Событийно-стратиграфические уровни верхнеюрско-нижнемеловой черносланцевой толщи Западной Сибири

Диссертационное исследование посвящено детальной стратиграфии верхнеюрско-нижнемеловой толщи черных сланцев Западной Сибири, изучение которой возможно только по керну скважин и данным геофизических методов. Данная толща объединяет отложения, содержащие концентрированное (более 2,5% Сорг) автохтонное органическое вещество (ОВ), приурочена к центральной части Западно-Сибирского бассейна. С этой черносланцевой толщей связаны проявления промышленной нефтеносности (баженовская свита и нижнетутлеймская подсвита) и огромные ресурсы углеводородного сырья (баженовские, тутлеймские отложения и их близкие по возрасту фациальные аналоги). Добыча нефти из таких сланцев ведется на десятках месторождений, на многих из которых они являются приоритетным объектом промышленной разработки. Успешность последней сегодня ограничена многими геологическим и технологическим причинами, однако корень проблемы кроется в отсутствии надежного стратиграфического каркаса и общепринятого понимания строения этой черносланцевой толщи. В разработке такого каркаса и состоит актуальность работы. Цель работы: обоснование в верхнеюрско-нижнемеловой толще черных сланцев корреляционных уровней, обусловленных локальными и региональными геологическими событиями. Методологическая основа и методы исследования заключаются в комплексировании литостратиграфических (состав пород, анализ включений, литогеохимия, хемостратиграфия, тефростратиграфия) и каротажных методов, биостратиграфии и тафономии (комплексы фаунистических остатков и их ассоциация с породой), секвенсной стратиграфии и результатов структурных построений по материалам сейсморазведки. Использование междисциплинарного подхода для решения стратиграфических задач, с учетом концепции синхронных и взаимосвязанных событий согласуется с методологией событийной стратиграфии (event stratigraphy) [Walliser, 1995; Дополнения…, 2000; Корень и др., 2000]. Исследование основывалось на результатах описания разрезов по керну более чем 200 скважин, анализе каменного материала (более 5000 образцов керна) и каротажных данных (500 скв.), полученных за период работы с 2012 по 2023 гг. и выполненных автором. По результатам проведенного диссертационного исследования в толще верхнеюрско-нижнемеловых черносланцевых отложений Западной Сибири выделены и прослежены на десятки и сотни километров корреляционные уровни, которые имеют большое практическое значение для расчленения и корреляции разрезов этой толщи, в том числе для сравнения особенностей ее строения в разных структурно-фациальных районах [Панченко и др., 2015a,b; 2016, 2022; Панченко, Немова, 2017; Панченко, 2020b]. Кроме того, в пограничном юрско-меловом интервале Западной Сибири детально изучены дистальные пепловые туфы и туффиты, проведена их классификация, выработаны методические приемы их поиска, диагностики и изучения, с помощью биостратиграфических и изотопных методов обоснован их возраст. Установлена и детально описана последовательность из 12 туфогенных прослоев. Для практического использования они сгруппированы в 8 субрегиональных пирокластических уровней, которые прослежены на огромной территории и используются как изохронные маркирующие уровни для расчленения и корреляции разрезов с высокой детальностью [Панченко и др. 2021, 2022; Rogov et al., 2023]. Также, впервые в баженовских и тутлеймских отложениях выделены эрозионные поверхности, связанные с подводными течениями, которые активизировались на определённых этапах черносланцевой седиментации Западно-Сибирского бассейна в поздней юре и раннем мелу. С учетом литостратиграфических и биостратиграфических данных произведена оценка длительности соответствующих стратиграфических перерывов [Панченко, Немова, 2017; Панченко 2019; Панченко и др., 2021, 2022]. Комплексирование результатов междисциплинарных исследований позволило в верхнеюрско-нижнемеловых черносланцевых отложениях Западной Сибири установить геологические события и выделить этапы развития, связанные с изменением уровня моря, периодами действия течений, колебаниями содержания кислорода, изменениями биопродуктивности. Кроме того, построена кривая изменения уровня моря и выделены седиментационные циклы, проведена секвенс-стратиграфическая интерпретация [Панченко и др., 2015a, 2016, 2022; Панченко, 2019, 2021]. Разработаны фациально-палеогеографические схемы для каждого этапа развития верхнеюрско-нижнемеловой черносланцевой толщи. Результаты исследований могут использоваться для сопоставления дробных литостратонов внутри черносланцевых разрезов верхней юры и нижнего мела Западной Сибири на большей площади их развития, в том числе, для детального прослеживания продуктивных на углеводородное сырье пропластков в составе баженовской свиты и нижнетутлеймской подсвиты. Разработанная унифицированная схема уже успешно применяется при промышленной разработки баженовской свиты на нескольких месторождениях Западной Сибири (Средне-Назымское, Галяновское, Апрельское и др.). Изученные туфовые прослои могут быть прослежены и в смежных регионах, что позволит выполнить межрегиональную корреляцию близких по возрасту осадочных толщ.