Lithological and stratigraphic characteristics of the upper permian and triassic deposits of the Karachaganak oil and gas condensate field

Full Text

В ходе выполнения проекта по изучению керна триасовых и татарского горизонтов месторождения Карачаганак использовался керновый материал пяти скважин №№ XX-2, XX-3, XX-4, XX-5, XX-6 (рис. 1.) общей длиной 330 м, шлам одной из этих скважин, XX-4, а также результаты предыдущих исследований по скв. XX-1. При литологическом описании кернового материала был проведен поиск под бинокуляром фаунистических остатков по плоскостям напластования пород. При осмотре керна из трёх скважин были найдены и определены единичные раковины конхострак. Также при осмотре керна скв. XX-5 в интервале 742,17–742,25 м была найдена верхнечелюстная кость раннего архозавра светло-серого цвета. Для определения возраста по остракодам были отобраны благоприятные для них глинистые породы в количестве 44 образцов, из которых в 11 образцах были найдены комплексы остракод. Также для полного освещения разреза был изучен шлам скв. XX-4 в количестве 257 проб шлама (интервал 300–2640 м).

 

Рисунок 1. Обзорная карта района работ. 1 – контур соляных куполов; 2 – межкупольная мульда; 3 – контур месторождения; 4 – скважина, номер скважины; 5 – государственная граница Республики Казахстан; 6 – месторождения

 

Триасовые отложения месторождения Карачаганак освещены керном неравномерно (рис. 2), керн отобран в основном из нижней части разреза, а верхняя часть разреза охарактеризована единичными выносами керна (из-за отсутствия каротажа скв. XX-6 разрез этой скважины в схеме не приведен), поэтому литологическая характеристика интервалов разреза, в которых керн не отобран, приведена по данным изучения шлама разреза скв. XX-4. В этой скважине по литологическим и биостратиграфическим данным, полученным в результате изучения шлама скважины (рис. 3), выделены верхнепермские и триасовые отложения.

 

Рисунок 2. Схема корреляции триасовых отложений скважин месторождения Карачаганак. 1 – границы по каротажным данным; 2 – предполагаемая стратиграфическая граница; 3 – интервал выноса керна; 4 – конхостраки; 5 – остракоды

 

Рисунок 3. Литолого-стратиграфический разрез скв. XX-4 по данным изучения шлама. 1 – известняки глинистые; 2 – гравелиты, конгломераты; 3 – песчаники; 4 – алевролиты; 5 – глины, глины аргиллитоподобные; 6 – прослои: а) песчаника; б) известняка; в) алевролита; 7 – зерна кальцита округлой формы; 8 – примесь углистого материала; 9 – литокласты кремнистых пород гравийной размерности; 10 – предположительно шамозит; 11 – зерна фосфатного состава; 12 – интервалы, в которых определены остракоды

 

Верхнепермские отложения татарского яруса вскрыты только скв. XX-4 в интервале 2563–2640 м (забой), они характеризуются однородным литологическим составом и представлены глинами красно-коричневыми, участками алевритистыми, некарбонатными, с единичными прослоями или включениями известняков микрозернистых (типа мадстоуна) (1–3% от общего разреза), коричнево-серых, серых, светло-серых, песчаников тонкозернистых (1–5% от общего разреза), светло-серых, кварц-полевошпатового состава, с карбонатным цементом и обломков кремнистых пород угловато-окатанной формы, размером 0,5–1 мм. Характеристика литологических особенностей разреза верхнепермских отложений по керну в основном представлена алевролитами, глинами, песчаниками тонкозернистыми различных оттенков серого цвета, текстура слоистая, косослоистая, желобковая. Встречена частая, слабая биотурбация. Разрез в основном выдержанный, толщина прослоев, представленных глинистым материалом, достигает 10 м, интервалы песчаника по толщине не достигают 3 м.

