Геологическое строение западно сибирского бассейна

Геологическое строение и нефтегазоносность Западно-Сибирской НГП. Её роль в нефтегазовом потенциале России

Западно-Сибирская плита обладает двухэтажным строением. Отчётливо выражен нижний этаж — гетерогенный фундамент и верхний платформенный чехол, резко несогласно залегающий на фундаменте. В то же время выявлен своеобразный комплекс отложений, тектоническая позиция которого неопределенна и который относят либо к фундаменту, либо к чехлу или придают ему самостоятельное значение. Фундамент плиты включает в себя разновозрастные элементы. В восточной и, возможно, северной частях равнины он сложен комплексами пород байкальской и архейской складчатости, на которых залегают палеозойские образования в платформенных формациях.

В последнее время слабо метаморфизованные палеозойские осадочные породы обнаружены на юго-востоке Западно-Сибирской провинции и предполагаются в некоторых районах Крайнего Севера. К северу от Казахской каледонской складчатой страны, на значительном протяжении к востоку от Урала и на продолжении Томь-Колыванской складчатой зоны фундамент герцинский.

В строении Западно-Сибирской плиты участвуют три структурных этажа (снизу вверх): 1) докембрийско-палеозойский; 2) рэт-лейасовый; 3) мезо-кайнозойский.

По обрамлению равнины, а также в Вагай-Ишимском районе в первом структурном этаже выделяются ещё подэтажи: байкальский, каледонский, салаирский и герцинский. Здесь рэт-лейасовые отложения (челябинская и туринская «серии) выполняют впадины типа грабенов. Большое число таких впадин известно вдоль восточного склона Урала (Челябинский, Волчанский, Байконурский грабены).

На востоке выделяются палеозойские платформенные отложения на байкальском фундаменте. Они составляют нижнюю часть платформенного чехла, особый структурный этаж между фундаментом и платформенным чехлом, именуемый иногда «промежуточным». Для Западно-Сибирской плиты характерен большой стратиграфический диапазон этого этажа и мощность егоиногда достигает 5000м (Надымская впадина).

Наибольшее число неясных вопросов связано с интерпретацией внутреннего строения фундамента, особенно в его центральной и северной частях. Не вызывает сомнения строение фундамента ^краевых частях плиты. На западе устанавливается широкая (200-300 км) полоса с герци неким возрастом складчатости. В её закрытой части установлены рифейские, ордовикские, силурийские, девонские, каменноугольные и пермские отложения, слагающие крупные антиклинории и синклинории. Большая часть структур ограничивается разломами. Рифейские и нижнепалеозойские отложения, слагающие ядра антиклинориев, представлены гнейсами и разнообразными кристаллическими сланцами. Среднепалеозойские толщи слагаются вулканогенными, вулканогенно-осадочными и осадочными отложениями, испытавшими складчатость в среднем — позднем карбоне.

На юге Западно-Сибирской плиты в строении фундамента принимают участие докембрийские гнейсы и кристаллические сланцы, а нижний палеозой представлен зелёнокаменными вулканогенно-осадочными толщами. Также в этом районе широко развиты девонские и нижнекаменноугольные континентальные и осадочно-вулканогенные, морские, терригенно-карбонатные, красноцветные и угленосные отложения.

На юго-востоке плиты располагаются погруженные складчатые структуры герцинских Томь-Колыванской, Салаирской и Алтайской зон. Основание этой полосы слагается рифейскими отложениями — гранито-гнейсами, гнейсами, кристаллическими сланцами. Палеозойские отложения в западной части полосы представлены вулканогенными, вулканогенно-кремнистыми, кремнистыми и карбонатными породами, а в восточной — песчано-глинистыми.

Восточную часть фундамента плиты образует Приенисейская зона байкалид, протягивающаяся вдоль западной окраины Восточно-Сибирской платформы. На основании немногочисленных скважин и геофизических данных в этой зоне предполагается присутствие отложений архея, протерозоя и рифея, причём последние характеризуются отсутствием вулканических пород, что сближает их с разрезами Енисейского кряжа. На байкалидах несогласно и спокойно залегают отложения кембрия, ордовика, силура и девона, представленные карбонатными и терригенными породами без вулканогенного материала. Их общая мощность может достигать 4-6 км.

Области в центре и на севере плиты меньше изучены. Достаточно сказать, только 15 скважин на севере вскрыли допалеозойские отложения.

К концу палеозоя вся территория Западно-Сибирской плиты оказалась консолидированной с вполне сформировавшейся континентальной корой.

