Модель формирования пластов типа Ю20 в рамках концепции географического цикла

УДК 552.578.2061.4

А.Л. Бейзель

ИНГГ СО РАН, Новосибирск

МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ПЛАСТОВ ТИПА Ю20 В РАМКАХ КОНЦЕПЦИИ ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ЦИКЛА

A.L. Beisel

Trofimuk Institute of petroleum geology and geophysics SB RAS

Acad. Koptyug av. 3, Novosibirsk, 630090, Russian Federation

A MODEL OF FORMING OF LAYERS OF YU20-TYPE IN RESPECT OF THE GEOGRAPHICAL CYCLE CONCEPTION

So called Yu20-type layers are interpreted traditionally as transgressive system tracts of general marine transgressions in the Callovian and Upper Jurassic of West Siberia. A new model of forming of sedimentary sequences based on the geographical cycle concept consider to divide each of these tracts into two different parts: the entirely transgressive and induction ones.

Пласты Ю20 и Ю10, известные как пахомовская и барабинская пачки соответственно, давно установлены в верхах средней и в верхней юре Западной Сибири (Атлас ..., 1990; Решения ..., 1991; Решение ..., 2004). Прочно укоренилась их фациальная интерпретация как трансгрессивных базальных пачек васюганской и георгиевской региональных трансгрессий. Стала привычной «рисовка» этих пачек в Региональной стратиграфической схеме (РСС) - с изохронной нижней границей и диахронной верхней. Верхняя граница пахомовской пачки, например, «скользит» в диапазоне от верхнего бата до верхнего келловея. Эта интерпретация есть следствие широко принятой трансгрессивно-регрессивной парадигмы, принимающей колебания уровня моря в качестве ведущего фактора формирования циклической структуры разрезов. Уровень моря испытывает колебания синусоидального вида, подъемы сменяются спадами, а трансгрессии и регрессии чередуются между собой. При этом трансгрессивно-регрессивный цикл воспринимается как своего рода стандарт в структуре разрезов.

В то же время, пласты типа Ю20 обладают некоторыми свойствами, которые не укладываются в простую трансгрессивно-регрессивную схему. В верхней части васюганского горизонта выделяется так называемая надугольная трансгрессия, а в последнее время совершенно аналогичная трансгрессивная пачка установлена и в верхах тюменской свиты (Конторович и др., 2005). Соотношения между этими пачками и пластами Ю20 и Ю10 остаются не вполне ясными. Получается, что базальные трансгрессивные пачки Ю20 и Ю10 следуют за трансгрессивными же пачками - надугольной в верхах васюганской свиты и таковой без названия - в верхах тюменской. В этом случае становится непонятным механизм образования границ васюганского горизонта. Как могли сформироваться такие регионально

выдержанные «квазиизохронные» границы, если одна трансгрессия сменяет другую?

Далее, если пахомовская и барабинская пачки являются трансгрессивными, то они должны быть наиболее полно развиты в прибрежной части бассейна. Между тем, как показано в РСС-91 и РСС-2004, именно в этой зоне указанные пачки отсутствуют. Иначе говоря, они появляются на некотором удалении от берега. Это обстоятельство было отмечено в работах В.А.Конторовича и соавторов (2006 и др.), в которых показано, что в переходной зоне между сушей и морем подугольная регрессия начинается от самого основания наунакской свиты, а трансгрессивной пачки в разрезе просто нет. Пачка «келловейских аргиллитов» с морской фауной залегает здесь непосредственно на континентальных породах тюменской свиты.

А как интерпретировать, например, васюганскую свиту с точки зрения чередования ТР-трендов? Она начинается с пахомовской трансгрессии, за которой следует подугольная регрессия, и завершается надугольной трансгрессией. Получается трансгрессивно-регрессивно-трансгрессивная серия (прорепроциклит). Искусственность такого объекта очевидна каждому.

