Уникальной особенностью залежей нефти и газа Восточной Сибири является их позднедокембрийский возраст. Еще в первой половине прошлого века возможность обнаружения столь древних углеводородов в Сибири была предсказана в работах академиков М.А. Усова [Usov, 1936] и А.А. Трофимука [Trofimuk, 1960]. В то же время, как было показано многочисленными исследованиями, интервал времени от накопления этих углеводородов в осадочных бассейнах до момента формирования собственно месторождений нефти и газа охватывает десятки миллионов лет. Наиболее показательным примером залежей докембрийских углеводородов в Восточной Сибири являются месторождения Ангаро-Ленской нефтегазоносной области (НГО).

Выделение Ангаро-Ленской НГО, входящей в состав Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции, было обосновано в 60-е годы прошлого века И.П. Карасевым, М.М. Мандельбаумом, В.В. Самсоновым на территории значительно большей, чем современные контуры этой НГО [Karasev et al., 1965]. Позже по результатам геолого-геофизических работ академиков А.А. Трофимука, В.С. Суркова и А.Э. Конторовича Ангаро-Ленская НГО была разделена на две части – северную, обозначенную как Непско-Ботуобинская НГО, охватывающую территорию одноименной антеклизы и располагающуюся на севере Иркутской области и на территории Республики Саха (Якутия), и южную, сохранившую название Ангаро-Ленской НГО, целиком находящуюся на территории Иркутской области [Kontorovich et al., 1975, 1982; Antsiferov et al., 1981]. В данной современной трактовке площадь Ангаро-Ленской НГО составляет 230 тыс. км² (рис. 1) [Kontorovich et al., 2017], ее начальные геологические ресурсы углеводородов оцениваются в 6.35 млрд т условных углеводородов, а извлекаемые запасы углеводородов – в 5.93 млрд т. В пределах этой территории сосредоточены значительные запасы конденсатного газа, обогащенного гомологами метана С2-С4 и гелием. По состоянию на 2015 г. запасы газа и конденсата в пределах Ангаро-Ленской НГО по категориям С1 и С2 составляли около 4 трлн м³ [Skuzovatov, 2017].

В центральной части Ангаро-Ленской НГО выделяется Ангаро-Ковыктинская зона нефтегазонакопления (ЗНГН) (рис. 1), в которой локализовано уникальное по запасам газа Ковыктинское, а также крупные Чиканское и Ангаро-Ленское газоконденсатные месторождения. Площадь Ангаро-Ковыктинской зоны составляет 28800 км², извлекаемые ресурсы нефти оцениваются в 10 млн т, а ресурсы газа – в 1700 млрд м³ [Mel’nikov et al., 2011]. На примере этой ЗНГН будет рассмотрена предлагаемая авторами статьи гипотеза о происхождении углеводородов, сформировавших месторождения данной зоны.

Ангаро-Ленская нефтегазоносная область, включающая в себя Ангаро-Ковыктинскую ЗНГН, располагается преимущественно в пределах Ангаро-Ленской ступени южной части Сибирской платформы (рис. 1). Ангаро-Ленская ступень представляет собой структуру внутренней области Сибирской платформы, где на породах докембрийского фундамента залегают неопротерозойские и фанерозойские осадочные отложения.