Начиная со среднего триаса Западно-Сибирская плита вступает в новый этап развития. продолжающийся до раннего лейаса включительно.

Отложения платформенного чехла на Западно-Сибирской плите начинаются в целом с юры. однако в разных районах нижняя граница чехла несколько скользит по. разрезу, начиная с лейаса на севере и до верхней юры на юге. В основании чехла располагается фациально-изменчивая толща юры (лейа_е_- низы верхней юры), представленная в краевых участках песчано-глинистыми-, часто угленосными отложениями, сменяющимися в северном направлении морскими полимиктовыми песками и песчаниками. Мощность этой толщи достигает 1,0 — 1,5км. Отложения средней юры — нижнего мела (байос — баррем) в северных районах представлены морскими, преимущественно песчаниками, часто глаунитовыми толщами мощностью около 1 км.

Отложения палеогена, вплоть до среднего олигоцена, изучены в естественных обнажениях, так и вскрыты многими скважинами.

Начиная со среднего олигоцена на территории плиты устанавливается континентальный режим, и она превращается в озерно-аллювиальную равнину. В среднем и позднем олигоцене накапливались песчано-глинистые континентальные осадки, с прослоями лигнитов мощностью около 0.2км. Такой же характер осадконакопления был в миоцене и раннем плиоцене. Мощность их сильно колеблется, от первых десятков метров до 0,5 км.

Отложения верхов плиоцена — антропогена образуют горизонтальный обширный покров,
залегающий с размывом на палеогеновых и даже меловых породах. Этот покров занимает почти
всю поверхность плиты, имеет максимальную мощность до 0,2 км и представлен различными
генетическими типами осадков: ледниковыми, водно-ледниковыми, озёрными, озёрно-
болотнымртг аллювиальными, морскими и ледниково-морскими. Оледенения не проникали
далеко на юг и во внеледниковой зоне Западной Сибири формировались другие типы
четвертичных отложений — озёрные, болотные и аллювиальные. Последние представлены
галечниками, пиками, глинами и слагают комплекс разновозрастных террас в долинах крупных
рек.

Наибольший интерес в нефтегазоносном отношении представляет мезо-кайнозойский платформенный структурный этаж. Юрские и меловые отложения образуют большое количество региональных и локальных структур: своды, впадины, различные валы, разнообразные локальные структуры.

По мезозойским отложениям Западно-Сибирская плита разделяется на три крупных неоднородных региональных тектонических элемента: внешний пояс, центральная и северная тектонические области.

Для внешнего тектонического пояса характерны крупные протяжённые мезо-кайнозойские моноклинали. Среди локальных структур преобладают незамкнутые и полузамкнутые структуры типа структурных носов, занимающие не менее 30% от 1,5 млн. км , приходящихся на внешний пояс. В отличие от многих молодых платформ для этой территории Западно-Сибирской провинции характерно отсутствие крупных прогибов (за исключением Сосьвинского). Площадь центральной тектонической области около 1 млн. км . В её пределах преобладают замкнутые структуры (своды, валы, впадины и прогибы). Крупные отрицательные структуры типа синклиз развиты на периферии внешнего пояса — Усть-Енисейская, Надым-Тазовская на севере, Чулымо-Енисейская на юго-востоке, Средне — иртышская на юге.

Амплитуды по поверхности фундамента сводов и мегавалов в центральной тектонической области 400-600м, при этом вверх псьразрезу они значительно уменьшаются. Общая мощность осадочных мезо-кайнозойских отложений на сводах не превышает 2500 — 3000м, а во впадинах 4000 — 7000м.

Площадь северной тектонической области несколько менее 1 млн. км 2 . Переход от центральной тектонической области осуществляется постепенно. В этой области широко развиты крупные замкнутые структуры типа мегавалов, валов и соответствующих отрицательных структур. Для области характерны большие перепады глубин залегания фундамента, амплитуда по поверхности фундамента для крупных структур 1000 — 1500м.

Для платформенного чехла центральной и северной частей Западно-Сибирской плиты характерны крупные впадины. В южной части они не глубокие. Кулундинская и Тургайская впадины имеют глубины до 1000 м и заполнены верхнемеловыми, палеоген-неогеновыми и четвертичными отложениями. На севере впадины очень глубокие. Глубина до фундамента Усть-Енисейской впадины 9 -10км, Пурского меридионального мегапрогиба (желоба, оконтуренного разломами) — до 11км.

