Развитие тектонического бассейна Западной Сибири в мезозойскую эру и в третичном периоде: палеогеография и стратиграфия
Продолжая тему статьи в последнем издании журнала ROGTEC, мы рассмотрим отложения позднего юрского периода и неокомский надъярус
Отложения позднего юрского периода, которые залегают с размывом поверх среднеюрского отдела в некоторых районах Западной Сибири, имеют мощность более 500 м в северной части бассейна и в районе Хатанги к северо-востоку. В ту эпоху моря Арктического бассейна проникли на юг до 54° N. Большая часть бассейна характеризуется терригенными отложениями на мелководном и глубоководном шельфах (Рис. I.3.9). Образование глинистых и – местами – горючих сланцев началось в районах наиболее быстрого оседания в центральной и западной частях бассейна, которые соответствуют абалакской свите и ее латеральному эквиваленту — васюганской свите. Морские глауконитовые шельфовые песчаники и сланцы с содержанием аммонитов накапливались вдоль восточного и западного флангов бассейна; при этом континентальные речно-дельтовые отложения и глинистые красные песчаники в направлении к морю переходят в шельфовые сланцы и песчаники на юго-восточной и южной границах. Местами отмечаются пласты конгломератов и известняков, особенно в северо-восточной части бассейна.
Позднеюрский разрез под баженовской свитой титонского яруса в самом общем случае может быть разделен на две части: нижняя часть, слагаемая береговыми мелководными отложениями келловейского и оксфордского ярусов, и верхнюю часть, представленную в основном морскими песками и глинами кимериджского яруса, относящимися к верхней подсвите сиговской свиты. В то же время фациальная изменчивость достаточно велика и отдельные разрезы отличаются от предложенного упрощенного образца (Рис. I.3.3 и I.3.4).
В северо-восточной части бассейна отложения келловейско-позднеоксфордского яруса образуют васюганскую свиту и ее латеральный эквивалент — наунакскую свиту. К васюганской свите относятся мощные песчаные и глинистые пласты центральной части Западной Сибири. Нижневасюганская подсвита относится к позднекелловейско-раннеоксфордскому ярусу и образована в основном уплотненными черными и темно-серыми глинами с битуминозными пластами толщиной 2–3 см. Встречаются тонкие пласты серого кварц-полевошпатового и кварц-глауконитового песчаника и алеврита с прерывистой линзовидной слоистостью. Отложения локально известковистые, с отдельными пластами аргиллитового известняка. На поверхностях напластования встречаются карбонатные породы. По направлению к основанию увеличивается содержание песка и ила; встречаются углистые породы и окаменевшие фрагменты древесной растительности.
На востоке нижневасюганская подсвита переходит в наунакскую свиту, которая сформировалась в условиях периодически затопляемых морем прибрежных и аллювиальных равнин и мелководного шельфа, которые с востока и юго-востока примыкают к аккумулятивной равнине с речной сетью. Пески и ил представляют собой дельтовые отложения, включающие также береговые барьеры и бары, приливные заводи и пляжные пески. Различные песчаные горизонты обнаруживаются в обособленных зонах, а проницаемые пласты (горизонт JuV1) образуют зоны, простирающиеся с севера на юг и располагающиеся по отношению друг к другу уступами, ориентированными с запада на восток.
Сиговская свита, или нижнемарьяновская подсвита, сформировалась с восточной стороны бассейна в кимериджском ярусе. На западе верхнесиговская подсвита переходит в преимущественно глинистую сукцессию георгиевской свиты, характеризующуюся глауконитовыми и сидеритово-марганцево-известковыми образованиями, а затем перетекает в верхнюю часть абалакской свиты. Последняя в предуральской зоне, в пределах локально выклинивающейся области кимериджского яруса, представлена верхом нижней подсвиты даниловской свиты. (Рис. I.3.4).
В верхней части юрского разреза находится высокобитуминозная баженовская свита, простирающаяся на значительной части территории бассейна и переходящая вблизи его границ в тонкие пласты отложений шельфового песчаника и сланца (Рис. I.3.12). Баженовская свита образует наиболее важную материнскую породу ЗСБ. Об этом более подробно сказано в параграфе II.3.1.2.
