georesГеоресурсыGeoresources1608-50431608-5078Georesursy LLC10.18599/grs.2021.2.1geores-191Research ArticleСтатьиНефтегазоматеринские толщи Баренцево-Карского шельфа: область распространения и свойстваGeneration potential, distribution area and maturity of the Barents-Kara Sea source rocksСтупаковаА. В.StoupakovaA. V.

Антонина Васильевна Ступакова –доктор геол.-мин. наук, профессор, директор Института перспективных исследований нефти и газа, заведующая кафедрой геологии и геохимии горючих ископаемых

119234, Москва, Ленинские горы, д. 1

Antonina V. Stoupakova – DSc (Geology and Mineralogy), Professor, Head of the Petroleum Geology Department

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

БольшаковаМ. А.BolshakovaM. A.

Мария Александровна Большакова – кандидат геол.-мин. наук, старший научный сотрудник кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых

119234, Москва, Ленинские горы, д. 1

Maria A. Bolshakova – PhD (Geology and Mineralogy), Senior Researcher, Petroleum Geology Department

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

СусловаА. А.SuslovaA. A.

Анна Анатольевна Суслова – кандидат геол.-мин. наук, ведущий научный сотрудник кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых

119234, Москва, Ленинские горы, д. 1

Anna A. Suslova – PhD (Geology and Mineralogy), Leading Researcher, Petroleum Geology Department

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

МордасоваА. В.MordasovaA. V.

Алина Владимировна Мордасова – кандидат геол.-мин. наук, научный сотрудник кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых

119234, Москва, Ленинские горы, д. 1

Alina V. Mordasova – PhD (Geology and Mineralogy), Researcher of the Petroleum Geology Department

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

a.mordasova@oilmsu.ruОсиповК. О.OsipovK. O.

Константин Олегович Осипов – аспирант кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых

119234, Москва, Ленинские горы, д. 1

Konstantin O. Osipov – PhD student, Petroleum Geology Department

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

КовалевскаяС. О.KovalevskayaS. O.

Светлана Олеговна Ковалевская – студент магистратуры кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых

119234, Москва, Ленинские горы, д. 1

Svetlana O. Kovalevskaya – Graduate student, Petroleum Geology Department

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

КолесниковаТ. О.KolesnikovaT. O.

Татьяна Олеговна Колесникова –студент магистратуры кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых

119234, Москва, Ленинские горы, д. 1

Tatiana O. Kolesnikova – Graduate student, Petroleum Geology Department

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

ШевченкоГ. А.ShevchenkoG. A.

Глеб Антонович Шевченко – студент бакалавриата кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых

119234, Москва, Ленинские горы, д. 1

Gleb A. Shevchenko – Undergraduate student, Petroleum Geology Department

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

МастерковИ. А.MasterkovI. A.

Игорь Алексеевич Мастерков – студент бакалавриата кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых

119234, Москва, Ленинские горы, д. 1

Igor A. Masterkov – Undergraduate student, Petroleum Geology Department

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

ЦыганковаА. А.TsygankovaA. A.

Анастасия Алексеевна Цыганкова – аспирант кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых

119234, Москва, Ленинские горы, д. 1

Anastasia A. Tsygankova – PhD student, Petroleum Geology Department

1, Leninskie gory, Moscow, 119234

ГильмуллинаА. А.GilmullinaA. A.

Альбина Альбертовна Гильмуллина – аспирант факультета наук о Земле

Берген, ул. Альегате, д. 41

Albina A. Gilmullina – Postgraduate Student, Department of Earth Science

41, Allégaten, Bergen

Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federationуниверситет БергенаНорвегияUniversity of BergenNorway202118042024232625Copyright © Ступакова А.В., Большакова М.А., Суслова А.А., Мордасова А.В., Осипов К.О., Ковалевская С.О., Колесникова Т.О., Шевченко Г.А., Мастерков И.А., Цыганкова А.А., Гильмуллина А.А., 20242024Ступакова А.В., Большакова М.А., Суслова А.А., Мордасова А.В., Осипов К.О., Ковалевская С.О., Колесникова Т.О., Шевченко Г.А., Мастерков И.А., Цыганкова А.А., Гильмуллина А.А.Stoupakova A.V., Bolshakova M.A., Suslova A.A., Mordasova A.V., Osipov K.O., Kovalevskaya S.O., Kolesnikova T.O., Shevchenko G.A., Masterkov I.A., Tsygankova A.A., Gilmullina A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geors.ru/jour/article/view/191

