Циклостратиграфический анализ мошаковской свиты тасеевской серии в пределах юго-запада Сибирской платформы

Зуева О.А., Изъюрова Е.С.

РГУ нефти и газа (НИУ) имени

И.М. Губкина

Целью настоящей работы является выявление изохронных уровней осадконакопления в разрезе вендских отложений мошаковской свиты тасеевской серии в пределах юго-западной окраины Сибирской платформы. По результатам циклостратиграфического анализа в отложениях мошаковской свиты выделяется четыре седиментационных циклита, прослеживаемых в пределах всей территории. Три нижних циклита имеют регрессивное строение, а верхние циклиты — регрессивно-трансгрессивное строение, что выражается в закономерной смене в разрезе глинистых, алевро-глинистых, песчаных, сульфатных и карбонатных пород. Породы-коллекторы мошаковской свиты представлены полимиктовыми крупно-, средне-, мелко- и разнозернистыми песчаниками. Они приурочены к верхним частям регрессивных и средней части регрессивно-трансгрессивного циклита.

Введение

В пределах юга Сибирской платформы активно формируются новые центры газодобычи и единая система транспортировки газа. Они должны обеспечить поставки газа потребителям регионов Восточной Сибири и Дальнего Востока на долгосрочную перспективу, а также позволить организовать новый мощный канал экспорта российского газа в страны Азиатско-Тихоокеанского региона. Таким образом, открытие новых и освоение существующих месторождений газа и газоконденсата в пределах юга Сибирской платформы являются актуальными направлениями.
Перспективы газоносности юга Сибирской платформы во многом связаны с вендскими природными резервуарами. Одними из самых перспективных объектов являются отложения тасеевской серии, включающие терригенные отложения мошаковской свиты, широко развитые по периферии Байкитской антеклизы и прилегающей территории зоны Ангарских складок. Несмотря на открытие в них промышленных залежей газа на Абаканском, Имбинском, Ильбокичском месторождениях, степень изученности отложений мошаковской свиты в пределах зоны Ангарских складок и Богучано-Манзинского выступа остается весьма неравномерной и в целом относительно низкой.
Отложения тасеевской серии, включающие терригенные отложения мошаковской свиты, отличает высокая степень геологической неоднородности, которая обусловлена изменчивостью структурно-вещественных и текстурных характеристик слагающих их пород, а также интенсивностью вторичных преобразований.
Объектом настоящих исследований явились вендские отложения мошаковской свиты тасеевской серии в пределах юго-западной окраины Сибирской платформы.
Целью исследований является выявление изохронных уровней осадконакопления в разрезе вендских отложений мошаковской свиты тасеевской серии в пределах юго-западной окраины Сибирской платформы.

