Еще раз про Баженовскую свиту.

Литология, механизм формирования аномальных разрезов, КИН сланцев.

 Еще раз по поводу Баженовской свиты  (далее для краткости БС), которую бурно обсуждали  в посте камрада Брекотина https://aftershock.news/?q=node/824596

Если ли жизнь на Марсе  Есть ли промышленная (и рентабельная) нефть в Баженовской свите – науке об этом неизвестно, ну или почти неизвестно на данный момент.

Хотелось бы остановиться на нескольких спорных вопросах, затронутых в споре с  камрадами.

1. Прежде всего,  о литологии – о породах, слагающих БС.

В организациях, работающих по тематике БС, существует своя традиционно сложившаяся терминология, которой обозначают горные породы данной свиты.

Как видно из таблицы, единой терминологии нет. 

Поэтому и на утверждение автора исходного поста (и со слов к.г.-м.н. Фомина М.) о «горных пород карбонатно-глинисто-кремнистого состава, уникально обогащенная органическим веществом», и  «представляет собой упруго-пластичный коллектор»,  сделал уточнение, что глины в БС представлены не пластичными глинами, а аргиллитами, которые ни разу не пластичные, а слоистые, и достаточно хрупкие.  Хотя, конечно,  можно назвать и аргиллит глиной, если не вдаваться в подробности.

Аргиллит (от др.-греч. ἄργιλλος — «глина» и λίθος — «камень») — твердые породы, продукт дегидратации, спрессования и перекристаллизации глин, происходивших при диагенезе и эпигенезе.

По минералогическому и химическому составу аргиллиты очень сходны с глинами, но отличаются от них большей твёрдостью и неспособностью размокать в воде. Сложены в основном глинистыми минералами гидрослюдистого, монтмориллонитового и хлоритового типов с примесью частиц кварца, слюды, полевых шпатов. Подобно глинам, аргиллиты образуют либо массивные пласты, либо микрослоистые (плитчатые) разновидности. Аргиллиты — типичные осадочные породы, характерные для областей, подвергшихся действию высоких температур и давлений, чаще всего это складчатые области из глубоко погруженных осадочных толщ.

Аргиллит является разновидностью камнеподобной сланцеватой глины. Порода бывает синевато-серой, чёрной, аспидной, светлой, беловатой окраски. Блеск — шелковистый, смолянистый. Твёрдость — 3,5—4,0. Плотность — 1,3—2,6 г/см³.

2. Об аномальных разрезах Баженовской свиты и механизме их формирования.

Второй момент возник в комментариях Антюра, который утверждал, что

«С  баженовской свитой есть одна аберрация. В ней имеются локальные участки, обогащенные пластами песчаника. Имеются и пласты-коллекторы. Это традиционные месторождения нефти. Из них ее и добывают. То есть, почти вся добытая нефть из баженовской свиты - традиционная.»

Эти локальные участки называют давно устоявшимся выражением - «Аномальные разрезы БС» (АРБ) и многие считают эти песчаные пласты в БС ачимовского (мелового, нижневаланжинского) возраста, а не юрского, как отложения БС.  Об этом есть доклады на научных конференциях и опубликованные работы  в научных изданиях (список внизу поста).

На карте ХМАО красные заштрихованные зоны – это АРБ, которые занимают примерно 10% от площади распространения БС (около 100 тыс км² из  ~1 млн км².

Далее текст из презентации доклада КогалымНИПИнефть (Лукойл) на конференции ХМАО-2015 (список литературы внизу поста)

Зоны аномальных разрезов баженовской свиты (АРБ) – локальные участки залегания мощных терригенных осадков, расклинивающих битуминозные органо-терригенные осадки баженовской свиты. Они распространены на значительной части территории центральных нефтегазоносных районов Западной Сибири. По клиноформной модели АРБ могут появляться в результате цикличности осадконакопления [1] или за счёт переработки ранее накопившихся протобаженитов подводными оползнями, спровоцированными землетрясениями [2, 3, 4]. В первом случае АРБ слагают ненарушенные осадки, содержащие одновозрастную фауну, во втором – осадки переотложены, деформированы и разновозрастны: бажениты – древнее, а терригенные осадки тела внедрения – моложе. В данной статье рассматривается второй механизм образования АРБ. Принципиальное подтверждение его существования было получено при обработке образца брекчии из АРБ Северо-Конитлорского месторождения [5]: в темно-серых обломках баженитов найдены фораминиферы поздне-волжского возраста, а во вмещающих их светло-серых алевритах обнаружена ранневаланжинская споро-пыльца. На основании этих биостратиграфических данных и комплекса геолого-геофизической информации утверждается [6], что на Северо-Конитлорской площади аномальный разрез баженовской свиты был сформирован в ранневаланжинское время (во время накопления отложений пласта БС₁₀) за счет внедрения в бажениты пульпы подводного оползня на седиментационном склоне бассейна бокового заполнения. Пульпа – водонасыщенная вязко-пластическая масса. Заметим, что по статистике подводных оползней, обнаруженных на современном дне Мирового Океана, западно-сибирские зоны АРБ с уклоном породившего склона порядка 10-20 м/км (~1°) и площадью распространения порядка ста квадратных километров – вполне рядовое явление [7]. Необычным кажется только затекание оползневой пульпы под подстилающие породы – протобажениты с их брекчированием, но оно вполне укладывается в концепцию постседиментационных гравитационных перемещений и деформаций осадков на неустойчивых подводных склонах палеобассейна бокового заполнения [8].