Основные ресурсы и запасы углеводородов в Ангаро-Ковыктинской ЗНГН сосредоточены в вендских терригенных породах чорской свиты мотской серии, объединяемых в парфеновский продуктивный горизонт нижнемотского нефтегазоносного комплекса (рис. 2) [Antsiferov et al., 1981; Samsonov et al., 2010]. Мощность парфеновского продуктивного горизонта на Ковыктинском месторождении составляет 40–80 м. Терригенные толщи чорской свиты накапливались за счет поступления обломочного материала в район Ковыктинского месторождения с юго-востока [Pushkareva et al., 2013] или юга [Sovetov, 2018] Сибирской платформы (в современных координатах). Седиментация отложений свиты происходила преимущественно в аллювиальных (русловых) условиях, а также в обстановках приливно-отливной равнины и мелководного шельфа, редко – баров [Pushkareva et al., 2013]. В целом, вся южная часть Сибирской платформы во время накопления отложений чорской свиты мотской серии представляла собой прибрежную равнину, периодически заливавшуюся морем [Mel’nikov et al., 1989]. Пористость отложений парфеновского продуктивного горизонта достигает 16–19 %, при этом наилучшими коллекторскими свойствами обладают полевошпат-кварцевые русловые песчаники с преимущественно хлоритовым цементом [Antsiferov et al., 1981; Pushkareva et al., 2013; Khabarov et al., 2014].

Изучение литолого-фациальных характеристик пород имеет крайне важное значение для оценки перспектив нефтегазоносности осадочных толщ и отдельных продуктивных горизонтов. Эти данные в полной мере используются в качестве одного из важнейших факторов прогноза нефтегазоносности, так как поиски месторождений углеводородов зачастую ориентированы на обнаружение литологических ловушек нефти и газа. В связи с этим анализу и обобщению результатов палеогеографических реконструкций, выполненных для южной части Сибирской платформы в разные годы, уделялось значительное внимание (см. обзор в [Pushkareva et al., 2013]). Однако вопросы, поднимаемые авторами статьи, касаются не литологических особенностей и природы коллекторов, а выяснения места (бассейн) и возможных условий накопления углеродистого вещества, сформировавшего гигантские запасы в коллекторах Ангаро-Ленской НГО и, в частности, Ангаро-Ковыктинской ЗНГН.

Не вызывает сомнений, что типы отложений, литологически характерные для разрезов парфеновского продуктивного горизонта (преимущественно русловые песчаники), как собственно источник углеводородов не являются потенциально пригодными для накопления значимых объемов углеродистого вещества in situ, тем более, когда речь идет о скоплении столь колоссальных объемов углеводородов. Следует заметить, что по характеру битуминозности и геохимическим показателям терригенные отложения нижней части мотской серии, вмещающие парфеновский продуктивный горизонт, были описаны как способные накапливать углеводороды, а не генерировать углеродистое вещество [Samsonov et al., 2010]. Кроме этого, рассматриваемые отложения парфеновского продуктивного горизонта Ангаро-Ковыктинской ЗНГН, вмещающие залежи углеводородов, находятся во внутренних районах Сибирской платформы, на некотором удалении от ее юго-восточного фланга, который, и это стоит подчеркнуть, открывался в неопротерозое в Палеоазиатский океан.

Отмеченные обстоятельства ставят на рассмотрение следующие вопросы:

– каким образом в отложениях парфеновского продуктивного горизонта, потенциально не перспективных для генерации в них значимых объемов углеводородов по литологическому составу и условиям их седиментации, располагающихся, по сути, во внутренних районах платформы, могли оказаться локализованными колоссальные объемы углеводородов, а также под влиянием каких процессов эти углеводороды могли оказаться во внутренних областях Сибирской платформы и напитать собой осадочные разрезы парфеновского продуктивного горизонта вендского возраста;

– в каких осадочных бассейнах и в каких геодинамических условиях могли накопиться углеводороды, сформировавшие месторождения Ангаро-Ленской НГО, в частности Ангаро-Ковыктинской ЗНГН.

Для решения обозначенных выше вопросов авторы статьи предлагают обратиться к комплексному анализу геодинамической эволюции южного фланга Сибирской платформы в докембрии, необходимому для выяснения возраста бассейна седиментации, в котором могли существовать условия для первичного накопления гигантских объемов углеводородов, и определения, каким образом эти углеводороды были перемещены во внутренние области платформы, сформировав месторождения Ангаро-Ковыктинской ЗНГН.

