Фундамент плиты западно сибирской равнины
Подавляющая часть плиты — низменная аккумулятивная равнина.
Мощность земной коры — от 40—45 км на окраинах Западно-Сибирской плиты до 30—40 км в большинстве ее внутренних районов и до 30—35 км в самой северной ее части. Еще больше (до 25—30 км) уменьшается к центру и северу плиты мощность
консолидированной части коры. В северных районах — поверхность М приподнята, скорости продольных волн — (6,3—7,2км/с) (кора субокеанического типа ?)
Плотность теплового потока на Западно-Сибирской плите превосходит таковую в
обрамляющих областях, составляя 50—60, а местами до 70—80 мВт/м2.
C Д В Метелкин В А Верниковский: Молодые эпипалеозойские плиты нa http://www.ggd.nsu.ru/resource/metod/RegGeolMetodich.pdf
Западно-Сибирская плита занимает территорию Западно-Сибирской низменности, выполненную мощными толщами осадочных пород.юга плита ограничена герцинскими и каледонскими складчатыми сооружениями
Алате-Саянской аккреционно-коллизионной области, с запада и северо-запада плиту
обрамляют позднепалеозойский складчатый пояс Урала, с востока — Сибирская
платформа и байкальские образования Енисейского кряжа, а с северо-востока
складчатые сооружения Таймыро-Североземельской области. На севере Западно-
Сибирская плита открывается в сторону океана и переходит в пассивную окраину,
которая большей частью является затопленной окраиной материковых структур. На
юго-западе, в районе Тургайской седловины, структуры Западно-Сибирская плиты
сочленяется с Туранским эпипалеозойским осадочным бассейном.
Плита имеет двухъярусное строение — разновозрастный (от докебрия до позднего
палеозоя) гетерогенный фундамент, обнажающийся в возвышенностях по обрамлению
низменности и несогласно перекрывающий его чехол, сложенный мезозойскими и
кайнозойскими осадками.
О взаимоотношениях и точной конфигурации различных структурных элементов
фундамента плиты нет единого мнения. Однако, совершенно ясно, что в основании
Западно-Сибирской плиты находят продолжение структуры ее обрамления.
Предполагается, что большая часть Западно-Сибирской низменности подстилается
верхнепалеозойскими комплексами, являющимися продолжениями Иртыш-3айсанской
и Томь-Колыванской складчатых зон. Их существование на глубине подтверждается
бурением в южной части Западно-Сибирской низменности, где под чехлом вскрыты
офиолиты, девонские и нижнекаменноугольные граувакковые отложения и лавы.
Достаточно надежно несколько полос офиолитовой ассоциации устанавливается также
в Зауралье. Здесь многими скважинами вскрыты гарцбургиты, верлиты, троктолиты,
дуниты и габбро-нориты, т.е. ультрабазитовые разности офиолитовой ассоциации.
Кроме того, офиолиты обнаружены в скважинах в районе Сургута и Нижневартовска.
Вышесказанное позволило выделить в строении фундамента Западно-Сибирской плиты
три офиолитовых пояса: Нижневартовско-Александровский, Зауральский и Западно-
Сургутский. Гипербазитам в пределах этих поясов сопутствуют кремнистые сланцы,
яшмы и граувакково-черносланцевые толщи в основном девонского возраста.
Ограничить офиолитовые пояса позволяют также тяготеющие к ним интенсивные
положительные магнитные аномалии. Позднепалеозойские коллизионные структуры
Иртыш-Зайсанской и Томь-Колыванской зон на севере, в районе Обской губы, как
предполагается, соединяются с близкими по возрасту складчатыми образованиями
внутренних зон Урала, обрамляя, таким образом Ханты-Мансийский древний массив.
Этот массив продолжает на север каледонские и более древние образования
Центрального Казахстана. Вскрытые там породы представлены кристаллическими
сланцами и гнейсами предположительно рифейского возраста, порядка 1000 — 1200 млн.
лет. На востоке от Томь-Колыванской зоны под чехлом Западно-Сибирской плиты
находят свое продолжение раннепалеозойские аккреционно-коллизионные и
островодужные комплексы Кузнецкого Алатау испытавшие сильнейшие деформации в
ордовике-силуре и погребенные структуры Минусинских наложенных впадин Алтае-
Саянской области. Основание самой восточной части плиты слагает вытянутая вдоль_ левобережья Енисея Приенисейская зона, являющаяся продолжение байкальских
складчатых структур Енисейского кряжа, а далее на север погруженный борт
Сибирской платформы, который сложен в этой части, судя по разрезам районов
Туруханска и Игарки, довольно мощным существенно карбонатным разрезом верхнего
докембрия, нижнего и среднего палеозоя. Наибольшие разногласия существуют по
поводу строения фундамента северной части Западно-Сибирской низменности,
скрытой под мощным чехлом осадков. Неясны взаимоотношения между погруженным
краем Сибирской платформы и герцинидами Урала. Согласно одним взглядам край
Сибирской платформы вряд ли проходит далеко на запад и кора в этой части имеет
субокеанический тип, согласно другим взглядам принято считать, что древний
докембрийский фундамент с палеозойским чехлом распространен под всей северной
частью Западно-Сибирской низменности вплоть до п-ова Ямал.