Определение свойств и области распространения нефтегазоматеринских толщ (НГМТ) является важнейшим этапом при бассейновом анализе и оценке ресурсного потенциала нефтегазоносного бассейна. На основе анализа обширной базы геолого-геохимической информации, накопленной на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГу имени М.В. Ломоносова, и комплексирования разномасштабной информации (точечные замеры по керну и региональные палеогеографические карты) оценен генерационный потенциал, восстановалена область распространения и степень катагенетической преобразованности девяти основных нефтегазоматеринских толщ Баренцево-Карского шельфа. Нефтегазоматеринские толщи распространены регионально на Баренцевоморском и Карском шельфе, и их свойства меняются по латерали в зависимости от палеогеографических условий. В периоды максимальных трансгрессий – в позднем девоне, ранней перми, среднем триасе, поздней юре – накапливались толщи, обогащенные сапропелевым органическим веществом (ОВ) и обладающие превосходным генерационным потенциалом. однако и в регрессивные эпохи на фоне периодических трансгрессий накапливались толщи, обогащенные смешаным и гумусовым органическим веществом – нижнекаменноугольная, верхнепермская, нижнетриасовые индская и оленекская, верхнетриасовая НГМТ.Верхнедевонская глинисто-кремнисто-карбонатная НГМТ содержит до 20,6% (в среднем на толщу – 3%) сапропелевого ОВ, обладает превосходным генерационным потенциалом и прогнозируется в Восточно-Баренцевском мегапрогибе. Верхнедевонская НГМТ вошла в главные зоны газообразования (ГЗГ) и нефтеобразования (ГЗН) на склонах впадин, в то время как во впадинах достигла апокатагенеза. Нижнепермская глинисто-карбонатная НГМТ обогащена смешаным и сапропелевым ОВ (до 4%, в среднем – 1,4%), обладает хорошим и превосходным генерационным потенциалом и развита как на Баренцевоморском шельфе, так и в северо-Карской синеклизе (ахматовская свита). Нижнепермская НГМТ на Баренцевоморском шельфе преимущественно вошла в ГЗГ, а в бортовых частях и на поднятиях – в ГЗН. В северо-Карской синеклизе прогнозируется зрелость на уровне протокатагенеза. среднетриасовая глинистая НГМТ содержит до 11,2% ОВ (в среднем 1,2–1,6%), для нее характерна значительная латеральная изменчивость свойств и типа ОВ – от превосходного генерационного потенциала и сапропелевого ОВ в западной части шельфа до удовлетворительного потенциала и гумусового ОВ в восточной части. среднетриасовая НГМТ на Баренцевоморском шельфе вошла в ГЗН, за исключением депоцентров впадин, где она вошла в ГЗГ. Верхнеюрская глинисто-кремнистая НГМТ содержит до 27,9% ОВ (в среднем – 7,3% в российском секторе шельфа) сапропелевого, в меньшей степени, смешанного типа и характеризуется превосходным генерационным потенциалом. Верхнеюрская НГМТ на большей части Баренцево-Карского шельфа незрелая, вошла в ГЗН в Южно-Карской впадине и в самых прогнутых частях баренцевоморских прогибов.