Первые попытки решить вопрос о том, где могло быть аккумулировано углеродистое вещество и каким образом оно оказалось во внутренних районах Сибирской платформы, были предприняты еще в 70–80-е гг. прошлого века Д.И. Дроботом, А.Н. Золотовым, А.Э. Конторовичем, В.С. Сурковым, А.А. Трофимуком и позднее А.Э. Конторовичем, А.К. Башариным и др. [Drobot et al., 1974; Antsiferov et al., 1981; Kontorovich et al., 1999; и др.]. В качестве источника скоплений углеводородов они рассматривали отложения рифея (как тогда считалось) юго-восточной в современном положении окраины Сибирской платформы. Чтобы решить вопрос о том, на каком именно интервале геологической истории на периферии юго-восточного фланга Сибирской платформы могли возникнуть условия, благоприятные для накопления углеводородов, необходимо кратко рассмотреть сценарий становления и развития Сибирской платформы, в особенности ее юго-восточной части.

Согласно современным гипотезам [Rosen, 2003; Gladkochub et al., 2006; Smelov, Timofeev, 2007; Glebovitsky et al., 2008; Donskaya, 2020; Priyatkina et al., 2020] Сибирский кратон, т.е. фундамент будущей Сибирской платформы, был сформирован в палеопротерозое на временном интервале 2.00–1.87 млрд лет в результате объединения архейских и палеопротерозойских террейнов в единую структуру. В последующем, около 1.75–1.70 млрд лет назад, в пределах кратона проявились процессы внутриконтинентального растяжения, маркируемые роями даек основного состава и отдельными гранитными массивами, которые не привели к разрушению структуры кратона [Nozhkin et al., 2009; Larin, 2014; Donskaya, 2020; Gladkochub et al., 2022a; и др.]. На этом этапе на юге и юго-востоке кратона развивались внутриконтинентальные рифты (грабены) – Урикско-Ийский и Биллякчано-Улканский [Larin, 2014; Gladkochub et al., 2006, 2014]. Однако эволюция этих зон растяжения не привела к формированию осадочных бассейнов, в которых накапливались бы углеводородсодержащие отложения [Gladkochub et al., 2007].

Следующий период геологической истории Земли, охватывавший интервал времени от позднего палеопротерозоя (1.70 млрд лет) до криогения (средняя часть неопротерозоя), рассматривается как «период глобальной неопределенности» (или Super Gap) [Gladkochub et al., 2010], «скучный миллиард лет» (boring billion) [Roberts, 2013] или как «Земля среднего возраста» (Earth’s middle age) [Cawood, Hawkesworth, 2014]. Примечательно, что этот временной интервал отвечает времени существования двух суперконтинентов: Нуна (или Колумбия), образовавшегося около 1.6 млрд лет и частично распавшегося между 1.4 и 1.2 млрд лет [Rogers, Santosh, 2009; Evans, Mitchell, 2011; Zhang et al., 2012; Pisarevsky et al., 2014; Elming et al., 2021], и Родиния, образовавшегося между 1.1 и 0.9 млрд лет и распавшегося после 0.8–0.7 млрд лет [Li et al., 2008; Evans, 2021]. Важно отметить, что Сибирский кратон входил в структуру обоих упомянутых выше суперконтинентов и своим южным флангом был ориентирован в их внутренние области на протяжении всего интервала времени от 1.6 до 0.7 млрд лет. Актуальные палеогеографические реконструкции поддерживают именно эту схему положения Сибирского кратона в структуре докембрийских суперконтинентов [Evans, Mitchell, 2011; Zhang et al., 2012; Pisarevsky et al., 2014, 2021; Cawood et al., 2016; Elming et al., 2021; Evans, 2021]. Согласно упомянутым выше реконструкциям и корреляции пиков эндогенной активности на ряде древних кратонов мира [Ernst et al., 2016; Gladkochub et al., 2021, 2022a], южный фланг Сибирского кратона в пределах суперконтинентов Нуна (Колумбия) и Родиния располагался вблизи северной части Лаврентии (Северо-Американский кратон). Именно это обстоятельство позволило аргументированно обосновать возможное место заложения Палеоазиатского океана [Gladkochub et al., 2019]. В связи с тем, что анализ и обсуждение многочисленных и разнообразных схем внутреннего строения Нуны (Колумбия) и Родинии не входит в цели и задачи проведенного исследования, на рис. 3 показано лишь взаимное расположение Сибири и Лаврентии в неопротерозое как двух основных, определяющих структур с точки зрения последующего развития бассейнов седиментации, потенциально продуктивных для накопления углеводородсодержащих отложений. Следует отдельно подчеркнуть, что отмеченное выше «внутрисуперконтинентальное» расположение способствовало предохранению южного фланга Сибирского кратона от внешних тектонотермальных воздействий на протяжении практически всего мезо- и неопротерозоя и обеспечивало условия для развития на юге кратона внутриконтинентальных осадочных бассейнов, фрагменты разрезов которых локально представлены на рассматриваемой территории, например терригенными отложениями свит тепторгинского горизонта [Stanevich et al., 2007; Gladkochub et al., 2019]. Преимущественно терригенный состав осадочных пород этих свит, как и в случае с отложениями рассмотренных выше грабенов позднего палеопротерозоя, не позволяет рассматривать их в качестве потенциальных источников колоссальных объемов углеводородов, способных обеспечить формирование месторождений Ангаро-Ковыктинской ЗНГН. Мезопротерозойские отложения Катангской седловины, расположенной к северо-западу от Ангаро-Ленской ступени, имеют преимущественно карбонатный состав и не могут рассматриваться как потенциальные нефтепроизводящие толщи [Kraevskiy et al., 2018].

