Геология южной части Северного моря - Geology of the southern North Sea - Wikipedia

Местоположение южной части Северного моря предоставлено GeoMapApp
Аэрофотоснимок Северного моря предоставлен Геологической службой США.

В Бассейн Северного моря расположен в Северной Европе и находится между объединенное Королевство, и Норвегия к северу от Нидерланды и может быть разделен на множество суб-бассейнов. Бассейн южной части Северного моря является крупнейшим газодобывающим бассейном на континентальном шельфе Великобритании, где добыча идет из нижнего Пермский период песчаники, которые закрыты верхними Zechstein соль.[1] Эволюция бассейна Северного моря проходила в несколько этапов на геологической временной шкале. Сначала создание Субкембрийский пенеплен, за которым следует Каледонский орогенез в конце Силурийский и рано Девонский. Фазы разлома произошли в конце Палеозой и рано Мезозойский что позволило открыть северо-восточную Атлантику. Дифференциальный подъем произошел в конце Палеоген и Неоген.[2] Геология южной части бассейна Северного моря имеет сложную историю погружений в бассейнах, которые имели место в палеозое, мезозое и Кайнозойский.[3] Произошли события поднятия, за которым последовало расширение земной коры, что позволило скалам образоваться складчатость и трещины на поздних этапах. Палеозой. Тектонические движения позволили галокинезу происходить с большим подъемом в Мезозойский за которой последовала большая фаза инверсии Кайнозойский затронув многие бассейны в северо-западной Европе.[3] Общая блюдцеобразная геометрия южной части бассейна Северного моря указывает на то, что основные разломы не контролировали активно распределение наносов.[4]

Геологическая история

Палеозойская эра

В эту эпоху произошли два основных орогенных события: Каледонский орогенез и Варисканский орогенез, позволяя начать сложную геологическую историю. Во время позднего Силурийский и рано Девонский то Каледонский орогенез произошли с эпизодами поднятия и эрозии, оставившей несогласия.[3] Каледонское событие произошло из-за столкновения трех массивов суши - Лаурентия, Балтика, и Авалония - что в конечном итоге привело бы к созданию Пангея.[5] Это столкновение позволило горному поясу сформироваться с северо-запада на юго-восток в северной части нынешнего бассейна и на юге, простираясь с юго-запада на северо-восток.[5] После Каледонский орогенез примерно 380 млн лет назад Варисканский орогенез началось и закончилось около Пермский период. В этот период орогенез вызвал Каменноугольный скалы должны стать складчатыми и разрушенными.[3] Последнее столкновение произошло в конце Каменноугольный где столкнулись два суперконтинента, ведущие к горному хребту Варсикан, Лавразия и Гондвана.[5] Позднее пермское отложение эвапоритов создало супергруппу Цехштейна, которая действует как соляная шапка для мелкозернистого осадка.[1][6]

Мезозойская эра

В эту эпоху конец тектоники растяжения был хорошо ограничен в южной части бассейна Северного моря; продление произошло с конца Каменноугольный к Триасовый.[2] Произошла некоторая реактивация варсиканских разломов фундамента из-за проседания бассейна Sole Pit, что привело к наклонам бассейна, создающим периферийную систему грабенов вокруг бассейна.[1] Вследствие реактивации разломов фундамента это привело к началу галокинеза в бассейне.[3] В галокинез позволил значительный подъем во время Мезозойский из-за наличия солей и реактивации разломов фундамента; толкание позволило осадку надвинуться на подгузники и плавать на поверхности соли Цехштейна.[5] Из-за подъема киммерийской фазы в северной части Северного моря, это позволило проседанию и отложению заполнить бассейн, создавая песчаник. Из-за дифференцированной нагрузки по разломам соляные пеленки развились и сыграли огромную роль в южной части бассейна Северного моря и во всех соляных тектонических структурах.[5] Обратные разломы, связанные с инверсией бассейна позднего карбона, регистрируются широким спектром стратиграфии каменноугольного периода, подкрепляющей пермские отложения. Картина субкультур указывает на сильное влияние тектонических трендов СЗ – ЮВ во время этой инверсии. За этим событием инверсии последовало отложение красных пластов верхнего карбона, которые переходят в пески пермской ротлигендской группы; они перекрываются эвапоритами супергруппы Цехштейна.[1] Основная фаза инверсии бассейнов во время или в конце позднего мелового периода затронула многие бассейны в северо-западной Европе, включая бассейн Сул-Пит и бассейн Кливленда, и была приписана реактивации сдвиговых разломов фундамента.[3]