Возраст выделенных в скв. XX-4 верхнепермских отложений татарского яруса подтвержден в интервалах керна 2564,50–2564,55 м и 2574,00–2574,05 м комплексом остракод Suchonellina parallela Spizh., Suchonellina inornata Spizh., Suchonellina trapezoides Shar., Suchonellina futschiki Kash., Suchonellina alia Mish., Suchonellina spizharskyi Posn (рис 4. А.), а также встречены единичные рыбные чешуи фосфатного состава тёмно-коричневого цвета. По данным изучения шлама, начиная с глубины 2566 м, в разрезе появляются единичные обломки раковин Suchonellina sp., затем на глубине 2572 м встречены единичные остракоды хорошей сохранности (Suchonellina parallela Spizh., Suchonellina inornata Spizh.), на глубине 2582 м встречены единичные остракоды хорошей сохранности (Suchonellina parallela Spizh., Suchonellina trapezoides Shar., Darwinula cf. temirensis Kukh., Darwinula ex gr. pyriformis Kash.), в интервале 2600–2640 м встречены остракоды хорошей сохранности (Suchonellina parallela Spizh., Suchonellina inornata Spizh., Suchonellina trapezoides Shar., Suchonellina futschiki Kash. (рис 4. B.), также на глубине 2640 м встречены единичные харовые водоросли (харофиты). Встреченные в керне и шламе комплексы остракод, по данным Кухтинова Д.А. и др. [1], характерны для татарского яруса верхней перми Прикаспийской впадины.

Нижнетриасовые отложения, вскрытые скв. XX-4, разделены на нижнюю часть – нерасчленные оленекские отложения и предположительно индские отложения (не подтвержденные микрофауной) – и верхнюю часть – оленекские отложения, подтвержденные микрофауной.

Скв. XX-4 в интервале 1960–2563 м вскрыты нижнетриасовые отложения, включающие нерасчленённые отложения оленекского яруса и предположительно индского яруса (не подтвержденные микрофауной, в отличие от нижележащих верхнепермских отложений татарского яруса), по шламу характеризуются однородным литологическим составом и представлены глинами красно-коричневыми, коричневыми, участками алевритистыми, некарбонатными. Для всего глинистого разреза нижнего триаса, не подтвержденного микрофауной, характерны прослои песчаников тонко-мелкозернистых (содержание в разрезе составляет от долей процента до 5–10%, участками в интервале 2040–2050 м – 15–20% от общего разреза, в интервале 2400–2440 м – 15–20% от общего разреза), участками мелкозернистых, коричневых, красно-коричневых, участками с серыми пятнами, реже серых, с глинистым цементом, участками с карбонатным цементом, песчаников мелко-среднезернистых (содержание в разрезе составляет от долей процента до 1–3%, в интервале 2330–2360 м – 20–30% от общего разреза), светло-серых, кварц-полевошпатового состава, возможно, с примесью единичных обломков кремнистых пород (доли процента от общего разреза) угловато-окатанной формы размером 0,5–1 мм, с карбонатным цементом, участками с глинистым цементом, алевролитов коричневых, некарбонатных (содержание в разрезе составляет от долей процента до 5%), известняков тонкозернистых (типа мадстоуна) розовых, красно-коричневых (в верхней части 1–2% от общего разреза, в нижней от полного отсутствия до долей процента). На глубине 2330 м встречены прослои известняков тонкозернистых (типа мадстоуна), светло-серых, белых (10% от общего разреза).

Нижнетриасовые отложения оленекского яруса подтвержденные микрофауной, вскрыты скв. XX-4 в интервале 1722–1960 м, характеризуются однородным литологическим составом и представлены глинами красно-коричневыми, коричневыми, в верхней части участками зелено-серыми, некарбонатными; также встречены известковистые водоросли неясной систематики в виде трубчатых образований, сложенных кальцитом. Для всего глинистого разреза нижнего триаса характерны прослои (содержание в разрезе составляет от долей процента до 5–10%, в верхней части в интервалах 1710–1720 м (15–20% от общего разреза) и 1740–1750 м (15–35% от общего разреза) песчаников мелко-среднезернистых, светло-серых, коричневых, участками слабосцементированных до состояния песка, кварц-полевошпатового состава, с глинистым цементом, участками с карбонатным цементом, песчаников (содержание в разрезе составляет от долей процента до 5–10%, редко до 15%) тонко-мелкозернистых, участками мелкозернистых, коричневых, с глинистым цементом и алевролитов коричневых, некарбонатных (содержание в разрезе составляет от долей процента до 5–10%). Также для всего глинистого разреза нижнего триаса характерны прослойки известняков тонкозернистых (типа мадстоуна), розовых, красно-коричневых (1–3% от общего разреза) и примесь единичных обломков кремнистых пород (доли процента) угловато-окатанной формы, размером 0,5–1 мм.