Совсем другая геодинамическая история на юге Сибирского кратона началась в позднем неопротерозое (710–650 млн лет назад), на фоне распада Родинии и отделения Сибири от этого суперконтинента. На этом этапе геологической истории между южным флангом Сибирского кратона и северной частью Лаврентии произошло раскрытие Палеоазиатского океана (рис. 3) и сформировалась пассивная континентальная окраина Сибири [Gladkochub et al., 2019]. Осадочные последовательности пассивной окраины в Прибайкальском районе Сибирской платформы представлены эдиакарскими отложениями голоустенской и, возможно, улунтуйской свит дальнетайгинского горизонта (см. рис. 2) [Decisions …, 1983; Stanevich et al., 2007; Sovetov, 2018; Gladkochub et al., 2019].

На временном интервале 610–590 млн лет в результате приближения к южной окраине Сибирского кратона многочисленных террейнов различной геодинамической природы и микроконтинентов (рис. 3) пассивная окраина, развивавшаяся вдоль южного фланга Сибирского кратона, была трансформирована в периферический форландовый осадочный бассейн [Powerman et al., 2015; Sovetov, 2018; Gladkochub et al., 2019]. Именно в неопротерозойских осадочных бассейнах пассивной континентальной окраины и форландовом бассейне потенциально могли существовать условия, благоприятные для генерации углеродистого вещества [Pang et al., 2015], которое в последующем было способно послужить источником углеводородов будущей Ангаро-Ленской нефтегазоносной области. В частности, наиболее близко от Ангаро-Ковыктинской ЗНГН в разрезах свит дальнетайгинского и жуинского горизонтов присутствуют мощные черносланцевые толщи с содержанием органического углерода более 1.0 % (в том числе, в породах улунтуйской и качергатской свит байкальской серии), которые можно отнести к нефтепроизводящим толщам. Также в битумоидах из черных сланцев и карбонатных пород улунтуйской и качергатской свит данного стратиграфического уровня, проанализированных коллегами, содержание масляной фракции достигает 39‒56 % [Samsonov et al., 2010]. В самом раннем кембрии произошла смена форландового осадочного бассейна бассейном общего погружения платформы [Sovetov et al., 2007; Sovetov, 2018; Marusin et al., 2021; Motova et al., 2024]. Континентальные условия осадконакопления сначала сменились прибрежно-морскими, а в дальнейшем в раннем – среднем кембрии имело место накопление карбонатных и галогенно-карбонатных отложений в морском мелководном бассейне на огромных территориях южной части Сибирского кратона (см. рис. 2) [Gladkochub et al., 2013; Sovetov, 2018]. Ю.К. Советов и Л.В. Соловецкая [Sovetov, Solovetskaya, 2018] провели оценку погружения осадочного бассейна Присаянского прогиба, вендские и кембрийские толщи которого коррелируются с толщами Прибайкальского прогиба [Sovetov, 2018; Gladkochub et al., 2019], и рассчитали, что породы этих осадочных бассейнов могли погрузиться к концу эдиакария (венда) на глубину более 2000 м, а к концу кембрия на глубину более 4000 м. Эти данные позволили авторам заключить, что к концу кембрия породы этих осадочных бассейнов достигли глубины главной зоны нефтеобразования [Sovetov, Solovetskaya, 2018].

