Находки микробиолитов

Бумагина В.А., Мартынюк Е.В., Чертина К.Н.


Тюменский нефтяной

научный центр

В работе рассмотрены отложения баженовской свиты центральной части Западной Сибири. Впервые в Приобском нефтегазоносном районе в отложениях зафиксированы автохтонные карбонатные прослои микробиальной природы.
С целью установления структурных особенностей и подтверждения генезиса карбонатных пород изучены литолого-петрографические характеристики и выполнена привязка в разрезе свиты. Биогенные карбонаты баженовского горизонта уникальны для мезозоя и указывают на формирование пород в относительно мелководных морских условиях.
Введение
Исследованием карбонатных пород баженовской свиты занимались многие ученые [1, 3–7, 9, 13]. Немало публикаций посвящено изучению разреза баженовского горизонта, продуктивность которого связывают с карбонатными или кремневыми породами, имеющими подчиненное значение и невыдержанность по вертикали и латерали. Установлено, что карбонатное минерало-образование баженовской свиты имеет первичную биогенную (седиментационно-диагенетическую) и вторичную (катагенетическую) природу.
Появление новой керновой информации хорошего качества в Центре исследования керна в ООО «Тюменский нефтяной научный центр» (ООО «ТННЦ») позволило дополнить сведения о генезисе карбонатных пород.
Изучение условий формирования карбонатов в перспективе позволит разработать дополнительные прогнозные критерии для поиска продуктивных отложений на территории Западной Сибири.
Физико-географическая характеристика. Материалы
Район работ расположен в центральной части Западной Сибири в Ханты-Мансийском АО, в тектоническом отношении приурочен к Фроловской мегавпадине. Согласно схеме структурно-фациального районирования средней (келловей) и верхней юры Западной Сибири [10], месторождение расположено во Фроловско-Тамбейском литофациальном районе и представлено отложениями баженовской свиты.
Изучение керна многочисленных разрезов баженовского горизонта регионов Западной Сибири в Центре исследований керна ООО «ТННЦ» привело к обнаружению уникальных карбонатных пород биогенного происхождения, которые образованы в верхней части баженовской свиты (5-я пачка).
Объектом исследования послужил керн карбонатных пород в приподошвенной части пачки 5-й баженовской свиты. Керновые колонки диаметром 100 мм со 100%-ным выносом. Выполнено макроописание керна, седиментологический анализ, характеристика минералогических и текстурно-структурных особенностей в петрографических шлифах стандартного (4×2,5 см) и большого размера (4×5 см).
Краткая характеристика разреза баженовской свиты
В разрезе баженовской свиты изучаемого месторождения выделено 5 пачек (рис. 1а). Нижняя 1-я пачка представлена чередованием глинисто-кремневых пород и радиоляритов, пиритизированных, с тонкой субгоризонтальной слоистостью, неравномерно биотурбированных (Helminthopsis). В прикровельной части пачки — с прослоем доломитов апорадиоляритовых, с редкими раковинным детритом и фосфат-карбонатными конкрециями. Интенсивность биотурбации увеличивается в нижней части разреза пачки. Пористость по гелию на цилиндрических образцах до экстракции составляет 0,2–1,1 %. Проницаемость по гелию на раздробленных образцах по методике GRI составила 0,000012×10-6–285×10-6 мД. Толщина пачки — 8,5 м.
Рис. 1. Литологическая характеристика баженовской свиты: а — литологическая колонка; б — детальная колонка 5-й пачки; в–н — структурные особенности карбонатных пород. Фото керна: в — микробиальные структуры с признаками субаэрального воздействия, г, д — чередование микробиальных и зернистых структур. Фото шлифов: е, н — биокластовые структуры, ж, з — вторичная минерализация пустот, и — разнозернистые биокластово-литокластовые структуры, к — полая пора выщелачивания с битумными пленками, л — микробиальная дендролитовая структура, м — контакт микробиальной комковато-сгустковой и зернистой структур