Identification of the source rock potential and distribution area is the most important stage of the basin analysis and oil, and gas reserves assessment. Based on analysis of the large geochemical and geological data base of the Petroleum geology department of the Lomonosov Moscow State University and integration of different-scale information (pyrolysis results and regional palaeogeographic maps), generation potential, distribution area and maturity of the main source rock intervals of the Barents-Kara Sea shelf are reconstructed. These source rocks wide distribute on the Barents-Kara Sea shelf and are characterized by lateral variability of generation potential and type of organic matter depending on paleogeography. During regional transgressions in Late Devonian, Early Permian, Middle Triassic and Late Jurassic, deposited source rocks with marine organic matter and excellent generation potential. However in the regression periods, during the short-term transgressions, formed Lower Carboniferous, Upper Permian, Induan, Olenekian and Late Triassic source rocks with mixed and terrestrial organic matter and good potential.Upper Devonian shales contain up to 20.6% (average – 3%) of marine organic matter, have an excellent potential and is predicted on the Eastern-Barents megabasin. Upper Devonian source rocks are in the oil window on the steps, platforms and monoclines, while are overmature in the basins. Lower Permian shale-carbonate source rock is enriched with marine organic matter (up to 4%, average – 1.4%) and has a good end excellent potential. Lower Permian source rocks distribute over the entire Barents shelf and also in the NorthKara basin (Akhmatov Fm). These rocks enter the gas window in the Barents Sea shelf, the oil window on the highs and platforms and are immature in the North-Kara basin. Middle Triassic shales contain up to 11.2% of organic matter, there is a significant lateral variability of the features: an excellent generation potential and marine organic matter on the western Barents Sea and poor potential and terrestrial organic matter in the eastern Barents Sea. Middle Triassic source rocks are in the oil window; in the depocenters it generates gas. Upper Jurassic black shales are enriched with marine and mixed organic matter (up to 27,9%, average – 7.3%) and have an excellent potential. On the most Barents-Kara Sea shelf, Upper Jurassic source rock are immature, but are in the oil window in the South-Kara basin and in the deepest parts of the Barents Sea shelf.

