Условия формирования отложений нижней юры в Енисей-Хатангском бассейне

УДК 552.08:549.08 О.Н. Злобина ИНГГ, Новосибирск

УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ НИЖНЕЙ ЮРЫ В ЕНИСЕЙ-ХАТАНГСКОМ БАССЕЙНЕ

В данной работе представлены результаты литологических исследований юрских отложений Енисей-Хатангского бассейна, полученные автором в рамках научных проектов Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. Трофимука СО РАН. Комплексное изучение разрезов, вскрытых скважинами, позволило детализировать геологическое строение и установить петрохимические особенности толщ нижней юры.

O.N. Zlobina

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS Koptyug, 3 , Novosibirsk, 630090, Russian Federation

FORMATION CONDITIONS OF THE LOWER JURASSIC DEPOSITS OF YENISEI-KHATANGA BASIN, SIBERIA

This paper presents the results of lithological studies of the Jurassic sediments -Yenisei Khatanga basin obtained by the author in the research projects of the Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS. Comprehensive study of the cuts, exposed wells, allowed to refine the geological structure and to establish petrochemical features of the lower Jurassic deposits.

Многие исследователи считают, что в нижней юре бассейновые фации на территории Западной Сибири формировались, главным образом, за счёт проникновения моря с севера Средней Сибири через Енисей-Хатангский прогиб. На профиле, построенном от восточного борта Западно-Сибирской плиты (ЗСП) (район оз. Большое Советское) до северо-восточной части Енисей-Хатангского бассейна (южный участок оз. Таймыр), выделяются две части. Восточная простирается от междуречья р.р. Агапы и Енисея до бассейна р. Большая Балахня. Западная часть охватывает бассейн р. Большая Хета (вплоть до её устья), а также право- и левобережья р. Енисей. Самые древние юрские отложения (зимняя свита) вскрыты в восточной части на Тундровой, Волочанской, Балахнинской и Владимирской площадях. Предполагается, что бассейновые осадки формировались во впадине северо-восточного простирания (с глубиной до 1000-1500 м) в течение геттанга, синемюра и низов нижнего плинсбаха. Максимальные толщины свиты (более 720 м) зафиксированы на Балахнинской площади. Следует отметить, что подошва зимней свиты вскрыта лишь некоторыми скважинах, в большинстве случаев забой приходится на

разные уровни нижнеюрского разреза, который также включает левинскую, шараповскую, китербютскую и надояхскую свиты. На запад, к Приенисейской части территории зимняя свита выклинивается или значительно сокращается по мощности. Например, в скважине Суходудинская №1 вскрывается разрез, где на породах доюрского основания залегает надояхская свита толщиной 20 м. По данным сейсморазведки в междуречье р.р. Агапы и Енисея мощность нижнеюрских осадков (в их полном стратиграфическом объёме) составляет не более 100 м. В северо-западном направлении выклиниваются не только нижнеюрские, но и часть среднеюрских отложений (Джангодская, Хабейская площади). К востоку от предполагаемой оси впадины, на правобережье р. Хатанги зимняя свита замещается стратиграфическим аналогом - толщей (мощностью до 160 м) сформировавшейся в прибрежно-морских условиях. Таким образом, в ранней юре в восточной части Енисей-Хатангского бассейна существовал морской залив, который раскрывался в северную акваторию. В пределах залива формировались зимняя (максимальной толщиной до 769 м), а затем левинская (561 м), шараповская (544 м), китербютская (49 м) и надояхская (359 м) свиты. Вероятно, компенсированное прогибание впадины контролировалось структурами, сопряжёнными с предполагаемым рифтогенным разломом, отделящим Енисей-Хатангский прогиб от Сибирской платформы (Ланда, 2005).

В западной части профиля (в бассейне р. Большая Хета, вдоль 83-860 в. д.) нижнеюрские отложения выполняют структуру Худосейского надрифтового жёлоба (Сурков и др., 2004). Здесь толщины свит значительно меньше, чем на востоке Енисей-Хатангского бассейна. Часть осадков нижнеюрского разреза выклинивается на бортах жёлоба. Например, на Нижнехетской площади эффузивные комплексы триаса перекрываются левинской свитой (верхи нижнего плинсбаха) толщиной 67 м. Более древние отложения (зимняя свита) достоверно установлены только в 4-х скважинах. В целом, максимальные толщины зимней свиты составляют не более 230 м, левинской - 159 м, шараповской - 111 м, китербютской - 40 м, надояхской - 273 м.

Литологическая характеристика зимней, левинской и шараповской свит приводилась автором ранее (Злобина, 2010). Основные типы пород представлены на рисунках 1-3. Для определения условий формирования нижнеюрских отложений использовались результаты рентгеноструктурного, атомно-абсорбционного и рентгенофлуоресцентного анализов. Исследовалось содержание в породах CO2, серы общей, сульфидной и сульфатной, оксидов железа в 2% вытяжке HCl, а также количество органического углерода (Сорг.). Вычислены литолого-геохимические индикаторы фиксирующие присутствие эксгаляционных компонентов ((Fe+Mn)/Ti), палеосоленость (Sr/Ba) и окислительно-восстановительную обстановку придонных слоев воды (Ni/Co, V/(V+Ni), V/Mn, Mo/Co, V/Co, V/Cr). Полученные данные для восточной и западной частей профиля представлены в таблице 1. Средние значения указаны в числителе, вариации - в знаменателе. В зимней и левинской свитах восточной части Енисей-Хатангского бассейна часть элементов содержится в концентрациях ниже кларковых (по Ведеполю): Cu (22-66 г/т), Ni (58-101 г/т),

