Отложения редколесной свиты

Иркинеево-Чадобецкой рифтовой зоны

Постникова О.В., Изъюрова Е.С., Изъюров А.Д., Кучнов Д.С.

РГУ нефти и газа (НИУ)

имени И.М. Губкина

Целью настоящей работы явилось установление условий осадконакопления редколесной свиты венда в пределах Иркинеево-Чадобецкой рифтовой зоны на юго-западе Сибирской платформы. В основу работы положено 184 образца шлифа и 240 м кернового материала по скважинам глубокого бурения Иркинеево-Чадобецкой рифтовой зоны, а также фондовый материал и результаты геофизических, литологических, петрофизических исследований.
По результатам литолого-циклостратиграфических исследований в объеме редколесной свиты выделяются три седиментационных циклита, имеющих трансгрессивное строение, выражающееся в смене песчаных и алевритовых пород на сульфатно-карбонатные отложения в кровельных частях циклитов.
В минеральном составе встречены обломки кварца, полевых шпатов, кварцитов и глинистых сланцев, источником сноса которых являлись метаморфические породы Енисейского кряжа, а также магматические породы свода Байкитской антеклизы. Последние явились основным источником сноса для отложений редколесной свиты. По результатам литофациального анализа было выявлено, что формирование отложений редколесной свиты происходило в условиях флювиальных форм рельефа (мигрирующего во времени дельтового канала)
и соляных маршей в зонах супралиторали, литорали и сублиторали соответственно, при развитии вендской трансгрессии морского бассейна на юго-западе Сибирской платформы.
Введение
На юге Сибирской платформы сосредоточена значительная часть запасов и ресурсов нефти и газа. Здесь открыт ряд месторождений нефти и газа: Абаканское, Имбинское, Ильбокичское, Агалеевское и др. Нефтегазоносность юго-западной части Сибирской платформы связана с терригенными отложениями вендского природного резервуара.
Одним из самых перспективных объектов являются отложения редколесной свиты.
Это доказывают полученные притоки газа в скважинах на Абаканской площади. Продуктивность отложений редколесной свиты во многом зависит от условий осадконакопления и вторичных изменений отложений. В связи с этим реконструкция условий осадконакопления отложений играет большую роль в прогнозе зон развития и свойств пород-коллекторов.
Литологическая характеристика, закономерности строения и распространения отложений редколесной свиты
Литологическая характеристика изучаемых отложений была выполнена по результатам изучения керна скважин глубокого бурения на трех площадях (А, Б, В) на западе Сибирской платформы
(рис. 1).
Рис. 1. Обзорная схема и сводный литолого-стратиграфический разрез изучаемого региона [1, 2]
В пределах исследуемого региона отложения редколесной свиты представлены преимущественно бурыми и сероцветными песчано-алевритовыми и алевро-глинистыми, реже карбонатными и сульфатными отложениями. Преобладают волнистослоистые, косослоистые и горизонтальнослоистые текстуры. Обломочная часть пород характеризуется преимущественно псаммитовой и алевро-псаммитовой структурой. Минеральный состав представлен
кварцем (65–85 %), обломками глинистых и кремнистых пород (0–25 %) и полевыми
шпатами (0–10 %), также встречаются чешуйки мусковита. Среди акцессорных минералов встречаются циркон, турмалин, монацит. Зерна, как правило, полуокатанные, со средней степенью сортировки. Цементирующая часть чаще всего представлена глинистым пленочно-поровым, карбонатным поровым и кварцевым регенерационным цементами. Из вторичных процессов преобладают конформные контакты и инкорпорация зерен кварца, образование регенерационных каемок на зернах кварца, корродирование зерен кварца и калиевых полевых шпатов (КПШ) глинисто-железистым и карбонатным цементами. Пустотное пространство представлено межзерновыми порами (0–5 %) размером 0,02–0,3 мм и трещинами, раскрытостью до 1 см, частично минерализованными (рис. 2).