Кайнозойская эра

В конце Мезозойский и в Кайнозойский эра Альпийский орогенез произошло, что привело к реактивации разломов и конструкций.[3] В начале Третичный, произошла инверсия с наклоном бассейна и реактивацией разломов фундамента. Центральная часть южной части бассейна Северного моря включает желоб Сильвер-Пит и Солл-Пит и Скалолазную банку, все они отличаются серией соляных валов и стенок, которые произошли в Третичный. Изменение наклона бассейна во время третичного периода подняло толстый осадочный клин в впадине Подошвенного яма, чтобы сформировать Подъем Подошвенного яма.[1] Поскольку орогенез реактивировал Мезозойский трещины он позволил солям Цехштейна действовать как буферный или отслаивающий слой, разделяющий два структурных режима,[3] что может привести к ловушкам для природных ресурсов.

Тектонические фазы

Каледонская фаза

Вовремя Палеозой столкнулись три основных суши, Лаурентия, Балтика, и Авалония закрытие океана Япета.[3] Это событие создало горную цепь с трендом с севера на юг в северной части и тренд с востока на запад на юге.[3] Причина в том, что на севере наблюдается тенденция с севера на юг, потому что Лаурентия приходит с Запада и Балтика идущий с востока встречается в центре, чтобы создать режим сжатия. Через время в конце концов Авалония придя с юга, закрывая океан Япета, столкнулись с двумя массивами суши, образовав Т-образное соединение, дающее тренд с востока на запад в южной части.[7] Это событие - первое крупное событие, которое приведет к созданию Пангея. Тектоническое событие охватило весь ордовик и ранний девон. Каледонские породы являются фундаментом нынешнего Северного моря.[3]

Фаза варискана

С конца Девонский до конца Пермский период заканчивается в Палеозой эра Варисканский орогенез произошел. Суперконтиненты Гондвана и Лавруссия столкнулись, создав обширный горный хребет к востоку от ранее существовавших Каледонских гор и создав Пангея суперконтинент в конце варисканской фазы.[3] Столкновение этих плит играет важную роль в потенциале углеводородов в южной части бассейна Северного моря.[3][5] Начало этой фазы - коллапс каледонского орогенеза и общего режима растяжения, который может вызвать заполнение депрессии отложениями.[3] В этом орогенном событии есть четыре основных фазы. Первая фаза, известная как бретонская, отразилась в изменениях поступления наносов и реактивации зоны субдукции южного погружения.[3] Вторая фаза, судетская, была связана с вулканическими событиями и экструзионными метаморфическими и магматическими породами с поднятием и умеренным складчатым характером грабенов в окрестностях, что привело к инверсии.[3] Астурийская тектоническая фаза создала фрагментацию Варисканов и его выступов из-за сложной системы разломов сопряженных сдвиговых разломов и вторичных разломов растяжения.[3] Последняя крупная фаза, стафанская, вызвала большую часть разломов и деформаций, выраженных в разломах гаечного ключа.[3] Накопление углеводородов на юге было разрешено из-за образовавшейся впадины, форландская впадина практически не была нарушена тектоническими событиями в северном регионе и в конечном итоге была закрыта соляными шапками формации Цехштейн.[1][3] Поскольку каледонская и варисканская орогенезы тесно связаны во времени, оба события помогли создать Пангея и каледонцы медленно переходят в варисканский орогенез.[3]