Краткая литологическая характеристика продуктивных отложений мошаковской свиты

Изучаемые разрезы мошаковской свиты располагались в пределах Богучано-Манзинского выступа Присаяно-Енисейской синеклизы и структурных поднятий зоны Ангарских складок (рис. 1).
Рис. 1. Схема тектонического районирования исследуемого региона [1]. Условные обозначения: 1 — границы крупнейших структурных элементов; 2 — границы крупных и средних структурных элементов; 3 — границы Енисейской складчатой зоны;
4 — границы рифтогенных структур. Скважины, по которым проводились исследования: Чун 1 (Чунская 1), ВМЗ 1 (Верхнемагзинская 1), СЛЗ 1 (Сользаводская 1), АБК (Абаканские скважины), ИМБ (Имбинские скважины), ИЛБ (Ильбокичские скважины)
Отложения мошаковской свиты тасеевской серии представлены комплексом пестроцветных гравийных, песчаных, алевро-глинистых и смешанных сульфатно-карбонатно-глинистых пород.
Обломочная часть песчаников мошаковской свиты характеризуется полимиктовым составом со значительным содержанием (более 20 %) обломков метаморфических пород. Она представлена обломками кварца (40–55 %), полевых шпатов (10–15 %), слюдистых сланцев (до 10–15 %), кварцитов (до 5–10 %) и эффузивов (1–2 %), чешуйками слюд (обычно 3–5 %, иногда до 10–12 %). Обломки полевых шпатов представлены микроклином, реже ортоклазом и альбитом. Слюды представлены биотитом и мусковитом. Среди акцессорных минералов встречаются циркон, турмалин, рутил, монацит. В некоторых разрезах содержание обломков турмалина достигает 3–5 %. Зерна характеризуются, как правило, низкой и средней степенью окатанности.
Цемент весьма разнообразный, обычно глинистый пленочно-поровый, реже кварцевый регенерационный, железистый пленочно-поровый, сульфатный и карбонатный поровый и базально-поровый, часто коррозионно-поровый. В смешанных породах в равных соотношениях сочетаются сульфатная, карбонатная, глинистая и обломочная составляющие.
На основании проведенных исследований в отложениях мошаковской свиты выделено 13 основных литотипов:
1) песчаники разнозернистые;
2) песчаники крупнозернистые;
3) песчаники среднезернистые;
4) песчаники мелко-среднезернистые;
5) песчаники мелкозернистые;
6) песчаники мелкозернистые алевритистые;
7) алевролиты песчанистые;
8) алевролиты глинистые;
9) аргиллиты песчанистые;
10) аргиллиты алевритистые;
11) доломиты комковато-сгустковые;
12) доломиты микрокристаллические;
13) смешанные сульфатно-карбонатно-
терригенно-глинистые породы.

Закономерности строения разрезов мошаковской свиты. Циклостратиграфический анализ

