Геофизическая изученность в пределах лицензионного участка

В пределах площади лицензионного участка пройдены сейсморазведочные профили МОВ ОГТ, большей частью сопровождаемые гравиметрическими и магнитометрическими наблюдениями. Все профили сосредоточены на юге и востоке участка (рис. 1.3). Они выполнены  в 1990-2012 гг. ОАО ДМНГ, СВКНИИ ДВО РАН и «Дальморнефтегеозика».

Кроме того, юг лицензионного участка охвачен аэрогеофизической съемкой, проведенной в 2012-2014 гг.  ЗАО «ГНПП «Аэрогеофизика», масштаба 1:200 000. Съемка велась для составления геофизических основ масштаба 1:1 000 000 для государственных геологических карт нового поколения. Также на юге участка в 2009 году проводился отбор донных проб в рамках проекта «RUSALCA-2009».

Рис. 1.3 Геолого-геофизическая изученность лицензионного участка

 

 

Геологическая характеристика

Прямых геологических данных о строении акватории участка Северо-Врангелевский в настоящее время не имеется. Однако пролить свет на геологию и потенциальную нефтегазоность могут данные по прилегающим к участку районам, в первую очередь по острову Врангеля, а также по американской части Чукотского моря, где осадочный чехол вскрыт шестью опорными скважинами. Материалы по ним имеются в опубликованной литературе.

Современные геологические карты района довольно схематичны и предполагаю развитие в верхней части разреза палеоген-неогеновых отложений и, возможно, средне-верхнепалеозойских пород (Рис.1.1).

Стратиграфия

О-в Врангеля. На о-ве Врангеля установлены породы широкого стратиграфического диапазона — от верхнепротерозойских до четвертичных, за исключением кембрийско-ордовикских и юрско-меловых. Верхнепротерозойские регионально метаморфизованные образования, слагающие врангелевский комплекс, распространены в районе Центральных гор. В своей нижней части разрез сложен амфиболовыми, эпидот-амфиболовыми и актинолит-эпидот-амфиболовыми сланцами, в верхней — альбит-актинолит-хлоритовыми и кварц-альбит-мусковит-хлоритовыми сланцами, чередующимися с аркозовыми метапесчаниками. Выше согласно лежат метаморфизованные терригенные породы верхнего кембрия. Установленная мощность комплекса составляет 2000 м. Он представляет собой эпигренвильский метаморфический фундамент Арктиды или Гиперборейской платформы.

Средний палеозой, залегающий с перерывом на врангелевском комплексе, представлен верхнесилурийской-нижнедевонской и девонской толщами мощностью до 700 м. К верхнему силуру - нижнему девону относятся два типа разреза: существенно карбонатный, сложенный пачками органогенных и органогенно-детритовых известняков, доломитов и мелкозернистых песчаников и терригенный (полимиктовые песчаники, алевролиты, прослои гравелитов и конгломераты). Накопление толщи происходило в обстановке открытого морского мелководья.

Нерасчленённые отложения девона (вероятно средне-верхнедевонские) несогласно залегают на подстилающих верхнесилурийско-нижнедевонских и с размывом и структурным несогласием на верхнепротерозойском врангелевском комплексе. В составе отложений нераcчлененного девона, формирование которых происходило в более глубоководных условиях, включающих фации подножья континентального склона, преобладают песчаники и сланцы с линзами известковистых песчаников. Мощность девонских отложений изменяется от первых сотен до 1500-2500 м. Среднепалеозойские отложения представляют элсмирский складчатый фундамент.

Верхний палеозой представлен отложениями нижнего отдела карбона и нерасчленёнными нижне-верхнекаменноугольными. В основании нижнекаменноугольной толщи, залегающей с размывом на девонских отложениях, расположен базальный горизонт, представленный конгломератами и пластом грубозернистого песчаника, а также основные и кислые эффузивы. Выше лежат песчаники, глинистые и хлоритовые сланцы, органогенные известняки и доломиты, в верхней части разреза зафиксированы прослои эвапоритов (гипсы),  кислые и основные эффузивы. Мощность толщи до 350 м. Нерасчлененные нижне-верхнека-менноугольные отложения лежат согласно либо с размывом или стратиграфическим несогласием и сложены преимущественно известняками и в меньшем объёме алевритовыми и глинистыми породами. В северной фациальной зоне преобладают мелководные известняки с биогермами, а в южной значительная роль принадлежит более глубоководным глинисто-карбонатным породам. Общая мощность толщи изменяется от 300-400 м на севере острова и до 1400-1500 м - на юге.