2-я пачка сложена глинисто-кремневыми породами, пиритизированными, с линзовидными слойками радиоляритов. В приподошвенной части пачки — с прослоями доломитов апорадиоляритовых, с онихитами. Пористость по гелию на цилиндрических образцах до экстракции составляет 0,2−0,8%. Проницаемость по гелию на раздробленных образцах по методике GRI
составила 0,48×10-6-729×10-6 мД. Толщина пачки до 5 м.
3-я пачка сложена глинисто-кремневыми породами, пиритизированными, с субгоризонтальной слоистостью. В верхней и средней частях — со слойками с ярким желтым свечением в ультрафиолетовом свете (туфогенного генезиса), с онихитами, аммонитами, реже ихтиодетритом и двустворками. Пористость по гелию на цилиндрических образцах до экстракции составляет 0,7−1,8%.
Проницаемость по гелию на раздробленных образцах по методике GRI составила 0,129×10-6-119×10-6 мД. Толщина пачки до 6 м.
4-я пачка представлена глинисто-кремневыми породами, пиритизированными, редко карбонатизированными, с субгоризонтальной слоистостью, со слойками раковин двустворок, с редкими онихитами, ихтиодетритом и аммонитами. Пористость по гелию на цилиндрических образцах до экстракции составляет 0,9%. Проницаемость по гелию на раздробленных образцах по методике GRI составила 38×10-6-269×10-6 мД. Толщина пачки до 4 м.
Верхняя 5-я пачка преимущественно сложена карбонатно-глинисто-кремневыми породами, пиритизированными, с субгоризонтальной слоистостью, в средней части — со слойками с ярким желтым свечением в ультрафиолетовом свете (туфогенного генезиса), с карбонатными конкрециями, онихитами и ихтиодетритом. В подошве пачки отмечаются глинисто-кремневые породы, пиритизированные, которые вверх по разрезу сменяются штормогенными биокластовыми прослоями, микробиальными и зернистыми известняками и доломитами (рис. 1б).
Пористость по гелию на цилиндрических образцах до экстракции составляет 0,2−1,9%. Проницаемость по гелию на раздробленных образцах по методике GRI составила 2,28×10-6-6,22×10-6 мД. Толщина пачки до 6 м.
В целом породы баженовской свиты изучаемого месторождения по результатам пиролитического анализа образцов керна методом Bulk Rock имеют хороший и отличный генерационный потенциал.
Характеристика и генезис карбонатных пород
В исследуемом керне в подошве 5-й пачки глинисто-кремневого состава фиксируются карбонатные прослои с зернистой и микробиальной структурами (рис. 1б).
Карбонатная биокластовая разнозернистая порода, с глинисто-кремнистым цементом, обогащенная органическим веществом и пиритом (рис. 1д, е, н). Биокласты представлены скелетами радиолярий, ихтиодетритом и редкими фрагментами раковин.
Скелеты радиолярий различной степени сохранности округлых, овальных и «башенковидных» форм размером 0,02–0,1 мм, нацело замещенные доломитом и пиритизированные. Пространство между радиоляриями заполнено агрегатной смесью кремнистого и глинистого материала, пропитано темно-бурым органическим веществом.
Ихтиодетрит буро-черного, редко красно-бурого цвета, фосфатного состава, трещиноватый, неправильных и причудливых форм размером 0,2–10,0 мм, пропитан органическим веществом, пиритизирован, с включениями кристаллов апатита.
Раковинный детрит недиагностируемый, нацело замещен таблитчатыми кристаллами барита.
Биогенные остатки распределены неравномерно, не ориентировано по слоистости, плохо сортированы, что указывает на их штормовую природу и свидетельствует об обмелении бассейна седиментации. Зернистые слойки видимой толщиной до 4 см послужили субстратом для развития микробиальных сообществ.
Породы с микробиальной структурой доломит-известкового состава, с зонами разнозернистых межскелетных заполнений, неравномерно пигментированы органическим веществом, с многочисленными вторичными минерализованными трещинами, плотные (рис. 1в–д).
Микробиальные образования с комковато-сгустковыми (рис. 1м), дендролитовыми (рис. 1л) и единично ламинарными внутренними структурами толщиной до 15 см. Скелеты микробиалитов образуют массивно-желваковые формы роста с кармановидными и щелевидными зонами межскелетных заполнений. В структуре микробиалита фиксируются ранние морские тонко-микрокристаллические цементы изопахитового типа, в виде инкрустационных корочек, фиксирующих каркас.
