Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (СНИИГГиМС), Новосибирск, Россия
Новые данные о строении осадочного чехла Западно-Сибирской плиты в районе полуострова Ямал
В настоящее время получение новых сведений о строении осадочных комплексов Западно-Сибирской питы (ЗСП) связано с применением инновационных методов и технологий, которые, в частности, существенно повышают разрешение сейсмической записи. Это позволяет интерпретировать гигантский объем геолого-геофизических данных (ГГД), накопленных за пятьдесят лет исследования Западной Сибири, на новой информационно-методической основе. В предлагаемой работе представлены результаты обработки ГГД средствами интерпретационной системы РеапакРД [1]. Выделены основные элементы статической модели тектоники осадочного чехла ЗСП в районе п-ова Ямал, а также выявлены особенности взаимоотношения структур чехла и фундамента.
Композитный сейсмогеологический разрез (рис. 1) по региональным профилям 117, 110Д и 58 иллюстрирует строение верхней части земной коры в пределах Ямала. В центральном и северо-западном районах полуострова она имеет трехъярусное строение (в терминологии Ю.А. Косыгина) [2]. Нижний (PR2-Pz3) структурный ярус (фундамент плиты) сложен интенсивно дислоцированными, метаморфизованными осадочными и вулканогенными формациями геосинклинального типа, пронизанными палеозойскими гранитными интрузиями [3]. С отчетливо проявляемым на сейсмических разрезах угловым несогласием он перекрывается терригенными пермскими и вулканогенно-осадочными нижне-среднетриасовыми породами, которые относятся к промежуточному структурному ярусу (ПСЯ). Необходимо отметить, что ╚промежуточный структурный ярус не является ярусом в тектонической терминологии. К ПСЯ на первых этапах региональных обобщений относили различные тектонические единицы. Формирование вулканогенно-осадочных пород туринской серии нижнего и среднего триаса связано с континентальным рифтогенезом на территории Западной Сибири, который привел к деструкции разновозрастных горно-складчатых сооружений, дальнейшему пострифтовому общему прогибанию территории и формированию Западно-Сибирского осадочного бассейна. [4]. Промежуточный структурный ярус с несогласием перекрывается платформенными формациями верхнего (Mz-Kz) структурного яруса (осадочного чехла плиты). В южной и северо-восточной части Ямала отсутствие ПСЯ обусловило двухъярусное строение верхней части земной коры. Два типа сочетания ярусов, различающихся по набору формаций, геометрии, генезису и площади распространения, определило сложность корреляции подошвы осадочного чехла на сейсмических разрезах: ей соответствуют горизонт Iб [5] в области развития туринской серии триаса, и А в пределах остальной территории.
В сейсмическом поле разрез осадочного чехла представлен как неоднородная слоистая среда, где наибольшую энергетическую выраженность имеют сравнительно резкие физические границы перехода песчаных тел к глинистым. С другой стороны, именно широко распространенные глинистые горизонты, формирование которых связано с региональными трансгрессиями, можно считать приуроченными к границам главных этапов тектонической истории региона. Согласно этим посылкам принято выделять в осадочном чехле следующие структурные подъярусы (рис. 1).
Среднетриас-юрский подъярус. В наиболее полных разрезах
осадочного чехла базальными горизонтами подъяруса являются песчано-глинистые
отложения тампейской серии, кровля которой отождествляется с горизонтом
Iа [5]. Она согласно перекрывается существенно песчаными и песчано-алевритовыми
отложениями большехетской серии. В них выделены регионально выдержанные
аргиллитовые стратиграфические горизонты [6], которым соответствуют сейсмические
реперы группы Т. Верхней границей подъяруса являются поверхности битуминозной
баженовской и аргиллитовой даниловской свит, вблизи которых отмечается
наиболее выдержанный в разрезе ЗСП репер Б. Разрез неокомского подъяруса
представлен песчано-глинистыми отложениями трансгрессивно-регрессивных
циклов; их границы отождествляются с отражающими горизонтами группы Н.
Сочетание границ в мегакосослоистой неокомской толще позволяет выделять
в пределах Ямала осевую зону неокомского седиментационного бассейна, которая
проходит в субмеридиональном направлении через его центральную часть. Подъярус
ограничен сверху отражением М1, прослеживаемым несколько ниже границы существенно
песчаной танопчинской (апт) и глинистой яронгской (альб) свит. Альб-сеноманский
подъярус включает яронгскую и песчано-глинистые ханты-мансийскую и уватскую
свиты. В подошве перекрывающей кузнецовской свиты прослеживается отражающий
горизонт Г, являющийся верхней границей подъяруса. Турон-датский подъярус
включает газсалинскую, березовскую и ганькинскую свиты; к поверхности последней
приурочен геофизический репер С1. Верхней границей кайнозойского подъяруса
является практически дневная поверхность. Все перечисленные сейсмические
границы особенно четко увязываются с данными ГИС на разрезах эффективных
коэффициентов отражения (ЭКО), построенных в системе РеапакРД.
