Lithological and geochemical evidence of catagenetic transformations of black shales on the example of the Bazhenov formation in Western Siberia
https://doi.org/10.33623/0579-9406-2021-1-58-70
Abstract
The regularities of changes in the lithological and geochemical composition of Bazhenov Formation (BF) rocks characterized by different degrees of organic matter transformation are determined. From МК1 2–МК2 (140–170 C–170–195 C), the following tendency is revealed: a) increasing of the number of calcareous-dolomitic interlayers and content of the dolomite in them; b) reducing of the content of S in the whole section; c) reducing of the OM and sulfide sulfur contents in “pyrite-kerogen” layers of roof of BF; d) reducing of the ratios of C/S; d) increasing of the “pyrite” layer thickness in the transition zone of BF and the overlying sediments and the content of pyrite in it. It is concluded that in the period between the stages corresponding to the grades МК1–МК2, there is a transformation of OM, migration of its transformation products, dolomitization of rocks, and pyritization of low-carbon rocks of the overlying BF Podachimov strata.
About the Authors
V. G. Eder
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics of Siberian Branch Russian Academy of Sciences (IPGG SB RAS)
Russian Federation
Russian Federation
630090, Novosibirsk, Koptug ave. 3
N. S. Balushkina
Lomonosov Moscow State University
Russian Federation
Russian Federation
119991, Moscow, GSP-1, Leninskiye Gory, 1
A. G. Zamirailova
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics of Siberian Branch Russian Academy of Sciences (IPGG SB RAS)
Russian Federation
Russian Federation
630090, Novosibirsk, Koptug ave. 3
A. N. Fomin
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics of Siberian Branch Russian Academy of Sciences (IPGG SB RAS)
Russian Federation
Russian Federation
630090, Novosibirsk, Koptug ave. 3
References
1. Алексеенко В.А., Алексеенко Л.П. Геохимические барьеры: Учеб. пособие. М.: Логос. 2003. 143 с.
2. Балушкина Н.С., Юрченко А.Ю., Калмыков Г.А. и др. Условия образования и нефтенасыщенность карбонатных коллекторов баженовской и абалакской свит // Нефтяное хозяйство. 2016. № 1. С. 32–35.
3. Гуляева Л.А. Осадки сероводородных бассейнов геологического прошлого // Докл. АН СССР. 1953. Т. XCII, № 5. С. 1019–1022.
4. Зубков М.Ю. Региональный и локальный прогнозы нефтеносности баженовской и абалакской свит (Западная Сибирь) // Горные ведомости. 2016. № 3–4. С. 46–68.
5. Конторович А.Э., Ян П.А., Замирайлова А.Г. и др. Классификация пород баженовской свиты // Геология и геофизика. 2016. № 11. С. 2034–2043.
6. Коробов А.Д., Коробова Л.А., Морозов В.П. и др. Аутигенный доломит высокобитуминозных баженовских отложений — показатель завершающей стадии генерации углеводородов // Нефтяное хозяйство. 2017. № 4. С. 41–43.
7. Махнач А.А. Катагенез и подземные воды. Минск: Наука и техника, 1989. 335 с.
8. Мормышев В.В., Завьялец А.Н. Схема строения и обоснование режима разработки пласта Ю0 Салымского месторождения // Особенности подсчета запасов нефти в баженовских отложениях Западной Сибири. Тюмень: СибНИИНП, 1985.
9. Немова В.Д. Условия формирования коллекторов в отложениях баженовского горизонта в районе сочленения Красноленинского свода и Фроловской мегавпадины // Нефтегазовая геология и практика. Теория и практика. 2012. Т. 7, № 2. С. 1–14.
10. Немова В.Д., Колосков В.Н., Покровский Б.Г. Формирование карбонатизированных коллекторов в глинисто-кремнистых отложениях баженовского горизонта на западе Широтного Приобья // Разведка и охрана недр. 2011. № 12. С. 31–35.
11. Немова В.Д., Панченко И.В. Факторы продуктивности баженовского горизонта во Фроловской мегавпадине // Нефтегазовая геология и практика. Теория и практика. 2017. Т. 12, № 4. С. 1–16.
12. Нестеров И.И. Новый тип коллектора нефти и газа // Геология нефти и газа. 1979. № 10. С. 26–29.
13. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Географгиз, 1961. 392 с.
14. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1989. 528 с.
15. Предтеченская Е.А., Кроль Л.А., Гурари Ф.Г. и др. О генезисе карбонатов в составе баженовской свиты центральных и юго-восточных районов Западно-Сибирской плиты // Литосфера. 2006. № 4. С. 131–148.
16. Предтеченская Е.А., Злобина О.Н., Бурлева О.В. Минералогические и геохимические аномалии как индикаторы флюидодинамических процессов в юрских нефтегазоносных отложениях Западно-Сибирской плиты // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2015. № 1. С. 11–24.
17. Розен О.М., Аббясов А.А., Мигдисов А.А., Ярошевский А.А. Программа MINLITH для расчета минерального состава осадочных пород: достоверность результатов в применении к отложениям древних платформ // Геохимия. 2000. № 4. С. 431–444.
18. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. Т. 2. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 574 с.
19. Страхов Н.М. Проблемы геохимии современного океанского литогенеза. М.: Наука, 1976. 299 с.
20. Условия формирования и методика поисков залежей нефти в аргиллитах баженовской свиты / Под ред. Ф.Г. Гурари. М.: Недра, 1988. 199 с.
21. Холодов В.Н. Геохимия осадочного процесса. Вып. 574. М.: ГЕОС, 2006. 608 с.
22. Эдер В.Г., Замирайлова А.Г., Занин Ю.Н. и др. Особенности формирования баженовской свиты при переходе от юры к мелу в центральной части Западной Сибири // Литосфера. 2015. № 3. С. 17–32.
23. Эдер В.Г. Пиритизация пород зон перехода черносланцевой толщи к вмещающим отложениям на примере баженовской свиты Западной Сибири // Литология и полезные ископаемые. 2020. № 3. С. 257–271.
24. Эдер В.Г., Замирайлова А.Г., Калмыков Г.А. Свидетельства образования карбонатных пород на геохимических барьерах в черных сланцах на примере баженовской свиты Западной Сибири // Георесурсы. 2019а. Т. 21, № 2. С. 143–152.
25. Эдер В.Г., Костырева Е.А., Юрченко А.Ю. и др. Новые данные о литологии, органической геохимии и условиях формирования баженовской свиты Западной Сибири // Георесурсы. 2019б. Т. 21, № 2. С. 129–142.
26. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Геохимические индикаторы литогенеза // Литологическая геохимия. М.: Геопринт, 2011. 740 c.
27. Юрченко А.Ю. Формирование вторичных карбонатных пород верхнеабалакско-баженовской толщи Салымского, Правдинского и Малобалыкского нефтяных месторождений Западной Сибири: Автореф. канд. дисс. М., 2017.
28. Bausch W., Hoefs J. Isotopic composition of dolomites and calcites from the Upper Jurassic of Southern Germany // Contrib. Mineral Petrol. 1972. Vol. 37, N 2. P. 121–130.
29. Berner R. Sedimentary pyrite formation: an update // Geochem. et Cosmochim. Acta. 1984. Vol. 47. P. 605–615.
30. Berner R., Raiswell R. Burial of organic carbon and pyrite sulfur in sediments over Phanerozoic time: a new theory // Geochem. et Cosmochim. Acta. 1983. Vol. 47. P. 855– 862.
31. Eder V.G., Fomin A.N., Zamiraylova A.G. Study of pyrite in Upper Jurassic–Lower Cretaceous black shales of the Bazhenov formation in the West-Siberian sedimentary basin, its distribution and diagenetic migration patterns // 17th Intern. Multidiscipl. Scientific GeoConference SGEM 2017. Geology, Mineral processing (Albena, Bulgaria, 29 June–5 July, 2017): Conference Proceedings. 2017. Vol. 17, N 11. P. 1059–1066.
32. Farr M.R. Geochemical variation of dolomite cement within the Cambrian Bonneterre Formation, Missouri: Evidence for fluid mixing // J. Sed. Petrol. 1992. Vol. 62, N 4. P. 636–651.
33. Hofmann P., Ricken W., Schwark L. Leythaeuser coupled oceanic effects of climatic cycles from late Albian deep-sea sections of the North Atlantic: Evolution of the Cretaceous Ocean climate system // Geol. Soc. Amer. 1999. Spec. Pap. 332. P. 143–160.
34. Krumbein W.C., Garrels R.M. Origin and classification of chemical sediments in terms of pH and oxidation — reduction potentials // J. Geol. 1952. Vol. 60. P. 1–33.
35. Leventhal J.S. Carbon-sulfur plots to show diagenetic sulfidation in sediments // Geochem. et Cosmochim. Acta. Vol. 59, N 1995. P. 1207–1211.
36. Maastuda H., Iijima A. Occurrence and genesis of Permian dolostone in the Kuzuu area, Tochigi Preference, Central Japan // J. Fac. Sci. Univ. Sec.2. Tokyo. 1989. Vol. 22, N 1. P. 89– 119.
37. Pratt L.M., Force E.R., Pomerol B. Coupled manganese and carbon-isotopic events in marine carbonates at the Cenomanian-Turonian boundary // J. Sediment. Petrol. 1991. Vol. 61. P. 370–383.
38. Raiswell R., Buckley F., Berner R.A., Anderson T.F. Degree of pyritization of iron as a paleoenvironmental indicator of bottom-water oxygenation // J. Sediment. Petrol. 1988. Vol. 58. P. 812–819.
39. Wignall P.B., Myers K.J. Interpreting the benthic oxygen levels in mudrocks: A new approach // Geology. 1988. Vol. 16. P. 452–455.
Review
For citations:
Eder V.G., Balushkina N.S., Zamirailova A.G., Fomin A.N. Lithological and geochemical evidence of catagenetic transformations of black shales on the example of the Bazhenov formation in Western Siberia. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2021;1(1):58-70. (In Russ.) https://doi.org/10.33623/0579-9406-2021-1-58-70
Views:
320
Email this article 