Межскелетные промежутки имеют неправильную, кармановидную форму, заполнены разнозернистым материалом. Карбонатные зерна — пелоиды, литокласты и биокласты. Литокласты представлены фрагментами
микробиальных колоний, пелоиды с нечеткими контурами, биокласты в виде фрагментов и целых скелетов радиолярий, раковинного детрита (двустворки, брахиоподы, ихтиодетрит и др.). Биокласты интенсивно пигментированы органическим веществом, имеют фосфатный состав, с включениями кристаллов апатита, частично замещенным вторичным кальцитом.
Известняки разнозернистые биокластово-литокластовые толщиной до 5 см (рис. 1 г, и), образованные в результате разрушения микробиальных каркасов.
Литокласты — окатанные и полуокатанные, с микробиальной пелитоморфной структурой, с редкими включениями аутигенного кварца, размером 0,3–2,0 мм.
Биокласты представлены раковинным детритом, ориентированы по слоистости, удлиненных, неправильных, угловатых форм, сложены фторапатитом, пигментированы органическим веществом, с вторичным тонкокристаллическим инкрустационным кальцитовым цементом, с редкими включениями аутигенного кварца.
Микробиальные каркасы в периоды низкого стояния уровня моря подвергались субаэральному воздействию, что проявилось в брекчированности пород, образовании пустот выщелачивания и вторичной минерализации (рис. 1в, г, ж, з, к).
Интенсивная трещиноватость придает породам брекчиевидный облик. Трещины разнонаправленные, слабоизвилистые, клиновидные, минерализованные кальцитом, доломитом (рис. 1з), реже кварцем, шириной до 4,0 мм. Кристаллы кальцита и доломита размером 0,07–2,6 мм, гипидиоморфных и ксеноморфных форм, реже клиновидно-радиаксиальные. Кристаллы кварца размером 0,1–2,4 мм, идиоморфных форм (в том числе шестигранные), реже агрегатного строения с веерным характером погасания (халцедон). Вторичная минерализация в пределах трещин носит зональный характер: периферийная часть сложена кальцитом и доломитом, центральная — кварцем (рис. 1ж).
Кристаллы кварца пигментированы органическим веществом. В микробиальных каркасах фиксируются пустоты выщелачивания неправильных — извилистых — форм размером до 1,0 мм, полые, с битумными пленками по стенкам (рис. 1г, к). Пористость по гелию на цилиндрическом образце до экстракции составляет 0,2 %. Проницаемость по гелию после экстракции — 0,01 мД.
Часть вторичных трещин и пустот в микробиальных породах заполнена материалом перекрывающих осадков.
Наличие микробиальных разностей и особенностей их преобразования свидетельствует об относительном мелководном бассейне седиментации с ограниченным водообменом.
Карбонатные прослои перекрываются глинисто-кремнево-карбонатными и карбонатно-глинисто-кремневыми породами, с тонкой субгоризонтальной слоистостью, с фрагментами карбонатных конкреций. Источником карбонатов для данных пород является кокколитофоридовый материал, который диагностирован с помощью растровой электронной микроскопии.
Бумагина В.А., Мартынюк Е.В., Чертина К.Н.

ООО «Тюменский нефтяной научный центр», Тюмень, Россия

vabumagina@tnnc.rosneft.ru
Керновые колонки диаметром 100 мм со 100 %-ным выносом из отложений баженовской свиты. Выполнено макроописание керна, седиментологический анализ, характеристика минералогических и текстурно-структурных особенностей в петрографических шлифах стандартного (4×2,5 см) и большого размера (4×5 см).
Западная Сибирь, верхняя юра, баженовская свита, карбонатные породы, микробиолиты, штормогенные прослои (темпеститы)
Бумагина В.А., Мартынюк Е.В., Чертина К.Н. Находки микробиолитов в баженовской свите // Экспозиция Нефть Газ. 2024. № 7. С. 20–24. DOI: 10.24412/2076-6785-2024-7-20-24
13.09.2024
УДК 553.983+552.143+552.086
DOI: 10.24412/2076-6785-2024-7-20-24

Рекомендуемые статьи
© Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
+7 (495) 414-34-88