Состав, строение и условия осадконакопления келловей-оксфордских отложений Надым-Пурского междуречья Западной Сибири тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.06, кандидат геолого-минералогических наук Ян, Петр Александрович

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Ян, Петр Александрович

Глава 1. Геологическое строение района исследований.

Глава 2. История литологических исследований келловей-оксфордских отложений Западно-Сибирского бассейна.

Глава 3. Методы исследований.

Глава 4. Строение и состав васюганской свиты в Надым-Пурском междуречье.

4.1. Строение свиты.

4.2. Петрография пород.

Глава 5. Сиквенс-стратиграфическая модель и литолого-фациальная характеристика васюганской свиты.

5.1. Сиквенс-стратиграфическая модель.

5.2. Литолого-фациальная характеристика васюганского сиквенса.

5.2.1. Генетическая типизация пород.

5.2.2. Литолого-фациальная характеристика разрезов.

5.2.2.1. Трансгрессивный системный тракт.

5.2.2.2. Системный тракт высокого стояния.

5.2.2.3. Распределение ихнофоссилий в разрезах сиквенса.

5.3. Этапы и факторы формирования васюганского сиквенса.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Литология», 25.00.06 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Состав, строение и условия осадконакопления келловей-оксфордских отложений Надым-Пурского междуречья Западной Сибири»

Объект исследования. Объектом исследования являются келловей-оксфордские отложения Надым-Пурского междуречья Западно-Сибирского осадочного бассейна, представленные васюганской свитой.

Актуальность проблемы. Келловей-оксфордские отложения на территории Западной Сибири имеют почти повсеместное распространение. Их формирование происходило на этапе существенной палеогеографической перестройки осадочного бассейна. Преимущественно континентальный и переходный от континентального к морскому режим седиментации ранне-среднеюрской эпох сменился в келловее на стабильный морской на большей части Западно-Сибирского бассейна. Последовавшее затем обмеление моря, имевшее импульсный характер, привело к образованию алеврито-песчаных тел в верхневасюганском подгоризонте и определило неоднородность его строения. На фоне продолжающейся дискуссии относительно роли эвстатики, тектоники и климата в развитии осадочных бассейнов, имеющей место в отечественной и зарубежной литературе, разносторонние исследования келловей-оксфордских отложений Западной Сибири представляются весьма актуальными и имеют большое теоретическое значение. Кроме того, наличие в составе келловей-оксфордских отложений нефтегазоносного горизонта Юь продуктивного на многих месторождениях, определяет актуальность изучения этого объекта с практической точки зрения.

Цель исследований - выявить особенности развития келловей-оксфордского осадочного бассейна в Надым-Пурском междуречье на основе изучения состава и строения васюганской свиты.

1. На основе результатов изучения кернового материала и данных промысловой геофизики определить состав и строение васюганской свиты в Надым-Пурском междуречье Западно-Сибирского бассейна.

2. По комплексу методов установить и детализировать обстановки формирования васюганской свиты, а также закономерности пространственного распространения различных литотипов пород в связи с прогнозированием зон улучшенных коллекторов.

Фактический материал и методы исследовании:

Изучение келловей-оксфордских отложений проводилось по керновому материалу и данным промысловой геофизики более 20 скважин, пробуренных в Надым-Пурском междуречье Западно-Сибирского бассейна (рис. 1). Материал в значительной степени отобран автором в ходе полевых работ 1997 и 1998 гг. Кроме того, использовались материалы, любезно предоставленные Л.Г.Вакуленко и Т.П.Аксеновой.

Изучение алеврито-песчаных пород проводилось с помощью оптической микроскопии с детальным подсчетом гранулометрического и петрографического составов (около 600 шлифов из них около 300 описаны лично автором). Результаты определения структуры обломочных пород обрабатывались с помощью программы "Shlif", разработанной В.Р.Лившицем (ИГНГ СО РАН). При изучении глинистых пород широко использовались результаты рентгеноструктурного, ИК-спектроскопического и термического анализов (около 100 анализов).

При восстановлении условий формирования васюганской свиты использовался литолого-фациальный анализ, основы которого были заложены в работах отечественных и зарубежных исследователей Н.В.Вассоевича, Л.Н.Ботвинкиной, Ю.А.Жемчужникова, Г.Ф.Крашенинникова, В.Т.Фролова, П.П.Тимофеева и других исследователей. Привлекались результаты изучения современных и древних отложений зарубежных исследователей, обобщенные в работах Р.Градзиньского и др., Г.-Э.Рейнека и И.Б.Сингха, Х.Рединга и др. На основе изучения вещественного состава, текстурных особенностей, фаунистических и растительных остатков, следов жизнедеятельности организмов, минеральных новообразований породы были разделены на литотипы, объединенные в литофации. Рассматривались вертикальные последовательности литотипов и характеры границ между ними. Привлекались также геохимические данные: для реконструкции солености бассейна анализировались содержание бора и галлия в глинистой фракции (<0,002 мм) алеврито-глинистых пород (около 40 анализов); для восстановления

Рис. I. Схема расположения изученных скважин jfi окислительно-восстановительных условий в осадке - отношение содержания пиритного железа к органическому углероду. Построение сиквенс-стратиграфической модели васюганской свиты Надым-Пурского междуречья проводилось согласно концепции, предложенной специалистами группы «Эксон» [Van Wagoner et al. 1988; Posamentier and Vail 1988; Posamentier et al. 1988].

