Осадочные бассейны континентального рифтогенеза

Этап раскола континента с формированием рифтовой трещины (континентального рифта) является основным в эволюции осадочных бассейнов рифтового типа. Если имеет место раскол жёсткой древней континентальной коры, то формируется, как правило, одна рифтовая трещина (Рейнский грабен, Суэцкий залив). В пределах же молодых орогенов появляется серия субпараллельных рифтовых грабенов и разделяющих их горстов (провинция Бассейнов и Хребтов; Кучерук, Ушаков, 1985). Различаются рифты и по геодинамической обстановке формирования. Во многих случаях формированию внутриплатформенных рифтов предшествует образование сводовой области, связанной с подъёмом поверхности астеносферы. В этом случае литосфера раскалывается по трём сопряжённым разломным зонам (тройное сочленение – Афар в олигоцене). Однако существуют бассейны (Североморский, например), где в стратиграфическом разрезе нет признаков формирования и эрозии обширного сводового поднятия и рифтогенез в них начался с нормального сбросообразования в условиях растяжения и общего погружения бассейна.

Развитие внутриконтинентального рифтового режима литосферы может пойти как по пути его отмирания, так и по пути усиления процесса вплоть до образования океана. В первом случае стадия активного развития в режиме растяжения и высокого теплового потока сменяется стадией остывания и пассивного проседания литосферы. На месте рифта

Табл. 1-1 ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ РИФТОГЕННЫХ ОСАДОЧНЫХ БАССЕЙНОВ

(или серий рифтовых трещин) развиваются впадины типа прогибов или синеклиз с седиментацией и тектоническим режимом, свойственными внутрикратонным бассейнам. (Днепровско-Донецкий, Сирт, Западно-Сибирский и другие бассейны).

Нижние горизонты осадочного выполнения рифтовых бассейнов могут включать большую мощность (4-7 км) терригенных континентальных или озёрно-континентальных красноцветов с примесью терригенно-вулканических пород. Источниками сноса служат как плечи рифта, так и его внутренние горсты. Выше по разрезу во время первых морских трансгрессий часто накапливаются мощные соленосные толщи (рис. 2-1). Для поздних стадий рифтогенеза характерно накопление морских терригенных и карбонатных пород. Послерифтовый комплекс формируется в условиях равномерного погружения региона по площади, значительно превышающей площадь проявления рифтогенеза. Обычно он отделён от рифтового комплекса региональным несогласием и характеризуется относительно спокойным, ненарушенным залеганием слагающих его осадочных толщ (рис. 2-1; Алиева, Кучерук, 1983).

Рис. 2-1. Положение основных осадочных комплексов в грабене Викинг Северного моря (по Соколову, 1985)

1 – песчаники, 2 – известняки, 3 – соль, 4 – нефть, 5 – газ, 6 – скважины, 7 – движение по разломам

Подвижки по разломам, резкие изменения мощностей и фаций отложений, локальные несогласия и перерывы способствуют формированию хороших коллекторов за счёт процессов выветривания и выщелачивания как в отложениях рифтового и дорифтового комплекса, так и в породах фундамента (рис. 3-1; Кучерук, Ушаков, 1985). Всё это в сочетании с регионально развитыми глинистыми и соленосными покрышками способствует формированию сингенетичных залежей УВ (рис. 3-1). Одни и те же глинистые морские толщи могут служить как материнскими породами, так и покрышками. Миграция УВ по разломам и несогласиям может сформировать скопления и в расположенных выше, но более древних по возрасту отложениях основания рифтового и дорифтового комплексов, а также и в выветрелых и трещиноватых породах фундамента (рис. 3-1; грабен Сирт, Северо-Китайский бассейн, Западно-Сибирский бассейн и др.; Алиева, Кучерук, 1983; Кучерук, Ушаков, 1985). Тектоническая расчленённость и фациальная невыдержанность отложений в рифтовых бассейнах затрудняют дальнюю латеральную миграцию УВ, предполагая доминирующую роль вертикальной миграции в рифтовых бассейнах (Алиева, Кучерук, 1983).

Рис. 3-1. Принципиальная модель основных залежей нефти и газа в бассейнах, прошедших рифтовую стадию (Алиева, Кучерук, 1983).

1 – породы фундамента; 2 – дорифтовый комплекс, рифтовый комплекс; 3 – песчаники континентальные (а) и морские (б); 4 – карбонаты; 5 – соленосные отложения; 6 – послерифтовый комплекс; 7 – основные типы залежей (1 – тектонические, 2 – тектонические и литологические, 3 – литологические экранированные, в том числе в эрозионных останцах. 4 - 7 – в вышележащих отложениях).

Как правило, со стадией рифтогенеза связано растяжение литосферы бассейна (или/и другие события, которые подобно растяжению имеют следствием утонение коры, такие как эрозия нижних слоёв коры при переходе гранулитовых фаций в эклогитовые; Артюшков, 1993). Продолжительность рифтовой стадии может быть самой разной. Изменения в полях напряжений региона могут оборвать процесс рифтогенеза за очень короткий промежуток времени, а если он будет продолжаться, то состояние полного разрыва коры может быть достигнуто как за короткий интервал времени порядка 9 млн. лет, так и за существенно более долгий промежуток вплоть до 280 млн. лет (Ziegler and Cloetingh, 2004). Анализ кривых погружения поверхности фундамента около 2000 осадочных разрезов большого числа бассейнов мира показал, что в истории многих бассейнов этапы растяжения литосферы могли повторяться неоднократно, как это имело место, например, в Восточно-Баренцевоморской впадине, бассейнах севера норвежского шельфа, в Северном море и др. (Newman and White, 1997). В таких бассейнах вслед за первым событием растяжения, связанным с начальным эпизодом рифтогенеза, через периоды времени 40-100 млн лет могли следовать дополнительные этапы растяжения литосферы (или эрозии коры снизу) с умеренными амплитудами 1.03-1.2 (Табл. 2-1, 3-1; Newman and White, 1997; см. также Huismans et al., 2001; Ziegler and Cloetingh, 2004). Существуют бассейны, в истории которых рифтовая стадия оказывается промежуточной, и тогда рифтовые грабены оказываются наложенными на осадочные отложения предшествующих стадий и погребёнными под отложениями последующих формаций, как это имело место в верхнемеловом - миоценовом грабене Сирт в Ливийско-Египетском бассейне, в юрско-нижнемеловых грабенах Центральный и Вайкинг в Североморском бассейне и др.; Алиева, Кучерук, 1983; Кучерук, Ушаков, 1985).

Табл.2-1 Продолжительность процесса растяжения литосферы (рифтинга)

(Takeshita, Yamaji 1990).

В колонке "тип деформации" указано, достигнуто ли состояние разрыва литосферы (с образованием рифтовой трещины). "а" - признак несколькиx этапов растяжения, "в" - признак продолжения растяжения литосферы и в современную эпоxу, "с" - оценки по положению палеомагнитныx полюсов.