Отложения перми представлены сланцами и известняками с подчинённым количеством песчаников, грубообломочных и кремнистых пород. В северной мелководной зоне известняки и сланцы мощностью 1250 м находятся примерно в равном соотношении, в южной глубоководной зоне в составе толщи мощностью до 800 м фиксируется резкое преобладание сланцев. Описанные каменноугольные и пермские образования представляют собой шельфовый протоосадочный чехол элсмирид. Выше располагаются мезозойско-кайнозойские отложения осадочного чехла.

Разрез мезозойских осадочных отложений на острове Врангеля открывают породы верхнего триаса — аргиллиты, сланцы, алевролиты и песчаники, образующие песчаниковые и алевролито-аргиллитовые пачки. Контакт триасовых отложений с подстилающими обычно тектонический через серию малоамплитудных нарушений. На некоторых участках отмечается налегание триасовой толщи на различные горизонты девонских, каменноугольных и пермских образований. На севере острова триасовые отложения согласно залегают на пермских, поэтому учитывая характер контакта, допускается присутствие на о-ве Врангеля полного разреза триаса.

Нерасчлененные верхнемеловые(?) и палеоген-неогеновые отложения распространены на севере острова Врангеля в пределах тундры Академии Наук. Они представлены рыхлыми прибрежно-морскими породами: глинами, песками и гравием, в глинах встречены остатки древесной растительности, обломки моллюсков и углистые частицы. В основании кайнозойского разреза залегает кора выветривания, широко распространённая на Новосибирских о-вах и Чукотской складчатой зоне.

Северный склон Аляски и шельф Чукотского моря. В основании осадочных бассейнов северного склона Аляски залегает так называемый позднепротерозойско – среднедевонский франклинский комплекс, сложенный метаморфизованными осадочными и вулканогенно-осадочными и интрузивными породами и представляющий собой элсмирский складчатый фундамент. Он образован кварц-слюдяными сланцами, кварцитами и филлитами докембрийского возраста, кембрийскими вулканитами основного состава, фациально изменчивыми метаморфическими, вулканогенно-осадочными, карбонатно-терри-генными и кремнистыми образованиями кембрия-ордовика, а также силурийскими доломитами.

Выше залегает среднедевонская толща, представленная грубообломочными песчано-сланцевыми и конгломератовыми породами, вскрытая скважиной Топагорук на южном склоне свода Барроу, а также сланцы, песчаники и конгломераты позднедевонского возраста, известные в северных и центральных районах хребта Брукса. Докембрийско–девонские образования вмещают гранитоидные батолиты и штоки с абсолютным возрастом 431±13 до 330±35 млн. лет. Верхней границей франклинского комплекса считается верхнедевонское или раннекаменноугольное несогласие, являющееся индикатором элсмирской орогении. Это несогласие маркировано на Аляске опорным сейсмическим горизонтом ТАВ.

Осадочный чехол бассейнов северного cклона Аляски и прилегающего шельфа, сложен терригенными и карбонатными породами от верхнего девона (?) до плиоцена [Sherwood, 2006]. По сейсмическим и буровым данным в разрезе чехла выделено пять крупных комплексов: нижнеэлсмирский, верхнеэлсмирский, рифтовый, нижнебрукский и верхнебрукский.

Нижнеэлсмирский комплекс включает в себя группу Эндикотт (D₃? - C₁), представленную песчаниками, глинами и конгломератами континентального и прибрежно-морского происхождения, содержащими пласты угля, и группу Лисберн (С - Р₂), в составе которой преобладают карбонатные и терригенные отложения мелководно-морского и морского генезиса.

Группа Эндикотт, изученная в восточной и центральной части северного склона Аляски, подразделяется на базальную формацию Кекиктук, в составе которой преобладают метаморфизованные флювиальные песчаники, и перекрывающую её формацию Кайак. На месторождении Эндикотт рядом с месторождением Прадхо-Бей песчаники Кекиктук характеризуются низкой степенью преобразованности и обладают хорошими коллекторскими свойствами [Thurston, Theiss, 1987]. На шельфе Чукотского моря группа Эндикотт не вскрыта.

