|
|
|
НЕФТЕГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
БИОГЕННО-КРЕМНИСТЫХ ФОРМАЦИЙ
Карнюшина Е.Е., Балашова А.В.
МГУ, Геологический факультет, Москва
Нефтегазоносность биогенно-кремнистых формаций, согласно современным представлениям, является автохтонной и обусловлена взаимосвязанными катагенетическими преобразованиями органического вещества и породообразующего кремнезема силицитов (Баженова, 1991; Бурлин и др., 1976). В подзоне протокатагенеза и на начальных градациях мезокатагенеза кремнистые формации обычно содержат нефть, в средней части подзоны мезокатагенеза - они газоносны. Месторождения углеводородов известны в платформенных и складчатых бассейнах и обнаружены в кремнистых породах-коллекторах широкого возрастного диапазона - от ордовика до неогена. Кремнистые коллекторы характеризуются относительно быстрым снижением пористости в зависимости от температурного фактора (Карнюшина, 1986) и низкой проницаемостью матрицы.
С нефтегеологических позиций наиболее хорошо охарактеризованы кайнозойские силициты диатомового ряда, продуктивные в бассейнах Тихоокеанского пояса (месторождения нефти и газа Западной Камчатки, Сахалина, Японских островов, Калифорнии). Значительно меньше данных о нефтепроизводящих и коллекторских свойствах силицитов спикулово-радиоляриевого ряда, которые в связи с этим были изучены по каменному материалу обнажений Южного Урала.
Физико-литологические свойства силицитов в ряду диатомит - опока - перекристаллизованная опока зависят от модификаций породообразующего кремнезема. Вследствие процессов катагенеза в указанном ряду происходит смена опала-А опалом-СТ и затем кварцем (халцедоном) и возрастает количество свободного кремнезема (SiO2своб.). Одновременно редуцируется биогенная структура силицитов, увеличивается их плотность и снижается пористость. Переход нестабильных форм кремнезема в кварц в значительной мере регулируется температурой. Весьма своеобразна реакция кремнистых пород на геостатическое давление. По данным (Murata, Larson, 1975), в опал-кристобалитовой зоне толщиной 1,3 км практически не наблюдается увеличения плотности силицитов, что объясняется постоянством количества SiO2своб. в породах при процессе упорядочения структуры кристобалита. В кварцевой зоне уплотнение приобретает направленный характер и плотность пород возрастает в нижезалегающем километровом интервале разреза весьма отчетливо. Роль длительности геологического времени в «созревании» кремнезема была оценена U. Von Rad и H. Roch (1976), показавшими, что скелетный опал кpемневых оpганизмов тpансфоpмиpуется в кpистобалит, слагающий поpцелланит (опоку), в течение 20-50 млн. лет. Более высококpемнистые pазновидности силицитов с пpеобладанием халцедон-кваpцевых фоpм обpазуются из пеpвичного биогенно-опалового осадка в течение 70-90 млн. лет.
Учитывая вышесказанное, силуpийские углеродосодержащие силициты (фтаниты, фтанитоиды и глинисто-кремнистые сланцы) Сакмаpской зоны Южного Уpала пpиобpели устойчивый кваpцевый состав около 320-300 млн. лет тому назад в сpедне-позднекаменноугольное вpемя, с котоpым связано фоpмиpование Уpальской складчатой системы.
В силицитах диатомового ряда SiO2своб. соответственно возрастает по мере созревания биогенного кремнезема в зоне катагенеза от 45% на градациях ПК1-2 до 70-80% на градациях МК2-3. Преобразованность силурийских фтанитов соответствует градациям МК1-3. Полученные физико-литологические данные по силурийским силицитам дополняют характеристику микроструктур, форм породообразующего кремнезема и катагенетической зональности группы кремнистых коллекторов и позволяют рассмотреть зависимость их пористости от содержания SiO2своб. в диапазоне от 45 до 92%.
Своеобразие преобразований структуры силицитов заключается в резкой потере порового емкостного пространства уже в подзоне протокатагенеза при появлении кварцевых форм породообразующего кремнезема и в распространении вторичных коллекторов на небольших глубинах в зоне сравнительно невысокой катагенетической преобразованности. Следует еще раз подчеркнуть, что именно в зоне халцедон-кварцевого кремнезема происходит резкое снижение открытой пористости коллекторов и переход их во вторичные порово-трещинные и трещинные типы, что характерно для силурийских силицитов Южного Урала. В то же время нефтегенерационный потенциал этих отложений далеко не исчерпан (Баженова и др. 1982). Все это свидетельствует о том, что биогенно-кремнистые формации могут генерировать и аккумулировать углеводороды в широком катагенетическом интервале на различных глубинах осадочных бассейнов.