Верхнепермский терригенный НГК

Седиментационные условия формирования и особенности строения верхнепермских отложений определялись их связью с завершающей регрессивной стадией позднегерцинского тектогенеза. Для этого этапа характерна терригенная. преимущественно континентальная седиментация с накоплением полимиктовых формаций, достигающих огромных толщин (до нескольких км). Наиболее интенсивное прогибание испытывали впадины

Тимано-Печорский научно-исследовательский центр

Глава 4. Условия седиментации НГК 174

'

Предуральского прогиба. Значительные изменения в климатической зональности отразились на вещественном составе отложений. Расположение региона в позднепермскую эпоху в полосе перехода от области господства аридного климата на юге - юго-западе к области господства гумидного климата на севере - северо-востоке привело к появлению, наряду с сероцветными, красноцветных отложений.

Региональная литолого-фациальная зональность позднепермской эпохи характеризовалась субширотным простиранием и выражалась в постепенной смене к северо-западу наиболее грубозернистых аллювиальных осадков прибрежно-морскими.

В начале уфимского (Соликамского) века (прил. 27) континентальный режим седиментации существовал лишь на северо-востоке региона (Косью-Роговская и Коротаихинская впадины). Здесь в условиях низменных равнин во влажном гумидном климате продолжали формироваться угленосные отложения аллювиальных, болотных и озерных фаций - чередующиеся полимиктовые пески, алевриты, глины и торфяники, превратившиеся впоследствии в уголь (Шб,д). Толщины этих осадков возможно достигают 400-500 м. Строение этих отложений имеет циклический характер, связанный с периодичностью тектонических процессов погружения и поднятия территории. По Л.А.Шурекову (1991) каждый элементарный цикл содержит 5 последовательно сменяющих друг друга в разрезе пачек. Нижняя почвенно-эллювиальная глинисто-алевритовая пачка в условиях погружения территории сменяется угольной, сформированной в торфяно-болотных обстановках и глинисто-алевритовой пачкой озерных (или лагунных) отложений. Над ней залегают пачки, сформированные в условиях поднятия территории: почвенно-эллювиальная, образующаяся на стадии старения (заторфовывания и засыхания) водоема и аллювиальная, завершающая цикл. Подобное строение характерно в целом для всей угленосной кунгурско-позднепермской толщи.

Западнее, в пограничной полосе аллювиально-болотных равнин и отступающего на северо-запад моря, формировались отложения прибрежных и дельтовых равнин (IVa,6). Эти равнины занимали огромную территорию региона, широкой полосой простирались с юго-запада на северо-восток, огибая низменные денудационные равнины (Ilia), существовавшие в центральной части Ижма-Печорской синеклизы, на юге Колвинского мегавала и прилегающих к нему участках Денисовского прогиба,

Тимано-Печорский научно-исследовательский центр

Глава 4. Условия седиментации НГК 176

На юге региона в Верхнепечорской впадине, условия изменились на озерно-аллювиальные и аллювиально-озерные (Шв,г). Здесь формировались красноцветно-сероцветные отложения: разнозернистые пески с гравием, глинистые алевриты, глины. Их толщины уменьшаются с востока на запад от 500 до 200 м. Западнее и северо-западнее в условиях обширных аллювиальных и озерно-аллювиальных равнин накапливались красноцветные глинисто-песчаные осадки, которые периодически сменялись песчано-глинистыми и содержали калькреты. Такая однократная смена вверх по разрезу глинисто-песчаных русловых отложений песчано-глинистыми пойменными, в той или иной степени затронутыми почвенными процессами, отражает строение элементарного циклита аллювиальных фаций. Общая толщина этих отложений 50-300 м.

Лишь на самом северо-западе, в пределах севера Ижма-Печорской синеклизы и северо-запада Хорейверской впадины, континентальные осадки замещались отложениями дельтовых, а на западе Коротаихинской -прибрежно-морских равнин (1Уа,в) с толщинами до 300 м. Литоральные обстановки (Via) сохранились только на о.Колгуев. Толщины уфимских отложений здесь 200-300 м.

