Баженовская битуминозная формация Западной Сибири: палеоокеанология, седиментация, аномальные разрезы, литификация, палеофлюидодинамика

В. Ф. Гришкевич 
Баженовская битуминозная формация  
Западной Сибири  
ПАЛЕООКЕАНОЛОГИЯ, СЕДИМЕНТАЦИЯ,  
АНОМАЛЬНЫЕ РАЗРЕЗЫ, ЛИТИФИКАЦИЯ,  
ПАЛЕОФЛЮИДОДИНАМИКА 
Монография 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2024

УДК 551.7.02:551.[762+763]:550.72(571/1) 
ББК 26.343.1 
Г85 
 
 
 
 
Рецензенты: 
 
доктор геолого-минералогических наук, профессор А. А. Нежданов; 
доктор технических наук, профессор А. Г. Плавник 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Гришкевич, В. Ф. 
Г85  
Баженовская битуминозная формация Западной Сибири: палеоокеанология, седиментация, аномальные разрезы, литификация, палеофлюидодинамика : монография / В. Ф. Гришкевич. – Москва ; Вологда : Инфра- 
Инженерия, 2024. – 280 с. : ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-1994-9  
 
Современные представления геодинамики, морской геологии и биогеохимии применяются для оценки палеогеографических условий накопления баженовской битуминозной формации и диагенеза осадков. Предлагаемая на этой основе геомеханическая 
модель образования аномальных разрезов (АРБ) иллюстрируется примерами её практического применения. Показана унаследованность флюидопроводящей системы баженовской нефтематеринской толщи от поркмарков на дне палеобассейна до современных инверсионных кольцевых сейсмических аномалий.  
Для специалистов в области геологии. Может быть полезно для студентов, аспирантов и слушателей курсов повышения квалификации по стратиграфии, палеогеографии, литологии и нефтегазоносности Западной Сибири.  
 
УДК 551.7.02:551.[762+763]:550.72(571/1) 
ББК 26.343.1 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-1994-9 
” Гришкевич В. Ф., 2024 
 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ 
......................................................... 5 
1. ВВЕДЕНИЕ 
.............................................................................................................. 6 
2. КРАТКИЙ ИСТОРИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ЭКСКУРС ................................ 14 
3.ПАЛЕООКЕАНОЛОГИЯ И СЕДИМЕНТАЦИЯ  
НЕНАРУШЕННОГО РАЗРЕЗА БАЖЕНОВСКОЙ ФОРМАЦИИ ...................... 27 
Палеотермометрия..................................................................................................... 27 
Таксономический контроль палеоциркуляции ...................................................... 33 
Изостатическая компенсация ................................................................................... 36 
Палеобатиметрия 
....................................................................................................... 42 
Маргинальные фильтры и лавинная седиментация 
............................................... 44 
Циркуляция волжского моря 
.................................................................................... 53 
Валанжинский этап баженовского палеоморя ....................................................... 68 
Скорости осадконакопления и толщины слоёв 
...................................................... 75 
Готеривская «удавка» ............................................................................................... 80 
Баррем 
 
......................................................................................................................... 87 
Сравнение двух альтернативных моделей 
.............................................................. 89 
Биостратиграфические оценки возрастов подошвы клиноформного   
комплекса и кровли битуминозных конденсированных отложений ................... 94 
Как это происходило? ............................................................................................. 101 
Резюме ...................................................................................................................... 104 
Аномальные разрезы баженовской свиты ............................................................ 105 
Вводные замечания ................................................................................................. 105 
Масштабы подводных оползней 
............................................................................ 106 
Геомеханическая модель формирования АРБ 
...................................................... 110 
Инициирующий оползень скольжения ................................................................. 113 
Деформации слаболитифицированных отложений   
(soft sediment deformation) ...................................................................................... 115 
Стадия растекания и растрескивания 
.................................................................... 130 
Физическое моделирование стадии растекания и растрескивания. 
................... 132 
Расщепление пластин протобаженитов ................................................................ 139 
Корреляция отложений баженовской свиты в ненарушенном  
залегании и АРБ 
....................................................................................................... 155 
Петрографическое изучение пород АРБ 
............................................................... 161 
Обсуждение раздела 
................................................................................................ 175 
Не оползневые аномалии центральных районов ЗСБ ......................................... 175 
Турбидитная гипотеза АРБ .................................................................................... 182 
Гипотеза газогидратной цементации осадков ...................................................... 194 
3 

