Учёт фаций при палеотектоническом анализе геологического разреза

 

Палеотектонический анализ формирования локальных антиклинальных структур всегда сопровождается анализом стратиграфии и фациальных обстановок формирования геологического разреза.

Рассмотрим два типичных случая на примере морских фаций кунгурского яруса нижнего (приуральского) отдела пермской системы для территории сочленения Русской плиты и Сылвинской впадины Предуральского краевого прогиба.

 

Первый случай. На рис. 7 представлен геологический разрез с горизонтально слоистыми известняками саранинского горизонта кунгурского яруса нижнего (приуральского) отдела пермской системы.

 

 

Рис. 7. Геологический разрез с нормально слоистыми морскими известняками саранинского горизонта кунгурского яруса. Вопрос: в какое время образовалась антиклиналь по подошве саранинского горизонта?

 

 

 

Рис. 8. Палеогеологический профиль на палеогеоморфологической основе с нормально слоистыми морскими известняками саранинского горизонта кунгурского яруса, построенный для момента окончания саранинского времени кунгурского века раннепермской (приуральской) эпохи пермского периода

На участках скважин №1 и №3 мощности саранинского горизонта увеличены. В скважине №2 мощность стратона меньше, чем в скважинах №1 и №3. Фациальный анализ горных пород в составе саранинского горизонта всех трёх скважин показал, что эти разрезы представлены нормально слоистыми неглинистыми известняками, накопившимися в одинаковых морских фациальных обстановках верхненеритовых глубин. По всему разрезу встречается бентосная стеногалинная фауна фузулинид, колониальных кораллов и замковых брахиопод. Формирование всех участков разреза проходило в условиях компенсированного осадконакопления. Это обстоятельство позволяет применять «метод мощностей» для анализа амплитуды нисходящих тектонических движений в течение саранинского времени кунгурского века ранней (приуральской) эпохи пермского периода.

 

На рис. 8 представлен палеотектонический профиль, построенный на палеогеоморфологической основе с учётом одинаковой глубины накопления осадка. Он показывает положение кровли саранинского горизонта, кунгурского яруса нижнего (приуральского) отдела пермской системы. На рисунке видно, что в районе скважины №2 расположен свод антиклинальной структуры по подошве саранинского горизонта для геологического времени, которое приходится на момент окончания саранинского времени кунгурского века.

Таким образом, в районе скважины №2 формируется сводовая часть антиклинальной структуры по подошве саранинского горизонта кунгурского яруса в момент окончания саранинского времени кунгурского века раннепермской (приуральской) эпохи пермского периода. При этом карту мощности саранинского горизонта кунгурского яруса нижнего (приуральского) отдела пермской системы можно интерпретировать как палеоструктурную карту. Это палеоструктурная карта подошвы саранинского горизонта кунгурского яруса нижнего (приуральского) отдела пермской системы для момента окончания саранинского времени кунгурского века ранней (приуральской) эпохи пермского периода, т.е. времени формирования нормально морских слоистых осадков кровли саранинского горизонта. Если в саранинское время по подошве саранинского горизонта формируется антиклиналь, то это позволяет предполагать формирование антиклинали (а при соответствующих условиях — антиклинальной ловушки нефти) по более глубоким горизонтам. Эту методику используют при интерпретации карт мощностей, построенных по данным структурного бурения, когда можно провести фациальный анализ горных пород по керну скважин.

 

Второй случай. На рис. 9 представлен геологический разрез, на котором в районе скважины №4 и №6 представлены биогермные ядра ископаемых рифов.

 

Рис. 9. Геологический разрез с ископаемыми рифами саранинского горизонта кунгурского яруса нижнего (приуральского) отдела пермской системы. Вопрос: в какое время образовалась антиклиналь по подошве саранинского горизонта?