По данным ГСЗ, Западно-Сибирская низменность на большей своей части
подстилается континентальной корой. Ее мощность в целом составляет 43-46 км. в
западной части (продолжение Уральских структур), 39-43 км. под окраиной Сибирской
платформы, 36-37 км в центральной части. Таким образом наблюдается некоторое
сокращение мощности от периферии к центральной части низменности, где по
современным данным фиксируется достаточно типичная рифтогенная картина
глубинного строения с утонением континентальной коры. Как правило палеорифты
выражены впадинами глубиной до 2 км., которые ограничены сбросами. Они
достаточно надежно устанавливаются по геофизическим данным. Им свойственны
положительные гравитационные аномалии, соответствующие распространению в их
пределах тяжелых базальтовых пород. С грабенами ассоциирует и повышение
теплового потока по сравнению с его значениями за их пределами. Кроме того также
характерны четкие магнитные аномалии, вытянутые вдоль грабеновых структур. В
настоящее время в фундаменте Западно-Сибирской низменности прослеживается
несколько палеорифтовых систем. Это протяженные, вытянутые в субмеридиональном
направлении структуры, наиболее выраженным из которых является Колтогорско-
Уренгойский грабен, вытянутый практически через всю плиту, уходя в основание
Южно-Карской впадины Карского моря. От него косо к северо-западу отходит
Ямальский грабен. Оба грабена обычно объединяет в единую систему (Ямало-
Пуровский авлакоген). Вдоль восточного края Западно-Сибирской низменности
протягивается второй хорошо выраженный палеорифт — Худосеевский грабен. На
крайнем юго-западе низменности вблизи стыка с Уралом прослеживается выходы на
поверхность структур Челябинского грабена.
Грабены выполнены толщами (туринская и челябинская серии), среди которых,
с одной стороны, присутствуют контрастные вулканические серии (базальты близкие
по составу океаническим толеитам и субщелочные риолиты), а с другой—
конгломераты, образующие типичную грабеновую фацию. Временем формирования
этих структур, согласно современным данным считается поздняя пермь — триас.
Геохимические исследования вулканических серий выполняющих грабеновые
структуры свидетельствуют о том, что толеитовые и субщелочные базальты раннего
триаса являются полными геохимическими аналогами пород трапповой формации
Сибирской платформы. На синхронность начального этапа излияния траппов
Уренгойского и Норильского районов указывают выполненные в последнее время
палеомагнитные данные. Однако продолжительность траппового эпизода в истории
этих двух провинций, вероятно, различны. Предполагается, что вулканическая
деятельность в пределах Уренгойско-Колтогорского грабена Западно-Сибирской плиты
имела место в течении более длительного периода времени, что, вероятно, связано с
продолжительной генерацией здесь океанической коры. Идея о вероятном раскрытии
океанического ложа (Обского палеоокеана) впервые возникла при изучении данных
геофизических исследований: установлены характерные магнитные аномалии вдоль
простирания Колтогоро-Уренгойской системы грабенов. Гипотезу Обского палеоокеана
подтверждают имеющиеся палеомагнитные данные которые фиксируют расхождение
положения триасовых палеомагнитных полюсов Восточной Европы и Сибири.
Совпадение палеополюсов достигается эйлеровым поворотом Сибирского полюса
приблизительно на 15 градусов против часовой стрелке. Следовательно расхождение
полюсов может быть объяснено поворотом Сибири по отношению к Восточной Европе
по часовой стрелке при раскрытии океанического пространства. Время раскрытия
океана оценивается как 235-218 млн. лет., а величина раскрытия могла составить 270
км., при скорости спрединга порядка 1,6 см/год. К югу скорость спрединга, вероятно,
постепенно уменьшалась, в результате чего образовался океанический бассейн
клиновидной формы. С историей этого океана, вероятно, и связан начальный этап
формирование собственно комплексов чехла Западно-Сибирской плиты.
Самыми древними породами осадочного чехла являются нижнеюрские
отложения (тюменская свита и ее аналоги), выходящие на поверхность в краевых
частях плиты. Они резко несогласно перекрывают разновозрастные, гетерогенные
комплексы основания. В общем структурном плане плита представляет собой
огромную плоскую впадину или синформу с пологомоноклинальными западным,
южным и восточным крыльями, более погруженной внутренней — центральной частью и
наиболее опущенной северной частью. На фоне крупных тектонических элементов в
структуре собственно плитного комплекса вырисовывается множество более мелких
структурных форм — брахиформных, нередко коробчатых поднятий и прогибов,
флексур, отражающих длительно происходившие смещения блоков фундамента
относительно друг друга. Вверх по разрезу отчетливость этих форм и их относительные
амплитуды постепенно снижаются. Мощность осадочного чехла в южной
(приподнятой) части плиты не превышает 3 км., на севере низменности суммарная
мощность отложений чехла достигает 10 — 12 км. Полоса максимальных мощностей
приурочена к впадине над Колтогорско-Уренгойским грабеном. Отложения юры здесь
согласно залегают на мощной толще черных и серых аргиллитов, алевролитов и
песчаников среднего-позднего триаса. По своему строению разрез юрско-меловых и
кайнозойских отложений чехла Западно-сибирской плиты имеет исключительно
обломочный тип и характеризуется перемежаемостью мелководно-морских и
континентальных фаций, часты дельтовые осадки, отмечаются следы многочисленных
трансгрессий и регрессий, связанные с эвстатическими колебаниями уровня океана.
Подъем уровня моря отмечаются в поздней юре, раннем мелу, позднем мелу и эоцене-
среднем олигоцене. В это время возникали условия некомпенсированных бассейнов,
когда глубина моря могла достигать 700 м. и более. Так, например, это было в поздней
юре, когда отлагались богатые органическим веществом битуминозные глины
знаменитой баженовской свиты.
