Геохимические предпосылки нефтегазоносности Анадырского бассейна

Глава 2. Геологическое строение Анадырского бассейна.

В главе рассматриваются вопросы геологического строения, стратиграфии и палеогеографии изучаемого бассейна.

2.1. Современная структура

Анадырский бассейн в тектоническом отношении представляет наложенную впадину, заполненную кайнозойскими осадочными терригенными породами. Анадырская впадина заключена между структурами области позднемезозойской консолидации в пределах развития Охотско-Чукотского вулканогенного пояса (Бурлин, 1981). С севера в ограничении бассейна участвуют структуры этого пояса, а также Золотогорское поднятие. С юга впадина ограничена покровно-складчатыми горными сооружениями восточной Наваринской ветви Корякского нагорья, продолжающимися далее к юго-востоку в акватории Берингова моря, с запада и северо-запада - складчатыми структурами хребта Рарыткин, представляющего складчато-глыбовое сооружение в целом синклинорного строения; сочленение с впадиной происходит по системам взбросов и надвигов (рис. 1).

В акватории Берингова моря выделяется Восточно-Анадырский прогиб, являющийся морским продолжением Анадырского нефтегазоносного бассейна. Северная часть бассейна располагается на жестком основании Анадырско-Съюардского массива. В своем развитии фундамент бассейна испытывал неоднократную смену поднятий опусканиями, что определило его высокую раздробленность, отразившуюся в осадочном выполнении бассейна.

Анадырский бассейн был заложен в конце маастрихта - начале палеоцена на базе складчатых структур, в сложении которых принимают участие флишевые терригенные толщи мелового возраста и более древние толщи мезозоя. По характеру залегания и дислоцированности отложения, слагающие Анадырский бассейн и выходящие также на поверхность в его обрамлении, объединяются в два структурных комплекса. Нижний (переходный) комплекс осадочного выполнения бассейна залегает на сильно дислоцированных мезозойских толщах и объединяет маастрихтские и палеоцен-нижнеэоценовые образования. Этот комплекс разделяет наиболее дислоцированные толщи складчатого основания и более молодые пологозалегающие отложения. Верхний комплекс объединяет отложения среднего эоцена - плиоцена.

Анадырский бассейн состоит из трех суббассейнов; Центральный и Восточный близки по своему строению, Западный или Нижнеанадырский от них существенно отличается. Нижнеанадырский бассейн имеет асимметричный поперечный профиль с погруженной южной частью (Майницкий прогиб). Южная часть бассейна испытала сжатие, связанное со спредингом в алеутском реликтовом центре разрастания (хребет Витус) (Бурлин, 1981). Субдукция под корякскую континентальную окраину привела к росту орогена и надвигу его на осадочное выполнение Западного суббассейна. Возможно, что западный суббассейн отделяется от центрального сдвигом, протягиваюшимся от края беринговского шельфа.

В современном структурном плане выделяются следующие основные элементы. На западе вдоль хребта Рарыткин протягивается Предрарыткинский прогиб, Листопадный прогиб и Великореченская котловина. В южной части бассейна находится Майницкий прогиб субширотной ориентировки и его продолжение - Проточный и Оленинский прогибы. Вдоль центральной наиболее погруженной осевой части Майницкого прогиба протягивается сложно дислоцированная Поворотно-Телекайская антиклинальная зона, в состав которой входят локальные поднятия, к двум из которых приурочены Верхне-Эчинское нефтяное и Верхне-Телекайское нефтегазоконденсатное месторождение. На востоке выделяются Соломатинская мульда на шельфе и Лагунный прогиб, восточная часть которого находится под водами Анадырского залива (Агапитов и др., 1998).

В пределах Нижнеанадырского суббассейна выделяются следующие крупные поднятия с запада на восток (рис. 1): Александровское, Озернинское, Трёхреченское; Тымнинское, продолжающееся под водами Анадырского залива; горстовое Туманское поднятие северо-восточного простирания, протягивающееся с суши в морскую часть бассейна и ограничивающее с юго-востока Майницкий прогиб; Лахтинское поднятие, ограничивающее Лагунный прогиб и входящее в систему более крупного Ламутского приподнятого блока.

