Еще раз про Баженовскую свиту

Еще раз по поводу Баженовской свиты (далее для краткости БС), которую бурно обсуждали в посте камрада Брекотина https://aftershock.news/?q=node/824596

~~Если ли жизнь на Марсе~~ Есть ли промышленная (и рентабельная) нефть в Баженовской свите – науке об этом неизвестно, ну или почти неизвестно на данный момент.

Хотелось бы остановиться на нескольких спорных вопросах, затронутых в споре с камрадами.

В организациях, работающих по тематике БС, существует своя традиционно сложившаяся терминология, которой обозначают горные породы данной свиты.

Как видно из таблицы, единой терминологии нет.

Поэтому и на утверждение автора исходного поста (и со слов к.г.-м.н. Фомина М.) о «горных пород карбонатно-глинисто-кремнистого состава, уникально обогащенная органическим веществом», и «представляет собой упруго-пластичный коллектор», сделал уточнение, что глины в БС представлены не пластичными глинами, а аргиллитами, которые ни разу не пластичные, а слоистые, и достаточно хрупкие. Хотя, конечно, можно назвать и аргиллит глиной, если не вдаваться в подробности.

2. Об аномальных разрезах Баженовской свиты и механизме их формирования.

Второй момент возник в комментариях Антюра, который утверждал, что

Эти локальные участки называют давно устоявшимся выражением - «Аномальные разрезы БС» (АРБ) и многие считают эти песчаные пласты в БС ачимовского (мелового, нижневаланжинского) возраста, а не юрского, как отложения БС. Об этом есть доклады на научных конференциях и опубликованные работы в научных изданиях (список внизу поста).

На карте ХМАО красные заштрихованные зоны – это АРБ, которые занимают примерно 10% от площади распространения БС (около 100 тыс км² из ~1 млн км².

Далее текст из презентации доклада КогалымНИПИнефть (Лукойл) на конференции ХМАО-2015 (список литературы внизу поста)

Зоны аномальных разрезов баженовской свиты (АРБ) – локальные участки залегания мощных терригенных осадков, расклинивающих битуминозные органо-терригенные осадки баженовской свиты. Они распространены на значительной части территории центральных нефтегазоносных районов Западной Сибири. По клиноформной модели АРБ могут появляться в результате цикличности осадконакопления [1] или за счёт переработки ранее накопившихся протобаженитов подводными оползнями, спровоцированными землетрясениями [2, 3, 4]. В первом случае АРБ слагают ненарушенные осадки, содержащие одновозрастную фауну, во втором – осадки переотложены, деформированы и разновозрастны: бажениты – древнее, а терригенные осадки тела внедрения – моложе. В данной статье рассматривается второй механизм образования АРБ. Принципиальное подтверждение его существования было получено при обработке образца брекчии из АРБ Северо-Конитлорского месторождения [5]: в темно-серых обломках баженитов найдены фораминиферы поздне-волжского возраста, а во вмещающих их светло-серых алевритах обнаружена ранневаланжинская споро-пыльца. На основании этих биостратиграфических данных и комплекса геолого-геофизической информации утверждается [6], что на Северо-Конитлорской площади аномальный разрез баженовской свиты был сформирован в ранневаланжинское время (во время накопления отложений пласта БС₁₀) за счет внедрения в бажениты пульпы подводного оползня на седиментационном склоне бассейна бокового заполнения. Пульпа – водонасыщенная вязко-пластическая масса. Заметим, что по статистике подводных оползней, обнаруженных на современном дне Мирового Океана, западно-сибирские зоны АРБ с уклоном породившего склона порядка 10-20 м/км (~1°) и площадью распространения порядка ста квадратных километров – вполне рядовое явление [7]. Необычным кажется только затекание оползневой пульпы под подстилающие породы – протобажениты с их брекчированием, но оно вполне укладывается в концепцию постседиментационных гравитационных перемещений и деформаций осадков на неустойчивых подводных склонах палеобассейна бокового заполнения [8].

Для обоснования выше описанного механизма формирования АРБ была предложена геомеханическая модель, которая базируется на процессах быстрого постседиментационного гравитационного перемещения осадков. На рисунке 1 отображены основные стадии процесса: а – оползня скольжения, б – оползня вытекания, в – растекания и растрескивания, г – деформаций под неравномерной нагрузкой, д – вторичного внедрения, е – захоронения. Рассмотрим его подробнее.