Киммерийская фаза

Пангея анимация 03

Распад Пангеи происходит во время киммерийской тектонической фазы на большей части территории. Мезозойский, до начала середины Меловой, это знаменует начало формирования нынешнего положения наших континентов сегодня.[3] В юрский период рифтогенная активность достигает максимума, и Северная Америка начинает отделяться от Евразии после этого события в море. Меловой южная часть Северной Америки начинает открывать Атлантический океан с разделением Южной Америки и Африки.[3] В конце мезозоя Северное море достигло своего окончательного положения, где оно находится в настоящее время.[3] На протяжении Меловой В конечном итоге рифтинг замедлился и остановился, что позже привело к возникновению разломной системы Северного моря, поскольку региональные напряжения переместились на Северную Америку.[2][3] Юрский период, вероятно, является наиболее важным геологическим периодом для разведки углеводородов в Северном море.[3] Многие скопления находятся в юрском резервуаре, киммериджская глина считается самой важной материнской породой, а структуры, образовавшиеся во время рифтогенеза, образуют отличные ловушки.[3] В первую очередь рифтогенез был ответственен за отложение богатой органикой материнской породы из-за аноксических условий в глубоких изолированных рифтовых бассейнах.[3] Возможно, самый важный этап создания структур и ловушек для природных ресурсов, которые мы пытаемся собрать сегодня.

Альпийская фаза

Эта фаза в настоящее время активна и началась в Меловой.В конце Меловой и в Третичный фазы инверсии в южной части Северного моря произошли из-за Альпийский орогенез и его сжимающие напряжения.[3][8] Поскольку произошла инверсия, соль Цехштейна сыграла огромную роль, выступая в качестве буфера между двумя структурными режимами.[3] Хотя фаза реактивировала ранее существовавшие разломы, она позволила соляной тектонике оставаться активной во время Третичный по мере того, как осадки были отложены, а затем проникли в солевые диапиры.[1][2][3] Альпийская фаза внесла больше структурной путаницы в геологическую историю, но также помогла создать больше ловушек с солью Цехштейна.[1][3]

Осадочные образования

Основные формации

Группа ротлигендов

Песчаники южной части Северного моря образуют залежи газа. Депонирование началось в начале Пермский период, а ближе к концу раннего Пермский период более мелкий осадок отложился в озерной среде и солевой среде / сабхе.[9]

Zechstein group

Группа Цехштайн состоит из эвапоритов, которые изолировали группу Ротлигенд для формирования коллектора. В осадконакоплении преобладала смешанная система карбонатно-эвапоритовых отложений на всем южном Пермский период бассейн.[6] Климатические условия позволили отложение пяти основных осадочных циклов прогрессивной проградации и иссушения бассейна после первоначального пополнения в результате затопления бассейна.[6]

Cromer Knoll group

Холм Кромер залегает на вершине несогласия в основании мелового периода.[10] Региональный подъем и эрозия позволили проявиться несогласию в позднем триасе и отложить Cromer Knoll и меловые группы.[10]

Соляная тектоника

Соляная шапка Zechstein

Соляная тектоника представляет собой движение значительного количества эвапоритов, охватывающих соляные породы в стратиграфической последовательности горных пород. В пределах южной части бассейна Северного моря это играет огромную роль в нефтегазовой отрасли, потому что тектонические события в геологической временной шкале позволили этим галокинезным структурам захватить области природных ресурсов. Основные соляные бассейны были явно отложены по данным гравитационных измерений.[требуется разъяснение ] с тремя бассейнами: Немецким, Английским и Норвежским бассейнами.[11] Бассейн южной части Северного моря относится к английскому и немецкому соляным бассейнам Цехштайн. Немецкий бассейн можно классифицировать как соляную стенку, которая представляет собой линейную диапировую структуру, возможно, связанную либо с разломами фундамента, либо с контролирующим эффектом регионального падения, а английский бассейн классифицируется как структура типа соляной подушки, возникшая в связи с утонением. вышележащих слоев, но без диапирических эффектов.[11] Основными типами солевых структур в этом бассейне являются соляные подушки или валы, которые лежат в сердцевинах структур складчатых пряжек.[1]

Нефтяная геология

Расположение месторождений нефти (зеленые точки) и газовых месторождений (красные точки) в южной части Северного моря

