Нефтегазоносные бассейны Российской Арктики

   Принципиальное  различие западного и восточного блоков российской Арктики заключается  в их развитии на мезозойском этапе  геологической истории. Западный, евразийский, блок, в большей степени развивавшийся синхронно с Восточно-Европейской платформой и ее арктическими окраинами, не претерпел повсеместной складчатости. При относительно небольших размерах растяжения формировались обширные рифтовые впадины (Центрально-Баренцевоморская и Южно-Карско-Ямальская зоны рифтогенеза, Печоро-Колвинский и Енисей-Хатангский рифты) с большими толщинами осадочного чехла – от 7 до 10-13 км и более. Их последующая инверсия не завершилась интенсивной складчатостью, а лишь послужила причиной формирования линейных валообразных поднятий, к которым относятся инверсионные валы центральной части Баренцева моря, Печорской синеклизы, Южно-Карской впадины и севера Западной Сибири, а также Енисей-Хатангского прогиба. Инверсией, приведшей к интенсивной складчатости, были затронуты лишь отдельные линейные зоны, такие как байкалиды в пределах Тимано-Печорского бассейна, каледониды Шпицбергена, герциниды Западной Сибири, киммериды Новой Земли, Земли Франца-Иосифа, Северной Земли и Таймыра (рис. 2). 

   Амеразийский блок, который первоначально представлял собой северо-восточное продолжение Сибирской платформы (по Е.Е.Милановскому), превратился в платформенно-складчатую область, где большая часть затронута позднекиммерийской складчатостью умеренного сжатия с рядом крупных остаточных срединных массивов.

   Отдельные реликты рифтогенных прогибов палеозойского  возраста можно проследить в пределах Чукотского моря, моря Лаптевых, Аляски, где верхнепалеозой-нижнемезозойские терригенно-карбонатные толщи формируют  линейные валообразные поднятия. Часто инверсия приводила к образованию складчатости с широким развитием чешуйчатых надвигов (Врангелевско-Геральдская гряда, Верхоянский складчатый пояс). Новая эпоха позднемелового (палеоцен-эоценового) растяжения привела к сбросовым смещениям и формированию крупных прогибов (Северо-Чукотский и Восточно-Сибирский).

   В результате территорию, а также акваторию  всего амеразийского блока следует  рассматривать как единую сложнопостроенную  киммерийскую плиту со складчатым основанием разной интенсивности сжатия досеноманского возраста. Акваториальная часть этой плиты в литературе часто называется “Гиперборейской платформой”. Большая часть этого основания обнажена на юге и представлена складчатыми зонами, расположенными вокруг древних срединных массивов, которые также затронуты киммерийской складчатостью. Фрагменты допозднемелового плитного покрова сохранились лишь в отдельных участках, прогибание которых унаследовано от предыдущей эпохи (прогибы в пределах Врангелевско-Геральдской складчато-надвиговой зоны Чукотского моря, в западной части архипелага Новосибирских островов).

   В силу деструкции нижнего палеозой-мезозойского комплекса осадочного чехла, районирование  восточного сектора российской Арктики  ведется по структуре верхнемелового – кайнозойского плитного чехла. В его пределах выделяются Северо-Чукотский и Южно-Чукотский прогибы, разделенные Врангелевско-Геральдской складчато-надвиговой зоной. В юго-восточной части Восточно-Сибирского моря расположен крупный одноименный прогиб.

   Прогибы выполнены третичными и меловыми, в отдельных участках, может быть, и более древними отложениями. Отдельные грабены ответвляются от основной субширотной оси прогибания восточного сектора Арктики и, видимо, имеют более древнее заложение. В западной части моря Лаптевых выделяется акваториальное продолжение Енисей-Хатангского прогиба. В различных публикациях описаны прогибы и поднятия в южной части моря Лаптевых, которые являются звеньями более крупных субширотных линеаментов рифтогенной природы верхнемелового – кайнозойского возраста. В качестве крупных положительных элементов выделяются сводовые поднятия Де-Лонга, Северо-Чукотское, Новосибирское в районе о-ва Котельный и др. Они, по аналогии с Колымским и Омолонским поднятиями на суше, представляют собой срединные массивы, осложненные внутренними прогибами, выполненными мезо-кайнозойским вулканогенно-осадочным комплексом.