Группа Лисберн на cеверном cклоне Аляски сложена в основном карбонатами, содержащими незначительное количество переслаивающихся песчаников и глин. На шельфе отложения группы представлены карбонатами, спикулитовыми алевролитами и глинами. В скв. Туналик в верхней части группы Лисберн вскрыт пласт базальтов толщиной до 223 м, в скважинах западной части прогиба Ханна отмечены обломки гранитоидов. Нижнеэлсмирский комплекс представляет собой деформированную в ходе позднеюрского-среднемелового орогенеза пассивную окраину эпиэлсмирской континентальной плиты – Новосибирско-Чукотско-Бруксовскую орогенную систему.

Мощность нижнеэлсмирского комплекса, изученного в скв. Крэкерджэк, Попкорн и Диамонд на шельфе и скв. Туналик на Аляске, изменяется в широком диапазоне: от 986 м в скв. Туналик и до 230 м в скв. Диамонд, а по сейсмическим данным достигает 11000 м. Кровля нижнеэлсмирского комплекса маркируется сейсмическим отражающим горизонтом PU.

Верхнеэлсмирский комплекс (P₃ - J₂) объединяет пермско-триасовую группу Седлрочит, образованную формациями Эчука, Кэвик, Ивишак, Файер Крик, а также формацими Шублик, Саг Ривер и Нижний Кингак (T₃ - J₁). В пределах северного склона Аляски в составе верхнепермской формации Эчука преобладают карбонаты и глины. В большинстве скважин на шельфе формация Эчука образована глинами и аргиллитами, а в скв. Туналик и Диамонд ей соответствуют песчаные пласты мощностью 61 и 191 м.

Залегающая выше формация Кэвик (P₃ - T₁) представлена преимущественно глинистыми породами. На шельфе формация вскрыта скв. Диамонд и Клондайк, в разрезе которой в нижней части встречен пласт песчаников мощностью 160 м. Формация Ивишак (T_1-2) на северо-восточной окраине Аляски сложена в основном флювиальными дельтовыми песчаниками и конгломератами и является основным резервуаром месторождения Прадхо-Бей. К северо-западу отложения формации замещаются тонкослоистыми породами и в скв. Туналик им уже соответствуют лишь алевролиты мощностью около 136 м. На шельфе в составе формации также представлены глинистые отложения, за исключением песчаного пласта мощностью 94,5 м, вскрытого скв. Диамонд.

Триасовая же формация Файер Крик залегает еще выше и вскрыта скважинами Клондайк и Диамонд, где представлена глинами и алевролитами мощностью 66 и 26 м. Формация Шублик (T_2-3) средне-позднетриасового возраста на северном склоне Аляски сложена морскими известняками, песчаниками, алевролитами, фосфатными и известковыми глинами. Отложения формации, изученные в скв. Туналик, Клондайк и Диамонд, представлены карбонатными песчаниками, алевролитами и богатым органическим веществом глинами вскрытой мощностью 102, 76 и 36,6 м соответственно.

Триасово-нижнеюрская формация Саг Ривер (T₃ - J₁), сложенная глауконитовыми мелководно-морскими песчаниками, известковистыми алевролитами и глинами, как и формации Ивишак и Шублик, является одним из основных резервуаров нефти на месторождении Прадхо-Бей. Однако зона развития песчаников, образующих баровые тела, ограничивается лишь северной частью Аляски, и не вскрыта ни одной из скважин на шельфе Чукотского моря, где отложения формаций Саг Ривер и перекрывающей формации Нижний Кингак, эродированы оксфордским несогласием. В скв. Туналик к формации Саг Ривер отнесены глинистые отложения мощностью около 43 м. Разрез нижне-среднеюрской формации Нижний Кингак (J_1-2), венчающий верхнеэлсмирский комплекс (103 м), сложен батиальными глинами и алевролитами с подчинённым количеством песчаников, изучен на северо-восточной окраине Аляски (185 м) и вскрыт скв. Туналик. Кровля верхнеэлсмирского комплекса маркирована сейсмическим отражающим горизонтом JU.

Общая вскрытая мощность верхнеэлсмирского комплекса на шельфе Чукотского моря изменяется от 152 м в скв. Крэкерджэк и до 795 м в скв. Клондайк, достигая по сейсмическим данным 3660 м.