Таким образом, как было показано выше, формирование осадочного бассейна
Западной Сибири является следствием пермо-триасового рифтогенеза и
кратковременного спрединга с образованием ложа Обского палеоокеана. После
прекращения растяжения и отодвигания Сибири от Европы пространство между ними
стало опускаться вследствие охлаждении литосферы. В ходе развития, погружение
компенсировалось поступлением обломочного материала, так что ложе бассейна
постоянно находилось вблизи уровня моря. В общем случае Западно-Сибирский
бассейн является примером осадочного бассейна, возникшего на месте области с
прекратившимся рифтогенезом.
Мощность земной коры — от 40—45 км на окраинах Западно-Сибирской плиты до 35—40
км в большинстве ее внутренних районов и до 30—35 км в самой северной ее части. Еще
больше (до 25—30 км) уменьшается к центру и северу плиты мощность консолидированной части коры.
В северных районах — поверхность М приподнята, скорости продольных волн — (6,3—7,2
км/с) (кора субокеанического типа ?) Плотность теплового потока на Западно-Сибирской плите превосходит таковую в обрамляющих областях, составляя 50—60, а местами до 70—80 мВт/м2.
Источник
ЗА́ПАДНО-СИБИ́РСКАЯ ПЛАТФО́РМА
В книжной версии
Том 10. Москва, 2008, стр. 248-249
Скопировать библиографическую ссылку:
ЗА́ПАДНО-СИБИ́РСКАЯ ПЛАТФО́РМА (Западно-Сибирская плита), самая крупная в мире молодая платформа гл. обр. с палеозойским складчатым фундаментом, соответствующая площади Западно-Cибирской равнины; продолжается на шельфе Карского моря. З.-C. п. с начала мезозоя представляла собой крупную область опусканий на севере Урало-Охотского подвижного пояса с накоплением мощного чехла осадков. В структурном отношении З.-С. п. – мегасинеклиза, осложнённая флексурами, брахиморфными поднятиями и прогибами. Мощность осадочного чехла в сев. части платформы достигает 8 км и более, в южной части не превышает 3 км. Фундамент З.-С. п. гетерогенный. С запада под мезокайнозойский чехол погружаются герцинские складчатые структуры Урала, с юго-запада – каледониды вост. части Центр. Казахстана, с юго-востока – салаириды Кузнецкого Алатау и Восточного Саяна. Основание вост. части платформы образуют байкальские складчатые структуры Приенисейской зоны (продолжение складчатой системы Енисейского кряжа), а севернее – погружённый фундамент Сибирской платформы. Фундамент центр. части платформы сложен герцинидами (сев. продолжение Иртыш-Зайсанской складчатой системы); предполагается наличие докембрийских массивов (Уват-Ханты-Мансийский, Барнаульский и др.). Kустанайская седловина отделяет З.-C. п. от Tуранской платформы.
Источник
Фундамент плиты западно сибирской равнины
Западно-Сибирская плита
Огромная территория Западно-Сибирской плиты (около 3,5 млн. км 2 ), равная по площади Франции, Англии, Италии и Финляндии, представляет собой заболоченную низменность, покрытую тайгой и тундрой. Сложные климатические и географические условия долгое время сдерживали геологическое изучение этого региона.
Граница Западно-Сибирской плиты на западе проходит по выходам палеозойских пород горно-складчатой области Урала, на юге — по Кустанайской седловине и по выходам палеозойских образований Центрального и Восточного Казахстана, Алтая, Салаиро-Саянской области, на востоке — по выходам докембрийских пород Енисейского кряжа и Туруханско-Норильской гряды. Северная граница плиты неясна.
Фундамент плиты наиболее изучен вблизи горного обрамления, где глубина до него не превышает нескольких сотен метров. По данным бурения глубоких скважин он исследован в южных и центральных районах Западной Сибири. На севере основание плиты бурением не вскрыто и все представления о нем базируются на геофизических данных.
На большей части территории Западно-Сибирской плиты фундамент представлен метаморфическими и магматическими образованиями, возраст которых определяется как позднепалеозойский. В восточных районах, пограничных с древней Сибирской платформой, на севере плиты, а возможно, и в центральных районах фундамент, как предполагает ряд ученых, более древний (вероятно, байкальского возраста). Здесь в состав осадочного чехла следует включать триасовые, а возможно, и более древние отложения. Геофизические данные свидетельствуют, в частности, о том, что в этих районах ниже юрской толщи прослеживаются осадочные образования мощностью до 3-4 км, залегающие согласно с юрско-меловыми комплексами чехла. В пространстве они имеют плащеобразное распространение, что косвенно указывает на принадлежность здесь триасовых и, вероятно, более древних отложений к осадочному чехлу. На остальной территории Западно-Сибирской плиты положение триасового комплекса вызывает большие споры. Одни исследователи относят его к фундаменту, другие — к чехлу, третьи выделяют его как особый «промежуточный», или «переходный», комплекс. Представлены триасовые отложения туринской серией, состоящей из грубообломоч-ных пород, местами пестроцветных с углистыми включениями и прослоями траппов. Отложения выполняют грабены фундамента типа Челябинского, Кушмурунского, Тюменского.