Литологический разрез отложений нижнего триаса по керну в основном представлен песчаниками мелкозернистыми, среднезернистыми, алевролитами, глинами, конгломератами различных оттенков серого и коричневого цветов; текстура представлена различными типами слоистости: горизонтальной слоистостью, косослоистой, конволютной и желобковой. Характерно активное присутствие горизонтальной биотурбации с различной степенью интенсивности и единичные вертикальные ходы, большое количество илистых обломков, наличие трещин усыхания и синерезиса. Толщина однородных прослоев, представленных песчаником, достигает 10 м, также присутствуют интервалы с частым переходом из песчаника в более мелкозернистые и глинистые прослои, толщина прослоев в таком случае не достигает 30 см. Наблюдается дифференциация зёрен по размеру – как снизу вверх по интервалу, так и наоборот.

В шламе скв. XX-4 встречены следующие остракоды в основном хорошей сохранности: глубина 1730 м – Darwinula aff. lacrima Star., глубина 1750 м – Gerdalia aff. dactyla Bel., Darwinula oblonga Star., глубина 1780 м – Gerdalia analoga Star., Gerdalia sp., глубина 1800 м – Darwinula pseudoinornata Bel., глубина1840 м – Darwinula aff. postparalella Mish., Darwinula oblonga Star., Darwinula rotundata Lub., Darwinula aff. longissima Btl., Darwinula cf. sp., Gerdalia dactyla Bel., Gerdalia analoga Star., Clinocypris aff. confertus Star., глубина 1860 м – Gerdalia dactyla Bеl., глубина 1880 м – Сlinocypris confertus Star., глубина 1910 м – Darwinula aff. regal Mish. Возраст выделенных отложений нижнего триаса подтвержден в интервалах керна: так, в скв. XX-2, интервал 2316,70–2316,75 м, встречен комплекс остракод оленёкского яруса нижнего триаса (рис 4, C.): Clinocypris elongata Schn., Darwinula aff. aceris Mish., Darwinula aff. temporalia Mish., Darwinula aff. lacrima Star., Darwinula aff. conspecta Star., Gerdalia aff. clara Mish., Gerdalia delicata Star., Gerdalia aff. variabilis Mish., а также встречены харовые водоросли (харофиты); в скв. XX-3, интервал 1718,30–1718,35 м, встречен комплекс остракод оленёкского яруса нижнего триаса: Darwinula aff. accepta Lub., Darwinula aff. ingrata Lub., Darwinula aff. pseudoinornata Bel., Darwinula aff. accuminata Bel., Gedalia aff. noinskyi Bel., Gerdalia aff. wetlugensis Bel., Gerdalia aff. dactyla Bel., а также встречены харовые водоросли (харофиты) (рис 4, D.); в скв. XX-5, интервал 1219,30–1219,35 м, встречен комплекс остракод оленёкского яруса нижнего триаса: Gerdalia variabilis Misch., Darwinula aff. pseudoinornata Bel., Darwinula aff. adducta Lub., а также известковистые водоросли неясной систематики в виде трубчатых образований (рис 4, E.). В скв. XX-5, интервал 926,35–926,40 м, встречен комплекс остракод предположительно оленёкского яруса нижнего триаса: Gerdalia aff. dactyla Bel., Darwinula oblonga Star., в интервале 933,10–933,15 м встречены рыбные остатки в виде чешуй (рис 4, F.) и фосфатные остатки коричневого цвета. В скв. XX-6, интервалы 1991,80–1991,85 м и 2000,50–2000,55 м встречен комплекс остракод оленёкского яруса нижнего триаса: Darwinula ex. gr. rotundata Lub., Darwinula aff. temporalis Mish., Darwinula lacrima Star., Gerdalia aff. ampla Mish., Gerdalia aff. clara Mish., Gerdalia delicata Star., Gerdalia sp. Встреченные в керне и шламе комплексы остракод, по данным В.В. Липатовой и Н.Н.Старожиловой, характерны для оленёкского яруса нижнего триаса Прикаспийской впадины [2].