В целом потенциал коллектора ограничен эоловый песчаник, хотя потенциальные резервуары более низкого качества обнаруживаются во флювиальных отложениях.[12] Около 85% добычи газа в южном бассейне Северного моря приходится на пре-Цехштайн. Пермский период песчаники и 13% из Триасовый речные песчаники.[3] Песчаник, отложившийся до эвапоритов Цехштейна, по существу является той областью, из которой нефтяная промышленность извлекает природные ресурсы из-за высококачественного уплотнения из соляных подгузников и подушек, которые действовали как буфер между структурными сегментами. Речные песчаники триасовой толщи имеют более низкое качество коллектора, потому что они не были закрыты ловушкой, такой как Ротлигенд.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я Стюарт, Саймон; Трус, Майк (1995). «Синтез соляной тектоники в южной части Северного моря, Великобритания». Морская и нефтяная геология. 12 (5): 457–475. Дои:10.1016 / 0264-8172 (95) 91502-г.
  2. ^ а б c d Ярсве, Эрленд (август 2014 г.). «Развитие мезозойских и кайнозойских бассейнов и заполнение отложениями в регионе Северного моря - смещение депоцентров, связанных с региональным структурным развитием»: 1–45. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа ab ac объявление ае аф Балсон, Питер; Мясник, Эндрю; Холмс, Ричард; Джонсон, Ховард; Льюис, Мелинда; Муссон, Роджер. «Геология Северного моря» (PDF). Британская геологическая служба.
  4. ^ Оверим, я; Weltje, G; Бишоп-Кей, C; Крооненберг, S (2002). Позднекайнозойская система дельты Эридана в южной части бассейна Северного моря: климатический сигнал в отложениях. Департамент прикладных наук о Земле, Делфтский технологический университет. С. 293–312.
  5. ^ а б c d е ж Виллем, Гарольд. «Структурное освоение бассейна Северного моря». epgeology.com.
  6. ^ а б c Андерхилл, Джон; Хантер, Кирстен (2008). «Влияние супергруппы Zechstein (цикл Z1) Werrahalit на перспективность в южной части Северного моря». Бюллетень AAPG. 92 (7): 827–851. Дои:10.1306/02270807064.
  7. ^ Уотсон, Джанет (1983). «Конец каледонского орогенеза в Шотландии». Геологическое общество Лондона. 141 (2): 193–214. Дои:10.1144 / gsjgs.141.2.0193.
  8. ^ Ворум, Геза; Мишон, Лоран (2005). «Последствия непрерывной структурной инверсии в бассейне Западных Нидерландов для понимания контроля над деформацией палеогена в Северо-Западной Европе» (PDF). Журнал геологического общества. 162 (1): 73–85. Bibcode:2005JGSoc.162 ... 73 Вт. Дои:10.1144/0016-764904-011.
  9. ^ Амтор, Иоахим; Оккерман, Йос (1998). «Влияние раннего диагенеза на коллекторское качество песчаников Ротлигенде, Северные Нидерланды». Бюллетень AAPG. 82 (12): 2246–2265. Дои:10.1306 / 00AA7F04-1730-11D7-8645000102C1865D.
  10. ^ а б Уступая, Грэм; Ликакис, Никос; Андерхилл, Джон (2011). «Роль стратиграфического сопоставления для целостности тюленей в доказанных ловушках, связанных с разломами CO2 в южной части Северного моря». Нефтяная геонаука. 17 (2): 193–203. Дои:10.1144/1354-0793/10-026.
  11. ^ а б Кент, П. (1967). «Очерк геологии южной части бассейна Северного моря». Труды Йоркширского геологического общества. 36 (1): 1–22. Дои:10.1144 / pygs.36.1.1.
  12. ^ Мейнард, Джеймс; Гибсон, Джон (2001). «Возможность появления тонких ловушек в пермских ротлигендах южной части Северного моря Великобритании». Нефтяная геонаука. 7 (3): 301–314. Дои:10.1144 / petgeo.7.3.301.