Рис. 2. Фотографии шлифов отложений редколесной свиты:
1 — кварц;
2 — мусковит;
3 — турмалин;
4 — глинисто-железистый цемент;
5 — пустотное пространство;
6 — обломок глинистой породы;
7 — КПШ;
8 — карбонатный цемент
По результатам литологического и циклостратиграфического анализов в отложениях редколесной свиты выделяются три седиментационных циклита, прослеживаемых в пределах всей
территории (рис. 3).
Рис. 3. Схема корреляции седиментационных циклитов редколесной свиты в пределах изучаемого региона по линии
скважин № 1–2–3–4–5–6–7–8–9–10
На изучаемой площади разрез редколесной свиты относительно выдержан как по мощности, так
и по стратиграфическому объему. Циклиты имеют трансгрессивное строение, что выражается в закономерной смене песчано-алевритовых пород на алевро-глинистые и сульфатно-карбонатные породы (рис. 4).
Рис. 4. Строение разреза редколесной свиты изучаемого региона
Цикличное строение изучаемых разрезов может быть обусловлено пульсационным характером вендской трансгрессии и сносом обломочного материала с континентальной суши [3].
В исследуемом регионе для отложений редколесной свиты подстилающими являются глинистые разности мошаковской свиты. Подстилающие отложения формировались в условиях дельтовой равнины с морским влиянием [4]. К моменту начала формирования отложений редколесной свиты вендская трансгрессия продолжала свое развитие по направлению с юга на север изучаемого региона.
На основной части исследуемого региона красно- и сероцветные отложения редколесной свиты залегают на пестроцветных глинистых отложениях мошаковской свиты с перерывом, обусловленным выходом и последующей эрозией последних в зоне литорали и супралиторали. Однако в пределах ряда разрезов Ильбокичской площади сероцветные отложения редколесной свиты согласно залегают на пестроцветных глинистых отложениях мошаковской свиты, что отражает непрерывность осадконакопления в этих зонах.
Источниками обломочного материала для отложений редколесной свиты могли служить выступы фундамента Байкитской антеклизы, сложенного кислыми магматическими породами и метаморфическими породами Енисейского кряжа [5]. Для выявления источников обломочного материала для отложений редколесной свиты были выполнены построения классификационных диаграмм В.Д. Шутова в пределах каждого циклита исследуемого региона [6].
Основная часть обломочного материала отложений I седиментационного циклита редколесной свиты Абаканской площади представлена зернами кварца и в меньшей степени обломками пород. Согласно классификационной диаграмме [6], данные отложения могут быть отнесены к кремнекластито-кварцевой, полевошпат-кварцевой и группе кварцевых граувакк.
Обломочный материал отложений Имбинской площади характеризуется преобладанием кварца, также присутствуют полевые шпаты и обломки пород. Данные породы в основном относятся к мономикто-кварцевой — полевошпат-кварцевой группам, часть пород относится к кремнекластито-кварцевой группе. Обломочная часть пород площади В характеризуется преобладанием кварца, а также содержанием незначительной части обломков пород и полевых шпатов, благодаря чему их можно отнести к кварцевой группе.