Баренцево-Карский шельфнефтегазоматеринская толщагенерационный потенциалорганическое веществокатагенетическая зрелостьпалеогеографиябассейновый анализ.Barents-Kara Sea shelfsource rocksorganic mattergeneration potentialmaturitypaleogeorgraphybasin analysisРабота выполнена в рамках гранта РФФИ № 20-55-20007 совместно с коллегами из Университета г. Берген.This work was carried out in the framework of RFBR grant No. 20-55-20007 in collaboration with colleagues from the University of Bergen.ReferencesБаженова О.К., Бурлин Ю.К., Соколов. (2000). Геология и геохимия нефти и газа. Москва: Изд-во МГу, 384 с.Basov V.A., Vasilenko L.V., Viskunova K.G., Korago E.A., Korchinskaya M.V., Kupriyanova N.V., Povysheva L.G., Preobrazhenskaya E.N., Pchelina T.M., Stolbov N.M., Suvorova E.B., Suprunenko O.I., Suslova V.V., Ustinov N.V., Ustritskii V.I., Fefilova L.A. (2009). Evolution of sedimentation environment in the Barents-North Kara paleobasin in the Phanerozoic. Neftegazovaya Geologiya. Theoria i praktika = Petroleum Geology - Theoretical and Applied Studies. http://www.ngtp.ru/rub/2/3_2009.pdfБасов В.А., Василенко Л.В., Вискунова К.Г., Кораго Е.А., Корчинская М.В., Куприянова Н.В., Повышева Л.Г., Преображенская Э.Н., Пчелина Т.М., Столбов Н.М., Суворова Е.Б., Супруненко О.И., Суслова В.В., Устинов Н.В., Устрицкий В.И., Фефилова Л.А. (2009). Эволюция обстановок осадконакопления Баренцево-северо-Карского палеобассейна в фанерозое. Нефтегазовая геология. Теория и практика. http://www.ngtp.ru/rub/2/3_2009.pdfBazhenova O.K., Burlin Yu.K., Sokolov B.A., Khain V.E. (2000). Geology and geochemistry of oil and gas. Moscow: MSU Publ., 384 p. (In Russ.)Большакова М.А. (2008). Геолого-геохимические условия формирования нефтегазоносности Штокмановско-Лунинской мегаседловины: Дис. канд. геол.-мин. н. Москва, 143 с.Bolshakova M.A. (2008). Geological and geochemical conditions for formation of oil and gas content of the Shtokman-Lunin mega delta. Cand. geol. and min. sci. diss. Moscow: MSU, 143 p. (In Russ.)Бро Е.Г., Устинов Ю.В., Устицкий В.И. (1993). Геологическое строение и нефтегазоносность осадочного чехла на шельфах Баренцева и Карского морей. с-Пб.: Изд-во ВНИИокеангеологии, с. 17–37 (фондовая)Bro E.G., Ustinov Yu.V., Ustitskii V.I. (1993). Geological structure and oil and gas content of the sedimentary cover on the shelves of the Barents and Kara seas. St.Petersburg: VNIIokeangeologiya, pp. 17–37. (In Russ.)Вассоевич Н.Б. Вассоевич О.М., Назаревич И.А. (1986). Геохимия органического вещества и происхождение нефти. Избранные труды. Москва: Наука, 368 с.Danyushevskaya A.I. (1995). Oil and gas producing strata of Phanerozoic sediments of the Arctic islands. Geochemistry International, 10, pp. 1495–1505. (In Russ.)Тиссо Б., Вельте Д. (1981). Образование и распространение нефти. М.: Мир, 504 с.Ermolkin V.I., Kerimov V.Yu. (2012). Geology and geochemistry of oil and gas. Moscow: Nedra, 460 p. (In Russ.)Вискунова К.Г., Подгорных Л.В., Петрова В.И., и др. (2006). Создание каркасной сети бассейнового моделирования с целью оценки перспектив нефтегазоносности акватории Баренцева моря. Гос. контракт, с-Пб.: ФГуП ВНИИокеангеология.Espitalie J. and Bordenave M.L. (1993). Rock-Eval pyrolysis. In: M.L. Bordenave (Editor) Applied Petroleum Geochemistry. Technip ed., Paris, pp. 237–361.Данюшевская А.И. (1995). Нефтегазопроизводящие толщи фанерозойских отложений арктических островов. Геохимия, 10, с. 1495–1505.Geological History of the Barents Sea (2009). Edited by Smelror M., Petrov O.V., Larssen G.B., Werner S.C. Geological survey of Norway, Trondheim, 135 p.Ермолкин В.И., Керимов В.Ю. (2012). Геология и геохимия нефти и газа. Москва: Недра, 460 с.Glørstad-Clark E. (2011). Triassic platform-margin deltas in the western Barents Sea. Marine and Petroleum Geology, 28(7), pp. 1294–1314. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2011.03.006Казанин Г.с., Павлов с.П., Шлыкова В.