Геологическое строение и полезные ископаемые хмао

  Территория Ханты-Мансийского автономного округа – Югры (далее – округ) является частью Западно-Сибирской плиты, входящей в состав Центрально-Евразиатской молодой платформы. В геологии ХМАО   выделяются три структурных этажа: складчатый фундамент, промежуточный и осадочный чехлы.

   Складчатый фундамент гетерогенный, на большей части плиты – герцинский (палеозойской консолидации); на востоке – байкальский (докембрийская складчатость является погребенным продолжением Сибирской платформы). По поверхности фундамента выделяется 6 крупных разновозрастных геоблоков. Внутри каждого блока – антиклинории, синклинории. Блоки осложнены срединными массивами разных размеров с выходами на поверхность фундамента преимущественно верхнепротерозойских метаморфических пород и грабенами разной протяженности.

    Блоки разделены глубинными разломами, на востоке – двумя крупными грабен-рефтовыми системами. Блоки отличаются историей развития в мезозойско-кайнозойское время, строением разрезов осадочного чехла и характером нефтегазоносности. Фундамент сложен метаморфическими и магматическими породами.

    Глубина залегания подошвы фундамента или кровли верхней мантии меняется на территории от 32 до 42 км. Наиболее высокое положение занимает Обь-Иртышское междуречье (34–36 км), Фроловский и Вахский геоблоки (34–36 км). В Среднем Приобье кровля верхней мантии не опускается ниже 42 км. Наибольшее погружение кровли верхней мантии наблюдается вблизи Уральской складчатой системы – около 50 км.

    Промежуточный структурный этаж сложен вулканогенно-осадочными комплексами пород, являющимися переходными от геосинклинальных к платформенным образованиям. На участках догерцинской консолидации он сложен терригенно-карбонатными и вулканогенными породами среднего и нижнего палеозоя толщиной до 2–3 км.

На значительной территории на фундаменте залегают терригенно-вулканогенные породы пермо-триаса, они заполняют грабены или образуют покровы. Крупное базальтовое плато толщиной 1–2 км выявлено в районе Сургутского свода. В платформенном осадочном чехле выделяются следующие тектонические элементы. В центральной части плиты в пределах Среднеобского блока фундамента выделяются два свода – Сургутский и Нижневартовский, на которых открыты крупные скопления нефти.

    Сургутский свод субмеридионального простирания осложнен валами, прогибами, террасами, выступами. Свод имеет две вершины: Когалымскую и Федоровскую. Мощность осадочного чехла меняется в пределах свода от 2,7 до 3,3 км. На севере Сургутский свод переходит в Северо-Сургутскую мегатеррасу, подошва чехла погружается до глубины 3,85 км. Нижневартовский свод – северо-западного простирания, осложнен валами: Самотлорским, Покачевским, Мегионско-Покурским, Ларьеганским, Былинским, Ермаковским, которые разделяются ложбинами и прогибами. На северо-западе Нижневартовский свод переходит в Северо-Вартовскую мегатеррасу, вытянутую в субширотном направлении и осложненную валами, прогибами и моноклиналями. К северо-востоку от Нижневартовского свода выделяются два мегавала: Варьеганский и Тагринский, два мегапрогиба – Пякупурский и Тюменский. Частично на территории округа заходит Вэнгапурский мегавал. На всех мегавалах открыты крупные по запасам нефтегазовые месторождения. К югу от Среднеобского блока фундамента выделяется Юганская мегавпадина широтного простирания и асимметричного строения. Внутреннее строение ее сложное, в контуре выделяются две впадины – Фаинская и Кулунская с глубиной подошвы осадочного чехла 3,5–3,7 км, два прогиба и Южно-Киняминский вал.

    Южный борт мегавпадины осложнен выступами, протягивающимися от Демьянского мегавала и разделенными ложбинами. Эти структуры имеют меридиональное простирание. Юго-восточный борт мегавпадины представляет собой моноклиналь (Южно-Вартовскую) и террасу (Негусынскую). К Юганской мегавпадине относится и Ярсомовский прогиб, разделяющий два свода – Сургутский и Нижневартовский. Основные запасы нефти связаны в Юганской впадине с юрскими отложениями и структурами, интенсивно формировавшимися в юре. К западу от Юганской мегавпадины и Сургутского свода на территории Фроловского геоблока выделяется Фроловская мегавпадина меридионального простирания. Она отделяется от Юганской мегавпадины двумя мегавалами – Верхнесалымским и Салымским, соединяющимися между собой и с Сургутским сводом седловинами. Мегавалы имеют разное простирание: Салымский – северо-восточное, Верхнесалымский – северо-западное. На обоих мегавалах открыты залежи нефти в нижнем мелу, верхней и средней юре.

  Структуры, осложняющие эти мегавалы, интенсивно развивались в раннем мелу, имели унаследованный характер развития. Осадочный чехол Фроловской мегавпадины нарушен многочисленными протяженными разломами, наиболее часты нарушения субмеридионального простирания. Внутри мегавпадины выделяются три впадины: Ханты-Мансийская, Тундринская и Вынглорская, серия прогибов и две дугообразные системы валов и террас. Подошва осадочного чехла в мегавпадине залегает на глубине до 3,5–4,0 км. В восточных и юго-восточных частях мегавпадины открыты крупные залежи в готеривских отложениях.