Оползень скольжения (рис. 1а) провоцируется землетрясением при наличии на седиментационном склоне линзы песков-плывунов, перекрытых прочной глинистой покрышкой. Оползень скольжения, двигаясь вниз по склону, прорывает подачимовские глины и верхние слои баженовской свиты, формируя АРБ. Одним из условий такого развития событий является достаточная толщина перекрывающих глин (10 метров и более). На этих глубинах глины приобретают прочность, достаточную для передачи механического напряжения, необходимого для разрыва пород, также необходимы достаточная сила землетрясения и высота неустойчивого склона. В результате образуется субвертикальная трещина [9, 10, 11], повторяющая в плане контур примыкания глинистой покрышки к подачимовской глине.

Рисунок 1 – Геомеханическая модель формирования АРБ.

Стадии: а – оползня скольжения, б – оползня вытекания, в – растекания и растрескивания,
г – деформаций под неравномерной нагрузкой, д – вторичного внедрения, е – захоронения.

Дайка в аргиллитах, заполненная перетекшим песком перекрывающего пласта (Horton Bluff Formation, Nova Scotia, Canada).

Waldron, J.W.F., Gagnon, J.-F., Recognizing soft-sediment structures in deformed rocks of orogens, Struct. Geol. (2010), doi:10.1016/j.jsg.2010.06.015

На сейсмических разрезах в волновом поле трещина обычно проявляется резким скачком яркой границы отражающего горизонта Б [3, 12]. Такое бывает в случае проникновения трещины на предельную глубину – до нижнебаженовских карбонатно-силицитных слоёв, но так присходит не всегда, поскольку глубина проникновения трещины зависит от локальных особенностей разреза. Если на момент землетрясения внутри разреза протобаженитов где-то уже имелись литифицированные карбонатно-силицитные прослои, то они препятствовали углублению трещины, и от основания отщеплялась только верхняя часть протобаженитов. При этом в волновом поле фиксируется двойное отражение горизонта Б, интенсивность которого зависит от соотношения расщеплённых толщин и сейсмогеологических характеристик разреза.

Фактором, исключающим образование АРБ, является наличие газогидратного цемента в толще протобаженитов, который резко увеличивает прочность породы [13]. Он начинает формироваться при высоте седиментационного палеосклона более 500 м (глубина палеоморя у основания склона около 600 м) при температуре придонных вод 4-5°С [14]. Нежданов А.А. отметил закономерность: порождаемые подводными оползнями «зоны АРБ широко развиты в южной половине Западной Сибири и практически не отмечаются в её северных и арктических районах», где «темпы неокомского осадконакопления были более высокими, чем на юге» [4, 353 с.]. С наших позиций это связано с углублением неокомского палеобассейна на север и наличием там термодинамических условий стабильного гидратообразования в донных осадках.

И еще раз про глубину моря, как утверждалось в статье «300-500 метров». В докладе фигурируют цифры более 500 метров, глубины палеоморя 600 м.

Глубина 300-500 метров – это как раз для формирования зон АРБ, которые занимают только 10% от всей зоны БС.

Пример «ненарушенного» залегания на сейсмических разрезах

Динамика формирования тел внедрения АРБ обломочным (дебрисным) потоком

Обломочное заполнение тел внедрения АРБ накладывает свой отпечаток на перераспределение масс под действием неравномерной нагрузки. Из нагружаемого объёма, в первую очередь, будут отжаты песчано-алевритовые плывуны, более крепкие алеврито-глинистые макровключения остаются на месте, смыкаются друг с другом. В результате геометрия коллекторов внутри АРБ дополнительно усложняется.

Странно, что Антюр «В главном я прав. Гипотеза маргинальная. Пока. Про нее я слышу впервые.» не в курсе про данное направление в теории формирования БС.

несколько слайдов, т.к. текст только в виде сканов (Источник - Временное руководство по подсчету запасов подвижной нефти трещинных и трещинно-поровых коллекторов сланцевого типа (2016 год)

сравнительный КИН по месторождениям сланцев в США

Примечание : Статья приведена в сокращенном виде, т.к. большАя часть интересна только специалистам. Видео к статье к сожалению не нашел, вероятно уже было удалено с сервера. Часть скринов из видео представлена на слайде «Пример моделирования разреза АРБ»

