К оглавлению журнала

 

УДК 552.578.1(571.66)

© Коллектив авторов, 1994

УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ГАЗОНОСНЫХ ВЕРХНЕПАЛЕОЦЕН-НИЖНЕОЛИГОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ КОЛПАКОВСКОГО ПРОГИБА (ЗАПАДНАЯ КАМЧАТКА)

Н.Н. БАКУН, В.В. БОБЫЛЕВ, О.П. БУШКОВА С.В. ИВАНОВ (ВНИГНИ)

Перспективы Охотоморской нефтегазоносной провинции оцениваются очень высоко. В ее восточной части расположен Западно-Камчатский нефтегазоносный бассейн, лишь небольшая часть восточной окраины которого приурочена к западному побережью Камчатки. Наиболее изученный ее элемент - Колпаковский прогиб, раскрывающийся в сторону Охотского моря. За последние годы в осадочной толще южной части прогиба выявлены залежи газа и конденсата (Северо-Колпаковское, Нижне-Квакчинское и Кшукское (Ю.В. Мотовилов и др., 1988).

Фактической основой исследования условий формирования газоносных отложений на юге Колпаковского прогиба явились литологическое изучение керна 18 скважин и анализ материалов ГИС. Полученные результаты позволяют рассматривать эту часть прогиба в качестве полигона, где впервые установлены особенности геологического развития, учет которых необходим при разработке литолого-фациальных критериев нефтегазоносности как Западно-Камчатского, так и сопредельных бассейнов Охотоморской провинции.

Верхнепалеоцен-нижнемиоценовые отложения Колпаковского прогиба с размывом и угловым несогласием перекрывают верхнемеловые породы. Они четко разделяются на пять литолого-фациальных комплексов: пролювиально-аллювиальный - хулгунская свита; аллювиально-лагунный - напанская свита; прибрежно-морской (шельфовый) - снатольская свита; прибрежных равнин - ковачинская свита и удаленной от берега относительно глубоководной зоны прибрежного шельфа -кулувенская и вивентекская свиты. Каждый из комплексов характеризуется своеобразием строения, состава пород, условий их формирования, латеральной изменчивостью, что прослеживается по промыслово-геофизическим данным.

Границы комплексов по данным ГИС выражены достаточно определенно и в большинстве случаев уверенно трассируются. Сведения о возрасте комплексов и их хроностратиграфической корреляции опубликованы в работе [1]. Соотношения комплексов по латерали и во времени приведены на рисунке. Здесь рассматриваются литолого-фациальные условия только нижней толщи - верхнепалеоцен-нижнеолигоценовой части разреза осадочной толщи Колпаковского прогиба, сформировавшейся на складчатом, расчлененном меловом субстрате, перекрытом с несогласием существенно глинистыми и глинисто-кремнистыми верхнеолигоцен-нижнемиоценовыми отложениями. Эта прибрежно-морская терригенная толща (возрастной аналог снатольской и ковачинской свит) наиболее благоприятна для концентрации залежей углеводородов и является одним из основных объектов поисков.

К началу формирования осадочного выполнения южная часть Колпаковсого прогиба в позднепалеоценовое время представляла собой предгорную холмистую равнину, ограниченную с востока Срединно-Камчатским и с юга Соболевским выступами фундамента. Отложения верхнего палеоцена, рассматривающиеся как возрастной аналог хулгунской свиты, слагают самую древнюю часть кайнозойского разреза и распространены на склонах Соболевского выступа. Максимальная мощность свиты (350 м) установлена в скважине Северо-Колпаковская-1.

Нижняя часть (2483,6-2489,7)( 3десь и далее в скобках интервалы изученного керна в м.) представлена мощными несортированными грубообломочными конгломератобрекчиями, сложенными обломками песчаников, гравийно-песчано- и глинисто-кремнистым материалом. Выше обломочный материал отличается хорошей окатанностью. Заменитель песчаников мелкозернистый, хорошо отсортированный (Северо-Колпаковская-1 - 2394,4-2401,2). В верхней части разреза (2381,4-2384,9) среди конгломератов со скатанной галькой отмечаются прослои мелких валунов, гравия и включения единичных слабоокатанных обломков глинистых сланцев. Севернее, в скважине Северо-Колпаковская-2, мощность свиты сокращается до 15 м; представлена она переслаиванием алевролитов с обугленным растительным детритом и песчаников глинистых с гравием и мелкой галькой, конгломератов с галькой различной степени окатанности. Установленное локальное развитие мощных несортированных грубообломочных отложений на склонах Соболевского выступа может быть связано с образованием у его подножия конусов выноса. Это свидетельствует об активности денудационных процессов и резкой выраженности палеорельефа.