В конце 1932 г. И.М. Губкин выдвинул и обосновал идею разведки на нефть восточнее

Урала. Прогноз И.М. Губкина сыграл для открытия Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции решающую роль. Эта провинция является важной нефтяной и газовой базой страны. Большинство исследователей рассматривают территорию Западно-Сибирской низменности как единую нефтегазоносную провинцию.

На обширной территории провинции региональное распространение имеют
нефтегазоносные комплексы и горизонты мезо-кайнозойского возраста, связанные с
отложениями юры и мела. Признаки нефти давно отмечались в триасовых и палеозойских
отложениях.

Нефтепроявления широко известны на восточном склоне Урала в отложениях силура и девона. Небольшие притоки нефти из известняков нижнего карбона отмечены в Тургайской впадине к востоку от Южного Урала.

В юго-восточных частях провинции в Томской и Новосибирской областях притоки нефти и газа из палеозоя могут служить доказательством его промышленной нефтегазоносности. В последние годы нефтегазоносность палеозоя установлена и на других площадях.

Палеозойские нефти отличаются от мезозойских более низкой оптической активностью, а
также изотопным составом серы и углерода и т. п.

Палеозойские отложения перспективны на нефть и газ в ряде районов рассматриваемой провинции.

Из коры выветривания гранитов и складчатых палеозойских пород во многих местах получены промышленные притоки нефти — до 80 — 100 т/сут и газа — до 100 — 150000 м3/сут. Зона выветривания фундамента достигает по мощности 20 — 50м и рассматривается как своего рода нефтегазоносный горизонт, где нефть находится во вторичном залегании и попутно может быть введена в разработку. Такого же типа нефтегазопроявления из палеозоя отмечаются в Шаимском районе. Палеозойские отложения в последнее время стали рассматривать как самостоятельный нефтегазоносный комплекс.

В настоящее время в разрезе мезозойских отложений выделено большое количество свит, в которых насчитывается до 40 нефтеносных и газоносных горизонтов.

Нефть Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции — это ценное сырьё для химической промышленности. Плотность её колеблется от 0,772 до 0,95 г/см 3 . Содержание серы низкое — до 1.1%; парафина — менее 0,5%, бензиновых фракций — 40 — 60%. В юрских отложениях нефть более лёгкая, чем в меловых.

Особенности в изменении состава углеводородов Западно-Сибирской провинции следующие. По направлению к окраинам платформы и вверх по стратиграфическому разрезу нефтяные залежи сменяются газоконденсатными и газовыми.

С глубиной количество тяжёлых углеводородов увеличивается. В нижних горизонтах (неоком, юра) нефть с метановым основанием, а в верхних горизонтах (сеноман) — с нафтеновым (Русское, Северо-Комсомольское местоскопления).

В центральных частях Западно-Сибирской провинции открыты преимущественно нефтяные местоскопления, приуроченною, как правило, к сводам. 1. Западно-Сибирская провинция.

Западно-Сибирская — это основная провинция РФ. Крупнейший нефтегазоносный бассейн в мире. Расположен он в пределах Западно-Сибирской равнины на территории Тюменской, Омской, Курганской, Томской и частично

Свердловской, Челябинской, Новосибирской областей, Красноярского и Алтайского краев, площадью около 3,5 млн. км2 Нефтегазоносность бассейна связана с отложениями юрского и мелового возраста. Большая часть нефтяных залежей находиться на глубине 2000-3000 метров. Нефть Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна характеризуется низким содержанием серы (до 1,1%) и парафина (менее 0,5%), содержание бензиновых фракций высокое (40-60%), повышенное количество летучих веществ.

Сейчас на территории Западной Сибири добывается 70% российской нефти.

Основной ее объем извлекается насосным способом, на долю фонтанной добычи приходится не более 10%. Из этого следует, что основные месторождения находятся на поздней стадии разработки, что заставляет задуматься над важной проблемой топливной промышленности — старением месторождений. Этот вывод подтверждается и данными по стране в целом.

В Западной Сибири находятся несколько десятков крупных месторождений.

Среди них такие известные, как Самотлорское, Мамонтовское, Федоровское, Усть-Балыкское, Убинское, Толумское, Муравленковское, Суторминское, Холмогорское, Талинское, Мортымья-Тетеревское и другие. Большая часть из них расположена в Тюменской области -своеобразном ядре района. В республиканском разделении труда она выделяется как главная база России по снабжению ее народнохозяйственного комплекса нефтью и природным газом. В

Тюменской области добывается более 220 млн. тонн нефти, что составляет более 90% всей добычи Западной Сибири и более 55% от всего объема добычи по России: Анализируя данную информацию, нельзя не сделать следующий вывод: нефтедобывающей промышленности Российской Федерации свойственна чрезвычайно высокая концентрация в ведущем районе.