Пласты типа Ю20 традиционно рассматриваются также как нефтегазовые коллекторы, составляющие единое целое с нижележащими песчаными пластами. По этой причине в литературе неоднократно высказывалось положение о том, что эти пласты якобы плохо различаются между собой по данным ГИС и только лито- и биофациальные данные по керну позволяют хорошо различать данные объекты. Однако в последнее время возникла новая тенденция выделять пласты типа Ю20 по данным индукционного каротажа. Генетические трактовки при этом остались прежними. Следует отметить, что индукционные реперы и трансгрессивные пахомовская и барабинская пачки -это не одно и то же. Они не совпадают по своему положению в разрезах. В целом можно говорить, что индукционные реперы залегают непосредственно на трансгрессивных.

Сами по себе аномалии индукционного каротажа связываются обычно с повышенным содержанием в породах железа, что вытекает как из специфики каротажного метода, так и данных по керну. Последние выражаются в развитии сидеритовых конкреций и других форм железа в породах. В связи с этим возникает вопрос - каков источник повышенного содержания железа и как эта аномалия связывается с общей картиной трансгрессивнорегрессивного развития?

Данная проблема наилучшим образом решается в рамках универсальной бассейновой модели циклогенеза, разработанной автором (Бейзель, 2006, 2009). Согласно этой модели, ведущим фактором циклообразования в осадочной и географической оболочке Земли являются географические циклы (ГЦ) - циклы преобразования рельефа. Они включают в себя кратковременные фазы омоложения рельефа (изменения структурного плана) за счет тектонических движений и последующее длительное его выравнивание под действием экзогенных факторов. Таким образом, эти

явления в геологическом аспекте можно представить как тектоно-седиментационные циклы, которые хорошо известны в литературе. Можно отметить, что формирующиеся в результате осадочные тела морфологически весьма сходны с секвенциями секвентной стратиграфии, но отличаются от них своей генетической интерпретацией. Поэтому для них предлагается термин геосеквенция (геолого-географическая секвенция). Наилучшим примером геосеквенции в юре Западной Сибири является васюганский горизонт.

В данный момент нас интересует начальный этап развития ГЦ. В результате омоложения рельефа (поднятий в области сноса и погружений в бассейнах седиментации) резко активизируется речная сеть, и соответственно увеличивается приток пресных вод и вынос обломочного материала. В береговой зоне складывается избыточный положительный баланс материала, и береговая линия начинает проградировать в сторону бассейна. Таким образом, начало формирования толщи заполнения всегда представлено регрессией.

Одновременно происходит интенсивный вынос продуктов кор выветривания, сформировавшихся в конце предшествующего цикла. Наблюдаемое нами повышенное содержание железа есть результат «залпового» выноса озерно-болотных вод, сформировавшихся в конце предшествующего цикла, на стадии максимальной планации рельефа. В дальнейшем речная гидросеть продолжает активно функционировать, постепенно ослабевая, однако количество выносимого железа становится «фоновым».

Интерпретация пластов типа Ю20 как проявлений географических циклов заставляет по-новому взглянуть на проблему возраста нижней и верхней границ васюганского горизонта. Согласно РСС-2004, нижняя граница васюганского горизонта проводится в верхней части верхнего бата, тогда как В РСС-91 она находилась в нижней части келловея. Изменение положения границы было связано с пересмотром возраста соответствующих зональных комплексов аммонитов. Однако, следует детально разобраться, какой геологический уровень имелся при этом в виду. В работе (Шурыгин и др., 2000) прямо указано, что в верхах верхнего бата произошел перелом, начало трансгрессии. Это событие и датируется верхним батом. Если это так, то с таким выводом следует полностью согласиться. Возможно, трансгрессия началась даже еще раньше - в середине батского века. Однако, она не имеет отношения к васюганскому горизонту и является финальной трансгрессией малышевского горизонта. В геологическом плане терминальная тюменская трансгрессия представляет собой полный аналог надугольной трансгрессии в верхах васюганской и наунакской свит.

