м. Она выклинивается к Александровскому мегавалу, расположенному восточнее Средневасюганского, и захватывает западную часть Пудинского мегавала, занимая прилегающие части Усть-Тымской впадины.

Верхневасюганская подсвита сложена песчаниками и алевролитами, переслаивающимися с аргиллитами и редкими пластами угля. Подсвита включает основную часть продуктивного горизонта Ю₁ (Ю₁^1-2 и Ю₁^3-4). Толщина горизонта Ю₁ на различных месторождениях Средневасюганского мегавала достигает 50 м и более.

Песчаные пласты горизонта Ю₁ на территории Нюрольской мегавпадины и прилегающих к ней положительных структурах разделены угольным пластом У₁ на две толщи. Часто морские отложения подугольной и надугольной толщ разделены не пластом У₁, а песчано-углистоглинистой пачкой континентального генезиса (межугольной толщей).

Верхняя надугольная толща включает пласты Ю₁¹, Ю₁² и достигает толщины до 30 м (Белозеров В.Б. и др., 1980, 1985, 1988, 1989; [1]).

Межугольная толща мощностью до 40 м сложена переслаивающимися маломощными аргиллитами, алевролитами и песчаниками. Характерным отличием толщи является высокая углистость пород в виде линз, прослоев углей или углистых аргиллитов. С востока на запад межугольная толща (Ю₁^м) вдается клином в песчаники горизонта Ю₁. Мощность отложений увеличивается в восточном направлении за счет подстилающих и перекрывающих пород подугольной и надугольной толщ. На востоке межугольная толща постепенно переходит в наунакскую свиту. Возраст межугольной толщи - Оксфорд.

Нижняя подугольная толща объединяет пласты Ю₁⁴ и Ю₁³. Суммарная мощность отложений достигает 30 м и более.

На ряде площадей на основе палеонтологических данных, а также анализа толщин отложений зафиксированы значительные перерывы в осадконакоплении и размывы в васюганской свите. По возрасту они соответствуют среднему - позднему келловею, частично Оксфорду.

Типовой разрез отложений подугольной толщи Средненюрольского месторождения приведен по скв. 131, где она вскрыта в интервале глубин 2373,0-2423,2 м. Песчаный пласт мощностью 18 м выделяется в интервале глубин 2320,5-2338,5 м (по абсолютной отметке).

Кровля пласта представлена аргиллитом темно-серым, плотным, крепким, с шероховатым изломом. Текстура линзовидно-горизонтально-слоистая, слабо выраженная с неравномерной тонкой сыпью пирита, реже единичными более крупными изометричными скоплениями до 0,7 см в поперечнике. В нижележащем интервале отложения алевролита светло-серого, крепко сцементированного. Нижележащий алевролит замещается на песчанистый тонкослоистый алевролит за счет разнонаправленных волнистых намывов глинистого вещества. Слоистость подошвы имеет тенденцию выполаживаться до субгоризонтальной, косой слабоволнистой, прерывистой; мощность слойков до 3 мм; мелкие изометричные скопления мелкокристаллического пирита в начале интервала сменяются на более крупные (до 0,5-0,7 см в диаметре); в центральной части наблюдаются пропластки, обогащенные карбонатом.

Интервал 2401,0-2409,6 м - песчаник светло-серый, среднезернистый до мелкозернистого; зернистость уменьшается к середине интервала и вновь увеличивается к концу; хорошо сцементированный; однородный с редкими, прерывистыми прослоями углисто-глинистого материала; к прослоям часто тяготеют зерна сидерита песчаной размерности буроватого цвета; песчаник пиритизирован: стяжения тонкокристаллического пирита округлой формы до 1 см в диаметре и линзовидные до 1,5x4,0 см, внутри них мелкие перпендикулярные удлинению линзовидных стяжений трещинки, выполненные кальцитом, по периферии стяжений кристалличность пирита заметно увеличивается, за счет чего границы стяжений, неровные; на отметке 1,9 м от начала интервала присутствует прослой серого тонкослоистого алевролита мощностью 2 см.

Интервал 2409,6-2410,1м - песчаник серый, крупнозернистый, однородный, крепко сцементированный, отмечаются единичные включения углифицированного детрита вытянутой формы размером до 1 см по длине; встречаются редкие округлые пиритовые стяжения (1-2 мм в диаметре).

Интервал 2410,1-2410,4 м - песчаник светло-серый, мелкозернистый, среднесцементированный, тонкослоистый, за счет углистых прослоев, обогащенных зернами сидерита, слоистость субгоризонтальная параллельная, S-образная, толщина прослоев < 1 мм; переход к следующему слою постепенный; песчаник слабокарбонатизированный.