В казанском-татарском веках продолжилось формирование покровно-складчатого горного пояса на территории Палеоурала - основной области сноса, с которым была связана дальнейшая проградация континентальных обстановок на северо-запад. При этом сохранялась субширотная фациальная зональность (прил. 28). В это время практически весь регион представлял собой низменную равнину. На севере Предуральского прогиба (Косью-Роговская и Коротаихинская впадины) в условиях аллювиально-озерных и озерно-болотных равнин (Шг,д) на фоне усилившегося прогибания, продолжали формироваться сероцветные угленосные отложения, в восточной Приуральской части обогащенные галькой (составляющей до 70% ее объема); причем толщины отдельных галечных скоплений достигали 100 м. Толщины угленосных отложений достигают 3500 м.

На юге и в центральной части региона в условиях обширных озерно-аллювиальных (Шб,в,г) равнин накапливались сероцветно-красноцветные осадки. На юго-востоке, в Верхнепечорской впадине, они представлены преимущественно аллювиальными образованиями: разнозернистыми песками с гравием и галечником, алевритами и глинами. В западном и

Тимано-Печорский научно-исследовательский центр

Глава 4. Условия седиментации НГК 177

северо-западном направлении возрастала доля озерных образований. Это проявлялось в уменьшении зернистости отложений и появлении мергелей. Максимальные толщины этих осадков выявлены в Предуральском прогибе, где они могут превышать 2 км; в платформенной части региона толщины в пределах впадин не превышают 200-500 м, снижаясь до минимума на валах. На севере Ижма-Печорской синеклизы и северо-востоке Большеземельского мегаблока озерно-аллювиальная седиментация сменялась прибрежно-морской (1Ув). В этих условиях накапливались глины, алевриты, пески, угли. Толщины этих отложений относительно невелики и возрастают к востоку до 300 м. Как отмечалось ранее, позднепермский этап развития седиментационного бассейна связан с завершающей стадией позднегерцинского тектогенеза, что определило регрессивную направленность процесса осадконакопления. Она выразилась в закономерной смене во времени фаций открытого морского мелководья фациями заливно-лагунного прибрежного мелководья, озерно-болотной прибрежно-морской равнины и, наконец, аллювиально-озерно-болотными фациями.

Позднепермский этап развития бассейна, и формирования соответствующего ему НГК, подразделен на естественно-исторические этапы более мелкого порядка: уфимский, подразделенный в свою очередь на Соликамский и шешминскии; казанский, подразделенный на раннеказанскии и позднеказанский, и татарский.

На рубеже кунгурского и уфимского веков резкое усиление эрозии в области сноса и общая регрессия морского бассейна, обусловленные активизацией тектонических движений на территории Уральского орогена, вызвали значительное увеличение выноса обломочного материала с разрушающихся структур Урала на платформу. Это привело к возобновлению процессов аккумуляции и расширению области осадконакопления в Соликамское время. На этом этапе на большей части провинции седиментация происходила в условиях приморских равнин, изредка заливаемых морем, с накоплением преимущественно сероцветных песчано-глинистых отложений. На шешминском этапе континентальная озерно-аллювиальная седиментация приобрела главенствующее значение, постепенно вытесняя прибрежно-морскую на северо-запад, вслед за отступающим морем, что характерно для регрессивной фазы развития. На раннеказанском этапе происходило дальнейшее расширение площади

Тимано-Печорский научно-исследовательский центр

Глава 4. Условия седиментации НГК 178

осадконакопления на фоне трансгрессии морского бассейна с севера, которая нашла отражение в смене фациальных обстановок.

В это время в центральной части бассейна накапливались сероцветные озерно-болотные карбонатно-терригенные осадки, в окраинных континентальные озерно-аллювиальные и прибрежно-морские, а на Западном Тимане - нормально-морские отложения на прибрежно-морских уфимских. На позднеказанском этапе в связи с увеличением поступления обломочного материала, возобновилось отступление морского бассейна за пределы региона, завершившееся к концу казанского времени. В татарское время на фоне продолжающегося воздымания складчатой структуры Урала и ее интенсивного размыва произошла постепенная смена озерной аккумуляции аллювиальной с накоплением в пределах Предуральского прогиба больших масс крупнообломочного материала. Завершился татарский этап развития региона его общим поднятием и более или менее глубоким размывом пермских отложений.

