ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КЛИНОФОРМНОГО АЧИМОВСКОГО КОМПЛЕКСА (УРЕНГОЙСКИЙ РАЙОН)

Афонин И.В.  

В последние годы в Западной Сибири для сохранения и увеличения уровней добычи нефти и газа ведутся попытки вовлечения в эксплуатацию новых геологических объектов с неантиклинальным типом ловушек. Для данного региона одним из таких потенциально перспективных объектов является клиноформный комплекс неокома. С точки зрения стратиграфического положения данные отложения залегают в основании неокома в виде кулисообразных линзовидных тел субмеридионального простирания в стратиграфически скользящем диапазоне от берриаса на восток до нижнего готеррива на западе. Они характеризуются весьма сложным строением и взаимоотношениями как с вмещающими породами так и непосредственно внутри комплекса, это связано с условиями их образования. Существует множество моде-лей, однако среди всего разнообразия можно выделить три основные: дельтовую, мегакосослоистую и катастрофическую.

Анализ дельтовой модели наиболее детально рассмотрен Ю.Н. Карогодиным, С.В. Ершовым и В.С. Сафоновым. Они считают, что «отложения неокомского продуктивного комплекса представляют собой осадки аллювиально-дельтовой равнины, авандельты и продельты, образовавшиеся в результате ритмичного бокового наращивания клиноформ». Авторы мегакосослоистой модели (М.М. Биншток, Ю.В. Брадучан, О.М. Мкртчян, и многие другие) считают, что в берриас-валанжине Западно-Сибирский морской бассейн представлял собой некомпенсированную впадину, в течение длительного времени заполнявшуюся обломочным материалом в процессе ритмично-поступательного движения шельфа к центру бассейна. Клиноформы сформировались благодаря продвижению береговой линии на запад, в результате заполнения бассейна осадками. По мнению Ф.Г. Гурари многими исследователями недооценивается роль климата в истории формирования осадочных толщ, клиноформы могли образоваться благодаря катастрофическим процессам. Лавинообразное поступление обломочного материала могли вызвать землетрясения, ливни, тайфуны. Такие процессы происходили редко, но они размывали и выносили в море огромное количество осадочного материала [Бородкин,2010].
В связи со сложностью строения на данный момент остро стоит проблематика расчленения данных образований. Основными методами являются био- и сейсмост-ратиграфический, однако они не всегда позволяют провести корреляцию толщ из-за отсутствия фауны в отложениях, разобщенной сети разведочных скважин и сложности интерпретации полученных данных. Поэтому для поиска реперных индикаторов были предложены методы литогеохимии.

Объект изучения.
В качестве объекта изучения выбрана ачимовская толща Уренгойского рай-она, из которой были отобраны аргиллиты и алевролиты, разделяющие пласты пес-чаников Ач-БУ9, АЧ-БУ10, Ач2-БУ11, Ач-БУ12, Ач1-БУ12, Ач3-БУ12.
Изучаемые отложения стратиграфически соответствуют сортымской свите, которая подстилается баженовской свитой, представленной аномальнобитуминозными аргиллитами и имеет следующее строение: в основании залегает подачимов-ская толща, сложенная конденсированным комплексом аргиллитоподобных тонкослоистых и слабобитуминозных темно-серых глин. Выше по разрезу непосредственно залегает ачимовская толща, представляющая собой линзовидные, местами с интер-кластами серые песчаники часто известковистые с прослоями аргиллитоподобных линз. Она перекрывается толщей 3 (надачимовской), состоящей из аргиллитоподобных, алевритистых, реже тонкоотмученных глин с пластами серых песчаников и алевролитов. Венчает разрез толща 4, представляющая собой пологое кулисообраз-ное переславивание аргиллитоподобных глин и песчаников [Конторович,2000].

Методы исследования и методология
Геохимические особенности этих пород изучены на основании 52 определе-ний содержаний петрогенных окислов, методом РФА и микроэлементного состава, с помощью ICP-MS, исследования проводились в ЦКП «Аналитический центр геохи-мии природных систем» ТГУ. При литогеохимической типизации этих пород при-менялись гидролизатный (ГМ), титановый (ТМ), фемический (ФМ), алюмокремниевый (АМ) модули, нормированная щелочность (НКМ), геохимические коэффициен-ты, характеризующие фациальные обстановки седиментации -La/Y, Fe/Mn; климат-∑Ce/∑Y, 1/ТМ; обстановки осадкообразования - Sr/Ba, Ce/Ce*, Eu/Eu*; серия дискриминационных диаграмм: ФМ-НКМ, позволяющая систематизировать глинистые породы, LREE-MREE-10*HREE, характеризующая определенные обстановки осадконакопления, Th-Hf-Co и La-Th-Sc, уточняющие вещественные составы отложений [Маслов,2005; Шатров, 2008].