В конце хулгунского времени при поступлении морских вод в пределы Колпаковского прогиба наблюдается морская переработка верхней части аллювиально-пролювиалышх отложений (включения угловатых обломков среди хорошо скатанных галечников), что, вероятно, связано с близостью волноприбойной зоны к югу от скважины Северо-Колпаковская-1.

Вышележащая верхнепалеоцен-нижнеолигоценовая толща, выделяемая А.И. Челебаевой и другими (1985) в напанскую свиту, имеет локальное распространение на юге Колпаковского прогиба и вскрывается скважинами на Северо-Колпаковской и Нижне-Квакчинской площадях. Мощность напанской свиты изменяется от 0 до 50 м, достигая максимальной в районе скважины Колпаковская-1 (149 м). Напанская свита представлена ритмичным чередованием песчаников (мощностью до 15 м) и аргиллитов (мощностью 8-17 м). В основании песчаных слоев почти повсеместно отмечаются линзы и прослои крупногалечного конгломерата мощностью 0,4 м. Песчаники средне-, мелкозернистые, плотные, массивные с карбонатным цементом и пористые, хорошо отсортированные, с рассеянной мелкой галькой и гравием, включением растительного детрита и окремнелыми остатками фауны. Прослои аргиллитов в керне не представлены, но достаточно уверенно выделяются по данным ГИС высокими положительными недифференцированными значениями ПС и низкими значениями КС. Подобное ритмичное строение разреза и вещественный состав отложений могут быть характерны для аллювиально-лагунных образований, слагающих палеорельеф восточного склона Срединно-Камчатского массива. Русловые песчаники образуют линзовидные резервуары с высокими ФЕС, некоторые из них, запечатанные глинами, водоносные (скважины Северо-Колпаковские - 1, 2, 4).

На континентальных отложениях с размывом залегает являющаяся возрастным аналогом снатольской свиты трансгрессивная морская средне-верхнеэоценовая толща с базальным горизонтом крупнообломочного песчаника с хорошо скатанными зернами (Нижне-Квакчинская-2 - 2729-2755; Нижне-Квакчинская-4 - 2602,2-2608,2 и др.) (Л.И. Митрофанова, 1991).

Нижняя часть снатольской свиты сформировалась в относительно спокойной обстановке открытого шельфа, более глубоководного на севере и мелководного на юге (см. рисунок). В составе отложений погруженной части бассейна преобладают глинистые песчаники и алевролиты, массивные, плотные, с субгоризонтальной тонкой и косой слоистостью (Нижне-Квакчинская-3 - 2614-2690,2-2704,1). В более мелководных частях бассейна встречаются линзы и прослои песчаников мощностью до 7-18 м, увеличивается количество включений растительного и раковинного детрита, отмечаются многочисленные ходы илоедов (Северо-Колпаковская-3 - 2347-2358 и др.).

Верхняя часть снатольской свиты, коррелируемая с верхним эоценом, сложена прибрежно-морскими песчаниками. Особенности разреза: повышенная песчанистость, характерные текстуры и структуры пород и их вещественный состав - свидетельствуют о повышенной тектонической и гидродинамической активности района. В позднеэоценовом бассейне подобные явления наблюдались в начале и на завершающем этапе его формирования. Между регрессивными паузами непродолжительное время обстановка осадконакопления была относительно спокойной и частично повторяла условия развития морской среднеэоценовой трансгрессии. Об этом говорят незначительные прослои конгломератов в основании нового трансгрессивного цикла и преимущественно глинистый состав отложений (Северо-Кол-паковская-1 - 2045,2-2059,0; Северо-Колпаковская-3 - 2265,2-2273,3 и др.).