Осадочный чехол Западно-Сибирской плиты повсеместно начинается с юрских отложений и заканчивается современными болотными и речными осадками. Разрез однообразен — переслаивание глин, аргиллитов, алевролитов, песчаников, песков. Накопление этих обломочных пород происходило в озерно-болотных континентальных условиях или в мелководноморском бассейне. По мере приближения к Уралу отмечается погрубление осадков. В верхней части разреза известны прослои мергелей и опок, часто встречаются включения каменного угля. Общая мощность отложений осадочного чехла достигает 8 км.
Тектоническое строение Западно-Сибирской плиты во многом еще неясно. Наибольшую дискуссию вызывает структура фундамента. Большинство исследователей справедливо считают, что он состоит из нескольких крупных геоблоков, имеющих различный возраст консолидации и разграниченных глубинными разломами. Строение фундамента осложнено многочисленными грабенами — тафрогенами * , заполненными пермскими, триасовыми и отчасти нижнеюрскими породами мощностью до 4 км.
* ( Аналог авлакогена древних платформ.)
В тектоническом строении платформенного чехла можно выделить ряд крупных геоструктурных элементов: антеклиз, синеклиз, зон поднятий, сводов, валов, впадин и прогибов (рис. 18).
Рис. 18. Схема региональной тектоники Западно-Сибирской плиты. Границы: а — плиты, б — антеклиз и зон поднятий (антеклизы: I — Ямальская, II — Сосьвинская, III — Тобольская, IV — Среднеобская, V — Колпашевская; зоны поднятий: VI — Малохетско-Хетская, VII — Казачинская, VIII — Приколыванская), в — сводов (1 — Сургутский, 2 — Нижневартовский, 3 — Пурпейский, 4 — Демьяновский, 5 — Каймысовский); г — оси синеклиз и мегапрогибов (синеклизы: А — Ханты-Мансийская, Б — Гыданская, В — Усть-Енисейская, Г — Приенисейская, Д — Иртыш-Кулундинская; мегапрогибы: Е — Тюменский, Ж — Ляпинский, З — Колтогоро-Уренгойский).
Для положительных геоструктурных элементов характерна сокращенная мощность осадочного чехла в результате выпадения из разреза нижне-среднеюрских горизонтов и вследствие общего сокращения мощности отложений. В пределах плиты выделяют Ямальскую, Сосьвинскую, Тобольскую (Вагай-Ишимскую), Среднеобскую (Хантейскую) и Колпашевскую антеклизы и Малохетско-Хетскую, Приколыванскую и Казачинскую зоны поднятий.
Относительно хорошо изучена бурением и геофизикой Среднеобская антеклиза, расположенная в центральных районах Западно-Сибирской плиты. Она простирается в субмеридиональном направлении на расстояние 900-1000 км при ширине 350 км. Подошва юрских образований в ее пределах залегает в среднем на глубине 3 км. С запада и востока антеклиза ограничена зонами крупных разломов, отделяющих ее от соседних синклиз и мегапрогибов. В составе Среднеобской антеклизы выделяют Сургутский, Нижневартовский, Пурпейский, Демьяновский и Каймысовский своды, разделенные Юганским, Локосовским, Едъяхинским прогибами. Своды, как правило, имеют изометрические, несколько вытянутые в субмеридиональном направлении очертания. Они осложнены валоподобными поднятиями, которые в свою очередь состоят из ряда локальных структур.
В качестве примера рассмотрим Нижневартовский свод, на котором обнаружен ряд нефтяных месторождений (Мегионское, Самотлорское, Соснинско-Советское). В сводовой его части поверхность фундамента залегает на глубине 2,5-2,6 км, а на крыльях погружается до 3 км. Амплитуда составляет, таким образом, около 500 м. По кровле среднеюрских отложений она уменьшается до 400 м, а по кровле неокомских — до 150-200 м. По поверхности пород сеномана Нижневартовский свод превращается в почти плоскую поверхность, осложненную отдельными куполами и имеющую региональный наклон к западу. Следовательно, вверх по разрезу происходит выполаживание структурного плана, что характерно и для других сводовых поднятий Среднеобской антеклизы. Нижневартовский свод включает в себя ряд валов: Самотлорский, Мегионский и др.
Малохетско-Хетская, Казачинская и Приколыванская зоны поднятий располагаются вдоль восточного и южного обрамления плиты. Они представляют собой области приподнятого залегания фундамента, имеющего блоковое строение.
Положительные геоструктурные элементы Западно-Сибирской плиты разделяются крупными областями прогибания — Ханты-Мансийской, Гыданской, Усть-Енисейской, Приенисейской, Иртыш-Кулундинской синеклизами и крупными Ляпинским, Тюменским, Колтогоро-Уренгойским прогибами (мегапрогибами). Для отрицательных геоструктурных элементов характерно устойчивое и длительное прогибание в мезозойское и палеогеновое время, накопление осадочных образований мощностью до 6-8 км.
Наиболее крупная Ханты-Мансийская синеклиза расположена между Сосьвинской, Тобольской, Среднеобской и Ямальской антеклизами. В основании чехла синеклизы залегают континентальные нижне-среднеюрские отложения (тюменская свита) мощностью до 350 км. В южной ее части в основании чехла имеются покровы эффузивных пород предположительно пермотриасового возраста. Западный борт синеклизы со стороны Сосьвинской антеклизы осложнен серией разломов, создающих ступенчатое погружение фундамента. Глубина залегания его колеблется от 1,0-1,5 км на бортах синеклизы до 3-4 км в ее центральной части.