Результаты изучения

На основании проведенных исследований изученные породы были подразделены на две геохимические группы. К первой относятся аргиллиты и алевролиты пластов Ач2-БУ11 и Ач-БУ12, для которых характерен низкий уровень накопления РЗЭ (102-195  и 178-206 г/т соответственно) при вариациях La/Yb от 10 до 14, повышенные значения Eu/Eu* (0,53-0,66), низкие показатели Ce/Ce* (0,90-1,07), с локальными скачками до 1,23-1,24. Данные показатели подчеркивают глубоководный режим формирования этих осадков.
Ко второй группе относятся пласты Ач1-БУ12, Ач3-БУ12, Ач-БУ9 и Ач-БУ10, которые отличаются более высоким уровнем концентрации РЗЭ (154-293 г/т), на фоне возрастания отношений Ce/Ce* (1,08-1,58), La/Yb (10,1-24,07) и понижения зна-чений Eu/Eu* (0,43-0,59). При этом вертикальные вариации показателей Fe/Mn, Sr/Ba в разрезах пластов Ач1-БУ12 и Ач3-БУ12 фиксируют возрастание палеосолености бассейна (Sr/Ba 0,44-0,56) и роли хемогенного осадконакопления (Fe/Mn 90-140) на верхних гипсометрических уровнях. Это свидетельствует о прогрессивном режиме седиментогенеза. Для пластов Ач-БУ9 и Ач-БУ10 устанавливается обратная зависи-мость, где значения Sr/Ba (0,33-0,40) и Fe/Mn (100-130) в верхних горизонтах пре-вышают данные показатели подстилающих толщ (Sr/Ba=0,25-0,44 и Fe/Mn =94-139 с аномальным скачком значения до 172 в основании разреза), что подчеркивает рег-рессивный режим их образования.
Полученные результаты также подтверждаются диаграммой LREE-MREE-10*HREE, на которой четко обособляется рой точек, соответствующих пластам Ач2-БУ11 и Ач-БУ12, в области глубоководных образований, а другие толщи образуют регрессивный и трансгрессивный тренды.
Для восстановления палеоклиматических условий в качестве основного гео-химического индикатора было применено отношение ∑Ce/∑Y, которое характеризуется следующими значениями: <2,5- аридный климат, 2,5-4,0- семиаридный-семигумидный, >4,0- гумидный. В связи с этим исследуемые отложения были разделены на две группы: к первой были отнесены пласты Ач-БУ9, Ач-БУ10 и Ач1-БУ12, Ач3-БУ12 со значениями коэффициента ∑Ce/∑Y 2,67-5,15, что позволяет сделать вывод о преобладающем значении гумидного климата. Ко второй группе были отне-сены пласты Ач2-БУ11, Ач-БУ12, характеризующиеся небольшими вариациями от-ношения в интервале 3,28-4,10, характеризующего семиаридные-семигумидные условия образования. Данная интерпретация согласуется с изменениями величины ко-эффициента 1/ТМ/ [Маслов,2005,Юдович,2000]
Помимо этого была проведена систематика исследуемых проб на основании диаграммы ФМ-НКМ. Результатом интерпретации является группировка пластов по их минеральному составу, которая также находит свое отражение в термограммах. Ач-БУ10 соответствует гидрослюдистой разновидности, Ач-БУ9, Ач1-БУ12 и Ач3-БУ12 – «двухкомпонентная смесь хлорит-гидрослюда», Ач2-БУ11 и Ач-БУ12- «трехкомпонентной смесь хлорит-монтмориллонит-гидрослюда» [Юдович, 2000].

Заключение
Таким образом, проведенные исследования позволяют определить полиген-ный режим развития клиноформных комплексов ачимовской толщи, для которого устанавливается последовательная смена северо-западной трансгрессии (Ач1-БУ12, Ач3-БУ12), глубоководной седиментации (Ач2-БУ11 и Ач-БУ12) и последующей юго-восточной регрессии морского бассейна (Ач-БУ9, Ач-БУ10).
Выявленные палеоклиматические особенности исследуемых толщ, по всей вероятности объясняются опусканием бассейна и, следовательно, не изменениями самого климата, а изменениями температурного режима седиментации за счет увеличения глубины бассейна, который фиксируется геохимическими индикаторами.
Данные фациальные реконструкции можно использовать при расчленении разреза толщи, по крайней мере, на серии пластов.

Работа выполнена при поддержке ФЦП «Кадры».

Список литературы:

1. Бородкин В.Н. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности ачимовской толщи севера Западной Сибири. Н.: СО РАН.- 2010.- С.137.
2. Балашов Ю.В. Геохимия редкоземельных элементов. М.: Наука. 1981.- С.278.
3. Конторович А.Э. Геология и полезные ископаемые России. Западная Сибирь. СПб.:ВСЕГЕИ, 2000.- Т. 2. – С. 477.
4. Маслов А. В. Осадочные породы: методы изучения и интерпретации полученных данных. Учебное пособие. – Екатеринбург: Изд-во УГГУ. -2005. – С. 289.
5. Шатров В. А., Войцеховский Г. В. Микроэлементы в осадочных породах кубойской свиты девона как индикаторы седиментации в обстановках пассивных окраин// Вестник ВГУ. Гео-логия.-2008.-№1.- С. 20-28.
6. Юдович Я. Э., Кетрис М.П. Основы литогеохимии. Спб.:Наука.-2000.-С. 479.

Файл с полным текстом: Афонин И.В.