Интервал 2410,4-2412,2 м - песчаник светло-серый, среднезернистый, массивный, однородный, с редкими тонкими прерывистыми прослоями, сложенными углистым веществом и сидеритом псаммитовой размерности; в центральной части интервала число прослоев увеличивается и вновь уменьшается к концу интервала; в середине и конце интервала встречаются линзочки и стяжения пирита размером до 2,0x1,2 см с микротрещинками в центре, залеченными карбонатом; песчаник слабокарбонатизированный.

Подошва пласта Ю₁^3-4 характеризуется постепенным исчезновением запаха УВ и представлена песчаником серым, среднезернистым, массивным, однородным, хорошо сцементированным, участками с четко выраженной ритмичной параллельной слоистостью, обусловленной чередованием углисто-глинистых слоев (мощность слоев 1-10 мм). Частые прослои, обогащенные сыпью сидерита как с унифицированным веществом, так и без него; отмечены редкие пиритовые вкрапления до 0,5 см в поперечнике, единичные более крупные стяжения до 1,5 см с трещинками, залеченными карбонатным веществом.

Интервал представлен песчаниками мелкообломочными (среднепсаммитовая примесь 3-24%), алевритистыми (8-37 %) прослоями до алевропесчаников и алевролитами мелко-крупнообломочными. По составу обломочного материала это граувакково-полевошпато-кварцевые породы с содержанием, %: кварца - 42-51; полевых шпатов - 24-30; обломков пород - 20-28; слюды - 1-7. Регенерация кварца развита слабо.

Полевые шпаты преимущественно калиевые, в меньшей степени кислые и средние плагиоклазы. Обломки пород представлены кварцитами, кремнистыми породами, реже различными сланцами, обломками кислых эффузивов. Цемент пород пленочно-поровый, глинисто-карбонатный, с пиритом. В его составе отмечены, %: хлорит-гидрослюдистый материал - 1-2, реже до 6-7; каолинит поровый - до 1; сидерит - 3-5, концентрирующийся совместно с углефицированным детритом послойно; пирит - 1-6; иногда в порах отмечается карбонат (кальцит). Интенсивная кальцитизация развита в виде прослоев с образованием среднекристаллического порового и базального цемента (30-50 %).

О прибрежно-морском генезисе также свидетельствует ряд признаков: наличие следов жизнедеятельности донных организмов, пирита, текстурные особенности пород. С обмелением бассейна и появлением лагун и приливно-отливной зоны морского побережья связано накопление углистых алевро-аргиллитов, а также рост количества сидерита в породах до отдельных прослоев, присутствие остатков корневой системы растений.

В целом можно отметить, что песчано-алевритовый пласт Ю₁^3-4 представлен отложениями двух основных типов фаций (пляжа и барьерных баровых островов).

Ф.Ф. Сабинс (1963), проводя комплексные исследования залежей нефти и газа Бистфилд в Нью Мексико, установил, что песчаники морского происхождения имеют тенденцию к увеличению размеров обломочного материала вверх по разрезу по мере роста бара. Это позволяет отличать пески морского происхождения от континентальных. Фации отражают обстановки осадкообразования и осадконакопления и изменчивость этих обстановок. Данная закономерность характерна и для отложений Средненюрольского месторождения (рис. 1).

Указанные фации в плане образуют линейно-вытянутые тела в меридиональном направлении и обладают характерными особенностями. По данным Ж.И. Сергеевой (1982), почти треть современных морских пляжей блокирована барами.

Современные песчаные пляжи достаточно полно описаны в работах J.H. Hoyt (1965, 1967, 1969), J.V. Byrne (1959) и др.

Ряд исследований (Thompson W.D., 1937; McKee E.D., 1957) посвящен морфологии и осадочным текстурам подводных береговых баров, тесно связанных с пляжами, причем выявлены слои, наклоненные под малыми углами в сторону моря и к берегу.

“Главным источником энергии, необходимой для эрозии, переноса и отложения песка вдоль берега, являются волны, поднимающиеся под воздействием ветра, и возникающие при этом вторичные течения” (Ф.Петтиджон, 1981). Несомненно, что направление приближающихся волн, их высота и длина, а также конфигурация морского дна определяют характер воздействия волн на береговую линию. При этом под действием волн песок может переноситься в направлении к пляжу и параллельно ему, причем во время штормов песок, скорее всего, уносится в более глубокие зоны моря, а впоследствии постепенно возвращается на пляж. Характерно, что в местах накатывания прибоя (< 20°) момент движения разбивающейся волны имеет составляющую, параллельную берегу, и таким образом создает вдольбереговое течение, которое и придает ярко выраженную линейность расположению пляжей и связанных с ними отложений барьерных баровых островов.