Если мы изменяем геологическое положение границы, то это автоматически влечет за собой пересмотр ее возраста. Датировка индукционного репера представляет собой самостоятельную задачу и должна решаться палеонтологами. Пока можно лишь предположить, что подошва васюганского горизонта должна «вернуться» в келловейский ярус.

Аналогичная ситуация имеет место на верхней границе горизонта. Трансгрессивная пачка - только надугольная. Георгиевский горизонт начинается с регрессии, базальная пачка которой может быть представлена индукционным репером, а в литологическом плане - «мусорным» пластом небольшой мощности (первые метры), содержащим грубозернистый плохо сортированный материал, различные «инородные» включения и т. д. В удаленных от палеоберега районах базальный пласт в указанном виде может отсутствовать, а разрез в этом случае начинается пачкой тонкоотмученных оскольчатых глин, образующей в стенках скважин каверну и имеющей специфическую каротажную и сейсмическую характеристику.

Таким образом, под названием «пласты типа Ю20» в литературе понимаются два совершенно разных природных объекта, непосредственно контактирующие между собой в разрезах, но тем не менее находящиеся по разные стороны «баррикад»: (1) трансгрессивная пачка в верхах

нижележащего горизонта и (2) базальная пачка в низах вышележащего горизонта, в основании регрессивной серии новой геосеквенции. Для второй из них в качестве синонима предлагается термин «индукционный репер», т.к. он более специфичен и прямо указывает на объект.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Атлас моллюсков и фораминифер морских отложений верхней юры и неокома Западно-Сибирской нефтегазоносной области. В 2-х томах [Текст] / М.: Недра, 1990. - Т. 1. - 286 с.

2. Бейзель А.Л. Изменения интенсивности сноса осадков - основной фактор образования осадочных комплексов (на материале юры Западной Сибири) [Текст]: / А.Л.Бейзель // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. -2006. - № 5-6. - С. 34-44.

3. Бейзель А.Л. Аналоги континентальных поверхностей выравнивания в морских разрезах (на примере юры Западной Сибири) [Текст] / А.Л. Бейзель // Литосфера. - 2009. -№ 1. - С. 103-108.

4. Конторович А.Э., Казаненков В.А., Вакуленко Л.Г., Топешко В.А., Саенко Л.С., Николенко О.Д., Миткарев В.А. Палеогеография центральных и южных районов ЗападноСибирского осадочного бассейна в батское время [Текст]: А.Э. Конторович, В.А. Казаненков, Л.Г. Вакуленко, В.А. Топешко, Л.С. Саенко, О.Д. Николенко, В.А. Миткарев / Материалы первого Всероссийского совещания «Юрская система России: проблемы стратиграфии и палеогеографии». М.: ГИН РАН. - 2005. - С. 141-143.

5. Конторович В.А., Калинина Л.М., Бердникова С.А., Лапковский В.В., Поляков А.А., Соловьев М.В. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности келловей-волжских отложений Чузикско-Чижапской зоны нефтегазонакопления [Текст]: В.А. Конторович, Л.М. Калинина, С.А. Бердникова, В.В. Лапковский, А.А. Поляков, М.В. Соловьев // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2006. -№ 1. - С. 4-11.

6. Решения V Межведомственного регионального стратиграфического совещания по мезозойским отложениям Западно-Сибирской равнины [Текст]. - Тюмень, 1991. - 54 с.

7. Решение 6-го Межведомственного стратиграфического совещания по рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири. [Текст]. - Новосибирск, 2004.

8. Шурыгин Б.Н., Никитенко Б.Л., Девятов В.П., Ильина В.И., Меледина С.В., Гайдебурова Е.А., Дзюба О.С., Казаков А.М., Могучева Н.К. Стратиграфия нефтегазоносных бассейнов Сибири. Юрская система [Текст] / Б.Н. Шурыгин, Б.Л. Никитенко, В.П. Девятов, В.И. Ильина, С.В. Меледина, Е.А. Гайдебурова , О.С. Дзюба, А.М. Казаков, Н.К. Могучева. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2000. - 480 с.

© А.Л. Бейзель, 2010