Стратификация осадочного чехла шельфа моря Лаптевых и обстановки осадконакопления

МАЛЫШЕВ Н.А., ОБМЕТКО В.В., БОРОДУЛИН А.А., БАРИНОВА Е.М., ИХСАНОВ Б.И.
ОАО «НК «Роснефть», Россия

Данная работа основана на обобщении значительного количества геолого-геофизического материала, в том числе результатов переинтерпретации более 17000 пог.км сейсмических профилей МАГЭ, СМНГ и BGR 1989-2005 г.г.

На временных разрезах авторами прослежено 6 отражающих горизонтов (LS1-6), связанных с основными перерывами в осадконакоплении в регионе, выполнена их стратификация на основе реконструкции истории развития региона с учетом эвстатических колебаний уровня моря, перерывов в осадконакоплении, установленных в обнажениях и в разрезах скважин в обрамлении бассейна, анализа толщин, а также существенно уточнены палеогеографические реконструкции.

В отношении стратификации осадочного чехла моря Лаптевых не существует единой точки зрения.

И если по восточной части шельфа взгляды у большинства исследователей достаточно близки, то по западной части они кардинально различаются. В общих чертах точки зрения на стратификацию западной (большей) части моря Лаптевых можно объединить в две основные группы:

1) фундамент моря Лаптевых сложен верхоянским комплексом, а осадочный чехол представлен позднемеловыми(?)-кайнозойскими породами;

2) в западной части моря Лаптевых, находящейся на продолжении Сибирской платформы, фундамент сложен раннепротерозойскими породами, а осадочный чехол начинается с верхнего рифея.

Эти варианты стратификации разреза не вполне удовлетворяют по следующим условиям:

- стратификация фундамента в западной части Лаптевоморского шельфа как верхоянского комплекса затруднительна, так как ниже подошвы синрифтового комплекса Омолойско-Усть-Ленской рифтовой системы по результатам интерпретации авторов выделяется сейсмокомплекс с толщинами до 8,5 км. Этот комплекс в волновом поле характеризуется довольно протяженными регулярными отражениями, не характерными для акустического фундамента, и имеет значительное площадное распространение. Депоцентр осадконакопления при формировании данного комплекса существенно смещен в западном направлении относительно более молодой рифтовой системы моря Лаптевых;

- анализ толщин не позволяет сопоставить этот сейсмокомплекс с позднерифей-раннемеловыми отложениями, так как толщина последних в южном обрамлении моря Лаптевых уже составляет более 11 км и увеличивается в направлении акватории.

В этой связи авторами предложен следующий вариант стратификации отражающих горизонтов. За кровлю акустического фундамента в западной части Лаптевоморского бассейна принята поверхность наиболее ярко проявившегося в регионе предпермского несогласия, зафиксированного в обнажениях и разрезах скважин на южном обрамлении акватории. На схематической палеогеологической карте на начало пермского периода видно, что размывом затронуты отложения от протерозоя до карбона. В пределах суши выделяется крупная валообразная зона с максимальными амплитудами размыва допермских отложений [2]. На шельфе моря Лаптевых нами прослежено ее северное продолжение (профиль BGR9703 и др.) в виде крупной конседиментационной структуры.

Косвенным подтверждением предпермского возраста этого несогласия является резкий скачок интервальных скоростей на его границе от 4000-4200 м/с, характерных для терригенно-карбонатных пород до 4800-5600 м/с, более характерных для карбонатного разреза.

Нижележащие рифейско-каменноугольные преимущественно карбонатные отложения с учетом предсеноманского аплифта и размыва пород, величина которого на палеоподнятиях с учетом анализа толщин достигает 3 км, были погружены на большие глубины, значительно литифицированы и в настоящее время входят в состав фундамента.

Таким образом, по характеру волновой картины и анализу толщин, в западной части Лаптевоморского шельфа нами выделяется пермско-нижнемеловой перикратонный комплекс. Исходя из реконструкции истории развития региона, его формирование проходило в пределах северной пассивной окраины Сибирского кратона.

На Новосибирских островах, в Верхоянской складчатой системе и, по всей видимости, в восточной части моря Лаптевых (за разломом Лазарева) доаптские породы значительно литифицированы, кливажированы и входят в состав фундамента. Формирование этого комплекса связывается с завершающим этапом верхоянской складчатости и закрытием Южно-Анюйского палеоокеана с последующим заложением Бельковско-Святоносовской зоны грабенообразных прогибов. Возраст складчатости датируется началом раннего мела [1]. Таким образом, в восточной части Лаптевоморского бассейна нами предполагается апт-кайнозойский возраст осадочного чехла.