В акваториальной части бассейна расположены крупный Восточно-Анадырский прогиб, в котором выделяются Чукотская и Корякская котловины. На восточном, рассечённом разрывами, борту Корякской котловины находится Центральное поднятие. Чукотская котловина с севера ограничена Васильевским поднятием. С севера эти структуры ограничены субширотным Анаутским поднятием, севернее которого выделяется прогиб залива Креста.

2.2. Литолого-стратиграфическая характеристика

Несмотря на относительно высокую степень изученности наземной части Анадырского бассейна, до сих пор нет единой точки зрения на стратиграфический диапазон чехла. Д.И.Агапитов (1991), Ю.К.Бурлин (1991), опираясь на особенности распространения пологозалегающих отложений, плащеобразно перекрывающих разновозрастные терригенные и вулканогенные образования, относят к чехлу терригенные породы среднеэоцен-плейстоценового возраста. Чехол залегает на слабо деформированных вулканогенных и замещающих их в южном направлении терригенных угленосных толщах палеоцена - нижнего эоцена. Л.М.Гома и др. (1998), учитывая степень дислоцированности отложений и уровень их литификации, рассматривают чехол в объеме верхнего мела - плейстоцена.

Верхний мел - палеоцен нерасчлененные (K₂-P₁rr). В строении переходного комплекса принимают участие отложения верхнего мела - палеоцена, представленные конгломератами, вулканомиктовыми песчаниками, аргиллитами с прослоями алевролитов (рис. 2). Среди осадочных пород залегают пластовые тела долеритов. Рарыткинская свита (K₂-P₁rr) представлена преимущественно терригенными отложениями - угленосными песчаниками, алевроли тами, аргиллитами. Пачки песчаников по мощности достигают десятков метров. Часто они неплотные и обладают достаточно высокой пористостью и проницаемостью. В северной части хребта Рарыткин песчаники имеют аркозовый состав. В подчиненном количестве присутствуют туфы, туффиты, конгломераты. В северной части бассейна отложения рарыткинской свиты, представленные в основном угленосными песчаниками мощностью 130 м, вскрыты скважиной Береговая-12 в интервале 2190-2320 м. Они. Отложения свиты выходят на поверхность также на склонах г. Дионисия.

Палеогеновая система (P). В разрезе палеогена выделены палеоценовые, эоценовые и олигоценовые отложения (рис. 2).Отложения, вскрытые скважинами, различаются в южных и северных районах бассейна. Ягельная толща (P_1-2jag) палеоцен-раннеэоценового возраста мощностью от 389 м до 2200 м и усть-чирынайская свита (P₂₂uch) среднеэоценового возраста мощностью 0-802 м являются терригенными по составу, к северу сменяются вулканогенными и туфогенно-осадочными породами танюрерской свиты (P_1-2tn) палеоцена - нижнего эоцена мощностью до 663 м. В северо-восточной части Анадырской впадины эта толща представлена лавами базальтов, андезитов, дацитов и туфами.

Песчано-глинистые отложения среднего эоцена распространены в юго-западной части и представлены чередующимися прослоями песчаников, алевролитов и конгломератов мощностью до 700 м.

Майницкая глинисто-песчано-алевритовая свита (P₂³- P₃) предположительно залегает после перерыва на среднеэоценовых отложениях. Ее возраст Ю.Б.Гладенковым определяется как средне-верхнеэоценовый-олигоценовый. Маргулис и др. (2003) ограничивают ее возраст эоценом. Общая мощность отложений свиты составляет несколько сот метров. В наиболее полных разрезах майницкая свита подразделяется на нижнюю и верхнюю подсвиты. В нижней преобладают алевритовые глинистые породы и алевролиты мощностью 0-2109 м; в верхней большую роль играют песчаники мощностью 0-780 м. В породах с неясной слоистостью рассеяны плохо окатанные обломки галечной размерности туфогенных, кремнистых и других пород. В отложениях свиты отмечается цикличность, мощность циклов составляет десятки метров. В верхней подсвите глинистые и песчано-глинистые алевролиты с прослоями аргиллитов сменяются вверх по разрезу мелкозернистыми песчаниками, присутствуют и существенно глинистые пачки, которые в разрезе майницкой свиты рассматриваются как нефтематеринские породы. В Лагунном прогибе песчанистость отложений свиты возрастает.