В работе использованы результаты расчленения и корреляции разрезов, проведенных Г.Г.Шеминым, Е.А.Гайдебуровой, Л.С.Саенко, В.А.Топешко; палеонтологические определения Б.Л.Никитенко, Б.Н.Шурыгина и Л.А.Глинских; палинологические - В.И.Ильиной. Аналитические работы выполнены в Аналитическом центре ОИГГМ СО РАН Э.П.Солотчиной, Т.А.Корневой, В.Н.Столповской, Н.А.Яковлевой и в лаборатории геохимии нефти и газа ИГНГ СО РАН.

1. В васюганской свите Надым-Пурского междуречья выделены 19 литотипов пород, объединенных в 6 литофаций. Установлено, что формирование свиты происходило преимущественно в морских обстановках. Прибрежно-континентальные отложения, встречены только в составе пласта Юг°. Для остальной части разреза характерно чередование литофаций, формировавшихся в прибрежно-морских и мелководно-морских обстановках. Наиболее высокими фильтрационно-емкостными свойствами обладают литотипы литофаций, отвечающих обстановкам зоны морских течений и предфронтальной зоны пляжа.

2. Построена сиквенс-стратиграфическая модель келловей-оксфордских отложений Надым-Пурского междуречья, согласно которой выделен васюганский сиквенс второго порядка, имеющий двучленную структуру: нижний трансгрессивный системный тракт и верхний - системный тракт высокого стояния. В основе модели лежат представления об относительных колебаниях уровня моря, реконструированные по результатам литолого-фациального анализа. Основными факторами, предопределившими эти колебания, являются эвстатика и количество осадочного материала, привносимого в келловей-оксфордский морской бассейн.

Научая новизна работы:

- На основе детального комплексного изучения состава, текстур, минеральных новообразований келловей-оксфордских отложений, результатов палеонтологических определений и геохимических анализов проведена генетическая типизация пород, согласно которой в васюганской свите выделены 19 литотипов, входящих в состав 6 литофаций. Проведена интерпретация обстановок их формирования.

Проведенный впервые для средне-верхнеюрских отложений ихнофациальный анализ позволил установить закономерности распределения следов жизнедеятельности в разрезах келловей-оксфордских отложений Надым-Пурского междуречья и уточнить обстановки и условия их формирования.

- Впервые для Надым-Пурского междуречья Западной Сибири построена сиквенс-стратиграфическая модель келловей-оксфордских отложений, в рамках которой установлены основные этапы развития бассейна в это время и факторы, оказывавшие решающее влияние на режим бассейновой седиментации.

Практическая значимость работы. Установленные пространственные закономерности распространения пород с улучшенными фильтрационно-емкостными свойствами способствуют более эффективному проведению поисково-разведочных работ на территории Надым-Пурского междуречья. Построенная сиквенс-стратиграфическая модель является основой для более детальных моделей, как для отдельных тектонических элементов первого и второго порядка, так и для отдельных месторождений. Первые позволят решать задачи поиска ловушек неантиклинального типа. Модели, построенные для отдельных месторождений, помогут уточнить их строение и выработать наиболее оптимальные схемы разработки. Материалы диссертационной работы вошли в ряд научно-исследовательских отчетов, переданных производственным предприятиям ОАО «Ноябрьскнефтегаз», ОАО «Сибирский научно-аналитический центр».

Апробация работы. Полученные в ходе работы результаты докладывались на Сибирских чтениях, посвященных 95-летию член.-кор. АН СССР Н.Б.Вассоевича (Новосибирск, 1997 г.), научной конференции «Актуальные вопросы геологии и географии Сибири» (Томск, 1998 г.),

Всероссийской научно-практической конференции «Критерии оценки нефтегазоносности ниже промышленно освоенных глубин и определение приоритетных направлений геолого-разведочных работ» (Пермь, 2000 г.), симпозиуме «Среда и жизнь в геологическом прошлом» (Новосибирск, 2000 г.), Региональной конференции геологов Сибири, Дальнего Востока и северо-востока России (Томск, 2000 г.), Международном геологическом конгрессе (Рио-де-Жанейро, 2000 г.), Всероссийском литологическом совещании «Проблемы литологии, геохимии и рудогенеза осадочного процесса (Москва, 2000 г.), Международном симпозиуме "Геология нефти и газа Китая в 21-ом веке" (Хань-Джоу, 2002 г.), 5-ом Уральском литологическом совещании «Терригенные осадочные последовательности Урала и сопредельных территорий: седименто- и литогенез, минерагения» (Екатеринбург, 2002 г.), Третьем Всероссийском литологическом совещании «Генетический формационный анализ осадочных комплексов фанерозоя и докембрия» (Москва, 2003 г.). По теме диссертации опубликовано 24 работы, из них 7 в рецензируемых изданиях, в том числе 4 работы в изданиях, рекомендованных ВАКом для опубликования основных научных результатов. Еще одна работа принята к печати.

Работа проведена в лаборатории седиментологии Института геологии нефти и газа СО РАН под руководством д.г.-м.н. Ю.Н.Занина и к.г.-м.н. Л.Г.Вакуленко, которым автор выражает искреннюю признательность. Также автор благодарит А.Л.Бейзеля, И.В.Вараксину, Е.М.Хабарова, Г.Г.Шемина Б.Н.Шурыгина за ценные замечания и советы.