 

Рисунок 4. Фаунистические остатки, характеризующие отложения верхней перми и нижнего триаса скважин месторождения Карачаганак. А) Комплекс остракод татарского яруса верхней перми. Скв. XX-4, керн, интервал 2564,50–2564,55 м; B) Комплекс остракод татарского яруса верхней перми. Скв. XX-4, шлам, интервал 2600–2630 м; C) Комплекс остракод оленёкского яруса, нижнего триаса. Скв. XX-2, керн, интервал 2316,70–2316,75 м; D) Комплекс харовых водорослей (харофитов) нижний триас, оленёкский ярус. Скв. XX-3, керн, интервал 1718,30–1718,35 м; E) Известковистые водоросли неясной систематики в виде трубчатых образований, нижний триас, оленёкский ярус. Скв. XX-5, керн, интервал 1219,30–1219,35 м; F) Рыбные остатки в виде чешуй коричневого цвета, нижний триас, оленёкский ярус. Скв. XX-5, керн, интервал 933,10–933,15 м.

 

При осмотре керна трёх скважин были найдены единичные раковины конхострак, которые были определены до вида. Так, в скв. XX-5, интервал 1219,30–1219,35 м, встречены единичные раковины конхострак хорошей сохранности: Estheriina udorica Mol., Estheriina aequalis Lutk., в скв. XX-2, интервал 2243,45–2243,50 м, встречены единичные раковины конхострак хорошей сохранности: Cyclestheria rossica Nov., Pseudestheria longa Nov. (рис 5, А.), в скв. XX-3, интервал 1984,60–1984,65 м, встречена единичная раковина конхострак хорошей сохранности: Limnadia aff. alsatica Nov. По данным В.В. Липатовой и А.Ю. Лопато, встреченные виды конхострак характерны для оленёкского яруса нижнего триаса Прикаспийской впадины [3].

Полная толщина нижнего триаса в скв. XX-4 составляет 841 м, и можно уверенно утверждать, что толщины такого порядка и немного более вскрыты скв. XX-1, XX-2 и XX-3 (рис. 2). В нижней части разреза нижнего триаса скв. XX–4 можно выделить по каротажным данным глинистую и песчанистую пачки, которые выделяются в разрезе нижнего триаса скв. XX-1.

Скв. XX-4 в интервале 920–1700 м вскрыты среднетриасовые отложения анизийского яруса, подтвержденные микрофауной, которые характеризуются однородным литологическим составом и представлены глинами, участками глинами аргиллитоподобными, красно-коричневыми, коричневыми, реже зелёно-серыми, жёлто-коричневыми, некарбонатными, участками слабо карбонатными. Для всего глинистого разреза характерны прослои (содержание в разрезе составляет 5–10%) песчаников мелко-среднезернистых, светло-серых, участками слабосцементированных до состояния песка, кварц-полевошпатового состава, с примесью единичных обломков кремнистых пород окатанной формы размером 0,5–1 мм, в интервале 1560–1590 м – размером 1–2 мм, с глинистым цементом, участками с карбонатным цементом. Необходимо отметить, что в интервале 930–980 м песчаники мелко-среднезернистые, участками песчаники средне-крупнозернистые составляют 15–20% от общего разреза, в интервале 1130–1160 м – 20–25% от общего разреза, в интервале 1310–1330 м – 10–25% от общего разреза, в интервалах 1400–1430 м – 10–25% от общего разреза, в интервале 1560–1590 м – 15–20% от общего разреза. Также для всего глинистого разреза характерны прослои известняков (содержание в разрезе составляет от одного процента до 5–10%, редко до 15%) тонкозернистых (типа мадстоуна), розовых, красно-коричневых, жёлто-коричневых (возможно, каличе), участками с примесью 20–30% зёрен кварца и полевого шпата, размером 0,1–0,2 мм, также участками с примесью единичных раковин остракод, алевролитов красно-коричневых, реже зелёно-серых, некарбонатных (содержание в разрезе составляет доли процента, в нижней части до 5–10%,), песчаников тонкозернистых, участками тонко-мелкозернистых, коричневых, с глинистым цементом (содержание в разрезе составляет от долей процента до 5–10%). Также в верхней части среднетриасовых отложений встречены единичные зёрна кальцита коричневого цвета, округлой формы, размером 0,1–0,3 мм и их сростки.