Для нефтяной промышленности Тюменской области характерно снижение объемов добычи. Достигнув максимума в 1988 году 415,1 млн. т, к 1990 году нефтедобыча снизилась до 358,4 млн. т, то есть на 13.7%, причем тенденция падения добычи сохраняется и сейчас.

Основные нефтяные компании работающие на территории Западной Сибири, это -ЛУКОЙЛ, ЮКОС, Сургутнефтегаз, Сибнефть, СИДАНКО, ТНК.

Источник

Геологическое строение, рельеф и полезные ископаемые Западной Сибири

Вы будете перенаправлены на Автор24

Геологическое строение Западной Сибири

Основанием Западно-Сибирской равнины является молодая плита с одноименным названием. Плита на востоке граничит с Сибирской платформой, с юга к ней подходят палеозойские сооружения Центрального Казахстана, Алтая, Салаирско-Саянской области, а на западе граница идет со складчатой системой Урала. Определить северную границу сложно, потому что её покрывают воды Карского моря. Основанием Западносибирской плиты является палеозойский фундамент, со средней глубиной залегания $7$ км. В горных районах юго-восточной части на поверхность выходят древние докембрийские и палеозойские горные породы, а в пределах Западно- Сибирской равнины их скрывает мощный чехол осадочных пород.

Западносибирская плита начала свое образование в мезозойскую эру, в верхне-юрском периоде. В это время территория между Уралом и Сибирской платформой опустилась, в результате чего появился огромный седиментационный бассейн. Морские трансгрессии не раз захватывали Западносибирскую плиту в ходе её развития. В нижнем олигоцене плита освободилась от моря и превратилась в огромную озерно-аллювиальную равнину. Новое поднятие северной части плиты происходит в позднем олигоцене и неогене, а в четвертичный период кайнозойской эры плита снова опускается. Развитие плиты происходит таким образом, что напоминает процесс океанизации и развитие заболоченности.

Готовые работы на аналогичную тему

Фундамент плиты расчленяется на две части:

1. Внешний прибортовой пояс. Он представлен склонами горно-складчатого обрамления, опускающимися к центральной части депрессии. Фундамент находится на глубине $2,5$ км. На юго-западе Кустанайской седловины он подходит к поверхности всего на $300$-$400$ м.
2. Внутреннюю область. Она разделяется на две ступени: южная ступень – Среднеобская мегантеклиза с глубиной залегания фундамента до $4$ км и северная ступень – Ямало-Тазовская мегасинеклиза опущенная на глубину до $12$ км.

Между осадочным чехлом и фундаментом плиты залегает переходный комплекс, возраст которого триасово-нижнеюровский. Фундамент претерпел растяжение и, в результате этого, произошло формирование внутриконтинентальной рифтовой зоны с системой грабенообразных впадин. Впадины явились местом накопления осадочно-вулканогенных и осадочных угленосных континентальных толщ до $5$ км мощностью. В переходном комплексе есть и магматические породы, представленные базальтовыми лавами и туфами.

Развитие внутриконтинентальной рифтовой зоны в пределах Западной Сибири не привело к образованию нового океана. Практически непрерывное формирование чехла в условиях прогибания плиты проходило в мезозойскую и кайнозойскую эры. Он сложен песчано-алевролитовыми прибрежно-континентальными отложениями и морскими глинистыми и песчано-глинистыми толщами. Мощность их достигает $4$ км в южной части и $7$-$8$ км в северной части. В осадочном чехле выражены многочисленные локальные структуры. Это в основном вместилища нефти и газа.

Общие орографические черты Западной Сибири к концу неогена были уже сформированы. Море имело уровень ниже современного на $200$-$250$ м, а значительная часть дна Карского моря представляла собой сушу. В конце неогена началось общее похолодание климата и развитие четвертичного оледенения.

Рельеф Западной Сибири

Большое влияние на развитие современного рельефа Западной Сибири оказало геологическое развитие территории, тектоническое строение и экзогенные рельефообразующие процессы. Неровности фундамента были снивелированы в результате накопления мощной толщи рыхлых отложений. Периферия равнины имеет маленькую амплитуду поднятий, достигающих $100$-$150$ м. Центральная и северная часть равнины характеризуются опусканиями на $100$-$150$ м. Тем не менее, можно выделить ряд низменностей и возвышенностей. Равнина открыта к северу, к Карскому морю и имеет форму ступенчатого амфитеатра.