Несколько отличную от синеклиз природу имеют мегапрогибы Западной Сибири. Они характеризуются резко вытянутой, линейной формой (протяженность Колтогоро-Уренгойского мегапрогиба, например, достигает 1200 км при ширине 50-70 км). В фундаменте им соответствуют узкие рвы — тафрогены, заполненные в основном пермскими и триасовыми отложениями. В строении чехла мегапрогибы выполняют ту же функцию, что и синеклизы, разделяя крупные положительные структуры.
Важной особенностью тектоники фундамента и осадочного чехла Западно-Сибирской плиты является наличие крупных (региональных) разломов. Большинство из них ориентированы в северо-западном и северо-восточном направлениях, встречаются разломы и субширотного простирания. В фундаменте региональные разломы создают зоны дробления, которые отражаются в осадочном чехле цепочками локальных поднятий. Большинство крупных разломов Западно-Сибирской плиты заложились уже на геосинклинальном этапе развития региона, и в период формирования осадочного чехла они проявлялись конседиментационно и практически постоянно.
«Черное золото» Западной Сибири
Символом Западной Сибири по праву стала нефтяная вышка. Эту ажурную, устремленную вверх, как космическая ракета, конструкцию можно увидеть и на самом севере края — в безлесной тундре Ямальского полуострова, и на юге — среди колосящихся полей Кулундинской степи. Действительно, Западная Сибирь- это важная нефтяная и газовая база нашей Родины. К концу 1980 г. здесь будет добыто 315 млн. т нефти (с конденсатом) и более 160 млрд. м 3 природного горючего газа, т. е. столько же, сколько добывалось во всем Советском Союзе 10-15 лет назад. За счет этого региона достигается весь прирост добычи нефти в десятой пятилетке и подавляющая часть прироста добычи углеводородного газа в целом по стране. Природа словно бы решила сбалансировать жесткость климата щедростью энергоресурсов в недрах этого края.
Впервые о перспективах нефтегазоносности Сибири ученые высказались еще пятьдесят лет назад. В 1929 г. в статье «Где и как искать новые нефтеносные области в СССР» А. Д. Архангельский назвал целый ряд земель, перспективных для поисков месторождений нефти, в том числе и «обширные районы Сибири». И. М. Губкин был горячим сторонником проведения поисковых работ за Уралом. В 1933 г. в Свердловске состоялась выездная сессия АН СССР, посвященная проблемам Урало-Кузнецкого комбината. На одном из заседаний выступил И. М. Губкин и впервые высказал поразившую всех идею о целесообразности поисков нефти в Западной Сибири. Несколькими днями позже уже в Новосибирске ученый в беседе с корреспондентом газеты «Правда» более аргументировано обосновал свое предположение. Он указал, в частности, что «перспективы и значение разработки нефти в этих краях огромны. Добыча в этих районах может обеспечить не только потребности Урало-Кузнецкого комбината, но и всего народного хозяйства СССР». В те годы в нашей стране добывалось чуть больше 14 млн. т нефти и только 0,3 млрд. м 3 газа в год.
Поиск нефти в Западной Сибири был прерван Великой Отечественной войной. Сразу же после ее окончания ученые возобновили штурм сибирских недр. Долгие годы он не давал желаемых результатов. И вот в сентябре 1953 г. разведочная скважина 1-р, пробуренная в пос. Березово, дала фонтан. Это была авария, которая закончилась открытием первого газового месторождения в Западной Сибири. Вскоре в этих краях выявили еще несколько месторождений, но это были лишь крупицы драгоценного полезного ископаемого. Поисковики двинулись в глубь тайги и болот Западной Сибири. В 1960 г. ударил нефтяной фонтан Шаима, доказавший, что в недрах Тюменской области есть не только газ, но и нефть.
Сейчас в Западной Сибири открыто уже более 250 кладовых «черного золота». Нефть высокого качества, малосернистая, с небольшим содержанием тяжелых фракций. Дебиты скважин весьма значительны.
Большинство известных нефтяных залежей Западной Сибири приурочено к морским и прибрежно-морским отложениям юры и нижнего мела, а газовые залежи сосредоточены в прибрежно-морских и континентальных верхнемеловых (сеноманских) породах. Глубина залегания выявленных залежей колеблется в пределах 400-3700 м. Залежи, как правило, связаны с антиклинальными структурами, встречаются также в зонах выклинивания продуктивных горизонтов и в трещинных породах коры выветривания.
Нефтяные месторождения тяготеют к центральным районам плиты. Основные из них располагаются в пределах Среднеобской нефтегазоносной области, включающей Сургутский и Нижневартовский своды и разделяющий их прогиб. Это — Самотлорское, Усть-Балыкское, Мегионское, Соснинско-Советское, Мамонтовское месторождения. Залежи приурочены к песчаникам и алевролитам нижнего мела, покрышками служат глинистые породы, разделяющие эти отложения.
Месторождения газа сосредоточены в основном в северных и северо-западных районах плиты. К наиболее крупным относятся Уренгойское, Медвежье, Губкинское, Заполярное и другие месторождения. Газ содержится в континентальных песчаниках и песках сеноманского яруса, покрышкой служат глинистые отложения турона. Бурение скважин на более глубокие горизонты нижнего мела и юры, недавно проведенное в этих районах, показало, что север Западной Сибири содержит в недрах и нефть. Это открывает новые возможности перед сибирскими нефтяниками.