Скв. XX-4 в интервале 720–910 м вскрыты предположительно среднетриасовые отложения, в которых микрофауна не найдена (возможно, она здесь присутствует, но не найдена из-за малого количества микрофауны в шламе, а также недостаточного количества предоставленного шлама для изучения – 100–150 г). Однако по литологическому составу они отличаются от вышележащих верхнетриасовых отложений и имеют схожий состав с нижележащими среднетриасовыми отложениями, подтвержденными микрофауной, поэтому отложения в интервале 720–910 м датированы предположительно средним триасом. Необходимо отметить, что граница между предполагаемыми и подтвержденными биостратиграфическими данными среднетриасовыми отложениями проведена на глубинах 910–920 м, по первому появлению микрофауны на глкбине 920 м, однако эта выделенная граница по литологическим признакам не выражена. Предполагаемые среднетриасовые отложения представлены в основном глинами красно-коричневыми, жёлто-коричневыми, серыми, некарбонатными, участками слабокарбонатными, с прослоями известняков тонкозернистых (типа мадстоуна) (содержание в разрезе составляет 5–10%, реже до 15–20%), с пятнистой окраской, розовых, красно-коричневых, жёлто-коричневых (возможно, каличе), участками с трещинами усыхания, выполненными светло-серым мелкозернистым кальцитом типа спарита и песчаников мелкозернистых (доли процента – первые проценты, участками до 5–10%), светло-серых, слабосцементированных до состояния песка, кварц-полевошпатового состава, с глинистым цементом и прослойками алевролитов (доли процента) жёлто-коричневых, слабокарбонатных, также участками встречены зёрна кальцита округлой формы (доли процента), розового, серого, светло-коричневого цвета, размером 0,1–0,2 мм (часть зёрен имеют повышенную намагниченность, «прилипают» к магниту) и зёрна кальцита трубчатой формы, коричнево- серого цвета, размером 0,5–1 мм.

Литологические характеристики разреза отложений среднего триаса по керну (керном освещена нижняя часть разреза) в основном представлены песчаниками мелкозернистыми, среднезернистыми, алевролитами, глинами, тёмно-серого и светло-коричневого цветов, текстура горизонтально слоистостая, косослоистая. Встречаются илистые обломки и интенсивная биотурбация по интервалам. В верхних частях разреза присутствуют углефицированные остатки растительности. Толщина однородных прослоев, представленных песчаником, достигает 5 м, разрез в основном выдержанный. Наблюдается дифференциация зёрен по размеру снизу вверх.

В шламе скв. XX-4 встречены следующие остракоды в основном хорошей сохранности: глубина 920 м – Darwinula cf. lenta Schl., глубина 940 м – Gerdalia defecta Schl., интервал 1060–1070 м – Darwinula kiptshakensis Schl., Darwinula lenta Schl., Darwinula lauta Schl., Darwinula acmyica Schl., Darwinula festa Schl., Gerdalia defecta Schl., а также встречены рыбные остатки коричневого цвета в виде чешуй и зубов; глубина 1120 м – Gerdalia defecta Star., глубина 1270 м – Darwinula lauta Schl., Darwinula sp.; на глубине 1300 м встречена единичная остракода анизийского яруса среднего триаса хорошей сохранности, Darwinula obesa Schl.; глубина 1340 м – Darwinula acmayica Schl., глубина 1370 м – Gerdalia defecta Schl., Darwinula sp., на глубине 1390 м встречена Darwinula lauta Schl., глубина 1400 м – Darwinula obesa Schl., Gerdalia minuta Star., Gerdalia sp., Pulviella ovalis Schn., Pulviella aralsorica Schl., интервал 1470–1480 м – Darwinula concinna Kuh., Darwinula aff. infera Schl., Darwinula kiptschakensis Schl., Gerdalia defecta Schl., Gerdalia sp.; глубина 1540 м – Darwinula aff. acmayica Schl., Gerdalia aff. minuta Star., глубина 1550 м – Gerdalia defecta Schl., глубина 1590 м – Darwinula infera Schl., глубина 1620 м – Darwinula aff. obese Schl., Darwinula festa Schl., Darwinula misseranda Schl., Gerdalia sp.; интервал 1640–1650 м – Darwinula lauta Schl., Darwinula obesa Schl., Darwinula acmayica Schl., интервал 1670–1680 м – Darwinula festa Schl., Darwinula recondita Schn. Возраст выделенных отложений среднего триаса подтвержден в интервалах керна. Так, в скв. XX-3, интервал 1530,50–1530,60 м, встречен комплекс остракод анизийского яруса среднего триаса: Darwinula festa Schl., Darwinula sp., Gerdalia minuta Star., Gerdalia aff longa Bel., Gerdalia sp., в скв. XX-5, интервал 825,28–825,33 м, встречен комплекс остракод анизийского яруса среднего триаса: Gerdalia defecta Schl., Darwinula lenta Schl., Darwinula acmatica Schl., Darwinula festa Schl., Darwinula sp. (рис 5, B.), в скв. XX-5, интервал 820,50–820,55 м, встречены фосфатные остатки светло-серого цвета со сложным сетчатым строением (рис. 5, C.). Встреченные в керне и шламе комплексы остракод, по данным Д.А. Кухтинова [4], характерны для анизийского яруса среднего триаса Прикаспийской впадины.