Большой вклад в изучение строения разрезов мошаковской свиты тасеевской серии внесли
Ю.К. Советов, Н.В. Мельников, Б.Б. Кочнев, О.В. Постникова и др. [2–8].
С целью выявления изохронных уровней осадконакопления в разрезе вендских отложений мошаковской свиты тасеевской серии в пределах зоны Ангарских складок и прилегающих территорий был проведен циклостратиграфический анализ.
Циклостратиграфия — метод, основанный на анализе цикличности осадочных образований.
В отличие от стратиграфии, объектом изучения которой является временное соотношение слоев
и толщ, отличающихся выдержанностью свойств и положением в разрезе земной коры, объектами циклостратиграфии являются сочетания слоев с направленной изменчивостью этих свойств. Основными критериями временного ограничения таких объектов становятся фазы, отвечающие смене тенденций в направленной последовательности залегания слоев (трансгрессивной или регрессивной). «Циклит» — комплекс (система) естественных породных тел, характеризующихся
(в вертикальном разрезе скважины, обнажения и т.д.) направленностью и непрерывностью изменения структурных и вещественных элементов, отражающихся в характере границ
между ними [9].
Основным методическим принципом для выделения циклитов в разрезе осадочного чехла явилось выделение закономерно повторяющихся в разрезе седиментационных единиц по литологическим данным и их увязка с данными ГИС. Это позволило провести обоснованное выделение седиментационных циклитов в скважинах, не охарактеризованных керном, и спрогнозировать изменения литологических характеристик циклитов по площади.
Выделенные по комплексу литолого-геофизических данных седиментационные циклиты были прослежены в пределах всей изучаемой территории и определены закономерности их строения.
Отложения мошаковской свиты представлены переслаиванием пестроцветных гравийно-песчаных, песчаных, алевро-песчаных и алевро-глинистых пород, слагающих 4 седиментационных циклита, прослеживаемых в пределах всей исследуемой территории (рис. 2–4). Цикличность строения обусловлена пульсационным характером движения береговой линии.
Рис. 2. Строение циклитов мошаковской свиты в пределах склона Богучано-Манзинского выступа. Условные обозначения: 1 — песчаники, 2 — алевролиты,
3 — аргиллиты,
4 — смешанные сульфатно-карбонатно-глинистые прослои,
5 — следы роющих организмов,
6 — предполагаемый перерыв в осадконакоплении, 7 — регрессивный циклит, 8 — трансгрессивный циклит
Рис. 3. Строение циклитов мошаковской свиты в пределах центральной части зоны Ангарских складок. Условные обозначения: 1 — песчаники, 2 — алевролиты,
3 — аргиллиты, 4 — смешанные сульфатно-карбонатно-глинистые прослои, 5 — следы роющих организмов, 6 — предполагаемый перерыв в осадконакоплении, 7 — регрессивный циклит, 8 — трансгрессивный циклит
Рис. 4. Строение циклитов мошаковской свиты в пределах северо-восточной части зоны Ангарских складок. Условные обозначения: 1 — песчаники, 2 — алевролиты,
3 — аргиллиты, 4 — смешанные сульфатно-карбонатно-глинистые прослои, 5 — следы роющих организмов, 6 — предполагаемый перерыв в осадконакоплении, 7 — регрессивный циклит, 8 — трансгрессивный циклит
Нижняя часть I седиментационного циклита мошаковской свиты в пределах Чунской площади представлена бурыми глинистыми и алевро-глинистыми отложениями с горизонтальнослоистой текстурой. Выше по разрезу залегают бурые песчаники разно-, крупно-, средне-мелко- и мелкозернистые с косослоистой, наклоннослоистой текстурами и текстурой срезания
слойков (рис. 5а).
В пределах Верхнеманзинской площади I седиментационный циклит в нижней части представлен серо-зелеными глинистыми породами с горизонтальнослоистой и линзовиднослоистой текстурами, которые вверх по разрезу сменяются серо-зелеными линзовидно-волнистослоистыми алевро-глинистыми породами с редкими тонкими прослоями доломитов комковато-сгустковых (рис. 5б).
Нижняя часть I седиментационного циклита мошаковской свиты в пределах Чунской площади представлена бурыми глинистыми и алевро-глинистыми отложениями с горизонтальнослоистой текстурой. Выше по разрезу залегают бурые песчаники разно-, крупно-, средне-мелко- и мелкозернистые с косослоистой, наклоннослоистой текстурами и текстурой срезания
слойков (рис. 5а).
В пределах Верхнеманзинской площади I седиментационный циклит в нижней части представлен серо-зелеными глинистыми породами с горизонтальнослоистой и линзовиднослоистой текстурами, которые вверх по разрезу сменяются серо-зелеными линзовидно-волнистослоистыми алевро-глинистыми породами с редкими тонкими прослоями доломитов комковато-сгустковых (рис. 5б).