Граница между майницкой и вышележащей собольковской свитами связана с предполагаемым перерывом и стратиграфическим несогласием на рубеже олигоцена и миоцена.

Неогеновая система (N). Отложения раннего миоцена представлены породами собольковской свиты (N₁¹sb). Это по преимуществу песчаные породы прибрежного и мелководно-морского генезиса, формировавшиеся за счет усиленного сноса материала в бассейн речными системами; в некоторых участках накопились повышенные мощности, происходило формирование дельтовых комплексов, береговых валов и баровых тел. Отложения свиты в максимальных мощностях развиты в юго-западных участках наземной части бассейна. Максимальная вскрытая мощность свиты на Верхне-Телекайском месторождении составляет 1426 м. В районах, приближенных к Предрарыткинскому прогибу, мощность отложений ориентировочно превышает 900 м.

Вышезалегающая гагаринская свита (N₁¹gg) того же раннемиоценового возраста в разрезах скважин на юге наземной части бассейна представлена переслаиванием песчано-алевритовых и алевритисто-глинистых пород. Максимальная мощность ее в разрезе Верхне-Эчинского месторождения составляет 1600 м.

Автаткульская свита (N₁^1-2avt) является нижним членом трансгрессивного цикла, несогласно залегает на подстилающих породах и имеет широкое региональное распространение. Представлена мелководными разнозернистыи песчаниками и глинистыми алевролитами, представляющими отложения открытого шельфа. Среди них встречаются банки, сложенные раковинами двустворок. Мощности отложений свиты достигают 250-260 м, а в районе Верхне-Эчинского месторождения - до 690 м. Возраст отложений определен как среднемиоценовый.

Телекайская толща объединяет слои елисеевской, озернинской и эчинской свит. Породы елисеевской свиты (N₁²el) отличаются от подстилающей автаткульской повышенным содержанием алевритово-глинистых слоев. В нижней части залегают тёмные тонкослоистые глины с прослоями алевролитов. В верхней части свиты нарастает количество прослоев песчаников. Мощность свиты от 100 до 175 м, максимальная мощность 238 м отмечена в разрезе Западно-Озерного месторождения. По возрасту она относится к среднему миоцену. Озёрнинская свита (N₁^2-3oz) представлена переслаиванием песчаников, алевролитов и глин с пропластками бурых углей мощностью до 600 м. В верхней части озёрнинской свиты выделяется туфитодиатомитовая толща мощностью до 150 м. Среди диатомитов заключены прослои алевролитов и песчаников с галькой и маломощные прослои туфов. Эчинская свита (N₁³ech) также позднемиоценового возраста сложена неравномерным чередованием песков и слабых песчаников, среди которых залегают прослои рыхлого бурого угля и лигнита. Мощность отложений изменяется от десятков м до 913 м; осадки свиты образовались в прибрежной мелководной зоне. Выше, после перерыва, несогласно залегают породы александровской свиты плиоцен-четвертичного возраста. По составу это довольно пестрые обломочные отложения прибрежного мелководного и континентального генезиса. Мощность их достигает первых сотен метров.

2.3. Палеогеография

Основные этапы развития в обобщенном виде можно представить следующим образом. В эоцене после перерыва закладываются протяженные углубленные прогибы, в которых происходит отложение обломочного материала преимущественно на склонах в батиальных условиях (Бурлин, 2006). В пределах Восточно-Анадырского прогиба возможно были более мелководные условия отложения, в том числе в прибрежных лагунах. В условиях теплого климата осадки обогащались органическим материалом различного происхождения. В олигоцене климат остается теплым. Постепенно нарастают тенденции регрессии в связи с общим воздыманием. В Анадырской впадине прибрежноморские участки пересекали водные артерии, в Восточно-Анадырском прогибе существовали площади заливаемых равнин и лагуны, в которых в обстановке влажного климата отлагались осадки гагаринской свиты с повышенным содержанием остатков растительности. В связи со среднемиоценовой трансгрессией обстановка резко изменилась, произошло расширение морского бассейна. В последующем времени условия в бассейне были спокойные. Климат от умеренного постепенно переходил к холодному. Существенное изменение физико-географических условий и обстановок осадконакопления произошло в связи с раскрытием Берингова пролива.