Биостратиграфические данные об отложениях АРБ ........................................... 197 
Абрис эволюции отложений и флюидопроводящей системы  
баженовской битуминозноой формации 
............................................................... 206 
Общая схема флюидоотведения диагенза ............................................................ 207 
Золи и гели кремнекислоты 
.................................................................................... 214 
Краткое изложение известных концепций биогеохимии 
.................................... 216 
Элементы изотопного анализа ............................................................................... 221 
Диагенетический этап литификации ..................................................................... 223 
Ранний (открытый) диагенез 
.................................................................................. 223 
Средний (замкнутый) диагенез .............................................................................. 225 
Поздний (напорный) диагенез ............................................................................... 228 
Катагенез .................................................................................................................. 234 
Иллитизация глин и экспульсия протонефти 
....................................................... 235 
Достройка флюидодинамической системы .......................................................... 239 
Обсуждение 
.............................................................................................................. 244 
Бассейновое моделирование .................................................................................. 244 
Региональное опробование 
..................................................................................... 247 
Локальный пример .................................................................................................. 251 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ....................................................................................................... 257 
ЛИТЕРАТУРА ......................................................................................................... 258 
 
 
 
4 

ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ 
 
Данная книга является вторым переработанным изданием монографии 
«Баженовский горизонт Западной Сибири: поиски новой гармонии», Тюмень, 
2022. Принципиальное изменение претерпело самое название: термин «баженовский горизонт» заменен на боле точный и понятный зарубежным читателям – 
«баженовская битуминозная формация» и анонсированы наиболее важные разделы содержания.  
Исходная и переработанная версия этой книги являются продолжением 
традиции сибирской школы геологов, издавших в 1986 году коллективный труд 
«Баженовский горизонт Западной Сибири (стратиграфия, палеогеография, экосистема, нефтегазоносность)». И монография 1986 года, и данная книга имеют 
объектом рассмотрения битуминозную толщу пород на границе юрских и меловых отложений Западно-Сибирского осадочного бассейна. «Баженовский горизонт» в названии монографии исподволь убеждает будущего читателя в стратиграфической приуроченности битуминозной толщи, главным образом, к волжским и нижнеберриасским отложениям. И замена в названии данной книги термина «горизонт» на термин «формация» декларирует отказ от устаревшей концепции стратиграфической параллельности границ баженовского битуминозного 
комплекса на большей части территории Западно-Сибирского бассейна. Изменение названия объекта исследования при подготовке второго издания потребовало редактирования всего текста книги. 
Наиболее глубокой переработке подверглась последняя глава. В неё была 
добавлена гипотеза о бактериально-катагенетической реализации нефтематеринского потенциала баженовской битуминозной формации. Эта гипотеза логически завершает традиционный набор аспектов рассмотрения баженовской 
битуминозной толщи. Перечисление разделов, вынесенное в названия монографии 1986 года и данной книги, почти совпадают с учетом трансформации 
концепций и, соответственно, терминов. Принципиальным расширением является только глубокое рассмотрение аномальных разрезов баженовской «свиты» 
(АРБ). 
Технически важным изменением является смена системы библиографических ссылок и цитирования. При первом издании книги использована наименее удобная для читателя цифровая версия ГОСТа, например – [80]. В данной 
версии ссылки в тексте имеют формат (Автор ГОД), облегчающий визуальную 
идентификацию цитируемого произведения. 
 
 
5 

 
А.Л. Наумов 
1. ВВЕДЕНИЕ 
 
После опубликования А.Л. Наумовым 
его модели формирования неокомской продуктивной толщи [108] она стала почти общепринятой. Корреляция покровных пластов (шельфовых по Наумову или ундаформных по Ричу 
[233]) и ачимовской толщи (соответственно, 
склона или клиноформы) в подавляющем 
большинстве научных и производственных организаций происходит в рамках клиноформной 
парадигмы Рича – Наумова. При этом по корреляции терригенных осадков шельфа и склона 
с их глубоководными стратиграфическими 
продолжениями такого единства мнений не 
наблюдается, несмотря на многочисленные попытки построения стройной и непротиворечивой стратиграфической модели. 
Одним из наиболее комплексных, полных и систематических изложений фундаментальной модели Западно-Сибирского региона является серия трудов новосибирской академической школы геологов (СО РАН). Полнота и систематичность изложения очень облегчает дискуссию, работы представителей иных 
школ будут привлекаться по мере необходимости.  
Начнём с краткого описания очевидного примера серьёзных концептуальных противоречий в общеизвестных представлениях об условиях формирования 
битуминозных отложений баженовского горизонта. В 2013 и 2014 годах был 
опубликован комплект палеогеографических карт Западно-Сибирского осадочного бассейна в юрское и меловое время (Конторович и др. [79, 80]). Карты являлись результатом многолетней работы большого научного коллектива и опирались «на весь арсенал геологической, биолого-палеонтологической, биостратиграфической, седиментологической, петрографо-минералогической и геохимической информации». 
Западно-Сибирский мезозойско-кайнозойский осадочный бассейн сформировался над гетерогенным фундаментом палеозойского возраста [129]. Триасовые отложения представлены промежуточным вулканогенно-осадочным 
комплексом. «К началу юрской эпохи Западная Сибирь представляла собой 
возвышенную, слаборасчлененную приподнятую сушу», она «подвергалась интенсивному разрушению, продукты которого сносились в области аккумуляции, располагавшиеся во внутренней части бассейна» (рис. 1.1, а) [[79], с. 974]. 
Выравнивание рельефа Западно-Сибирской геосинеклизы в раннеюрское и 
среднеюрское время происходило за счёт континентального выветривания на 
юге и морского осадконакопления на севере. И уже к началу серии верхнеюрских трансгрессий рельеф всей территории был достаточно низменным и выровненным. Западно-Сибирские палеоморя верхнеюрского времени, по мнению 
большинства авторов, были мелководными, с редкими архипелагами неболь6 