В. и др. (2011). сейсмогеологическое строение Печорского и юго-восточной части Баренцева морей на основе интерпретации каркасной сети сейсмических профилей МоВ оГТ 2Д. Геология и геоэкология континентальных окраин евразии. Вып. 3. Москва: Геос, с. 59–81.Henriksen E., Ryseth A.E., Larssen G.B., Heide T., Ronning K., Sollid K., Stoupakova A.V. (2011). Tectonostratigraphy of the greater Barents Sea: implication for petroleum systems. Petroleum Geology. Memoir of the geological Society of London, Memoirs 35, pp. 163–195. https://doi.org/10.1144/M35.10Катков Д.А., Фомина Е.А., Каюкова А.В. (2015). Триасовые углеводородные системы южно-баренцевской впадины. Сб. трудов: Геология в развивающемся мире. отв. ред. П. А. Белкин. Т. 2. Пермь, с. 396–400.Katkov D.A., Fomina E.A., Kayukova A.V. (2015). Triassic hydrocarbon systems of the South Barents Basin. Geology in the developing world: Coll. papers. Vol. 2. Ed. P.A. Belkin. Perm, pp. 396–400. (In Russ.)Кирюхина Н.М. (2013). Нефтегазогенерационный потенциал юрских отложений шельфа Баренцева моря. Дис. канд. геол.-мин. н. Москва.Kazanin G.S., Pavlov S.P., Shlykova V.V. et al. (2011). Seismicgeological structure of the Pechora and the southeastern part of the Barents Seas based on interpretation of the seismic profiles of the CDP 2D MOV. Geology and geoecology of the continental margins of Eurasia, vol. 3. Moscow: GEOS Publ, pp. 59–81.Кирюхина Т. А., Ульянов Г. В., Дзюбло А. Д., Холодилов В.А., Цемкало М.Л. (2011). Геохимические аспекты газонефтеносности юрских и доюрских отложений севера Западной сибири и прилегающего шельфа. Газовая промышленность, 7, с. 66–70.Kiryukhina N.M. (2013). Oil and Gas Generation Potential of Jurassic Deposits of the Barents Sea Shelf. Cand. geol. and min. sci. diss. Moscow: MSU. (In Russ.)Маргулис Е.А. (2008). Факторы формирования уникального Штокмановского-Лудловского узла газонакопления в Баренцевом море. Нефтегазовая геология. Теория и практика, 3. http://www.ngtp.ru/rub/5/17_2008.pdfKiryukhina T. A., Ul’yanov G. V., Dzyublo A. D., Kholodilov V.A., Tsemkalo M.L. (2011). Geochemical aspects of oil and gas content of the Jurassic and pre-Jurassic deposits of the north of Western Siberia and the adjacent shelf. Gazovaya promyshlennost = Gas industry, 7, pp. 66–70. (In Russ.)Маргулис Е.А. (2009). Эволюция Баренцевоморского региона и его углеводородные системы. Нефтегазовая геология. Теория и практика, 4(2). http://www.ngtp.ru/rub/5/24_2009.pdfLeith T.L., Weiss H.M., Mork A., Arhus N., Elvebakk G., Embry A.F., Brooks P.W., Stewart K.R., Pchelina T.M., Bro E.G., Verba M.L., Danyushevskaya A., Borisov A.V. (1992). Mesozoic hydrocarbon sourcerocks of the Arctic region. Arctic Geology and Petroleum Potential. Amsterdam, Elsevier, Norwegian Petroleum Society, pp. 1–25. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-88943-0.50006-XНорина Д.А. (2014). строение и нефтегазоматеринский потенциал пермско-триасовых терригенных отложений Баренцевоморского шельфа: Дис. канд. г.-м. н. Москва.Margulis E.A. (2008). Factors of the formation of the unique ShtokmanLudlovsky gas accumulation node in the Barents Sea. Neftegazovaya Geologiya. Theoria i praktika = Petroleum Geology - Theoretical and Applied Studies, 3. http://www.ngtp.ru/rub/5/17_2008.pdfНорина Д.А., Ступакова А.В., Кирюхина Т.А. (2014). условия осадконакопления и нефтегазоматеринский потенциал триасовых отложений Баренцевоморского бассейна. Вестник Московского университета. Серия 4: Геология, с. 6–16. https://doi.org/10.3103/S0145875214010062Margulis E.A. (2009). Evolution of the Barents Sea region and its hydrocarbon systems. Neftegazovaya Geologiya. Theoria i praktika = Petroleum Geology - Theoretical and Applied Studies, 4(2). http://www.ngtp.ru/rub/5/24_2009.pdfСтупакова А.В., Кирюхина Т.А., Суслова А.А., Норина Д.