   Интенсивный рост локальных структур происходил в юрское и готеривское время. Структуры преобладают малоамплитудные (20–30 м). К западу от Фроловской мегавпадины прослеживаются два свода – Красноленинский и Полуйский. Красноленинский свод ограничен на востоке и северо-востоке глубинными разломами. Внутри свода выделяются две вершины – Ем-Еговская и Каменная, разделенные прогибами. Южные, юго-восточные склоны осложнены террасами, моноклиналями, выступами; северный склон – Рогожниковским валом. Глубина залегания подошвы осадочного чехла на своде 2,3–2,0 км. К югу Красноленинский свод переходит в Сагомскую моноклиналь, которая сменяется Шугурской мегатеррасой и Карабинской моноклиналью. Глубина подошвы фундамента меняется от 2,5 до 3 км.

   На юге, юго-востоке Красноленинский свод сочленяется сложной седловиной с Шаимским, Сергинским и Турсунским мегавалами. Два последних мегавала – новые тектонические элементы. Они имеют северо-восточное простирание.

   На всех мегавалах открыты месторождения нефти в юре. Основной этап роста локальных структур на мегавалах связан с юрским временем. Структуры приурочены к выступам фундамента, вверх по разрезу они выположиваются и переходят в моноклинали. Мегавалы и свод разделяются мегапрогибами. К западу от Сергиевского мегавала прослеживается Шеркалинский мегапрогиб, к северу – Бобровский. Последний разделяет Родомский мегавал и Полуйский свод, которые седловинами соединяются с Сергинским мегавалом. Простирание всех перечисленных тектонических элементов северо-восточное, уральское.

Крайняя западная территория региона, где на многих тектонических картах выделяется внешний тектонический пояс, имеет сложное строение и характеризуется неравномерным погружением от Уральской герцинской складчатой системы к Фроловской мегавпадине. С запада на восток параллельно Уралу прослеживаются Саранпаульская моноклиналь, Ляпинский мегапрогиб, Висимский мегавал (южная часть единой Висимско-Хошгорской гряды и Березовская моноклиналь).

   Под мезозойский осадочный чехол на гряде выходят протерозойские метаморфические породы. Простирание Березовской моноклинали на север ограничено Чуэльским выступом. Осадочный чехол погружается в пределах территории от нескольких десятков метров до 1,5–2,3 км. Структуры приурочены к древним выступам фундамента, они являются поднятиями облекания или слаборастущими в юрское время. Амплитуды структур и размеры их небольшие (около 50 м).

   К востоку от шовной зоны, представляющей собой по фундаменту грабен-рифт, выделяются Александровский (только его северная часть) и Бахиловский мегавалы, соединенные Хохряковской седловиной. Мегавалы интенсивно нарушены разрывами северо-восточного простирания. Максимальная плотность нарушений наблюдается в южной части Бахиловского мегавала.

   К востоку от перечисленных мегавалов, отделяясь от них Ларьеганским мегапрогибом, два мегавала, Верхнекаралькинский и Пылькаралькинский, образуют дугообразную систему, к востоку от которой выделяются два мегапрогиба (Касский, Корликовский) и Каралькинский выступ.

   Разрез осадочного чехла толщиной до 3,5–4 км сложен терригенными породами юрского, мелового, палеогенового и четвертичного возрастов. Юрские отложения несогласно залегают на триасовых или палеозойских породах. Длительность перерыва достигает 50–60 млн лет. Нижнеюрские отложения развиты неповсеместно, толщина их в погруженных участках 250–300 м. Они объединяются в Шеркалинскую, Горелую, Котухтинскую и Худосейскую свиты.

  Накопление осадочных пород на большей части территории началось с тоарского, в погруженных частях – с плинсбахского, редко – с гетанг-синемюрского веков. При седиментации большую роль играли внутренние источники скоса – антиклинории; их длительное разрушение способствовало заравниванию рельефа. Осадки накапливались в морских заливах и прибрежных равнинах. В разрезе нижней юры прослеживаются две существующие глинистые пачки: тогурская и радомская, которые являются покрышками для залежей нефти и газа и одновременно нефтегазогенерирующими толщами, содержание углерода органически в них меняется от 2 до 19%.

Коллекторы имеют высокие коллекторские свойства, вмещают залежи нефти, газоконденсата. Среднеюрские отложения (Тюменская свита) сложены существующими континентальными отложениями, для них характерны: большая углистость разреза (10–15 прослоев углей толщиной до 3–5 м), сильная изменчивость коллекторов и в целом невысокие коллекторские свойства пород, невыдержанность глинистых покрышек.

  Основные залежи нефти открыты в верхней части разреза – пластах Ю2-3. Нижнесреднеюрские отложения вмещают на территории округа около 30 трлн тонн органического вещества. Это самые богатые органикой отложения в разрезе осадочного чехла. Верхнеюрские отложения на большей территории округа сложены морскими, прибрежно-морскими отложениями и только на востоке – преимущественно континентальными.