В основании I седиментационного циклита мошаковской свиты в пределах Абаканской площади залегают аргиллиты алевритистые бурые горизонтальнослоистые. Вверх по разрезу отмечается частое переслаивание песчаников разно-, крупно-, мелко-средне- и мелкозернистых, песчаников мелкозернистых алевритистых и аргиллитов алевритистых бурых, местами серо-зеленых тонко-полого-волнистослоистых, линзовиднослоистых, в них встречаются редкие линзы ангидрита. Верхняя часть циклита представлена песчаниками бурыми с горизонтальнослоистой и косослоистой текстурами (рис. 5в).
На Имбинской площади I седиментационный циклит мошаковской свиты в основании представлен аргиллитами алевритистыми бурыми, серо-зелеными горизонтальнослоистыми, которые выше по разрезу сменяются переслаиванием песчаников мелкозернистых и аргиллитов алевритистых серых, бурых полого-волнистослоистых, массивных, линзовиднослоистых. В верхней части циклита залегают песчаники мелко-среднезернистые серо-бежевые, серо-зеленые, местами бурые горизонтальнослоистые, полого-волнистослоистые, линзовиднослоистые.
Рис. 5. Текстурные особенности отложений I седиментационного циклита (а — косослоистая текстура (Чунская 1); б — линзовидно-волнистослоистая текстура (Верхнеманзинская 1); в — косослоистая текстура (Абаканская 1); г — линзовиднослоистая текстура (Ильбокичская 3); д — косослоистая текстура (Ильбокичская 6))
Нижняя часть I седиментационного циклита мошаковской свиты в пределах Ильбокичской площади сложена аргиллитами темно-серыми, местами бурыми. Для них характерны массивная, горизонтальнослоистая, тонко-пологоволнистослоистая, прерывистослоистая, линзовиднослоистая текстуры, а также текстура оползания. В этой части циклита отмечаются редкие алевро-песчаные прослои. Вверх по разрезу они переходят в алевролиты глинистые и песчаники бурые, местами серые, неяснослоистые, пятнистые, массивные, горизонтальнослоистые (рис. 5г). В отдельных скважинах встречаются прослои песчаников с косослоистой текстурой (рис. 5д). В них отмечаются линзы ангидрита.
Мощность I седиментационного циклита мошаковской свиты в пределах исследуемого региона изменяется в среднем от 13 до 28 м. В отдельных скважинах его мощность достигает 40 м.
II седиментационный циклит в пределах Чунской площади имеет схожее строение с I циклитом.
В основании циклита залегают бурые горизонтальнослоистые аргиллиты, которые вверх по
разрезу сменяются косослоистыми и горизонтальнослоистыми песчаниками разнозернистыми, крупнозернистыми и мелкозернистыми с тонкими прослоями песчанистых аргиллитов, алевролитистых и глинистых алевролитов (рис. 6а).
Рис. 6. Текстурные особенности отложений II седиментационного циклита (а — косослоистая текстура (Чунская 1); б — первичная тонкая пологоволнистая слоистость (Верхнеманзинская 1);
в — горизонтальнослоистая текстура (Абаканская 1);
г — линзовидно-волнистослоистая текстура (Ильбокичская 3))
В пределах Верхнеманзинской площади II седиментационный циклит в нижней части представлен бурыми аргиллитами алевритистыми с линзовидно-волнистослоистой, тонко-полого-волнистослоистой текстурами, которые выше по разрезу сменяются аргиллитами песчанистыми отложениями с редкими тонкими прослоями песчаников мелкозернистых линзовидно-волнистослоистых (рис. 6б).
II седиментационный циклит в пределах Абаканской площади в нижней части представлен аргиллитами бурыми горизонтальнослоистыми. Выше по разрезу залегают песчаники разно-, мелко-среднезернистые бурые с редкими прослоями аргиллитов. Для них характерны массивная, полого-волнистослоистая, косослоистая текстуры, а также текстура срезания слойков (рис. 6в).
Основание II седиментационного циклита мошаковской свиты в пределах Имбинской площади представлено аргиллитами бурыми, серо-зелеными массивными, неяснослоистыми. В них отмечается интенсивная сульфатизация. Выше по разрезу отмечается частое переслаивание песчаников мелко-средне- и мелкозернистых серых, местами бурых, и аргиллитов песчанистых. Для них характерны косослоистая, наклоннослоистая, горизонтальнослоистая, полого-волнистослоистая, пятнистая и линзовиднослоистая текстуры. В верхней части циклита отмечается интенсивная сульфатизация.
II седиментационный циклит мошаковской свиты в пределах Ильбокичской площади в нижней части представлен аргиллитами песчанистыми бурыми тонко-полого-волнистослоистыми, линзовиднослоистыми, прерывистослоистыми, с текстурами оползания и взмучивания слойков. Верхняя часть циклита представлена песчаниками серыми, местами бежевато-серыми массивными косослоистыми, пятнистыми, линзовидно-волнистослоистыми (рис. 6г).
Мощность II седиментационного циклита мошаковской свиты в пределах исследуемого региона изменяется в среднем от 13 до 35 м. В отдельных скважинах его мощность достигает 45 м.