   Существенная  роль в новейшем тектоническом плане  принадлежит арктической рифтовой системе, которая, возможно, привела  к образованию океанической коры в районе подводных хребтов Гаккеля и Книповича. Кайнозойская рифтовая система, вероятно, уже без разрыва сплошности коры имеет продолжение в пределах моря Лаптевых в виде системы горстов и грабенов, заполненных кайнозойскими осадками. Ее южные ветви прослеживаются на юг и юго-восток в пределах суши, являясь естественным продолжением более древних киммерийских структур Верхоянского складчатого пояса.

   Говоря  о синхронности рифтогенеза в  пределах Арктики, можно выделить эпохи  активизации процессов образования рифтов на огромных площадях. Зарождение крупных расколов земной коры, по-видимому, произошло еще в рифее. Рифейские прогибы известны в Тимано-Печорском бассейне, их реликты прослеживаются как в Баренцевом, так и Карском морях. Возможно, рифейское заложение имеет и архипелаг Новой Земли, на месте которого в раннем палеозое формировался крупный рифт, не претерпевший инверсию в палеозое. Следующая эпоха активного рифтогенеза приходится на девон, варьируя по времени от раннего – среднего девона в пределах Печорской синеклизы и, возможно, восточном секторе Баренцева моря до позднего девона – раннего карбона в норвежском секторе Баренцева моря. Девонский рифтогенез существовал и на территории Западной Сибири и имел продолжение в акваторию Карского моря и пределы Енисей-Хатангского прогиба. Реликты девонского рифтогенеза мы можем наблюдать и в восточном секторе российской Арктики, в пределах Врангелевско-Геральдской зоны поднятий, на Аляске.

   Особое  значение в формировании западного  сектора Арктики имеет триасовый рифтогенез, который действовал от раннего триаса до рэт-лейса. Он привел к формированию обширных впадин на акватории Баренцева моря с толщинами осадочного чехла до 10 км. Триасовый рифтогенез четко прослежен в пределах Западной Сибири (Сурков В.С., 1984; 2006), где он “рассеян” в виде отдельных грабен-рифтов Уренгой-Колтогорской зоны, оперяющих основную восточную ось прогибания Западно-Сибирской зоны рифтогенеза. О повсеместном развитии триасового рифтогенеза свидетельствует наличие туфовых покровов и базальтовых лав в триасовых отложениях в пределах всех крупных прогибов евразийского блока и в отдельных структурах амеразийского блока земной коры (Верхоянская складчатая область, о-в Котельный).

   Следующий этап рифтогенеза приходится на меловой  – кайнозойский период. Этот этап наиболее характерен для амеразийского блока земной коры. Он обусловил развитие крупных прогибов – Северо-Чукотского и Восточно-Сибирского, а также начало формирования крупной впадины Северного Ледовитого океана. Сказался также этот этап и на формировании отдельных грабен-рифтов западного сектора российской Арктики, оперяющих основную ось растяжения и погружения земной коры в районе хребта Гаккеля.

   Каждый  из этапов рифтогенеза проявился  не только в формировании крупных  прогибов и впадин, благоприятных для генерации УВ, но и в образовании линейных инверсионных поднятий различной степени сжатия, часто представляющих крупные зоны нефтегазонакопления. 

   Осадочный чехол. 

     Разрезы бассейнов арктического  шельфа России представлены мощными  толщами терригенных и карбонатных пород палеозойских, мезозойских и кайнозойских отложений. Палеозой-мезозойский комплекс хорошо изучен в западном секторе российской Арктики, тогда как в восточном секторе он сильно осложнен киммерийской складчатостью и может быть прослежен лишь по отдельным выходам пород в пределах островов и прилегающей суши.

   По  данным бурения, проводимого ФГУП АМ НГР и ООО “Газфлот”, и сейсморазведки, выполненной организациями СМНГ, МАГЭ, Севморгео, по характеру волнового  поля и изменениям пластовых скоростей в разрезе осадочного чехла бассейнов западно-арктического шельфа можно проследить три общих для них структурных этажа, разделенных границами несогласий (рис. 3). 