Полная толщина среднего триаса в скв. XX-4 составляет 1011 м, и можно уверенно утверждать, что толщины такого порядка вскрыты скв. XX-1, XX-2 и XX-3 (рис. 2). В нижней части разреза среднего триаса скв. XX-4 по каротажным данным можно выделить глинистую пачку, которая также выделяется в разрезе среднего триаса скв. XX-1, XX-2, XX-3. Среднетриасовые отложения в скв. XX-5 вскрыты в интервале 340–820 м, предлагается отнести к среднему триасу всю толщу триаса до юрских отложений, т.к. по данным сторонней сервисной компании, в шламе из глубины 480 м встречены остракоды, что косвенно указывает на среднетриасовый возраст этой же глубины. В нижней части разреза среднего триаса скв. XX-5 по каротажным данным также выделяется глинистая пачка, что указывает на хорошую корреляцию низов среднего триаса в районе месторождения Карачаганак. Таким образом, на фоне выдержанного по толщине около 1000 м разреза среднего триаса большинства скважин, в скв. XX-5 толщина среднего триаса составляет около 480 м. Такое сокращение толщины связано с отсутствием верхней части среднего триаса, что связано с ростом соляного купола и выводом на дневную поверхность верхней части среднего триаса и её последующего размыва. Можно предположить, что в участках, ещё приближенных к соляному куполу, отложения среднего триаса будут полностью размыты и частичному размыву будут подвержены нижнетриасовые отложения.

Скв. XX-4 в интервале 410–711 м вскрыты верхнетриасовые отложения (микрофауна не найдена), которые характеризуются однородным литологическим составом и представлены глинами некарбонатными, в верхней части (интервал 420–510 м) серыми, серыми с зеленоватым оттенком, участками жёлто-коричневыми, участками с примесью 1–2% углистого материала, размером 0,1–0,2 мм, в нижней части (интервал 520–710 м) глинами с пятнистой окраской (рис 5, D.), красно-коричневыми, жёлто-коричневыми, серыми, участками с зеленоватым оттенком, участками с примесью 5–10% углистого материала чёрного цвета размером 0,1–0,2 мм. Для всего разреза глин верхнего триаса характерна примесь (от долей процента до 10–15% в верхней части) зёрен кальцита округлой формы, розового, серого, светло-коричневого цвета, размером 0,1–0,2 мм, участками встречены их сростки зёрен (рис 5, E.), размером 1–2 мм (часть зёрен имеют повышенную намагниченность, «прилипают» к магниту). Для нижней части глин верхнего триаса характерна примесь (доли процента) пород жёлто-коричневого цвета, микрозернистые (возможно, шамозитового состава), участками породы имеют натечное строение зёрен породы тёмно-коричневого цвета, возможно, фосфориты (рис 5, F.), округлой формы, размером 0,2–1 мм. Также для всего разреза глин верхнего триаса характерны прослойки песчаников мелкозернистых (от долей процента до 5–10%, участками до 35% от общего разреза), серых, слабосцементированных до состояния песка, кварц-полевошпатового состава, слюдистых, с глинистым цементом, участками с карбонатным цементом, алевролитов глинистых, некарбонатных (от долей процента до 10% от общего разреза), в верхней части красно-коричневых, жёлто-коричневых, в нижней части – серых, с зеленоватым оттенком, известняков тонкозернистых (типа мадстоуна) (от долей процента до 5% от общего разреза), розовых, красно-коричневых, жёлто-коричневых, редко светло-коричнево-серых, участками с фрагментами красно-коричневых глин (возможно, каличе), в интервалах 580–600 м встречены известняки тонкозернистые (типа мадстоуна) (доли процента), серые, с примесью 10–20% округлых зёрен размером 0,1 мм жёлто-коричневого цвета, предположительно шамозита. В интервалах 500–510 м, 540–550 м и 610–630 м вскрыты песчаники тонко-мелкозернистые (от 50–65% до 80% от общего разреза), слабосцементированные до состояния песка, кварц-полевошпатового состава, участками с углистым материалом размером 1–2 мм, с глинистым цементом, участками с сульфидным цементом и с карбонатным цементом. Также для этих интервалов характерны алевролиты (от 20–30% до 35–45% от общего разреза) светло-серые, серые, слюдистые, некарбонатные и глины (от 0% до 10–20% от общего разреза) серые, тёмно-серые, участками с примесью 1–2% углистого материала, размером 0,1–0,5 мм, включениями угля коричневого цвета (предположительно бурый уголь) размером 1–2 мм, некарбонатные.