III седиментационный циклит в пределах Чунской площади в основании представлен бурыми массивными, горизонтальнослоистыми глинистыми отложениями (рис. 7а). Выше по разрезу отмечается переслаивание массивных алевролитов глинистых и аргиллитов алевритистых с редкими тонкими прослоями песчаников мелкозернистых.
В пределах Верхнеманзинской площади III седиментационный циклит представлен линзовидно-волнистослоистыми, тонко-пологоволнистослоистыми аргиллитами алевритистыми и песчанистыми. В верхней части циклита отмечаются прослои аргиллитов алевритистых горизонтальнослоистых и доломитов микрокристаллических с шаровыми и подушечными текстурами (рис. 7б).
Рис. 7. Текстурные особенности отложений III седиментационного циклита (а — массивная текстура (Чунская 1); б — шаровые и подушечные текстуры (Верхнеманзинская 1); в — следы роющих организмов Skolithos (Абаканская 1); г — текстура биотурбации (Ильбокичская 3); д — горизонтальнослоистая текстура (Ильбокичская 6))
В основании III седиментационного циклита в пределах Абаканской площади залегают аргиллиты песчанистые бурые с горизонтальнослоистой текстурой, которые вверх по разрезу постепенно сменяются песчаниками разнозернистыми и мелкозернистыми бурыми наклоннослоистыми. В средней части циклита отмечается прослой алевролитов песчанистых и аргиллитов алевритистых неяснослоистых, горизонтальнослоистых. Верхняя часть циклита представлена частым переслаиванием песчаников разно-, крупно- и среднезернистых и аргиллитов алевритистых темно-бурых, иногда серо-зеленых. В песчаных отложениях часто встречаются следы роющих организмов (рис. 7в). Для этой части циклита характерны массивная, горизонтальнослоистая, полого-волнистослоистая, линзовиднослоистая текстуры.
III седиментационный циклит мошаковской свиты в пределах Имбинской площади представлен переслаиванием аргиллитов алевритистых и алевролитов глинистых бурых, местами серо-зеленых неяснослоистых, тонко-горизонтальнослоистых, массивных с очень редкими тонкими прослоями песчаников мелко-среднезернистых бурых, серо-зеленых массивных. В этом циклите отмечается интенсивная сульфатизация в виде линз и отдельных прослоев.
В основании III седиментационного циклита мошаковской свиты в пределах Ильбокичской площади залегают аргиллиты песчанистые бурые тонко-полого-волнистослоистые со следами роющих организмов. Вверх по разрезу они переходят в алевролиты песчанистые и глинистые, песчаники мелко-среднезернистые и мелкозернистые серые, бежевые (Ильбокичская 3, 5, 7) и бурые (Ильбокичская 6) горизонтальнослоистые (рис. 7г, д). В них отмечается интенсивная сульфатизация.
Мощность III седиментационного циклита мошаковской свиты в пределах исследуемого региона изменяется в среднем от 15 до 35 м.
IV седиментационный циклит в пределах Чунской площади в основании представлен бурыми массивными, горизонтальнослоистыми, линзовидно-волнистослоистыми алевро-глинистыми отложениями. Выше по разрезу залегают бурые горизонтальнослоистые аргиллиты песчанистые и алевритистые с редкими прослоями алевролитов глинистых.
В пределах Верхнеманзинской площади IV седиментационный циклит в нижней части представлен серыми линзовидно-волнистослоистыми аргиллитами алевритистыми с прослоями алевролитов глинистых. В средней части циклита отмечаются тонкие прослои песчаников мелкозернистых алевритистых. Верхняя часть представлена полого-волнистослоистыми алевро-глинистыми отложениями.
IV седиментационный циклит в пределах Абаканской площади в основании представлен аргиллитами бурыми тонко-горизонтальнослоистыми. В средней части циклита встречаются смешанные сульфатно-карбонатно-терригенно-глинистые породы с тонко-горизонтальнослоистыми текстурами. Верхняя часть циклита представлена переслаиванием алевролитов и аргиллитов с линзами ангидритов.
IV седиментационный циклит мошаковской свиты в пределах Имбинской площади представляет собой переслаивание красноцветных песчаников наклоннослоистых, косослоистых и горизонтальнослоистых, алевролитов и аргиллитов красно-бурых горизонтальнослоистых, массивных. В них отмечаются частые линзы и прослои ангидрита серо-розового.
IV седиментационный циклит мошаковской свиты в пределах Ильбокичской площади представлен в основании переслаиванием алевролитов глинистых и аргиллитов алевритистых бурых, местами серых пологоволнистослоистых, горизонтальнослоистых, массивных с тонкими прослоями песчаников разнозернистых. Средняя часть циклита сложена песчаниками разно-, мелко-средне- и мелкозернистыми серыми (Ильбокичская 3, 5, 7) и бурыми (Ильбокичская 6) горизонтальнослоистыми, линзовиднослоистыми с тонкими прослоями аргиллитов алевритистых серых сульфатизированных. В верхней части циклита залегают горизонтальнослоистые аргиллиты.
Мощность IV седиментационного циклита мошаковской свиты в пределах исследуемого региона изменяется в среднем от 8 до 23 м. В отдельных скважинах его мощность достигает 33 м.