Накопление достаточно мощных песчаных горизонтов (до 50-70 м) в прибрежно-морской части позднеэоценового бассейна происходило, возможно, при одновременном поступлении обломочного материала как с суши - более грубого, так и с моря - мелко-тонкообломочного, приносимого морскими вдольбереговыми течениями. Источниками сноса мелкообломочного материала, вероятно, являлись приподнятые участки рельефа дна морского бассейна, размываемые течениями.

В зависимости от глубины позднеэоценового бассейна и степени гидродинамической активности в разрезе толщи наблюдается фациальная зональность с характерными признаками литотипов, относимых к нижней, средней и верхней частям шельфа приливно-отливной зоны, береговых валов или дюн.

Нижней части приливно-отливной зоны шельфа соответствуют литотипы относительно глубоководной части шельфа - плотные массивные алевролиты и глинистые песчаники с разновидностью текстур тонкой слоистости (Нижне-Квакчин-ская-6 - 2630,0-2642,9; Нижне-Квакчинская-3 -2614-2629 и др.).

В средней части приливно-отливной зоны шельфа, представленной чередованием песчаников, алевролитов и аргиллитов, текстурные особенности пород более разнообразны и отчетливо проявляются на литологических границах. Типы слоистости - от косослоистых до линзовидно-волнисто-слоистых - подчеркиваются изменением зернистости, гаммой оттенков серого цвета и примесями растительных остатков (Нижне-Квакчинская-4 - 2380-2420). Песчаники - серые, плотные, мелкозернистые, глинистые, со средней окатанностью обломочного материала и различной его сортировкой. Глинистый материал присутствует в песчаниках в качестве первичной цементирующей массы. Образование цемента происходит за счет разрушения полевого шпата и обломков эффузивных пород. В зависимости от возможного дальнейшего перемыва и переотложения песчаного материала состав и количество цемента, изменяются от глинистого базального типа или выполнения пор, часто неравномерного, до гидрослюдисто-хлоритового пленочного типа.

Отложения верхней части приливно-отливной зоны шельфа формировались в условиях высокой активности морских течений и сложены в основном светло-серыми мелкозернистыми или разнозернистыми песчаниками, слабоглинистыми, с хорошо скатанными зернами, пористыми с включениями гальки и прослоями конгломератов, состоящих из гальки эффузивных и кремнистых пород. Прослои конгломератов часто подчеркивают текстуру косой слоистости и, возможно, связаны с перемещением береговой линии. Слоистость также выявляется маломощными прослоями глинистых пород, содержащих заметное количество обуглившегося растительного детрита (Нижне-Квакчинская-3 - 2418,1-2432,9; Нижне-Квакчинская-6 -2423-2484).

Приливно-отливные и вдольбереговые течения выносили и аккумулировали в прибрежной части бассейна основную массу однородного песчаника, практически лишенного глинистых примесей. Песчаники береговых валов или дюн - светло-серые, мелко- или среднезернистые, пористые, хорошо сортированные и со скатанными зернами, с незначительной примесью гравийно-галечного материала. Песчаники большей частью массивные или неяснослоистые, иногда толстослоистые с чередующимися прослоями от рыхлых до слабосцементированных. Слоистость подчеркивается тонкими прослоями, обогащенными глинистым или галечным материалом, растительным детритом, а также гранулометрическим составом отдельных прослоев (Северо-Колпаковская-1 - 2006-2052; Северо-Колпаковская-2 - 2000-2058; Колпаковская-1 -2200-2250 и др.).

Накопление песчаных валов происходило вдоль береговой зоны, где связь с морем была непостоянна. Смена морских обстановок с различным гидродинамическим режимом совпадает в структурном плане с поднятиями - береговыми уступами в рельефе дна бассейна. На Северо-Колпаковском и Нижне-Квакчинском месторождениях поднятия имеют унаследованное развитие и отражают приподнятую поверхность в рельефе фундамента (см. рисунок). Наращивание мощности береговых песчаников и сохранение их от дальнейшего размыва происходило при постепенном сокращении морского бассейна. Об этом свидетельствуют следы наземной эрозионной деятельности, обнаруженные, например, на Северо-Колпаковском месторождении и на участке Нижне-Квакчинского в районе скв. 3 и 4. Стабильный морской режим в позднеэоценовом бассейне существовал только на севере Колпаковского прогиба, в основном за пределами описываемого района.