Изучение геологического строения и закономерностей пространственного размещения месторождений углеводородов Западной Сибири обогатило теорию и практику геологии нефти и газа. Было подмечено, в частности, что месторождения этих полезных ископаемых тяготеют к крупным разломам земной коры (рис. 19), создающим в осадочном чехле зоны смятия и трещиноватости. В результате вдоль разломов возникают крупные антиклинальные структуры, улучшается проницаемость плотных горных пород, т. е. создаются благоприятные условия для накопления нефти и газа. По подсчетам некоторых ученых, до 70% месторождений Западной Сибири сконцентрировано в приразломных зонах. Установленная особенность пространственного размещения месторождений нефти и газа в какой-то мере облегчает их поиск, ибо разломы определенной категории становятся своеобразным поисковым критерием.
Рис. 19. Пространственная связь разломов и месторождений углеводородов Западной Сибири (по М. И. Баренцеву и А. С. Кузнецову, 1974 г.). 1 — разломы; 2 — зона Среднеобского разлома (по данным В. П. Mapкевича, И. И. Башиловой, Г. В. Махиной, Е. К. Еременко); 3 — месторождения нефти и газа.
Открытие нефти в Западной Сибири позволило создать здесь главную топливно-энергетическую базу нашей страны. Предпосылкой для этого явилось не только наличие в недрах запасов нефти и газа, но и разработка месторождений невиданными темпами. Судите сами: в 1965 г. здесь добывалось 3,3 млрд. м 3 газа, в 1975 г — 38 млрд. м 3 , а в 1980 — уже 160 млрд. м 3 . Это означает, что динамика изменения удельного веса Западной Сибири в общесоюзном балансе газодобычи изменялась следующим образом: 1965 г. — 2,6, 1975 г. — 13,2 и 1980 г. — 36%. Сейчас тюменские газовики занимают первое место в Советском Союзе по суточной добыче газа. Такие темпы возможны благодаря тому, что недра этого края содержат весьма крупные по запасам газовые залежи. «Погоду» в газодобыче делают всего два-три месторождения. Основной прирост ее приходится на приполярное месторождение Медвежье. В 1977 г. оно дало более 60 млрд. м 3 «голубого топлива», ежесуточно из недр поступает 220 млн. м 3 . Другой газовый гигант — Уренгой. Первый газ на месторождении получен в 1965 г., дебит скважины-первооткрывательницы 3 млн. м 3 /сут. В 1978 г. Уренгой дал стране более 15 млрд. м 3 / газа, а за всю десятую пятилетку — свыше 60 млрд. м 3 .
Растет в Сибири и добыча нефти. Дебит Шаимской скважины-первооткрывательницы составил всего 300 т/сут. Это было в 1960 г., а в 1965 г. получен уже первый миллион тонн сибирской нефти. В 1971 г. тюменские нефтяники дали стране 44,2 млн. т, а в 1975 г. — 148 млн. т, а в 1980 г. добыча нефти превысила 300 млн. т. В первом году десятой пятилетки Западная Сибирь дала стране нефти больше, чем все Поволжье, и стала главной нефтяной базой страны. В 1978 г. суммарная добыча нефти здесь составила уже 1 млрд. т. Первые тонны нефти второго сибирского миллиарда получены из недр Самотлорского месторождения. В 1975 г. на Самотлоре получено 90 млн. т нефти, т. е. свыше 60% всей ее добычи в Сибири.
Открытие и освоение Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции — героический этап в развитии отечественной нефтяной и газовой промышленности. В отчетном докладе Центрального Комитета КПСС на XXV съезде КПСС Л. И. Брежнев отметил: «То, что было сделано, то, что делается в этом суровом крае, — это настоящий подвиг. И тем сотням тысяч людей, которые его совершают, Родина отдает дань восхищения и глубокого уважения» * .
* ( Материалы XXV съезда КПСС. М., Изд-во полит. лит., 1976, с. 38.)
Первопроходцам пришлось столкнуться здесь с труднейшими природно-климатическими условиями. И прежде всего с широким развитием болот, что наложило особый отпечаток на весь процесс поиска, разведки и разработки месторождений. В Западной Сибири сосредоточено более половины болот и заболоченных земель Советского Союза, покрывают они почти половину территории края — около 1,5 млн. км 2 . Специалисты считают, что процесс образования болот длится здесь уже от 3 тыс. до 11 тыс. лет и характеризуется большой агрессивностью. Недаром заболоченность Западной Сибири является природным феноменом мира.
Добытчикам нефти и газа этот «феномен» очень мешает. Возникает масса проблем: как доставить в болото технику? Как поставить нефтяную вышку, чтобы она не утонула? Как транспортировать добытые нефть, газ?
Преодоление трудностей всегда приводит к новым решениям, к новым открытиям. Так было и в данном случае. Нефтяники и газовики Западной Сибири стали бурить скважины кустовым методом — с одной оборудованной и укрепленной площадки закладывают и проводят несколько скважин с отклонениями в разные стороны. Скважины, как щупальца, расползаются в недрах, уходя на расстояние до 1,5-2 км от своего основания. Это действительно куст, но он перевернут кроной вниз, а корнем наружу. Саму вышку скважины после завершения бурения не демонтируют, а перевозят на новое место на специальной воздушной подушке, чтобы она не провалилась в болото. На Самотлоре был применен впервые в мировой и отечественной практике принцип комплексного проектирования обустройства нефтяного месторождения. Сбор, транспортировка, промысловая подготовка продукции скважин, система поддержания пластового давления, подъездные дороги, линии электропередач и связи были выполнены как подсистемы, входящие в состав единого сложного комплекса наземных сооружений. Это дало огромную экономию в капиталовложениях и резко ускорило темпы разработки месторождения. Здесь же была применена прокладка дорог с плавающими насыпями, что в условиях болот позволило круглогодично пользоваться автомобильным транспортом.