А. и др. (2015). Перспективы нефтегазоносности мезозойского разреза Баренцевоморского бассейна. Георесурсы, 2, c. 13–27. https://doi.org/10.18599/grs.61.2.2Marín, D., Helleren, S., Escalona, A., Olaussen, S., Cedeño, A.F., Nøhr-Hansen, H., Sverre Ekrene Ohm, S.E. (2020). The Middle Jurassic to lowermost Cretaceous in the SW Barents Sea: Interplay between tectonics, coarse grained sediment supply and organic matter preservation. Basin Research, pp. 1–23. https://doi.org/10.1111/bre.12504Ульянов Г.В. (2011). Геолого-геохимические предпосылки газонефтеносности юрских отложений Южно-Карской впадины: дис. канд. г.-м. н., МоскваNorina D.A. The structure and oil and gas potential of the PermianTriassic terrigenous deposits of the Barents Sea shelf. Cand. geol. and min. sci. diss. Moscow: MSU, 2014. (In Russ.)Espitalie J. and Bordenave M.L. (1993). Rock-Eval pyrolysis. In: M.L. Bordenave (Editor) Applied Petroleum Geochemistry. Technip ed., Paris, pp. 237–361.Norina D.A., Stupakova A.V., Kiryukhina T.A. (2014). Sedimentation conditions and oil and gas source potential of Triassic deposits in the Barents Sea basin. Moscow University Geology Bulletin, pp. 6–16 (In Russ.) https://doi.org/10.3103/S0145875214010062Geological History of the Barents Sea (2009). Edited by Smelror M., Petrov O.V., Larssen G.B., Werner S.C. Geological survey of Norway, Trondheim, 135 p.Ohm S.E., Karlsen D.A., Austin T.J.F. (2008). Geochemically driven exploration models in uplifted areas: Examples from the Norwegian Barents Sea. AAPG Bulletin, 92(9), pp. 1191–1223. https://doi.org/10.1306/06180808028Glørstad-Clark E. (2011). Triassic platform-margin deltas in the western Barents Sea. Marine and Petroleum Geology, 28(7), pp. 1294-1314. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2011.03.006Stoupakova A.V., Kiryukhina T.A., Suslova A.A., Norina D.A., Mayer N.M., Pronina N.V., Mordasova A.V. (2015). Oil and gas prospects in the Mesozoic section of the Barents Sea basin. Georesursy = Georesources, 2(61), pp. 13–27. (In Russ.) https://doi.org/10.18599/grs.61.2.2Henriksen E., Ryseth A.E., Larssen G.B., Heide T., Ronning K., Sollid K., Stoupakova A.V. (2011). Tectonostratigraphy of the greater Barents Sea: implication for petroleum systems. Petroleum Geology. Memoir of the geological Society of London, Memoirs 35, pp. 163–195. https://doi.org/10.1144/M35.10Ul’yanov G.V. (2011). Geological and geochemical preconditions for gas-oil-content of Jurassic deposits of the South Kara basin. Cand. geol. and min. sci. diss. Moscow: MSU. (In Russ.)Leith T.L., Weiss H.M., Mork A., Arhus N., Elvebakk G., Embry A.F., Brooks P.W., Stewart K.R., Pchelina T.M., Bro E.G., Verba M.L., Danyushevskaya A., Borisov A.V. (1992). Mesozoic hydrocarbon sourcerocks of the Arctic region. Arctic Geology and Petroleum Potential. Amsterdam, Elsevier, Norwegian Petroleum Society, pp. 1–25. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-88943-0.50006-XVassoevich N.B. Vassoevich O.M., Nazarevich I.A. (1986). Geochemistry of organic matter and the origin of oil: Selected papers. Moscow: Nauka, 368 p. (In Russ.)Marín, D., Helleren, S., Escalona, A., Olaussen, S., Cedeño, A.F., Nøhr-Hansen, H., Sverre Ekrene Ohm, S.E. (2020). The Middle Jurassic to lowermost Cretaceous in the SW Barents Sea: Interplay between tectonics, coarse grained sediment supply and organic matter preservation. Basin Research, pp. 1–23. https://doi.org/10.1111/bre.12504Tissot B., Welte D. (1984). Petroleum Formation and Occurrence. Springer, Berlin, Heidelberg, 702 p. https://doi.org/10.1007/978-3-642-87813-8Ohm S.E., Karlsen D.A., Austin T.J.F. (2008). Geochemically driven exploration models in uplifted areas: Examples from the Norwegian Barents Sea. AAPG Bulletin, 92(9), pp. 1191–1223. https://doi.org/10.1306/06180808028Viskunova K.G., Podgornykh L.V., Petrova V.I. et al. (2006). Creation of a frame network of basin modeling in order to assess the oil and gas potential of the Barents Sea. State contract. Moscow: VNIIOkeangeologiya. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.