Для отложений пермско-раннемелового перикратонного комплекса (LS1-LS2) с учетом предшествующих палеогеографических построений, сейсмических данных, материалов бурения и биостратиграфических исследований были уточнены обстановки осадконакопления. В связи с отсутствием пермско-раннемелового комплекса на временных разрезах в северной части моря Лаптевых, здесь прогнозируется наличие северного источника сноса в пермско-раннемеловое время (Арктида). Основная трансгресиия моря, по всей видимости, происходила с юго-востока – со стороны Южно-Анюйского палеоокеана. Для пермских отложений на большей части Лаптевоморского шельфа прогнозируется преимущественное развитие прибрежно- и мелководно-морских терригенных отложений.

Триасовый период знаменует собой трансгрессивный этап и на большей части бассейна в отложениях триаса ожидается развитие мелководных и глубоководных терригенно-карбонатных отложений с преобладанием депрессионных фаций. С юрского времени начинается обмеление бассейна осадконакопления, сопровождавшееся несколькими этапами трансгрессии моря, которое заканчивается в позднемеловое время повсеместным формированием континентальных отложений.

Вышезалегающие отложения, судя по поведению толщин, подразделяются на два крупных комплекса – синрифтовый (LS2- LS4) и пострифтовый (LS5-дно моря). Отражающий горизонт LS2, соответствующий подошве синрифтового комплекса, связывается нами с предсеноманским перерывом и предрифтовым вздыманием региона. В пользу позднемелового возраста заложения рифтовой системы моря Лаптевых свидетельствуют проявления основного магматизма на Новосибирских островах и в Момском рифте [1, 3].

Выше отражающего горизонта LS3 на временных разрезах выделяются склоновые клиноформы, что знаменует собой раскрытие Евразийского бассейна. Судя по уверенной датировке магнитных аномалий, его раскрытие началось 58 млн. лет назад. Соответственно, несогласие в подошве этого комплекса не может быть моложе этого возраста. В этой связи отражающий горизонт LS3 сопоставляется с региональным предпозднепалеоценовым перерывом, установленным в обнажениях и разрезов скважин на всем обрамлении моря Лаптевых.

Самый верхний отражающий горизонт LS6 внутри пострифтового комплекса представляет собой наиболее молодое и ярко выраженное несогласие и уверенно сопоставляется с последней эоплейстоценовой регрессией моря. Соответственно, залегающие между предпозднепалеоценовым и эоплейстоценовым несогласиями отражающие горизонты, по аналогии с региональными перерывами, установленными на всем обрамлении моря Лаптевых, стратифицируются как раннеолигоценовое (LS4, внутри синрифтового комплекса) и предсреднемиоценовое (LS5, подошва пострифтового комплекса) несогласия.

Для отложений синрифтового и нижней части пострифтового комплексов с учетом источников сноса, зафиксированных в обрамлении моря Лаптевых, и типовых характеристик волнового поля [4] нами был выполнен сейсмофациальный анализ. Проведенный в дальнейшем динамический анализ показал довольно неплохую сходимость с результатами сейсмофациального анализа. Построенные карты максимальных положительных амплитуд позволили уточнить границы различных сейсмофациальных зон в местах их неуверенного прослеживания.

Позднемеловая эпоха знаменует собой начало континентального рифтогенеза и для этого интервала разреза характерно повсеместное развитие континентальных фаций. В среднепалеоценовое время происходит заложение океанического бассейна. Начиная с этого интервала разреза и выше, на сейсмопрофилях прослежены области преимущественного развития континентальных, дельтовых, мелководно-морских, склоновых и глубоководных отложений.

С позднего палеоцена и по настоящее время в регионе происходит постепенная трансгрессия моря. Наибольшее влияние на развитие дельтово-волноприбойных отложений оказывала р. Лена. В позднепалеоцен-раннемиоценовый период основную массу терригенного материала она сгружала в депоцентр Усть-Ленского рифтового прогиба и, соответственно, имела северо-северо-западную ориентировку. Начиная со среднего миоцена происходит существенное сокращение площади дельтовых фаций и разворот дельты в северо-восточном направлении, что, вероятно, связано с уменьшением прогибания в Усть-Ленском рифтовом прогибе и активным прогибанием в Омолойском.

Таким образом, результаты наших исследований позволили уточнить стратиграфический диапазон разреза осадочного чехла западной части Лаптевоморского шельфа и представления об условиях формирования осадочного выполнения на шельфе моря Лаптевых.

Литература
Дорофеев В.К., Благовещенский М.Г., Смирнов А.Н., Ушаков В.И. Новосибирские острова: Геологическое строение и минерагения. С.-П., ВНИИГиМРМО, 1999.
Микуленко К.И., Ситников В.С., Тимиршин К.В., Булгакова М.Д. Эволюция структуры и условий нефтегазообразования осадочных бассейнов Якутии. Якутск, ЯНЦ СО РАН, 1995. 180 с.
Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия)/ Под ред. Парфенова Л.М.,. Кузьмина М.И. М., МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. 571 с.
Шерифф Р., Гелдарт Л. Сейсморазведка. В двух томах. Том 2. М., «Мир», 1987. с.253-257.

Нефть и газ арктического шельфа-2008: материалы конференции