На размытой поверхности песчаников в кровле снатольской свиты с угловым несогласием залегает преимущественно глинистая толща, состоящая из смешанных, плохо сортированных терригенных пород. В ее основании, встречается большое количество гравийно-галечного материала (Кшукская-10 - 2398-2406), щебня (Кшукская-9 -2511-2522) как рассеянного в породе, так и в виде прослоев, включающих обломки терригенных, кремнистых и эффузивных пород (Северо-Колпаковская-1 - 2003,8-2006,3 и др.). Для песчаников иногда характерны зеленоватые оттенки (Колпаковская-1 - 2193-2200,5), отражающие примесь эффузивного материала, а более глинисто-кремнистые разности имеют бурый или коричневатый оттенки (Нижне-Квакчинская-2 -2519-2537). В разрезе отмечаются прослои глинистых известняков мощностью до 0,3 м (Нижне-Квакчииская-5 - 2439,1-2454,1 и др.), гнездовидные скопления белого кальцита типа генойши (Колпаковская-1 - 2178,1-2186,4), остатки ископаемой фауны (Нижне-Квакчинская-4 2353,6-2368,7),

Очевидно, после непродолжительного перерыва в конце позднеэоценового времени в районе произошла смена условий осадконакопления. В глинистом разрезе выше кровли песчаников снатольской свиты появляются "плавающие" гальки, увеличивается кремнистость пород, а также фиксируются другие признаки, свидетельствующие о похолодании климата, что совпадает с данными Ю.Б. Гладенкова [З], Т.Н. Болотниковой и др. [2] о климатическом пессимуме на рубеже эоцена - олигоцена на западе Тихоокеанского кольца.

Описанный тип разреза свойственен ковачинской свите, имеющей, по данным Л.И. Митрофановой (1991), позднеэоцен-раннеолигоценовый возраст. Свита широко распространена как на севере Колпаковского прогиба, так и в других прогибах Западно-Камчатского бассейна [4]. Здесь отмечается согласное взаимоотношение ковачинской и снатольской свит, что вполне закономерно, поскольку формирование ковачинской свиты продолжалось в морском бассейне, унаследовавшем свое развитие со среднего эоцена и, видимо, ранее (М.Я. Серова, Л.И. Фотьянова, 1992). На юге Колпаковского прогиба в его краевой зоне отмечается сокращение морского бассейна при переходе от снатольского времени к ковачинскому, о чем свидетельствуют следы наземного перерыва между осадками этих свит. Поступление терригенного материала происходило за счет мощных потоков талых вод с образованием эрозионных врезов, как в районе скважины Нижне-Квакчинская-5 (см. рисунок).

В верхней части ковачинской свиты появляется слоистость с преобладанием гравитационного типа. Плоскости наслоения часто неровные, нарушены следами микроразмывов, иногда следами взмучивания или оползания осадка. Мощность свиты в районе Кщукской и Нижне-Квакчинского месторождений изменяется от 10 до 60 м. На юге мощность ковачинской свиты не превышает 20 м. Она представлена неравномерным переслаиванием темно-серых песчаников - глинистых, плохо сортированных с мелкой галькой, и светло-серых - пористых или рыхлых, а также аргиллитов (Северо-Колпаковская-4 - 2238-2260; Северо-Колпаковская-3 - 2190-2197 и др.).

Прослои пористых песчаников, переотложенных, вероятно, с соседних островных участков, имеют линзовидное строение и горизонтальную слоистость. Присутствие грубообломочного материала часто наблюдается в виде пятнистых скоплений, образующих линзовидно-пятнистые текстуры. Среди аргиллитов встречаются черные, хорошо отмученные разности с обильным содержанием углистого материала. Текстурные особенности пород и их вещественный состав обуловлены слабым влиянием морской волновой деятельности, что характерно для фации прибрежных равнин.