Такие разрезы вскрыты многочисленными скважинами структурного бурения в зоне сочленения Русской плиты и Сылвинской впадины Предуральского краевого прогиба. Обнажения рифогенных известняков и межрифовых фаций выходят в долине Сылвы в Кунгурско-Кишертском районе Пермского края. К таким органогенным постройкам относятся Камень Ермак, Чикали, Коронка и др. Биогермные ядра этих разрезов сложены брахиоподово-мшанково-водорослевыми массивными известняками с каркасной структурой, крустификационными корочками кальцита. Каркас центральной части органогенной постройки образован взаимно обрастающими друг друга сетчатыми мшанками родов Polypora и Polyporella и трубчатыми водорослями Tubiphytes.

 

Для таких толщ характерно перекомпенсированное осадконакопление, которое в контурах линии границ подошвы и кровли саранинского горизонта кунгурского яруса (рис.9) очень напоминает контуры соответствующих границ в нормально слоистом геологическом разрезе (рис.7).

Однако палеотектонический профиль для условий формирования рифогенного разреза, построенный на геоморфологической основе с учётом глубины вершин подводных холмов в рифах, требует интерпретации, выводы которой принципиально отличаются от изложенного здесь первого случая для компенсированного осадконакопления.

Перекомпенсация осадконакопления в скважинах №4 и №6 (рис.9) приводит к образованию сложного холмистого подводного рельефа кровли сылвинских органогенных построек для кровли саранинского горизонта. Подошва саранинского горизонта остаётся горизонтальной. Антиклиналь по подошве саранинского горизонта кунгурского яруса не образуется. Это необходимо учитывать при решении задач палеоструктурного анализа при поисках антиклинальных ловушек нефти.

Рассмотренные случаи фациального и палеоструктурного анализа геологических разрезов с целью поиска антиклинальных ловушек нефти принципиально отличаются друг от друга.

Рис. 10. Палеогеологический профиль на палеогеоморфологической основе с рифогенными морскими известняками саранинского горизонта кунгурского яруса. Профиль построен для момента окончания саранинского времени кунгурского века раннепермской (приуральской) эпохи пермского периода. Рельеф дна — холмистый, обусловленный формированием рифов в условиях перекомпенсированного осадконакопления

 

ЗАДАЧИ ДЛЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ПАЛЕОСТРУКТУРНОМУ АНАЛИЗУ

 

Задача 1

Выполнить палеотектонический анализ (по методу треугольников) всех поверхностей маркирующих горизонтов на Багаевской площади, предполагая, что в течение всего времени формирования геологического разреза осадконакопление имело компенсированный характер.

Задача 2

Выполнить палеотектонический анализ (по методу треугольников) всех поверхностей маркирующих горизонтов на Елховской площади, предполагая, что в течение всего времени формирования геологического разреза осадконакопление имело компенсированный характер.

Задача 3

Выполнить палеотектонический анализ (по методу треугольников) всех поверхностей маркирующих горизонтов на Краснокамской площади, предполагая, что в течение всего времени формирования геологического разреза осадконакопление имело компенсированный характер.

Задача 4

Выполнить палеотектонический анализ (по методу треугольников) всех поверхностей маркирующих горизонтов на Куединской площади, предполагая, что в течение всего времени формирования геологического разреза осадконакопление имело компенсированный характер.

Задача 5

Выполнить палеотектонический анализ (по методу треугольников) всех поверхностей маркирующих горизонтов на Полазнинской площади, предполагая, что в течение всего времени формирования геологического разреза осадконакопление имело компенсированный характер.

Задача 6

Выполнить палеотектонический анализ (по методу треугольников) всех поверхностей маркирующих горизонтов на Соколовской площади, предполагая, что в течение всего времени формирования геологического разреза осадконакопление имело компенсированный характер.

Задача 7

Изучить примеры палеоструктурного анализа в сборнике статей «Проблемы геологии Пермского Урала и Приуралья» (Перм. ун-т, 1998. С. 99–108). По приведённым здесь картам составить таблицу исходных данных, а затем выполнить палеотектонический анализ в соответствии со схемой на рисунке 1 с применением компьютерных технологий.

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ К ЗАДАЧАМ ПО ПАЛЕОСТРУКТУРНОМУ АНАЛИЗУ

 

 

БАГАЕВСКАЯ ПЛОЩАДЬ

Схема расположения буровых скважин

М 1: 50 000

 

 

 

 

БАГАЕВСКАЯ ПЛОЩАДЬ