Некоторые новинки сибиряков граничат с курьезами. Так, несколько лет назад на машиностроительный завод им. В: И. Ленина (г. Пермь) поступил необычный заказ из Тюмени на изготовление гарпунных пушек. Зачем орудия охоты китобоев потребовались сибирякам? Оказалось, что при прокладке трубопроводов в условиях болот проявляется эффект «всплытия трубы»: труба, наполненная нефтью или газом, плавает. Поэтому в летнее время, когда болота оттаивают, трубы всплывают на поверхность. Для закрепления труб и используют гарпунную пушку. Анкер, своего рода якорь для крепления трубы, закладывается в ствол пушки. Выстрел, и снаряд массой в полсотни килограммов, к которому привязан стальной трос, уходит глубоко в болотную зыбь. Еще выстрел, и труба надежно закреплена.
Новые подходы требуются не только при решении частных вопросов Западно-Сибирской «целины», но и при комплексном освоении этого края. В нашей стране, как уже отмечалось, взят курс на создание крупных территориально-производственных комплексов, которые должны решать проблемы комплексного освоения недр и производительных сил отдельных регионов Советского Союза. В Западной Сибири создание таких комплексов осуществляется на базе ее топливно-энергетических богатств. На севере района формируется крупнейший территориально-производственный комплекс по добыче и транспортировке газа. В 1976 г. здесь получено 44 млрд. м 3 газа, а в 1977 г. уже около 70 млрд. м 3 , что позволило Западной Сибири выйти на первое место в стране по добыче газа.
В Среднем Приобье сооружается комплекс предприятий, работающих на попутном газе. Вступила в строй Сургутская ГРЭС мощностью 1,5 млн. кВт. В Нижневартовске сданы в эксплуатацию три газоперерабатывающих завода, потребляющих до 6 млн. м 3 попутного нефтяного газа в год.
Флагманами перерабатывающей промышленности Западной Сибири станут Томский и Тобольский нефтехимические комбинаты. Роль этих предприятий трудно переоценить.
Чтобы понять значение Томского комплекса, достаточно сказать, что на нем будет вырабатываться в год 100 тыс. т полипропилена, тогда как сейчас во всей стране его получают лишь 40 тыс. т в год. И это только первый комплекс, а предстоит соорудить крупнотоннажную установку мощностью 750 тыс. т метанола, наладить производство формалина и пропилена. Будут вырабатываться также в большом количестве этилен — сырье для бытовой химии и лучшие сорта моторного топлива. Ввод комбината позволит комплексно использовать попутный газ Западной Сибири, большая часть которого пока еще сжигается в факелах.
Как видим, нефть и газ неузнаваемо преобразили таежные дебри Сибири, вызвали к жизни огромные производительные силы. Естественно возникает вопрос: надолго ли хватит этих полезных ископаемых? Не оскудела ли Западная Сибирь с открытием уже известных месторождений? Оправданы ли такие большие затраты на развитие промышленности этого района?
Отвечая на эти вопросы, прежде всего хотелось бы подчеркнуть еще весьма слабую изученность недр Западной Сибири. На один квадратный километр территории Тюменской области пробурено всего лишь пять метров скважин. Это в двадцать раз меньше, чем в Татарии или Башкирии. Планомерное изучение недр Ямало-Ненецкого автономного округа еще только начинается. На весьма интересных с точки зрения геологии полуостровах Ямал и Гыданский пробурены лишь единичные скважины, но и они уже дали хорошие результаты. Около пос. Тадибеяха, расположенного на Гыданском полуострове, в 750 км северо-восточнее Салехарда, лежащего на Полярном круге, получены промышленные притоки газа и нефти. Месторождение многопластовое: в верхней его части концентрируются залежи газа и газоконденсата, в нижней — нефти. Причем нефть высокого качества. Это открытие имеет большое значение еще и потому, что арктические месторождения могут стать надежной топливно-энергетической базой для одной из важных артерий нашей страны — Северного Морского пути.
Итак, первое направление поиска — север Западной Сибири. Следует напомнить, что здесь диапазон нефтегазоносности может значительно увеличиться. Если в Среднем Приобье он ограничивается юрскими и меловыми осадками мощностью до 2-3 км, то на севере нефтегазоносными могут оказаться и более древние породы триаса и верхнего палеозоя, при этом мощность перспективной толщи возрастет в 2 раза.
Неожиданные приятные сюрпризы преподнесли нефтяникам недра юга Западной Сибири. Здесь были известны мелкие месторождения нефти и газа в юрских и меловых осадках чехла. И вдруг из палеозойского фундамента, считавшегося до сих пор бесперспективным, несколько лет назад получены обнадеживающие притоки нефти и газа. За последнее время накопились новые данные, доказывающие нефтегазоносность палеозойского «этажа». Сейчас уже начат поиск нефти и газа в слоях палеозоя, правда, глубина скважин возрастет до 4-5 км.