Со (15-24 г/т), Сг (86-145 г/т), V (78-131 г/т), Sr (70-120 г/т), Ba (154-226 г/т). Значительные вариации наблюдаются в содержании Сё (0,041-0,29 г/т), Мп (421-1900 г/т) и Мо (от менее 1 до 7,8 г/т). На некоторых уровнях количества Сё и Мп превышают кларковые значения более чем в два раза, а Мо - более чем в семь раз. В западной части в осадках шараповской свиты содержания Си (6,147 г/т), N1 (14-80 г/т), Со (1,6-34 г/т) и Сг (74-139 г/т) не превышают кларковых значений. Количества Сё (от менее 0,02 до 0,14 г/т), Мп (39-914 г/т), V (42-163 г/т), Sr (36-169 г/т), Ва (131-513 г/т) и Мо (от менее 1 до 5 г/т) варьируют в широком диапазоне, иногда незначительно превышая кларковые значения (кроме Ва и Мо). Концентрация Ва в большинстве проб превышает кларк (на некоторых уровнях в 2 раза).

Рис. 1 Зимняя свита в скв. Балахнинская № 2, интервал 2792,4-2800,4 м.

Переслаивание алевролитов светло-серых мелкообломочных, участками разнообломочных и алевролитов темно-серых мелкообломочных глинистых. Отмечаются включения глинистых интракластов, на плоскостях напластования углефицированный растительный детрит. Слойчатость неравномерная, субгоризонтальная, линзовидная, нарушенная следами жизнедеятельности бентосных организмов.

Рис. 2 Деформативные текстуры в породах зимней и левинской свит, вскрытых скв. Балахнинская № 2, (интервал 3100-3120 м). Первичная слойчатость полностью нарушена следами жизнедеятельности бентосных организмов

Рис. 3 Песчаники светло-серые среднезернистые с каолинитовым цементом массивные (А), волнисто-линзовиднослойчатые (Б):

А - Зимняя свита в скв. Волочанская №1, интервал 1469-1480 м;

Б - Надояхская свита в скв. Медвежья № 316, интервал 2350-2360,1 м

Таблица 1. Геохимические показатели условий формирования нижнеюрских

отложений Енисей-Хатангского бассейна

Геохимический индикатор Восточная часть Западная часть

Присутствие компонентов эксгаляций (Fe+Mn)/Ti 10,79 7,35

7,36-14,87 1,49-15,37

Палеосолёность Бг/Ва 0,46 0,28

0,34-0,71 0,20-0,36

Окислительно-восстановительная обстановка придонных слоёв воды №/Со 3,70 4,45

3,11-4,81 2,35-10

У/(У+№) 0,60 0,63

0,52-0,69 0,34-0,92

У/Мп 0,13 0,68

0,06-0,26 0,09-2,92

Мо/Со 0,07 0,17

0,02-0,37 0,03-0,43

У/Со 5,52 16,90

4,00-6,89 1,24-71,25

У/Сг 0,95 0,87

0,68-1,24 0,33-1,96

Все значения соотношения Sr/Ba оказались меньше 1 (0,20-0,71), что указывает на опреснённые обстановки осадконакопления, как в восточной, так и в западной частях профиля. Наличие большого количества следов жизнедеятельности, а также значения индикаторов окислительно-восстановительной обстановки придонных слоёв воды свидетельствуют о присутствии растворённого кислорода в верхней части осадка и

преимущественно окислительных условиях. Содержание Сорг. выше кларкового значения (до 1,8%) связано с привносом гумусового вещества с континента. Сера в сульфидной форме (0,26%) была зафиксирована только в одном образце из скв. Волочанская №1, где количество серы общей составило 0,28%. В остальных пробах установлены ещё более низкие концентрации общей серы (0,01-0,11%), поэтому индикатор Сорг./S сульфидной, как показатель солёности не применялся.

Анализ строения разрезов и толщин свит показал, что в зимнее и левинское время поступление водных ресурсов с восточной части Енисей-Хатангского бассейна на территорию Западной Сибири было возможно только в виде ингрессий, связанных с кратковременными эвстатическими повышениями уровня моря. Аномально низкая солёность в этой части бассейна обусловлена значительным привносом пресных вод временными и/или постоянными потоками с суши. Однако, после ингрессий на отдельных участках Худосейского надрифтового жёлоба могли создаваться обстановки изолированных лагун с условиями благоприятными для жизнедеятельности эвригалийных организмов. Невысокие значения коэффициента (Fe+Mn)/Ti свидетельствуют о низкой активности эксгалятивных процессов, характерных для рифтогенных структур.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Ланда Э.А. О некоторых особенностях эволюции рифтогенеза // Литосфера. 2005. № 1. с. 3-15.

2. Сурков В.С., Смирнов Л.В., Гурари Ф.Г., Девятов В.П., Еханин А.Е. Нижнесреднеюрский комплекс Западно-Сибирской плиты - особенности его строения и нефтегазоносность // Геология и геофизика. 2004. Т. 45. № 1. с. 5558.

3. Злобина О.Н. Литология и палеогеография нижней юры Енисей-Хатангского бассейна.// Материалы VI Международной выставки и научного конгресса «ГЕ0-Сибирь-2010» - Новосибирск, СГГА, 2010. Т.2. с. 81-85.

© О.Н. Злобина, 2011