Источником сноса обломочного материала отложений I седиментационного циклита, по всей видимости, являлись кислые магматические породы, слагающие выступы фундамента свода Байкитской антеклизы и в незначительной степени метаморфические породы Енисейского кряжа.
Основная часть обломочного материала отложений II седиментационного циклита редколесной свиты площади А представлена зернами кварца и в меньшей степени обломками пород. Согласно классификационной диаграмме [6] данные отложения могут быть отнесены к кремнекластито-кварцевой группе. Минеральный состав обломочной части отложений площади Б отличен от пород площади А, в них возрастает количество кварца и уменьшается количество полевых шпатов. Данные породы в основном относятся к мономикто-кварцевой — кремнекластито-кварцевой группам. Обломочная часть пород площади Б характеризуется преобладанием кварца и содержанием незначительной части обломков пород и полевых шпатов, благодаря чему их можно отнести к кварцевой группе.
Для отложений II седиментационного циклита основным источником сноса обломочного материала являлись кислые магматические породы, слагающие выступы фундамента свода Байкитской антеклизы и метаморфические породы Енисейского кряжа. Однако влияние последних значительно уменьшилось по сравнению со временем накопления отложений первого седиментационного циклита.

Основная часть обломочного материала отложений III седиментационного циклита редколесной свиты в целом по региону представлена зернами кварца и в незначительной степени обломками пород и полевых шпатов, благодаря чему согласно классификационной диаграмме [6] данные породы относятся к кварцевой группе. Лишь единичные образцы пород площади А тяготеют к группе кварцевых граувакк, что отражает значительное снижение влияния источников сноса метаморфических пород Енисейского кряжа и превалирование кислых магматических пород, слагающих выступы фундамента свода Байкитской антеклизы как основного источника сноса обломочного материала. Необходимо отметить, что изменение минерального состава обломочной части пород, слагающих седиментационные циклиты редколесной свиты, могло происходить вследствие усиления влияния волновых процессов, которое приводило к интенсивному перемыву
и переотложению обломочного материала (рис. 5).
Рис. 5. Минералогическая характеристика обломочной части песчаников и алевролитов

Для выявления условий осадконакопления отложений редколесной свиты использовались результаты литологических исследований, в частности структурно-текстурного анализа пород, анализа изменения общих толщин, толщин седиментационных циклитов, а также схемы распределения толщин песчаных и сульфатных отложений в объеме каждого циклита (рис. 6–11).
Рис. 6. Образцы отложений I седиментационного циклита редколесной свиты
Рис. 7. Реконструкция условий осадконакопления отложений I седиментационного циклита редколесной свиты
В пределах изучаемого региона наблюдается постепенное увеличение толщин I седиментационного циклита по направлению с севера на юг. Аналогичное увеличение наблюдается на карте распределения толщин песчаных пластов. Прослои ангидрита наблюдаются лишь в некоторых скважинах площади В. Разрез I седиментационного циклита редколесной свиты в пределах площади В представлен преимущественно сероцветными горизонтальнослоистыми, волнистослоистыми и косослоистыми алевролитами песчанистыми и аргиллитами, часто сульфатизированными, а также комковато-сгустковыми доломитами. Прослои горизонтальнослоистых песчаников немногочисленны. Видимо, данные отложения формировались в пределах краевой части дельтового канала. Разрез I седиментационного циклита редколесной свиты в пределах скважины № 7 характеризуется наличием горизонтальнослоистых текстур и прослоев сульфатов, что может указывать на формирование данных отложений в области соляных маршей супралиторали. На юге исследуемого региона в разрезе I циклита преобладают красноцветные песчаники. Песчаники характеризуются горизонтальнослоистыми, наклоннослоистыми и косослоистыми текстурами. Обломочная часть отложений обладает средней сортировкой, обломки полуокатанные. Скорее всего, эти отложения формировались в области приливных баров [7].
По результатам литологических исследований и петрофизическим данным, наилучшими породами-коллекторами I седиментационного циклита являются мелкозернистые песчаники и алевролиты, которые представляют собой отложения приливных баров с пористостью до 7–13 %.
Рис. 8. Образцы отложений II седиментационного циклита редколесной свиты

