Литолого-геохимические критерии катагенеза отложений Адмиралтейского мегавала, вскрытых скважинами Адмиралтейская-1 и Крестовая-1 - Дипломная работа

Здесь дадим литолого-стратиграфическую характеристику отложений Адмиралтейского мегавала по данным двух скважин Адмиралтейская-1 и Крестовая-1; при этом приведем сейсмогеологический разрез (приложение 1), который проходит в виде прямой линии северо-западного направления от о. В палеозойской части разреза в пределах Восточно-Баренцевского мегапрогиба выделена толща верхнего девона-нижнего карбона, карбона, нижней перми и верхней перми, а на Адмиралтейском поднятии и в прогибе Седова - нерасчлененная толща нижнего-среднего палеозоя; среднего карбона-нижней перми и верхней перми. На линии профиля расположены скважина Лунинская-1, вскрывшая отложения от верхов средней юры по нижний мел, находящаяся несколько севернее профиля, и Адмиралтейская скважина с забоем в нижнепермской толще. Адмиралтейская-1 нижняя пермь устанавливается мощностью около 80 м, нижняя ее часть которой слагается отложениями, входящими в состав описываемой выше условно расчленной каменноугольно-нижнепермской толщей (С-Р1а-s). Северная часть Адмиралтейского поднятия (Пахтусовская структура), отделенная Споронаволокским разломом, вероятно, аналогична по составу и строению Североновоземельской структурно-фациальной зоне, где отложения нижней-верхней перми (до казанского яруса включительно) представлены терригенными и известково-терригенными породами прибрежно-морского, лагунно-континентального и прибрежно-континентального генезиса с богатым комплексом фораминифер и брахиопод.Япаскуртом катагенез трактуется как стадия вещественно-структурных преобразований, происходящих уже в собственно осадочной породе при повышенных давлениях(от 10 до 200 Мпа) и температурах приблизительно от 20 до 200°С (±25°С),в присутствии и при активном участии подземных вод и (или) поровых растворов (Япаскурт, 2005). Таким образом, катагенез - стадия литогенеза, начинающаяся с конца диагенеза, когда образуется осадочная порода, и продолжающаяся при погружении отложений и повышении температуры и давления в недрах до превращения осадочной породы в метаморфическую. Также многими исследователями обсуждается влияние литологического состава пород на катагенез, т.е. литологического фактора. Оно сопровождается уменьшением пористости, отжатием поровых вод и образующихся при термическом превращении ОВ газов и жидких углеводородов; растворением и разложением одних и новообразованием других минералов, более стойких в условиях значительного повышения давления и температуры; дегидратацией ряда минералов, например, монтмориллонита с переходом его в иллит, и высвобождением активной межслоевой воды; изменением пластичности пород, магнитных свойств минералов, формы зерен на их контактах; изменением количества, минерализации и состава поровых вод (Лебедев, 1992). Вследствие термической деструкции и потери образующихся летучих продуктов масса ОВ пород в течение катагенеза значительно уменьшается, происходит остаточное обуглероживание ОВ с постепенным упорядочением молекулярной структуры вплоть до образования структуры графита в конце апокатагенеза - начале метагенеза.Витринитовую палеогеотермию, определение литологических критериев катагенеза на петрографическом уровне таких, как наличие микростилолитовых, инкорпорационных швов, коррозия зерен и др., определение качественного и количественного состава глинистых минералов (рентгенофазовый анализ) можно отнести к группе минералогических методик. Автор в своих исследованиях использовал следующие методы: · петрографическое описание керна скважин Адмиралтейская-1 и Крестовая-1; Также были использованы результаты анализа соотношений глинистых минералов в тонкой фракции (< 1 мкм) отложений скважины Адмиралтейская-1 (5 образцов), предоставленные ФГУП ВНИИОКЕАНГЕОЛОГИЯ. Автор в настоящей работе использует результаты методов определения отражательной способности, физических свойств пород (пористость, проницаемость, плотность), вышеупомянутые результаты рентгенофазового анализа и результаты битуминологического исследования органического вещества (ОВ) отложений скважины Адмиралтейская-1, предоставленные ФГУП ВНИИОКЕАНГЕОЛОГИЯ. Соответственно, аналитическая процедура изучения рассеянного органического вещества включает: извлечение хлороформного (Ахл) и спиртобензольного (Асп-б) битумоидов, гуминовых кислот (ГК), определение в породе нерастворимого остатка ОВ и содержания Сорг, определение группового состава Ахл и углеводородов.По результатам макроскопического описания отложения скважин Адмиралтейская-1 и Крестовая-1 представлены аргиллитами, аргиллитоподобными глинами, в меньшей степени, алевролитами и песчаниками. Отложения представлены переслаиванием тонкозернистых терригенных пород - аргиллитов и алевролитов. Аргиллиты преимущественно черного цвета, иногда в них встречаются уплощенные включения алевролита (рис.4а); алевролиты имеют цвет от светло-серого до темно-серого, сильно глинистые. По результатам макроскопического описания керна скважин Адмиралтейская-1 и Крестовая-1 можно сказать следующее: отложения скважины Адмиралтейская-1 в большей степе

Содержание

Введение.