На основе проведенных исследований выделены следующие основные генетические типы песчаных тел потенциальных резервуаров углеводородов: аллювиальные, дельтовые и прибрежно-морские.

Аллювиальные или русловые песчаные тела формируются в условиях эрозионных долин, приурочены к прогрессивным фазам осадконакопления. Они сложены, главным образом, отложениями прирусловых отмелей (плохо отсортированные разнозернистые песчаники с довольно высоким содержанием обломков). Алеврито-песчаные пласты образуют узкие линейно-вытянутые на десятки и сотни километров тела с толщинами до нескольких метров. Характерной особенностью аллювиальных отложений является закономерное распределение по разрезу зернистости слагающих их пород - от грубозернистых внизу - до тонкозернистых вверху. Внутри мощной аллювиальной толщи такая последовательность в напластовании полностью или частично может повторяться несколько раз. Такое строение характерно для тел, сформированных в поймах меандрирующих рек.

Примером русловых песчаных тел могут служить уфимские песчаники Чедтыйской площади (Удовиченко Л.А., 1990), связанные с руслами рек спрямленного (два нижних песчаных пласта толщиной 10 и 25 м) и меандрирующего типов (песчаные тела третьего пласта мощностью 22-25 м);

Тимано-Печорский научно-исследовательский центр

Глава 4. Условия седиментации НГК 179

песчаники Пыжьельской площади (толщина песчаных пластов 2-15 м), а так же казанские песчаники Лемью-Ираельской и Велью-Тэбукской ступеней Ижма-Печорской синеклизы (Е.О. Малышева). Все песчаные тела сложены полимиктовыми песчаниками, крупнозернистыми, нередко с гравием и галькой в основании, до мелкозернистых - в кровле. Цементы глинистые, прослоями известковистые перового, порово-базального, базального типа. Состав глинистых цементов смешанный - каолинит-хлорит-монтмориллонит-гидрослюдистый. Песчаники характеризуются достаточно высокой пористостью и обладают хорошими емкостными свойствами.

В составе дельтового комплекса можно выделить песчаные тела дельтовых проток и дельтового обрамления. Тела дельтовых проток имеют узкую вытянутую форму, значительную общую толщину (до 20 м). Для песчаных тел устьевых баров обычна серповидная форма, перпендикулярная к направлению течения потока. Для них характерны средние значения толщин 15-20 м.

При проградации дельты (в сторону моря) песчаные отложения дельтовых проток могут перекрывать пески устьевых баров. При этом образуются сложные, линейно-вытянутые в сторону моря песчаные тела, толщина которых может достигать 75 м, а длина 30 км.

Верхняя и центральная части такого песчаного тела сложены образованиями, внутреннее строение которых характеризуется основными чертами речных отложений. В нижних и латерально более удаленных частях этого тела, сформированных в морских условиях, наблюдается постепенная смена грубозернистых разностей мелкозернистыми сверху вниз. Рост дельтового комплекса по латерали и в вертикальном направлении приводит к образованию по всему разрезу системы разветвляющихся и соединяющихся линзообразных песчаных тел, разделенных линзами алевролитов и глин.

Примером таких тел могут служить отложения распределительных русел и береговых валов Колвинского вала (Малышева Е.О., 1984, 1988). Толщина отдельных песчаных пластов до 35 м. Песчаники полимиктовые, в нижней части полевошпатово-кварцевые, значительно отсортированные, преимущественно с глинистым цементом перового и порово-базального типа, обладают высокими емкостными свойствами.

Тела прибрежно-морских песчаных пород (фации пляжей) развиты в виде протяженных покровов толщиной до 35 м. Песчаники, как правило, полимиктовые, мелкозернистые, с глинистым и карбонатным цементом.

Тимано-Печорский научно-исследовательский центр

Глава 4. Условия седиментации НГК 180

Выявляется регрессивная природа этих отложений, отраженная в распределении зернистости. Вероятно существование среди раннеказанских прибрежно-морских отложений и песчаных тел трансгрессивного характера.

Итак, в верхнепермском терригенном НГК хорошими первичными емкостными свойствами обладали песчаные тела руслового генезиса, тела дельтовых проток, дельтового обрамления и пляжевые песчаные тела.