Рифтовый комплекс (J₃ - K₁b) объединяет формации Верхний Кингак, Купарук и Пебл Шейл и несогласно залегает на подстилающем верхнеэлсмирском комплексе. Формация Верхний Кингак на северном склоне Аляски и на шельфе Чукотского моря образована морскими глинами с подчинённым количеством песчаников. В составе формации Купарукна северном склоне Аляски преобладают песчаные отложения, на шельфе в скв. Клондайк, Крэкерджэк и Бургер встречаются пласты песчаников мощностью 12-32 м. Формация Пеббл Шейл сложена морскими глинами с подчинённым количеством песчаников. Вскрытая мощность формаций Верхний Кингак и Купарук в скв. Туналик составляет около 948 м, в морских скважинах изменяется от 133 м в скв. Крэкерджэк и до 805 в скв. Бургер. В районе скв. Диамонд отложения формаций Верхний Кингак и Купарук, вероятно, не накапливались. Вскрытая мощность формации Пебл Шейл на шельфе варьирует от 72-73 м и до 142-161 м, достигая максимальных значений в скв. Бургер.

Максимальная вскрытая мощность (967 м) рифтового комплекса на шельфе Чукотского моря зафиксирована в скв. Бургер, а по сейсмическим данным мощность комплекса изменяется в диапазоне от 300 до 3000 м. Кровля рифтового комплекса маркирована сейсмическим отражающим горизонтом BU. На суше распределение отложений рифтового комплекса контролируется осадочным бассейном Колвилл, где его кровля погружена на глубину более 7300 м.

Нижнебрукский комплекс (K₁ap - K₂, апт – верхний мел) трансгрессивно налегает на подстилающий рифтовый комплекс. В его составе выделяются формация Торок, групп-

пы Нанушук и Колвилл, изученные в бассейнах северного склона Аляски. На шельфе согласно данным бурения отложения группы Колвилл или полностью размыты или не накапливались.

Залегающая в основании комплекса нижнемеловая формация Торок сложена глинами и алевролитами с редкими прослоями песчаников, накопление которых происходило

в глубоководных условиях. На шельфе мощность формации, вскрытой всеми скважинами, изменяется в интервале от 56 м в скв. Попкорн до 1292 м в скв. Клондайк. В скв. Туналик мощность формации составляет около 1337 м.

Группа Нанушук(K_1-2) представлена мелководно-морскими, прибрежно-морскими и прибрежно-континентальными образованиями, включающими песчаники, конгломераты, угли и глины. Группа Нанушук мощностью 1905 м частично эродирована в скв. Туналик и в скв. Бургер, полностью — в скв. Попкорн. В западной части северного склона Аляски картируется так называемая дельта Корвин, в разрезе которой породы группы Нанушук характеризуются низким содержанием песка (не менее 20%), что объясняется удалённостью от источника сноса. Разрез нижнебрукского комплекса венчается верхнемеловыми глинистыми и песчаными отложениями группы Колвилл, изученной на территории Аляски [Thurston, Theiss, 1987]. В настоящее время понятие «Группа Колвилл» не употребляется, и она расчленена на имеющие свои индивидуальные особенности формации Сиби, Тулувак, Шредер Блафф и Принс Крик. На востоке северного склона Аляски с формацией Шредер Блафф связаны месторождения УВ. В скважине Туналик вскрытая мощность комплекса составляет около 3242 м. В осевой части прогиба Колвилл мощность нижнебрукского комплекса, представленного всеми подразделениями, достигает 8000 м.

На шельфе Чукотского моря мощность нижнебрукского комплекса, представленного только отложениями формации Торок и группы Нанушук, изменяется в скважинах от 56 м до 2047 м. Кровля рифтового комплекса маркирована сейсмическим отражающим горизонтом mBU.

Верхнебрукский комплекс кайнозойского возраста, залегающий с перерывом и угловым несогласием на нижнебрукском, в бассейнах Северного Склона Аляски сложен палеоген-неогеновой (P - N) формацией Сагаваниркток, образованной глинами, песками, конгломератами и четвертичными отложениями формации Губик. Морскими скважинами Клондайк, Крэкерджэк и Попкорн изучены палеоцен-эоценовая и плиоцен-четвертичная (?) секции кайнозойского разреза. В скважинах Бургер и Диамонд, как и в скважине Туналик, верхнебрукский комплекс или полностью размыт или не накапливался.

Максимальная мощность комплекса 1522 м установлена в скв. Попкорн. Согласно сейсмическим данным суммарная мощность верхнебрукского комплекса и формации Колвилл в море Бофорта превышает 10500 м.