На территории Западно-Сибирской равнины три высотных уровня:

1. Уровень первый имеет высоту менее $100$ м и занимает половину территории;
2. Второй уровень находится на высоте $100$-$150$ м;
3. Третий уровень располагается в интервале $150$-$200$ м с маленькими участками от $250$-$300$ м.

Края равнины имеют более высокий уровень и представлены Северо-Сосьвинской, Верхнетазовской, Нижнеенисейской возвышенностями, Приобским плато, Туринской, Ишимской, Кулундинской, Кетско-Тымской равнинами. Северная и центральная части равнины представлены участками ниже $100$ м. Это самые низкие участки равнины. Менее $50$ м высоты имеют Нижнеобская, Надымская, Пурская, Тазовская, Кондинская низменности. Во внутренних частях равнины проходит полоса отчетливо выраженных возвышенностей – Верхнетазовская, увал Нумто, Белогорский материк, Люлимвор.

С орографической точки зрения хорошо просматривается приподнятость равнины по краям и опускание поверхности плиты к центру. Внутренние районы равнины, где залегают мощные мезозойские отложения, уже утрачивают четкость выражения в рельефе крупных структур фундамента. Растет количество инверсионных структур. Васюганская равнина, например, есть не что иное, как антеклиза, расположенная в пределах синеклизы. В пределах внутренней зоны в условиях новейших опусканий происходило формирование аккумулятивных и пластово-аккумулятивных равнин. Сложены они неоген-четвертичными рыхлыми отложениями.

Созданные экзогенными рельефообразующими процессами типы морфоскульптур размещаются на равнине в направлении с севера на юг. У берегов Карского моря располагаются морские равнины. Они образовались в послеледниковое время после отступления моря. Моренные и водно-ледниковые равнины находятся южнее. Здесь к ним примыкают ледниковые, озерно-аллювиальные равнины.

Полезные ископаемые Западной Сибири

Главным богатством Западно-Сибирской равнины являются углеводороды – нефть и газ. Специалисты оценивают площади перспективных месторождений нефти и газа в $1,7$ млн. кв км. Со средним Приобьем связаны такие крупные месторождения как Самотлорское, Мегионское, расположенные в районе Нижневартовска. Крупные месторождения в районе Сургута – Усть-Балыкское, Федоровское и др.

Природный газ в Приполярном районе – месторождение Медвежье, Уренгой, в Заполярье – Ямбургское, Иванковское и др. Есть нефть и газ в Приуралье, а на полуострове Ямал открыты новые перспективные месторождения. В целом на равнине открыто более $300$ нефтегазоносных месторождений.

Помимо углеводородов на территории Западной Сибири известны крупные месторождения каменного угля, главные запасы которого находятся в пределах Кузбасса. Запасы Кузнецкого угля оцениваются в $600$ млрд. тонн. Почти $30$ % этих углей относятся к коксующимся. Большая мощность угольных пластов и близкое расположение к поверхности позволяют вести их разработку не только шахтным, но и открытым способом. Бурые Канско-Ачинские угли залегают к северо-востоку от Кузнецкого бассейна. В наиболее крупном Итатском месторождении мощность пластов доходит до $80$ метров, а глубина залегания от $10$ до $220$ метров. Здесь добывают самый дешевый уголь России. Антрацитовые угли сосредоточены в Горловском бассейне, расположенном на юге Новосибирской области. Бурые угли Тюменской области в эксплуатацию еще не сданы.

Из топливных ресурсов в недрах Западно-Сибирской равнины находится $50$ % общероссийских запасов торфа.

Выделяется своими запасами и рудная база. Значительные ресурсы железной руды сосредоточены в Нарымском, Колпашевском, Южно-Колпашевском месторождениях. Здесь залегают бурые железняки. Для Горной Шории характерны месторождения магниевых руд – это Таштагол, Шерегеш. На Алтае – Инское, Белорецкое месторождения. Есть месторождения марганцевых руд, нефелинов в Кемеровской области. Месторождения ртути на Алтае.

Озера Кулундинской степи содержат запасы соды и солей.

Известняки в Новосибирской и Кемеровской областях.

На Алтае значительные запасы строительных материалов.

Помимо полезных ископаемых Западная Сибирь богата лесными ресурсами. Запасы древесины составляют $11$ % от российских запасов.

Вопросы охраны и рационального использования природных ресурсов являются актуальными и для Западной Сибири. Необдуманное использование ресурсов может разорить окружающую природу и привести к отрицательным последствиям.

Источник