При этом песок может приноситься на пляж реками, волновой эрозией неконсолидированных прибрежных осадков, эоловым переносом из внутренних районов суши, а в некоторых случаях - за счет выноса к берегу переработанного песка из зоны шельфа. Песок в форме дюн перемещается вдоль берега либо выносится на глубокие части шельфа. Если в отдельных участках поступление материала превышает его вынос, то пляж продвигается в сторону моря, как это происходило на территории Средненюрольского месторождения.

В силу единообразия гидравлических процессов на пляже, береговые пески отличаются исключительной однородностью, что обусловлено многократным перемещением песка назад и вперед в прибойной зоне. Это способствует первичной водной обстановке обработки зерен, удалению обломков глинистых и других мягких горных пород. Эти данные совпадают с результатами, полученными авторами (Гладков Е.А., Гладкова Е.Е., 2006, 2007), а именно: при изучении пород заметны окатывание обломков зерен и отсутствие первичных глинистых либо мягких пород. Автор статьи склонен относить плохую окатанность песчаного материала на достаточно быстрое смещение депоцентра морского осадконакопления с востока на запад, в результате чего прибрежно-морские отложения не успевали достаточно хорошо перерабатываться волнами.

Выводы

На основе проведенных авторами исследований была дополнена таблица В.С. Муромцева (рис. 2), из которой очевидна принадлежность подугольной толщи васюганской свиты Средненюрольского месторождения к отложениям морских фаций. Это имеет важное прикладное значение и позволяет наиболее оптимально вести разработку указанного месторождения. Наиболее перспективными в нефтегазоносном отношении являются зоны древнего стояния береговых линий, где залежи нефти и газа приурочены преимущественно к ловушкам структурного, пластово-сводового типа.

Литература

1. Белозеров В.Б. Геологическое строение и нефтегазоносность верхнеюрско-нижнемеловых отложений юго-востока Западно-Сибирской плиты (Томская область) / В.Б. Белозеров, Н.А. Брылина, Е.Е. Даненберн. - Томск: Изд-во ТПУ, 2006.

2. Гурари Ф.Г. О положении глауконитовых песчаников в разрезах верхней юры / Ф.Г. Гурари, Л.Я. Трушкова, Е.А. Гайдебурова // Решения и тр. Межведомственного совещания по доработке и уточнению унифицированной и корреляционной стратиграфических схем Западно-Сибирской низменности. 4.1. - Тюмень, 1969.

3. Муромцев В.С. Электрометрическая геология песчаных тел - литологических ловушек нефти и газа. - Л.: Недра, 1984.

4. Решение 6-го Межведомственного стратиграфического совещания по рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири, Новосибирск, 2003. - Новосибирск: Изд-во СНИИГГиМСа, 2004.

5. Шерихора В.Я. О выделении васюганской свиты в составе юрских отложений // Вести. ЗСГУ и НТГУ. - 1961. - Вып. 2.

© Е.А. Гладков, 2008

Abstract

The study history of Upper Jurassic deposits of south-western part of Sred- nevasyugan swell is presented in the article. The author’s analysis confirms that subcoal strata of Vasyugan suite is represented by facies of beach and barrier bar islands. It was concluded that for subcoal strata of Srednenurol field among most prospective in oil and gas respect could be zones of old sites of coast lines where oil and gas pools are chiefly confined to the traps of structural, strata-arched type.

On the basis of carried out investigations the table of V.S. Muromtsev was supplemented and from which it is obvious that subcoal strata of Vasyugan suite of Srednenurol field belongs to marine facies deposits. This evidence has important applied significance and allows most efficiently develop the field mentioned.

Рис. 1. СЕДИМЕНТОЛОГИЧЕСКАЯ КОЛОНКА ОТЛОЖЕНИЙ БАРЬЕРНОГО ОСТРОВА, СФОРМИРОВАВШИХСЯ ПРИ РЕГРЕССИИ МОРСКОГО БАССЕЙНА (А - по Galloway, Hobbey, 1983) И ПАЛЕОБАРЬЕРНОГО ОСТРОВА ВЕРХНЕВАСЮГАНСКОЙ ПОДСВИТЫ (Б - по автору статьи)

Рис. 2. МОРФОЛОГИЯ И СОСТАВ ПЕСЧАНЫХ ТЕЛ-КОЛЛЕКТОРОВ МОРСКИХ ФАЦИЙ ДЛЯ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛИТЫ [3]