Анализ морфологии опорных отражающих горизонтов показал
ступенчатое строение подошвы осадочного чехла. Установлены три региональные
ступени в рельефе подошвы осадочного чехла, связанные со структурами фундамента.
Южная ступень связана с Щучьинским выступом фундамента. В ее пределах отсутствует
весь разрез триас-юрских и часть разреза меловых отложений осадочного чехла.
В структуре палеогеновых горизонтов осадочного чехла выступ отражен как
моносклон северо-восточного падения. Центральная ступень отделена от южной
сбросом, амплитуда которого достигает 1 км и более. В пределах ступени
триасовые отложения тампейской серии выявлены только в Южно-Нурминской
впадине фундамента. Гетерогенное основание морфологически отражено в чехле
эшелонированными линейными структурами Новопортовского, Нурминского Бованенковского
и Крузенштернского поднятий, которые имеют северо-западное простирание
и, вероятно, генетически связаны с Ямальским рифтом [4].
Особое внимание необходимо обратить на Бованенковское и Крузенштернское поднятия. Анализ распределения мощностей подъярусов позволил установить инверсионную природу этих структур. Особенно четко это подтверждается разрезами ЭКО. В отличие от типичного унаследованного строения большинства крупных структур Западной Сибири, которые имеют большую амплитудную выраженность и расчлененность в рельефе нижних горизонтов чехла и поверхности фундамента, а вверх по разрезу выполаживаются, Бованенковское и Крузенштернское поднятия характеризуются существенно иным строением. В основании осадочного чехла (в поверхности фундамента) выделяется Бованенковская группа поднятий высоких порядков сравнительно небольшой амплитуды, и Крузенштернская моноклиналь, осложненная небольшими малоамплитудными поднятиями. В структуре верхних горизонтов, в частности, в кровле турон-дасткого структурного яруса, они выражены как высокоамплитудные поднятия большой площади. Палеопостроения, выполненные в системе РеапакРД по различным уровням осадочного чехла, позволяют установить крупные тектонические перестройки региона в конце апта и кайнозое.
Северная ступень отделена от центральной системой эшелонированных сбросов субмеридионального и северо-западного простирания, амплитудой от 200-300 до 1000 м. Существование в чехле структур с субмеридиональной и северо-восточной ориентировкой обусловлено гетерогенными структурами фундамента, осложненного двумя гранитными массивами, с которыми связаны самые крупные поднятия √ Малыгинское и Тамбейское.
Анализ сейсмогеологических разрезов, построенных средствами РеапакРД, позволил повысить точность увязки главных сейсмических и геологических границ осадочного чехла; повысить точность и детальность прослеживания границ в межскважинном пространстве; существенно уточнить и детализировать границы распространения тампейской серии триаса; выделить осевую зону неокомского бассейна седиментации.
Литература
1. Рудницкая Д.И. Интерпретационная система РеапакРД при
изучении нефтегазоносных комплексов Западной Сибири // Физика нефтяного
пласта: Сб. тр. НОЦ ╚ЮКОС-Новосибирск╩, 2002. С. 201√206.
2. Справочник по тектонической терминологии. М.: Недра.
Под ред. Косыгина Ю.А., Парфенова Л.М. 1970. 581 с.
3. Сурков В.С., Жеро О.Г. Фундамент и развитие платформенного
чехла Западно-Сибирской плиты // М.: Недра, 1981. 143с.
4. Сурков В.С., Казаков А.М., Девятов В.П., Смирнов Л.В.
Нижнесреднетриасовый рифтогенный комплекс Западно-Сибирского бассейна //
Отечественная геология. 1997. ╧ 3. С. 31-37.
5. Казаков А.М., Могучева Н.К., Девятов В.П., Смирнов
Л.В. Триасовая система в разрезе тюменской сверхглубокой скважины СГ-6
(Западная Сибирь) // Геология и геофизика. 2000. Т. 41, ╧ 3. С. 318-326.
6. Казаков А.М., Девятов В.П. Стратиграфия нижней и средней
юры Западной Сибири // Стратиграфия и палеонтология докембрия и фанерозоя
Сибири. Новосибирск, 1990. С. 110-118.