В конце кембрийского периода и в раннем ордовике начался этап регрессии моря и накопления преимущественно терригенных отложений в чехле Сибирского кратона [Decisions …, 1983; Sovetov et al., 2007; Sovetov, 2018; Gladkochub et al., 2020, 2022b]. Эти позднекембрийские – ордовикские события были связаны с масштабными аккреционно-коллизионными процессами, проходившими в пределах северного сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса, которые привели к формированию Прибайкальского коллизионного метаморфического пояса вдоль южной границы Сибирской платформы (рис. 4) [Salnikova et al., 1998; Donskaya et al., 2000, 2017; Rytsk et al., 2009; Fedorovsky et al., 2010; Ruzhentsev et al., 2012; Metelkin, 2013; Rudnev, 2013; Nozhkin et al., 2018; Gladkochub et al., 2015]. На этом этапе позднекембрийских ‒ раннепалеозойских коллизионных событий углеводороды, накопившиеся в осадочных толщах пассивной окраины и форландового бассейна, могли быть выжаты в западном и северо-западном направлении (в современных координатах) из вендских отложений этих бассейнов в терригенные отложения чорской свиты мотской серии венда, сформировав месторождения Ангаро-Ковыктинской ЗНГН (рис. 4). Свидетельства «западной» миграции деформаций от края платформы в ее внутренние области достаточно хорошо изучены как по сейсмическим данным, так и при непосредственной корреляции разрезов глубоких скважин. Они развиты вдоль всей периферии Байкало-Патомской складчатой области и представлены шарьяжами, надвигами, складчатостью, прослеживающимися во внутреннюю часть платформы на расстояния до первых сотен километров [Shemin, 1988; Migursky, Staroseltsev, 1989; Zorin et al., 2008; Migursky, 2010; Misyurkeeva et al., 2022].

Кроме того, широкое распространение поля сжатия в направлении юго-восток – северо-запад, выявленного на основе палеотектонических реконструкций и геолого-структурных данных [Smetanin, 2000; Sizykh, 2001; Sankov et al., 2017], в последнее время получило подтверждение для района Ковыктинского газоконденсатного месторождения в результате проведения тектонофизических исследований [Seminsky et al., 2018, 2023], которые базируются на восстановлении стресс-тензоров по сети разрывов, выделенных посредством атрибутного анализа из куба сейсмической информации. Результаты тектонофизического анализа наглядно свидетельствуют о широком распространении в позднем кембрии – ордовике процессов регионального сжатия в направлении юго-восток – северо-запад в породах осадочного чехла южной части Сибирской платформы.