   Нижний  структурный этаж представлен отложениями  ордовик-девонского и каменноугольно-раннепермского возрастов. В нижних частях также  присутствуют протерозойские отложения в пределах отдельных грабенов и сопряженных с ними структур. Верхней его границей служит поверхность карбонатов нижней перми – карбона. Отложения изучены в пределах Печорской синеклизы и на островах, обрамляющих современный баренцево-карский шельф. На акваториях нижний структурный этаж практически не изучен в связи с большой глубиной его залегания – от 5 до 15 км.

   В пределах норвежского шельфа нижний структурный этаж выполняют в  основном грабены, образовавшиеся в  результате верхнедевон-нижнекаменноугольного  рифтогенеза. В южной части норвежского  сектора (платформа Финмарк) возникли бассейны Тромсё, Хаммерфест и Нордкап, разделенные поднятиями, большая часть которых, по аналогии с Девонским грабеном архипелага Шпицберген, заполнена отложениями группы Билефьорден, возраст которых определяется в диапазоне от позднего девона до серпуховского яруса карбона. Отложения этой группы представлены в основном терригенными песчаными породами, которые в верхней части разреза сменяются известняками.

   В западном секторе Баренцева моря начиная со среднего карбона, а в восточном секторе – возможно, и с позднего девона, вся территория Баренцевоморского бассейна представляла собой карбонатную платформу. Отмечено присутствие эвапоритов, образующих диапиры, известные в прогибе Нордкап западного сектора Баренцева моря. Диапировые структуры можно ожидать и в восточной части Баренцева моря, Малыгинском грабене, прогибе Св.Ольги, на продолжении прогиба Нордкап в восточном секторе Баренцева моря. Отличительная особенность каменноугольно-нижнепермского разреза Баренцевоморского шельфа – стратиграфический перерыв по границе башкирского – московского ярусов среднего карбона, который фиксируется в разрезах Новоземельской области, на Адмиралтейском поднятии, Кольско-Канинской моноклинали и по сейсмическим данным предполагается на своде Федынского. Предпермский перерыв также прослеживается в осадконакоплении, который картируется на южном о-ве Новой Земли.

   Средний структурный этаж (пермотриасовый) составляет основную часть разреза  в восточной части Баренцевоморского  бассейна. Его толщины достигают 10 км, что многие исследователи объясняют  триасовым рифтогенезом (Верба М.Л., 1996; Ступакова А.В., 2001), несмотря на то, что четких грабенообразных структур в пределах триасового комплекса Баренцевоморского бассейна не выявлено. Ориентировка осей триасового рифтогенеза, видимо, была несколько отлична от предшествующего девонского периода проявления рифтогенеза, и выделяется она, главным образом, по максимальному погружению бассейна и появлению базальтовых интрузий в разрезе. Хотя надо отметить, что время проявления интрузивной деятельности в пределах Баренцевоморского шельфа связывают как с триасовым, так и меловым периодом – временем окончательного становления складчатости на Новой Земле.

   Активное  прогибание баренцевоморского шельфа в триасе и большой объем отложений, сносимых со стороны Западной Сибири и Восточно-Европейской платформы, обусловили компенсационное осадконакопление и формирование комплекса триасовых отложений с толщинами до 10 км в восточном секторе Баренцева моря (рис. 4). 
 
 
 

   Перестройка структурных планов западного сектора  российской Арктики связана с  началом образования Новоземельского  сооружения, которое на протяжении всей геологической истории испытывало несколько этапов рифтогенеза, каждый из которых заканчивался относительным подъемом, но окончательная инверсия произошла лишь в меловом периоде. В строении Новой Земли выделяются структурные элементы, унаследованные от предшествующих этапов развития (Кармакульский поперечный прогиб), указывающие, возможно, направление более ранних структур.

   Верхний структурный этаж сложен терригенными породами юры, мела и палеоген –  неогена. Юрские и меловые отложения  баренцево-карского шельфа относятся  к обширному, некогда единому, плитному покрову, перекрывающему различные тектонические площади. Он формировался, когда структурный план бассейнов уже был близок к современному. Изменения структурного плана коснулись, главным образом, зон, сопряженных с формировавшимися в кайнозое впадинами северной части Атлантического океана и Северного Ледовитого океана. На севере Баренцева моря, в связи с началом раскрытия глубоководной зоны Северного Ледовитого океана, в конце мелового периода происходит заложение по поперечным к континентальному краю нарушениям прогибов Франца-Иосифа и Св.Анны, выполненных толщами кайнозойских отложений от 2-3 до 5 км.