Характеристика пород-коллекторов мошаковской свиты

Породы-коллекторы мошаковской свиты тасеевской серии относятся к поровому и порово-трещинному типам. Они представлены полимиктовыми крупно-, средне-, мелко- и разнозернистыми песчаниками. Пустотное пространство в породах-коллекторах мошаковской свиты представлено межзерновыми порами, пустотами выщелачивания обломочной и цементирующей составляющих.
Породы-коллекторы мошаковской свиты приурочены к верхним частям регрессивных и средней части регрессивно-трансгрессивного циклитов.
Они отличаются высокой интенсивностью и разнообразием вторичных преобразований. Вторичные процессы во многом изменили первичную структуру пород и оказали большое влияние на фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов. Наиболее широко проявлены процессы аутигенного минералообразования в пустотном пространстве, гравитационная коррозия обломочных зерен, их пластические деформации, интенсивное трещинообразование, сульфатизация и карбонатизация.
Интенсивность этих процессов в породах-коллекторах по разрезу мошаковской свиты проявляется весьма неоднородно. Регенерация зерен кварца и калиевых полевых шпатов, образование конформных и инкорпорационных контактов наиболее выражено проявляются на склоне Богучано-Манзинского выступа (в скважине Чунская 1) (рис. 8).
Рис. 8. Состав и интенсивность постседиментационных изменений песчаников мошаковской свиты в пределах склона Богучано-Манзинского выступа
Интенсивная сульфатизация и карбонатизация характерны для отложений мошаковской свиты в центральной части зоны Ангарских складок (в скважине Абаканская 1) (рис. 9). А процессы выщелачивания сильнее всего проявлены в северо-восточной части зоны Ангарских складок (в скважине Ильбокичская 3).
Рис. 9. Состав и интенсивность постседиментационных изменений песчаников мошаковской свиты в пределах центральной части зоны Ангарских складок
Зуева О.А., Изъюрова Е.С.

РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия

oa_zueva@mail.ru

Керновый материал по 12 скважинам (общим объемом около 1 200 м);
500 петрографических шлифов; результаты петрофизических исследований (более 350 измерений пористости и проницаемости); данные ГИС по 15 скважинам глубокого бурения, геолого-промысловые данные; фотографии полноразмерного керна по 12 скважинам и его литологическое описание. Комплекс разномасштабных литологических исследований включал в себя исследование текстуры, структуры, минерального состава пород, структуры пустотного пространства пород-коллекторов методами оптической и растровой электронной микроскопии, микрозондового анализа.
Экспериментальные исследования проводились с использованием поляризационного микроскопа Axio Imager A2m Carl Zeiss (Германия) и стереомикроскопа Carl Zeiss Micro Imaging GmbH (Германия); исследования минерального состава литотипов, а также элементного состава пород выполнены с помощью энерго-дисперсионного спектрометра на растровом электронном микроскопе (РЭМ) JEOL JSM-6610LV (Япония) с приставкой для микроанализа OXFORD INSTRUMENTS IE350-IW500-HKL (Великобритания); изучение минерального состава пород было проведено с помощью рентгеновского дифрактометра RIGAKU (XRD) SmartLab (Япония).
Сибирская платформа, венд, тасеевская серия, мошаковская свита,
циклостратиграфический анализ

Зуева О.А., Изъюрова Е.С. Циклостратиграфический анализ мошаковской свиты тасеевской серии в пределах юго-запада Сибирской платформы // Экспозиция Нефть Газ. 2025. № 6. C. 52–58.
DOI: 10.24412/2076-6785-2025-6-52-58
22.09.2025
УДК 551
DOI: 10.24412/2076-6785-2025-6-52-58
Рекомендуемые статьи
© Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
+7 (855) 222-12-84