Следует отметить, что ранее возможность миграции углеводородов из неопротерозойских толщ краевых прогибов Прибайкалья во внутренние области платформы допускали известные геологи-нефтяники и тектонисты [Drobot et al., 1988, 2004; Bazhenova, 1992; Sizykh, 2005]. В дополнение и в развитие этой идеи в предлагаемой нами гипотезе доказательная база основывается на современном уровне рассмотрения конкретных геодинамических аспектов проблемы. Подобный подход стал возможен в связи с тем, что к настоящему времени достаточно уверенно и надежно был обоснован сценарий геодинамического развития рассматриваемого региона на временном интервале от раннего неопротерозоя до палеозоя включительно (обзоры в [Gladkochub et al., 2015, 2019]), что и позволило на этой актуальной геодинамической основе подойти к решению вопросов о том, когда и в каких условиях могли сформироваться докембрийские углеводороды и каким образом они могли оказаться во внутренних областях Сибирской платформы, на значительном удалении от палеоочага их генерации. Последующее концентрирование углеводородов с образованием месторождений в трещинных коллекторах Ангаро-Ковыктинской ЗНГН имело место на стадии неотектонической активизации под влиянием процессов, связанных с локальными поднятиями рельефа, приведшими, в том числе, к формированию Ангаро-Ленской ступени [Logachev, 2003; Migursky, 2010; Vakhromeev et al., 2017, 2019].

Проведенный анализ геодинамической эволюции прибайкальской части Сибирской платформы и прилегающих областей в докембрии наглядно показал, что до появления в позднем неопротерозое (венде) «южносибирской» пассивной континентальной окраины Сибирского кратона в пределах рассматриваемой территории не существовало условий (бассейнов), в которых было бы возможным накопление гигантских объемов докембрийских углеводородов, предполагаемых в работах академика А.А. Трофимука [Trofimuk, 1960] и обеспечивших ресурсную базу Ангаро-Ковыктинской ЗНГН. Исходя из этого объективного и научно обоснованного посыла разработана следующая схема накопления, миграции и аккумуляции углеводородов в коллекторах Ангаро-Ковыктинской ЗНГН.

Согласно предлагаемой авторами модели условия для накопления углеводородов могли возникнуть в результате образования в неопротерозое (710–650 млн лет назад) пассивной окраины Сибирского кратона, сформировавшейся после распада суперконтинента Родиния, отделения Сибири от этого суперконтинента и раскрытия Палеоазиатского океана. Пассивная окраина, развивавшаяся вдоль южной окраины Сибирского кратона, была трансформирована в периферический форландовый осадочный бассейн на временном рубеже около 610 млн лет. В бассейнах пассивной континентальной окраины и форландовом бассейне были аккумулированы углеводороды будущей Ангаро-Ленской нефтегазоносной области. В результате крупномасштабных позднекембрийских ‒ ордовикских аккреционно-коллизионных событий, фиксирующих становление крупнейшего в Евразии Центрально-Азиатского складчатого пояса, углеводороды были выжаты в западном направлении из вендских отложений пассивной окраины и форландового бассейна в платформенные отложения чорской свиты мотской серии венда (парфеновский продуктивный горизонт), сформировав месторождения Ангаро-Ковыктинской зоны нефтегазонакопления. С учетом того факта, что к отложениям пассивных окраин и форландовых бассейнов приурочено 47.7 и 46.4 % мировых запасов углеводородов соответственно [Pang et al., 2015], представляется, что предлагаемая авторами гипотеза может объяснить природу происхождения углеводородов Ангаро-Ленской НГО. Последующие процессы, существенно повлиявшие на перераспределение углеводородов уже в пределах этой нефтегазоносной области, были обусловлены неотектонической активизацией [Logachev, 2003], способствовавшей формированию месторождений Ангаро-Ковыктинской ЗНГН [Migursky, 2010; Vakhromeev et al., 2017, 2019].

Авторы посвящают эту статью памяти академика РАН А.Э. Конторовича.

Авторы внесли эквивалентный вклад в подготовку рукописи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Both authors made an equivalent contribution to this manuscript, read and approved the final version.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, связанного с этой рукописью.

The authors declare that they have no conflicts of interest relevant to this manuscript.