Для обоснования выше описанного механизма формирования АРБ была предложена геомеханическая модель, которая базируется на процессах быстрого постседиментационного гравитационного перемещения осадков. На рисунке 1 отображены основные стадии процесса: а – оползня скольжения, б – оползня вытекания, в – растекания и растрескивания, г – деформаций под неравномерной нагрузкой, д – вторичного внедрения, е – захоронения. Рассмотрим его подробнее.

Оползень скольжения (рис. 1а) провоцируется землетрясением при наличии на седиментационном склоне линзы песков-плывунов, перекрытых прочной глинистой покрышкой. Оползень скольжения, двигаясь вниз по склону, прорывает подачимовские глины и верхние слои баженовской свиты, формируя АРБ. Одним из условий такого развития событий является достаточная толщина перекрывающих глин (10 метров и более). На этих глубинах глины приобретают прочность, достаточную для передачи механического напряжения, необходимого для разрыва пород, также необходимы достаточная сила землетрясения и высота неустойчивого склона. В результате образуется субвертикальная трещина [9, 10, 11], повторяющая в плане контур примыкания глинистой покрышки к подачимовской глине.

Рисунок 1 – Геомеханическая модель формирования АРБ.

Стадии: а – оползня скольжения, б – оползня вытекания, в – растекания и растрескивания,
г – деформаций под неравномерной нагрузкой, д – вторичного внедрения, е – захоронения.

Пример моделирования разреза АРБ

Дайка в аргиллитах, заполненная перетекшим песком перекрывающего пласта (Horton Bluff Formation, Nova Scotia, Canada).

Waldron, J.W.F., Gagnon, J.-F., Recognizing soft-sediment structures in deformed rocks of orogens, Struct. Geol. (2010), doi:10.1016/j.jsg.2010.06.015

На сейсмических разрезах в волновом поле трещина обычно проявляется резким скачком яркой границы отражающего горизонта Б [3, 12]. Такое бывает в случае проникновения трещины на предельную глубину – до нижнебаженовских карбонатно-силицитных слоёв, но так присходит не всегда, поскольку глубина проникновения трещины зависит от локальных особенностей разреза. Если на момент землетрясения внутри разреза протобаженитов где-то уже имелись литифицированные карбонатно-силицитные прослои, то они препятствовали углублению трещины, и от основания отщеплялась только верхняя часть протобаженитов. При этом в волновом поле фиксируется двойное отражение горизонта Б, интенсивность которого зависит от соотношения расщеплённых толщин и сейсмогеологических характеристик разреза.

Фактором, исключающим образование АРБ, является наличие газогидратного цемента в толще протобаженитов, который резко увеличивает прочность породы [13]. Он начинает формироваться при высоте  седиментационного палеосклона более 500 м (глубина палеоморя у основания склона около 600 м) при температуре придонных вод 4-5°С [14]. Нежданов А.А. отметил закономерность: порождаемые подводными оползнями «зоны АРБ широко развиты в южной половине Западной Сибири и практически не отмечаются в её северных и арктических районах», где «темпы неокомского осадконакопления были более высокими, чем на юге» [4, 353 с.]. С наших позиций это связано с углублением неокомского палеобассейна на север и наличием там термодинамических условий стабильного гидратообразования в донных осадках.

____________________________________________

И еще раз про глубину моря, как утверждалось в статье «300-500 метров». В докладе фигурируют цифры более 500 метров, глубины палеоморя 600 м.  

Глубина 300-500 метров – это как раз для формирования зон АРБ, которые занимают только 10% от всей зоны БС.

_____________________________________________

По Антюру

Структура баженовской свиты хорошо отображается на данных сейсморазведки 3D. Линзы песчаника внутри свиты с ненарушенным залеганием. 

Пример «ненарушенного» залегания на сейсмических разрезах

Динамика формирования тел внедрения АРБ обломочным (дебрисным) потоком

Обломочное заполнение тел внедрения АРБ накладывает свой отпечаток на перераспределение масс под действием неравномерной нагрузки. Из нагружаемого объёма, в первую очередь, будут отжаты песчано-алевритовые плывуны, более крепкие алеврито-глинистые макровключения остаются на месте, смыкаются друг с другом. В результате геометрия коллекторов внутри АРБ дополнительно усложняется.

Странно, что Антюр «В главном я прав. Гипотеза маргинальная. Пока. Про нее я слышу впервые.» не в курсе про данное направление в теории формирования БС.

3 . И о КИНе... КИНа не будет

несколько слайдов, т.к. текст только в виде сканов (Источник - Временное руководство по подсчету запасов подвижной нефти трещинных и трещинно-поровых коллекторов сланцевого типа (2016 год)

сравнительный КИН по месторождениям сланцев в США

 

Примечание  : Статья приведена в сокращенном виде, т.к. большАя часть интересна только специалистам. Видео к статье к сожалению не нашел, вероятно уже было удалено с сервера. Часть скринов из видео представлена на слайде «Пример моделирования разреза АРБ»