Литература

Курсин С.В., Наумов А.Л., Онищук Т.М. Особенности строения отложений баженовской свиты на площадях Среднего Приобья // Проблемы нефти и газа Тюмени ‑ Вып. 61 – Тюмень, 1984 – 6-9 с.
Микуленко К.И., Острый Г.Б. Оползневые образования в мезозойских отложениях Западно-Сибирской низменности // Литология и полезные ископаемые – 1968 – № 5 – 11-118 с.
Филиппович Ю.В. Типы и механизмы формирования аномальных разрезов баженовского горизонта и ачимовской толщи // Вестник недропользователя ХМАО – Ханты-Мансийск, 1999 – №4 – 30-34 с.
Нежданов А.А. Геолого-геофизический анализ строения нефтегазоносных отложений Западной Сибири для целей прогноза и картирования неантиклинальных ловушек и залежей УВ. диссертация на соискание учёной степени доктора геолого-минералогических наук. ТюмГНГУ – Тюмень, 2004 – 458 с.
Брадучан Ю.В., Комиссаренко В.К., Глушко Н.К. и др. О возрасте отложений аномальных разрезов пограничных слоев юры и мела по скважинам Северо-Конитлорского месторождения // Вестник недропользователя ХМАО. – Тюмень, 2005 – Вып. 16.
Гришкевич В.Ф., Касаткин В.Е., Кулагина С.Ф., Предеин С.А., Теплоухова И.А. Хафизов Ф.З. Опыт геолого-геофизического моделирования «аномальных» разрезов баженовской свиты // Геофизика, №2 ‑ 2006 – 23-27 с.
Submarine Landslides: Selected Study in the U.S. Exclusive Economic Zone. Edited by W.C. Schwab, Y.J. Lee and D.C. Twichell. U.S. Geological Survey bulletin, 2002.
Деев Е.В., Зольников И.Д., Староверов В.Н. Отражение быстрых геологических процессов в отложениях и текстурах (на примере разновозрастных комплексов Северной Евразии) // Литосфера – 2012 – №6 – 14-36 с.
Blaccini E., de Boer W., Hurst A., Huuse M., Vigorito M., Templeton G. Sand injectites // Oilfield Review ‑ 2008, Summer ‑ 34-49 p.
Гладков А.С., Лунина О.В. Сейсмиты юга Восточной Сибири: проблемы и перспективы изучения // Геодинамика и тектонофизика – 2010 – т. 1 – № 3 – 249-272 с.
Waldron J.W.F., Gagnon J.-F. Recognizing soft-sediment structures in deformed rocks of orogens // Struct. Geol (2010), doi:10.1016/j.jsg. – 2010.06.015.
Корнев В.А. Прогнозирование объектов для поисков углеводородного сырья по сейсмогеологическим данным (на примере осадочного чехла Западной Сибири). Тюмень, 2000 – 374 с.
Yun T.S., Santamarina J.C., Ruppel C. Mechanical properties of sand, silt, and clay containing tetrahydrofuran hydrate // JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH ‑ v. 112, B04106, doi:10.1029/2006JB004484 – 2007.
Гришкевич В.Ф. Аномальные разрезы баженовской свиты: модель образования и проблемы геометризации // Deep Subsoil and Science Horizons – Tyumen, 2015 – EAGE, DOI: 10.3997/2214-4609.201412065.
Брадучан Ю.В., Гурари Ф.Г., Захаров В.А. и др. Баженовский горизонт Западной Сибири (стратиграфия, палеогеография, экосистема, нефтегазоносность) – Новосибирск, Наука ‑ 1986 – 216 с.
Leipe T., Tauber F., Vallius H., Virtasalo J., Uscinowicz s., Kowalski N., Hille S., Lindgren S., Myllyvirta T. Particulate organic carbon (HJC) in surface sediments of the Baltic Sea // Geo-Mar Lett. – 2011 ‑ v. 31 ‑ 175-188 p.
Thieβen O. Bacterial Methane Formation and Distribution in Marine Environments:Case Studies from Arkona Basin (Western Baltic Sea) and Hotspots in the Central South Pacific // Dissertation ‑ Kiel, 2005 ‑ 146 p.
Гришкевич В. Ф., Лагутина С. В., Панина Е. В. Геомеханика образования аномальных разрезов баженовской свиты оползневого типа // Геология морей и океанов. Материалы XXI Международной научной конференции (Школы) по морской геологии – М., 2015 – т. V ‑ 76-80 с.
Зверев К.В., Казаненков В.А. Седиментогенез отложений ачимовской толщи Северного Приобья // Геология и геофизика – 2001 – Т. 42 – №4 – 617-630 с.
Kenter J., Schlager W. A comparison of shear strength in calcareous and siliciclastic marine sediments // MARINE GEOLOGY ‑ JULY 1989 ‑ http://www.researchgate.net/publication/248460325.
Атлас «Геологическое строение и нефтегазоносность неокомского комплекса Ханты-Мансийского автономного округа ‑ Югры», ГП ХМАО «НАЦ РН им. Шпильмана» – Ханты-Мансийск, 2007.

Еще раз про Баженовскую свиту

Литология, механизм формирования аномальных разрезов, КИН сланцев.

Прежде всего, о литологии – о породах, слагающих БС.

2. Об аномальных разрезах Баженовской свиты и механизме их формирования.