Глава 1. Тектоническое районирование Баренцевской шельфовой плиты.

1.1 Тектоническое районирование фундамента Баренцевской шельфовой плиты.

1.2 Структурное ярусное строение осадочного чехла Баренцевской шельфовой плиты.

1.2.1 Доплитный структурный ярус.

1.2.2 Плитный (юрско-меловой) структурный ярус.

1.2.3 Периферийные зоны Баренцевской плиты.

Глава 2. Литолого-стратиграфическая характеристика отложений Адмиралтейского мегавала по данным скважин Адмиралтейская-1 и Крестовая-1.

2.1 Литолого-стратиграфическая характеристика фундамента и осадочного чехла Баренцевоморского региона.

Введение

Адмиралтейский мегавал занимает особое положение в пределах Приновоземельской области Баренцево-Северокарского бассейна и является одной из наиболее крупных положительных структур на шельфе Баренцева моря с доступными для бурения мезозойскими и палеозойскими породами. Сводовую часть вала осложняют крупные поднятия Крестовое, Пахтусовское и Адмиралтейское.

Актуальность исследований обусловлена повышенным научным интересом к Адмиралтейскому мегавалу Приновоземельской структурной зоны Баренцево-Северокарского региона в связи с перспективами нефтегазоносности верхнепалеозойских карбонатных отложений. В данной работе основным объектом изучения являются триасовые преимущественно глинистые отложения и карбонатные верхнепалеозойские отложения Адмиралтейского мегавала, вскрытых скважинами Адмиралтейская-1 и Крестовая-1.

Цель и задачи работы. Целью работы является определение литолого-геохимических критериев катагенеза, посредством которых выявлялись стадии катагенетической измененности отложений Адмиралтейской и Крестовой структур Адмиралтейского мегавала, построение модели вертикальной катагенетической зональности Адмиралтейского мегавала. Для достижения поставленной цели производилось: · макроскопическое и петрографическое изучение отложений скважин;

· определение минерального состава пород;

· выявление критериев катагенеза органического вещества пиролитическим методом;

· изучение результатов определения отражательной способности витринита;

· интерпретация битуминологической характеристики отложений;

· изучение физических свойств пород.

Защищаемые положения.

1. Для определения стадий катагенеза необходимо использовать комплекс литолого-геохимических критериев, а не какой-либо критерий в отдельности;

2. В пределах Адмиралтейского мегавала устанавливается различная катагенетическая преобразованность пород, находящихся на одном гипсометрическом уровне.

Фактический материал. Материалы, положенные в основу работы, были изучены и отобраны автором в кернохранилище ФГУП Арктикморнефтегазразведка в г. Мурманск в составе группы сотрудников ФГУП ВНИИОКЕАНГЕОЛОГИЯ. Автором производилось петрографическое изучение пород в шлифах (90 шлифов), определение минерального состава глинистых пород методом рентгенофазового анализа (13 образцов); выполнение анализа органического вещества пиролитическим методом в Лаборатории геологии и геохимии нефти и газа ФГУП ВНИИГЕОСИСТЕМ в г. Москва (метод Rock-Eval, 27 образцов). Кроме того, в работе были использованы аналитические материалы ФГУП ВНИИОКЕАНГЕОЛОГИЯ: · результаты измерения показателя преломления и отражательной способности витринита (17 образцов);

· данные рентгенофазового анализа (30 образцов);

· результаты определения физических свойств пород (общая пористость - 76 образцов, плотность - 48 образцов, проницаемость - 24 образца);

· битуминологическая характеристика органического вещества (10 образцов);

Структура работы. Работа состоит из введения, 6 глав, заключения и списка литературы из 30 наименований. Общий объем диссертации 96 страниц.

Автор благодарен О.А.Зуйковой, Е.Б. Суворовой, Э.Н. Преображенской, М.А. Тугаровой за предоставление аналитических материалов; Н.В. Лопатину за помощь в проведении пиролитического метода во ВНИИГЕОСИСТЕМ (г. Москва); Н.К. Евдокимовой за ценные советы. Автор глубоко признателен М.В. Платонову, под руководством которого была написана эта работа.