Во время формирования II седиментационного циклита продолжается трансгрессия морского бассейна. Толщины пластов увеличиваются в северном направлении. Толщина песчаных пластов увеличивается по направлению к площади Б. Развитие сульфатных толщ наблюдается только на севере изучаемого района. В разрезе II седиментационного циклита редколесной свиты в пределах площади В преобладают сероцветные горизонтальнослоистые и волнистослоистые алевролиты и аргиллиты. В породах присутствуют линзы сульфатов и прослои доломитов. Видимо, данные отложения формировались в пределах соляных маршей супралиторали. В пределах площадей А и Б
продолжают формироваться приливные бары, на что могут указывать горизонтальнослоистые и наклоннослоистые косослоистые и наклоннослоистые текстуры в мелкозернистых песчаниках, хорошая и средняя сортировка обломочного материала и полуокатанная форма обломков.
Наилучшими породами-коллекторами II седиментационного циклита редколесной свиты по данным литологических и петрофизических исследований являются средне-мелкозернистые и мелкозернистые песчаники приливных баров с пористостью до 8–10 %.
При формировании III седиментационного циклита редколесной свиты также прослеживается трансгрессивное движение морского бассейна. Общая толщина пластов увеличивается к югу изучаемого региона. Содержание песчаных пластов в разрезах уменьшается, максимальные толщины песчаной части наблюдаются на площади Б и в скважине № 11. Прослои ангидрита в разрезе третьего циклита наблюдаются только на севере изучаемого региона. В пределах площади В III седиментационный циклит представлен сероцветными горизонтальнослоистыми и волнистослоистыми алевролитами и аргиллитами с линзами ангидрита. Данные породы продолжали формироваться в зоне соляных маршей супралиторали. В скважине № 8 наблюдается увеличение мощности песчаных пластов относительно других скважин, благодаря чему можно предположить, что отложения формировались в условиях дельтового канала. Отложения приливных баров во время формирования III циклита представлены серыми и светло-бурыми горизонтальнослоистыми и наклоннослоистыми песчаниками и алевролитами, выявленными на площади Б.
Породы обладают средней сортировкой и полуокатанной формой обломков. Разрез III седиментационного циклита в пределах площади А характеризуется преобладанием темно-серых мелко- и тонкокристаллических доломитов. Данные породы могут указывать на формирование отложений в условиях сублиторали.
По результатам литологических исследований и петрофизическим данным, лучшими коллекторскими свойствами среди пород-коллекторов III седиментационного циклита редколесной свиты обладают песчаники приливных баров с пористостью до 5–12 %.
Рис. 9. Реконструкция условий осадконакопления отложений II седиментационного циклита редколесной свиты
Таким образом, более песчанистые разрезы редколесной свиты характерны для юга исследуемой территории. Отложения севера изучаемой региона относительно более алевро-глинистые
с большим количеством карбонатных, сульфатных прослоев и линз. В целом красноцветные породы преобладают в разрезах юга изучаемой территории, а сероцветные породы характерны для ее северных частей, где отложения формировались в восстановительных условиях соляных маршей супралиторали. Текстурные характеристики, а также изменения окрасок пород от красноцветных
к серым вверх по разрезу редколесной свиты отражают переход фаций от континентальных
и переходных (соляные марши супралиторали, литораль, дельтовый канал) к морским (приливные бары и сублитораль) при обширном развитии вендской трансгрессии.
В пределах исследуемого региона наиболее перспективными породами-коллекторами являются отложения приливных баров. На площади А такие отложения представлены мелкозернистыми песчаниками и алевролитами I седиментационного циклита с пористостью 7–13 %. В пределах площади Б такие породы встречаются по всему разрезу и представлены средне-мелкозернистыми и мелкозернистыми песчаниками и алевролитами с пористостью 5–12 %. Отложения супралиторали с пористостью, не превышающей 4–7 %, являются породами-коллекторами с низкой перспективностью.
Рис. 10. Образцы отложений III седиментационного циклита редколесной свиты
Рис. 11. Реконструкция условий осадконакопления отложений III седиментационного циклита редколесной свиты

Постникова О.В., Изъюрова Е.С.,
Изъюров А.Д., Кучнов Д.С.

РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия

dima2000-00@mail.ru
В основу работы положено 240 м кернового материала по скважинам глубокого бурения Иркинеево-Чадобецкой рифтовой зоны, а также фондовый материал и результаты геофизических, литологических, петрофизических исследований. Использованы результаты исследования пород в 184 шлифах, на электронном микроскопе и рентгеновском дифрактометре. Экспериментальные исследования проводились с использованием поляризационного микроскопа Axio Imager A2m Carl Zeiss и стереомикроскопа Carl Zeiss Micro Imaging GmbH; исследования минерального состава литотипов, а также элементного состава пород выполнены с помощью энергодисперсионного спектрометра на растровом электронном микроскопе (РЭМ) JEOL JSM-6610LV с приставкой для микроанализа OXFORD INSTRUMENTS IE350-IW500-HKL; изучение минерального состава пород было проведено с помощью рентгеновского дифрактометра RIGAKU (XRD) SmartLab.
редколесная свита, венд, Иркинеево-Чадобецкая рифтовая зона, Сибирская платформа, условия осадконакопления
Постникова О.В., Изъюрова Е.С., Изъюров А.Д., Кучнов Д.С. Условия формирования отложений редколесной свиты Иркинеево-Чадобецкой рифтовой зоны // Экспозиция Нефть Газ. 2023. № 1. С. 14–20. DOI: 10.24412/2076-6785-2023-1-14-20
25.11.2022
УДК 551
DOI: 10.24412/2076-6785-2023-1-14-20

Рекомендуемые статьи
© Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
+7 (495) 414-34-88