 

Рисунок 5. Фаунистические остатки и минеральные скопления, характеризующие отложения нижнего, среднего и верхнего триаса скважин месторождения Карачаганак. А) Раковины конхострак вида Pseudestheria longa Nov., нижний триас, оленёкский ярус. Скв. XX-2, керн, интервал 2243,45–2243,50 м; B) Комплекс остракод анизийского яруса среднего триаса. Скв. XX-5, керн, интервал 825,28–825,33 м; C) Фосфатные остатки светло-серого цвета со сложным сетчатым строением, средний триас, анизийский ярус. Скв. XX-5, керн, интервал 820,50–820,55 м; D) Глина светло-коричневая с серыми пятнами, с зернами кальцита округлой формы (к), верхний триас. Скв. XX-4, шлам, интервал 680 м; E) Зерна кальцита округлой формы, участками их сростки, верхний триас. Скв. XX-4, шлам, глубина 520 м; F) Зерна фосфоритов темно-коричневого цвета, округлой формы, верхний триас. Скв. XX-4, шлам, глубина 580 м

 

Полная толщина верхнего триаса в скв. XX-4 составляет 301 м, можно уверенно утверждать, что толщины верхнего триаса такого порядка вскрыты скв. XX-1, XX-2 и XX-3 (рис. 2). В скв. XX-5 верхнетриасовые отложения отсутствуют, что связано с ростом соляного купола.

Несмотря на то, что исследования проекта полностью посвящены изучению доюрских (триасовых и верхнепермских) отложений, был изучен шлам юрского разреза скв. XX-4, т.к. верхний интервал глубин не освещен каротажными данными, а положение этой границы имеет важное значение для стратиграфических построений. По данным изучения шлама, скв. XX-4 вскрыты нижне-среднеюрские отложения в интервале 260–410 м, в которых микрофауна не найдена, и предполагается в их составе наличие нерасчленённых байосско-ааленских отложений средней юры и нижнеюрских отложений. Нижне-среднеюрские отложения в интервале 260–380 м представлены алевролитами светло- серыми, некарбонатными, участками с примесью углистого материала, размером 0,1–0,2 мм, с глинистым цементом, слабо пористыми, с прослоями песчаников мелко-среднезернистых, участками средне-крупнозернистых (10–35%), слабосцементированных до состояния песка, кварц-полевошпатового состава, с глинистым цементом, участками с сульфидным цементом, пористых, глин (от долей процента до 5–10%, участками до 20% от общего разреза), тёмно-серых, чёрных, некарбонатных, участками с примесью 1–5% углистых остатков чёрного цвета, размером 1–2 мм и глин (0–10%) серых, некарбонатных и с примесью (доли процента, участками до 10% от общего разреза) обломков кремнистых пород и кварца окатанной формы, размером от 1–2 мм до 5– 10 мм; в интервале 390–410 м представлены песчаниками средне-крупнозернистыми (50–95%), слабосцементированными до состояния песка, кварц-полевошпатового состава, участками с глинистым цементом белого цвета, также с сульфидным цементом, пористыми, с прослоями алевролитов светло-серых (0–50%), некарбонатными, участками с примесью углистого материала, размером 0,1–0,2 мм, с глинистым цементом, слабопористых и с примесью (доли процента, участками до 5% от общего разреза) обломков кремнистых пород и кварца окатанной формы, размером 1–2 мм. Для всего разреза нижне-среднеюрских отложений характерно повсеместное наличие углистого материала как угля чёрного, тёмно-коричневого цвета типа отдельных прослоев, так в виде примеси зёрен разного размера в песчаных и в глинистых породах.