Наконец, само Среднее Приобье. Здесь еще далеко не исчерпаны возможности открытия месторождений углеводородов. Не исследована полностью зона Среднеобского разлома, где уже выявлены нефтяные залежи. К востоку и западу от него располагаются перспективные приразломные территории. В Приобье и прилегающих к нему районах геологам-поисковикам предстоит решить целый ряд сложных проблем для эффективного поиска залежей неструктурного типа, связанных с выклиниванием проницаемых продуктивных горизонтов; для выявления скоплений нефти и газа в корах выветривания фундамента; для открытия новых залежей в трещиноватых породах своеобразной баженовской свиты нижнего мела.
Можно смело утверждать, что у нефтяников-поисковиков Западной Сибири впереди огромный фронт работ, им многое еще предстоит сделать. Для долгосрочного развития нефтедобывающей промышленности СССР необходимо открытие и освоение новых месторождений нефти и газа. Для этого имеются вполне обоснованные геологические предпосылки. Дальнейшее эффективное освоение нефтегазоносных недр Западной Сибири возможно лишь при удачном сочетании теории и практики. В своей поездке по районам Сибири в марте 1978 г. на встрече с партийно-хозяйственным активом Новосибирской области Л. И. Брежнев сказал: «. Мы ждем еще большего в вопросах практического применения науки и в решении топливно-энергетических проблем, геологоразведке, нефтехимии. » * .
* ( «Правда», 1978, 1 апр.)
Чтобы практически использовать научный прогноз по оценке перспектив нефтегазоносности нефти Западной Сибири, необходимо уже сейчас расширить фронт поисково-разведочных работ — в этом залог будущих успехов.
Чем еще богат таежный край
В Западной Сибири имеется еще целый ряд полезных ископаемых, заметно уступающих по своему значению нефти и газу, — каменный уголь, торф, железные руды, бокситы, минеральные соли.
Значительные запасы каменного угля сосредоточены на самом юге Западной Сибири в Кулундинских степях, где расположено Экибастузское месторождение. Оно является основой создающегося здесь топливно-энергетического комплекса, который будет обеспечивать электроэнергией центральные промышленные районы страны. Разработка угля здесь ведется открытым способом. К концу текущей пятилетки объединение «Экибастузуголь» доведет добычу до 70 млн. т угля в год. Ежедневно отсюда уходит около 3000 вагонов с топливом для электростанций Урала, Сибири, Казахстана. Планируется соорудить линию электропередач Экибастуз — Центр на постоянном токе напряжением в 1500 кВт. Это будет целый каскад электростанций. Первая экибастузская ГРЭС уже дала промышленный ток в начале 1980 г. Энергетический комплекс будет ежегодно перерабатывать в электричество 64 млн. т угля. Планируется уже в ближайшие годы довести мощность этого комплекса до 100-170 млн. т.
В сравнительно небольших количествах каменный уголь встречается на западе и востоке плиты в грабенах, выполненных триасовыми и юрскими отложениями. Наиболее крупные месторождения такого типа Чулымско-Енисейское, Красноярское, Кызылтальское, Кушмурунское. Разработка угля здесь также может производиться карьерным способом.
Торф относится к наиболее распространенным полезным ископаемым Западной Сибири. В современных болотах этой территории прирост торфа идет со скоростью до 1 м на 0,01 км 2 в год, т. е. в год не менее 10 млн. т. В некоторых районах Западной Сибири мощность торфяного слоя достигает 100 м. Общие запасы торфа превышают здесь 100 млрд. т и рассредоточены на площади в 300 тыс. км 2 . Однако это полезное ископаемое пока не находит широкого применения в народном хозяйстве.
Месторождения железных руд осадочного происхождения выявлены на юге плиты (Колпашево). Здесь в туронских породах вскрыты два рудных горизонта, нижний из которых залегает на глубине 230-275 м. Мощность продуктивных пластов достигает 5-15 м. В Кустанайской седловине известны месторождения железных руд, связанные уже с палеогеновыми породами (Аятское, Лисаковское).
Бокситы разрабатываются в Кустанайской седловине (Кушмурунское, Верхнетобольское, Иргизское и Амангельдинское месторождения).
Минеральные соли (поваренная соль, мирабилит, хлористый магний и др.) содержатся в современных осадках ряда озер Павлодарской, Барабинской, Ку-лундинской степей. Некоторые из этих озер имеют большое бальнеологическое значение. Уникальным в этом отношении является оз. Медвежье, расположенное в районе г. Петухово Курганской области. Площадь его 77 км 2 , окружность по периметру ’60 км. В воде озера содержатся соли высокой концентрации- до 350 г/л. Такой раствор обладает целебными свойствами. На дне озера — иловая грязь. В ней установлено наличие сероводорода, метана, аммиака, углекислоты, целого ряда органических веществ. Грязью лечат недуги ревматического и полиартритного характера. Запасы ее превышают 20 млн. т, т. е. практически неисчерпаемы. Минеральная вода озера используется для лечения гастритов, а хлоридно-натриевые водные ванны повышают биоэлектрическую активность мозга, помогают восстановлению нервной системы. С 1924 г. здесь функционирует санаторий, в котором ежегодно поправляют свое здоровье более 5 тыс. человек.
Наконец, следует назвать еще одну кладовую Западной Сибири — запасы термальных вод. Мы привыкли слышать о них, когда речь идет о горных районах, а здесь низменность. Откуда же браться горячим подземным водам? Оказывается, на глубине 1,5-2 км температура пластовой воды достигает 100-150° С. В недрах Западной Сибири «плещется» целое море горячей воды. Площадь его 3 млн. км 2 , а объем 1 трлн. м 3 , т. е. в 2 раз больше объема Средиземного моря.
Источник