Приток терригенного осадка в то время был небольшим, и бассейн стал полунекомпенсированным, особенно в центральной и западной его частях. Примерно на границе юрского и мелового периодов произошло поднятие краев бассейна – возможно, в результате “ларамидного” складкообразования на восточном фланге Сибирского кратона. Подъем и локальная эрозия особо четко проявляются в районе Хатанги и на юге полуострова Ямал. Таким образом, южная часть бассейна в районе примерно 68° N была в то время, по всей вероятности, обособлена с образованием суббассейна с особо благоприятными условиями для накопления органического вещества. Регрессия моря в конце юрского периода, скорее всего, способствовала дальнейшему обособлению южной части бассейна. В то же время, вероятно, стали проявляться наиболее возвышенные участки бассейна. Данные геофизической разведки указывают на наличие эрозионных несогласий верхней юры в пределах крупных структур северной части бассейна. Присутствие высокобитуминозных сланцев в баженовской свите на полуострове Ямал – и, возможно, в Южно-Kарском суббассейне – скорее всего, является свидетельством дальнейшего ограничения циркуляции бассейна, вызванного наличием Северного Сибирского силла.
I.3.3 Меловой период
I.3.3.1 Неоком
На протяжении мелового периода ЗСБ сохранял связь с Арктическим бассейном, за исключением непродолжительных периодов, когда он мог быть полностью или частично отрезан ввиду наличия Северного Сибирского силла. Количество и скорость образования терригенных отложений в ту эпоху увеличились из-за быстрого подъема границ бассейна. Изменение климата с увеличением количества осадков также могло способствовать росту доли крупнозернистых обломочных пород.
На рисунках I.3.13, I.3.14 и I.3.15 показана палеогеография берриасс-валанжинского, готеривского и барремского ярусов соответственно. Мощность неокома составляет более 1500 м на северо-востоке бассейна, примерно 1000 м в центре и, как правило, не более 500 м на границах. Общий характер осадкообразования берриасс-готеривского яруса можно описать следующим образом: (1) морские отложения битуминозных и серых сланцев в наиболее быстро оседающей части бассейна (Ханты-Мансийская впадина); (2) морские шельфовые песчаные и глинистые отложения вдоль широкого пояса, протянувшегося с севера на юг к востоку от впадины; (3) песчаные и глинистые отложения прибрежных равнин в центре восточного фланга бассейна и (4) континентальные глинистые красные песчаники вдоль границ бассейна на юго-востоке, распространившиеся в ширину по всему неокомскому надъярусу. Сравнительно узкая зона песчаных и глинистых фаций мелководья и прибрежных равнин также обнаруживается вдоль западной границы бассейна, смежной с Уральской возвышенностью.
Из наиболее протяженных стратиграфических подразделений можно выделить мегионскую (берриасский и большая часть валанжинского яруса) и вартовскую (поздний валанжинский, готеривский и барремский ярусы) свиты, а также их латеральные эквиваленты (Рис. I.3.3). Морское осадкообразование в течение периода формирования готеривского и барремского ярусов по мере развития регрессии в позднем неокоме все больше ограничивалось глубинными зонами бассейна. В то время в южной и юго-восточной частях бассейна стали преобладать глинистые красные песчаники, а на западном фланге доминировали прибрежно-равнинные углистые пески, алевритовые и сланцевые отложения. Ближе к баррему морское осадкообразование было до некоторой степени ограничено Ханты-Мансийской впадиной, а Восточно-Сибирское море было почти изолировано от Арктического бассейна.
В результате взаимодействия процессов постоянного оседания дна бассейна, устойчивого притока отложений с востока и юго-востока, а также повторяющихся циклов морской трансгрессии и регрессии продвижение на запад песчаных морских клиноформ в ходе регрессивных фаз периодически сменялось трансгрессивным перекрытием этих клиноформ морскими сланцами, иногда сопровождающимся формированием фаций материнских пород. В результате взаимопроникновения клиноформных резервуаров и морских сланцев, перекрывающих баженовскую метеринскую породу, возникли условия формирования самой богатой углеводородной системы в бассейне и одной из богатейших систем в мире. Клиноформы также продвинулись, хотя и в значительно меньшей степени, с западной – уральской – границы бассейна. Эта система подробно рассмотрена в параграфе, посвященном нефтегазовой геологии неокома (Параграф II.4.1).