   Верхняя часть разреза, Баженовская свита и ее аналоги, повсеместно представлена морскими фациями. На большей части территории она сложена кремнисто-карбонатно-глинистыми битуминозными породами. К этим отложениям приурочен основной сейсмический отражающий горизонт «Б». Средняя мощность Баженовской свиты 20–30 м. На отдельных участках среди битуминозных пород появляются небитуминозные песчано-алевролито-глинистые, и общая мощность увеличивается до 100–200 м. Они вмещают скопления нефти. Такие разрезы Баженовской свиты называют аномальными.

   В восточном и западном районах баженовские битуминозные породы замещаются слабо-битуминозными аргиллитоподобными глинами Марьяновской, Мулымьинской и Даниловской свит. В битуминозных породах, тонколистоватых разностях открыты залежи нефти, а содержание углерода органически достигает 25%, породы характеризуются повышенной радиоактивностью. Основными продуктивными отложениями в верхней коре являются песчано-алевролитовые породы келловей-оксфордского возраста (Васюганская и Наунакская свиты) и келловей-оксфорд-кимериджского (Вогулкинская толща) – на западе.

   В разрезах, где эти отложения полностью замещаются глинами и выделяется Абалакская свита, коллекторами нефти являются тонкие прослои (до 2–3 м) трещиновато-кавернозных карбонатных пород. Неокомский разрез представлен берриасским, валанжинским, готеривским и барремским ярусами. Особенностью разреза является широтный характер изменений его литолого-фациального состава и строения, что обусловлено изменением обстановки и динамики седиментации в этом направлении.

   С востока на запад происходила регрессия Неокомского моря во времени. На восток море ушло раньше, и в разрезе неокома преобладают континентальные и прибрежно-морские отложения. На западе море существовало практически в течение всего неокома, наиболее глубоким оно было в центре Фроловской мегавпадины, где неоком сложен глинами Фроловской свиты. На западе в ранние этапы неокома происходило некомпенсированное осадками прогибание.

   Разрез неокома на территории Среднего Приобья делится на три части: нижнюю – со специфическим клиноформным строением пластов, формировавшихся в условиях лавинной седиментации: среднюю – представляющую собой чередование песчаных и глинистых пластов морского генезиса, и верхнюю – с невыдержанными глинистыми пластами и значительной долей континентальных фаций. Общая толщина неокомских отложений 500–650 м.

   Регрессивные циклы в неокоме сменялись трансгрессивными, во время которых накапливались выдержанные по простиранию пачки глин: чеускинская, сармановская, пимская, быстринская и др., экранирующие залежи нефти и газа под ними. Возраст клиноформных пластов разный: на западе – готеривский, на востоке – валанжинский.

   Наиболее благоприятным для образования скоплений нефти и газа является разрез неокома Среднеобской области, где отмечается ритмичное чередование коллекторов и покрышек; на западе коллекторы замещаются глинами, на востоке – ухудшаются покрышки.

   Для неокомских отложений характерна низкая по сравнению с юрой концентрация органического вещества, общий вес его оценивается в 6,3 трлн тонн.

    Продуктивными свитами в разрезе неокома являются Сортымская, Мегионская, Ахская, Усть-Балыкская, Сангопайская, Ванденская, Вартовская, Леушинская, Фроловская. В разрезе нижней части фроловской свиты продуктивны карбонатные прослои.

    На рубеже барремского и аптского веков на территории округа происходили перерыв в седиментации, размыв, формирование коры выветривания. Раннеаптские отложения образуют с нижележащими отложениями неокома единый неокомской НГК. В нижнеапт-барремских отложениях открыты крупные скопления нефти и газа в пластах АВ1-3 на месторождениях Нижневартовского свода, где они экранируются глинами толщиной 20–50 м.

   Разрез апта, альба и сеномана на западе сложен терригенными осадками опресненных водоемов и мелкого моря. На большей площади округа эти отложения объединяются в Покурскую свиту толщиной до 750–800 м, сложенную в значительной степени континентальными, прибрежно-морскими фациями.

   На крайнем северо-востоке (Варьеганском и Вахском районах) в Покурской свите открыты залежи нефти и газа. На западе в разрезе альба выделяется 150–200-метровая пачка глин (Ханты-Мансийская свита), под которой открыты залежи нефти в аптском комплексе – Викуловской свите. Выше залегающие отложения верхнего мела, нижнего, среднего и частично верхнего палеогена сложены глинами известковистыми, опоковидными, диатомовыми, опоками и диатомитами мощностью до 600–800 м. К востоку от Среднеобской области в разрезе появляются песчано-алевролитовые породы, экранирующие свойства глин резко ухудшаются.

    Верхняя часть палеогена представлена песками, алевритами, глинами. Неогеновые отложения в разрезе практически отсутствуют, и на разных горизонтах палеогена несогласно залегают аллювиальные озерно-болотные четвертичные отложения.