История развития и условия формирования апт-альбских отложений центральной части Северного Кавказа и Предкавказья

Введение.

Актуальность. История исследования аптских и альбских отложений на Северном Кавказе и Предкавказье насчитывает более 100 лет, однако до сих пор многие вопросы в изучении этих отложений остаются открытыми. Существующие местные стратиграфические схемы для апт-альбских отложений рассматриваемого региона охватывают узкую зону в пределах полосы выходов, их корреляция с нефтеносными горизонтами Прикумской зоны поднятий неоднозначна и нуждается в обновлении.

В отложениях апта и альба Центрального и Восточного Предкавказья сосредоточены огромные запасы углеводородов. Практически все <легкодоступные> залежи были извлечены с 1960 по 1980 годы, огромная часть ресурсов была списана как неподтвержденная бурением (Орел и др., 2001). Среди наиболее перспективных поисковых направлений остаются апт-альбские отложения Прикумской зоны поднятий. Восстановление истории развития бассейна и условий осадконакопления актуально для поиска сложно-построенных ловушек, образованных выклиниванием маломощных песчано-алевролитовых апт-альбских пластов в пределах слабовыраженных структур.

Цель работы. Целью работы является установление этапов развития района исследований на основе расчленения и корреляции апт-альбских отложений от опорных разрезов в закрытую часть территории.

Основные задачи:
1. Расчленение опорных разрезов обнажений на пачки, изучение вещественного состава отложений в шлифах;
2. Анализ распределения фаунистических остатков, выявление руководящих форм, уточнение их современной таксономии и распространения;
3. Прослеживание выделенных пачек на закрытой территории в разрезах скважин на основе геофизических, литологических и палеонтологических данных;
4. Выявление литолого-фациальных зон в пределах подъярусов;
5. Определение обстановок осадконакопления, построение палеогеографических карт для установленных этапов развития региона.

Научная новизна. За последние десятилетия подъярусное и зональное деление апта и альба изменилось. Предшествующие работы освещали строение разрезов с учетом современного деления только для отдельных скважин или только для обнажений. По этой причине существующие литолого-палеогеографические карты рассматриваемого региона устарели, либо охватывают апт-альбский интервал в целом. В данной работе автором впервые выполнена корреляция выделенных в обнажениях пачек с промысловыми пластами на всей изученной территории, в результате чего уточнен возраст пластов с учетом нового подъярусного деления, построены палеогеографические карты для пяти этапов развития центральной части Северокавказского бассейна в аптское и альбское время.

Практическая ценность. Результаты исследования могут быть использованы при разработке и утверждении местной и унифицированной стратиграфической схем, при создании геологических карт нового поколения и прогнозировании площадного развития коллекторов.

Защищаемые положения
1. Для аптских и альбских отложений центральной части Северного Кавказа и Предкавказья разработана единая схема местных вспомогательных стратиграфических подразделений - пачек; впервые установлено их стратиграфическое положение с учетом современного подъярусного деления. Пачки и подъярусы прослежены от опорных разрезов на закрытую территорию Предкавказья с использованием геофизических данных.
2. Показано, что II и III промысловые пласты Прикумской зоны поднятий, считавшиеся нижнеальбскими, должны быть отнесены к верхнему апту.
3. Выявлено пять этапов в развитии апт-альбского шельфового бассейна центральной части Северного Кавказа и Предкавказья: 1) трансгрессивный этап начала апта, 2) кратковременное падение уровня моря в середине и в конце раннего апта, 3) регрессивный этап среднего-позднего апта, 4) ранне-среднеальбский трансгрессивный этап; 5) кратковременное обмеление бассейна в позднем альбе.
4. Для раннего апта обосновано существование врезанных долин в центральной части исследуемой территории.

Фактический материал. Изучено строение разрезов апт-альбских отложений в естественных обнажениях центральной части Северного Кавказа (по р. Баксан, окрестностей г. Кисловодска, р. Кубань). Исследовано более 500 шлифов по керну скважин и 200 шлифов по разрезам обнажений. Произведена оцифровка и корреляция электрокаротажных диаграмм 160 скважин центральной части Предкавказья по 16 профилям. Шлифы, литологические образцы, определения аммонитов и описания разрезов обнажений были предоставлены Е.Ю.Барабошкиным; шлифы, диаграммы электрического каротажа и данные о фаунистических находках в скважинах - Б.П.Назаревичем. Произведена ревизия 3000 находок фауны, уточнен их возраст и современная таксономия, создана электронная база данных.

Апробация. Основные результаты были представлены на V Международной конференции <Новые идеи в науках о Земле>, Москва (2001); I Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященной памяти академика А.П. Карпинского, Санкт-Петербург (2009); Российской конференции студентов и молодых ученых <Планета Земля: актуальные вопросы геологии>, Москва (2009); Международной конференции по фундаментальным наукам <Ломоносов-2009>, Москва (2009); 27 Конференции Международной Ассоциации Седиментологов, Альгеро (2009); на заседаниях кафедры региональной геологии и истории Земли МГУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ: 3 статьи в реферируемых журналах, из которых 2 - авторские, 5 тезисов докладов.

Структура работы. Работа состоит из <Введения>, 5 глав, <Заключения>, списка литературы и 5 приложений. Объем диссертации составляет 201 страницу. Иллюстрации включают 10 таблиц и 54 рисунка. Список литературы включает 80 названий (на русском и на иностранном языках).

Благодарности. Работа выполнена на кафедре региональной геологии и истории Земли МГУ им. М.В. Ломоносова под руководством доктора геолого-минералогических наук профессора Е.Ю.Барабошкина и доцента Б.П.Назаревича, которым автор выражает глубокую и искреннюю благодарность.

Автор благодарит Л.Ф. Копаевич за помощь в работе над списками определений микропалеонтологического материала (фораминифер), М.В. Коротаева, А.В. Тевелева (МГУ) за помощь в подготовке демонстрационной графики и фотографий шлифов. Автор благодарен А.М. Никишину, Д.И. Панову, Т.Ю. Тверитиновой, В.С. Милееву, А.Б. Веймарну, Арк. В. Тевелеву, П.Л.Тихомирову, П.А. Фокину, Т.О. Федорову, С.Н.Болотову, Б.Я. Журавлеву (МГУ) за дискуссии, ценные советы и консультации. Автор выражает признательность своим друзьям и коллегам Е.В. Яковишиной, Н.В.Правиковой, Е.А. Лыгиной и А.С. Никульшину (МГУ) за постоянную поддержку, помощь и советы, Р.Р. Габдуллину (МГУ) за помощь в подготовке публикаций, А.Ю.Гужикову (СГУ) - за предоставление фотографий

Автор благодарит семью за поддержку и понимание во время работы над диссертацией и отдельно Д.Н. Энсон, без чьей помощи работа не могла быть написана.

Автор признателен за финансовую помощь РФФИ (гранты 07-05-00882 и 06-05-64167) и ФЦП Ведущие Научные Школы (грант НШ-841.2008.5).