Возрастные определения по остракодам (являются одной из основных биостратиграфических групп микрофауны), проведенные по 37 образцам керна из четырех скважин, позволяют уверенно выделять отложения нижнего и среднего триаса, а также в скв. XX-4 уверенно стратифицировать отложения верхней перми, татарского яруса (7 образцов керна). Возрастные определения остракод по керну хорошо подтверждаются возрастными определениями остракод по шламу скв. XX-4. Отложения, охарактеризованные по остракодам как нижний триас, оленекский ярус, по данным изучения конхострак также имеют возраст нижний триас, оленекский ярус, что указывает на хорошую сходимость возрастных данных по остракодам и конхостракам. Совместно с остракодами, а также отдельно от них, в керне и шламе были встречены харовые водоросли (харофиты). Однако отсутствие специалистов-палеонтологов по харофитам не позволяет определить по харофитам геологический возраст.

Необходимо отметить следующие находки органических остатков в керне скважин, по которым также отсутствуют специалисты-палеонтологи, т.к. изучение данных остатков является очень узкой специализацией. Дальнейшее изучение нижеперечисленных органических остатков позволит сделать расчленение и корреляцию триасовых отложений более достоверными:

1. В керне была найдена верхнечелюстная кость раннего архозавра светло-серого цвета, со сложным сетчатым строением, который является предком крокодилов. Внешняя часть кости извилистая, на внутренней части кости виден крупный зуб (скв. XX-5, интервал 742,17–742,25 м); в этой же скважине в интервале 820,50–820,55 м были встречены фосфатные остатки светло-серого цвета со сложным сетчатым строением, схожим с фрагментом кости.
2. В керне были найдены рыбные остатки в виде чешуй со сложными орнаментами на поверхности (скв. XX-5, интервал 933,10–933,15 м, скв. XX-4, интервал 2574,00–2574,05 м).
3. В керне были найдены известковистые водоросли неясной систематики в виде трубчатых образований (скв. XX-5, интервалы 1123,50–1123,55 м и 1219,30–1219,35 м).

Таким образом, выполненные биостратиграфические и литологические исследования позволяют уверенно расчленить вскрытую шестью скважинами месторождения Карачаганак толщу доюрских отложений более 2 км на подразделения верхней перми, нижнего, среднего и верхнего триаса. Поскольку текущее представление на основе биостратиграфии отлично от картины, получаемой по данным сейсмического анализа, требуется более ответственный подход к интерпретации результатов по всем получаемым данным. Рекомендуется продолжить биостратиграфические и литологические исследования для уточнения существующей модели биостратиграфии и сейсмической стратиграфии верхнепермских и триасовых отложений. Для выполнения этих задач необходимо запланировать отбор керна и шлама в пробуренных в будущем скважин.

Также стоит отметить, что палеонтология как наука, изучающая макрофауну, микрофауну, споро-пыльцу и другие ископаемые органические остатки, на сегодняшний день находится в упадке. Данное направление, как и многие другие направления геологии, претерпевают схожие затруднения: недостаточная востребованность, отсутствие узких специалистов, отсутствие компетенций для интерпретации и полноценного применения полученных результатов. Данное направление не должно терять потребности, как и всё остальное изучение кернового материала. Результаты анализов позволяют точно определять возраст, что положительно сказывается на проведении последующих работ по стратификации разрезов и правильности построения геологических моделей.

About the authors

Nikita A. Pronin

Atyrau branch of «KMG Engineering» LLP

Author for correspondence.
Email: pronin.n@kmge.kz

руководитель службы анализа керна

Kazakhstan, Atyrau

Alexey Petrovich Pronin

«Kazkorresech» LLP

Email: kcr@zhahancompany.kz

начальник отдела геологического анализа

Kazakhstan, Atyrau

Turar E. Dzhumabaev

Atyrau branch of «KMG Engineering» LLP

Email: dturar1992@mail.ru

ведущий инженер лаборатории геохимических исследований нефти, воды и породы

Kazakhstan, Atyrau

Rahim N. Uteev

Atyrau branch of «KMG Engineering» LLP

Email: uteyev.r@kmge.kz

директор филиала

Kazakhstan, Atyrau

References

Supplementary files