Следует иметь в виду, что мощность ковачинской свиты на юге Колпаковского прогиба неполная, поскольку вышележащие глинистые и глинисто-кремнистые осадки кавранской серии (вивентекская и кулувенская свиты) залегают здесь с резким стратиграфическим несогласием [I].

Из анализа условий формирования палеоцен-олигоценовых отложений юга Колпаковского прогиба можно сделать важные для оценки нефтегазоносности подобных прогибов Охотоморской провинции выводы.

1. Для осадочного выполнения краевых и особенно центриклинального окончания Колпаковского прогиба, даже для относительно спокойного позднепалеоцен-олигоценового этапа развития характерны разнообразные фациальные условия и пестрота литологических типов, находящиеся между собой по латерали и вертикали в закономерной соподчиненности, что связано с историей геологического развития бассейна.

2. Близость области сноса и быстрая транспортировка обломочного материала в пределы бассейна при высокой активности гидродинамического режима являлись благоприятными условиями для формирования в прибрежной части бассейна высокоемких песчаных тел. Резкое похолодание климата на границе позднего эоцена-раннего олигоцена, сопровождавшееся высокой тектонической активностью и вулканизмом на Восточной Камчатке, привело к сокращению морского бассейна, что способствовало, в свою очередь, накоплению в его прибрежной части песчаных валов и сохранению их от дальнейшего размыва и переотложения в пределах шельфа.

3. Выполненные исследования позволили уточнить стратиграфическую корреляцию палеогеновых осадков прогиба и подтвердить выделение здесь ковачинской свиты, состав, объем и возраст которой в этом районе не бесспорен.

4. В пределах Охотоморской провинции периферийные участки палеогеновых палеобассейнов, ныне скрытые под чехлом неогеновых осадков, с учетом данных по Колпаковскому прогибу могут быть отнесены к первоочередным объектам на поиск залежей углеводородов.

5. Возможна разработка литологической классификации пород-коллекторов в Охотоморской провинции на основе их генезиса.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Бобылев В.В., Бакун Н.Н. Стратиграфический перерыв в олигоцене Колпаковского прогиба (Западная Камчатка)//Тихоокеанская геология. - 1992. - № 4. - С. 140-144.
  2. Болотникова Т.Н., Болотникова М. Д. Климатостратиграфия и корреляция неогеновых отложений Западного побережья Тихого океана по палинологическим данным//Бюлл. МОИП. Отд. геол. - Т. 68. - Вып. 2. - С. 31-40.
  3. Гладенков Ю.Б. Зоны перехода от океанов к континентам: опыт стратиграфических и палеонтологических исследований//Изв. РАН. Сер. геол. - 1993. - № 9. -С. 14-34.
  4. Очерки тектонического развития Камчатки //Под ред. В.В. Белоусова - М.: Наука, 1987.

ABSTRACT

Conditions of gas bearing Upper Paleocene-Lower Oli-gocene deposits formation are regarded on the materials of Kotpakov trough. Stratigraphic correlation of Paleo-gene deposits is verified and picking out of Kovachin-skaya formation at south-eastern frame of the trough is substantiated. It is. necessary to take under considerations the revealed features of Paleogene Kolpakov pa-leobasin development for working out litho-facies criteria of oil and gas content of Western Kamchatka sedimentary basin and basins of Okhotsk sea provinces.

ЛИТОЛОГО-ФАЦИАЛЬНАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ ВЕРХНЕПАЛЕОЦЕН-НИЖНЕОЛИГОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЮГА КОЛПАКОВСКОГО ПРОГИБА

Фации: 1 - пролювиально-аллювиальные, 2 - аллювиально-лагунные, 3 - прибрежных равнин, 4 - мелководно-морские, 5 - береговых валов и дюн, 6-8 - шельфовые приливно-отливные (6 - верхней, 7 - средней, в - нижней частей шельфа), 9 - относительно глубоководные, неразделенные; границы: 10 - фациального замещения, 11 - фациальные, 12 - литолого-стратиграфические (а - достоверные, б - предполагаемые), 13 - размывов (а - достоверные, б - предполагаемые); названия скважин и их номера: Кш - Кшукская, Н-Кв - Нижне-Квакчинская, Колп - Колпаковская, С-Колп - Северо-Колпаковская