ших островов по окраинам и вплоть до начала волжского века с хорошей аэрацией водной толщи [79]. Считается, что в конце кимериджского времени в результате тектонических подвижек глубина палеоморя в центральных районах 
провинции увеличилась до 200–400 метров. И одновременно возникла серия 
подводных порогов и островов в Енисей-Хатангском море – проливе, соединяющем Западно-Сибирский палеобассейн с древним арктическим океаном – Бореем (рис. 1.1, б и 1.1, в). Пороги препятствовали циркуляции глубинных вод, 
поэтому в центральных впадинах бассейна возникали застойные явления: дефицит кислорода в придонных водах или их сероводородное заражение [17, 79]. 
С запада море ограничивалось островной системой на месте современного Урала и Новой Земли. Таким образом, Западно-Сибирский бассейн представлял собой типичное эпиконтинентальное море с глубинами до 100– 
300 метров. Более того, и в позднеюрское, и в неокомское время осадочный 
бассейн был типичным внутриконтинентальным морем, граничащим через 
мелководные проливы только с другими эпиконтинентальными морями и не 
имеющим прямых выходов на океанические впадины [4]. Выровненный рельеф 
дна относительно мелководного бассейна и малая глубина залегания входных 
порогов обусловливали высокую чувствительность гидрологического и седиментационного режимов бассейна к эвстатическим колебаниям уровня Мирового океана.  
Начиная с кимериджа, на протяжении верхнеюрского времени и всего 
неокома основным источником сноса, поступления речной воды и растворенных веществ для Западно-Сибирского осадочного бассейна служили ВосточноСибирская и Алтае-Саянская горные системы. удалённые от него на расстояние 
до тысячи километров [51, 79]. Комплект карт, представленный на рисунке 1.1, 
даёт общее видение эволюции Западно-Сибирского бассейна геологами СО РАН 
на 2012–2014 годы.  
На четырёх картах (рис. 1.1, г – 1.1, ж) отчётливо прослеживается перегиб 
рельефа дна (кромка шельфа), характерный для сочленения седиментационной 
платформы (шельфа – по А.Л. Наумову) – мелкого моря с глубинами до 25 метров – и склона, с резким увеличением глубин до 200–400 метров. Таким образом, показано последовательное смещение кромки шельфа в берриас – готеривское время в соответствии с клиноформной моделью А.Л. Наумова. 
Естественным этапом этого процесса бокового заполнения палеобассейна 
является его разделение в готерив-барремское время на два изолированных водоёма на широте Пайхойского выступа Уральской гряды (рис. 1.1, з). И абсолютно нелогично в этой серии смотрится карта волжского (баженовского) времени: рельеф дна изометричен и случаен, особенно в его восточной части. Если 
в предыдущий оксфордский и в последующий берриасский века геометрия восточного борта бассейна предопределена преобладанием восточных источников 
сноса, то в волжское время рельеф дна чрезвычайно изрезан изгибами широтного простирания.  
 
7 

 
а 
 
б 
 
в 
 
г 
 
д 
 
е 
 
ж 
 
з 
 
и 
 
 
Рис. 1.1. Палеогеография Западно-Сибирского осадочного бассейна во время  
верхнеюрско-нижнемеловой регрессивной фазы [79] (а, б в) и [80] (г–и) 
1–11 – палеогеографические области: области морского осадконакопления:  
1 – море глубокое, более 400 м; 2 – море глубокое, 200–400 м; 3 – море мелкое, 100–200 м;  
4 – море мелкое, 25–100 м; 5 – море мелкое, менее 25 м; 6 – области переходного  
осадконакопления: равнина прибрежная, временами заливавшаяся морем (осадки  
пойменные, озерно-болотные, русловые, дельтовые, береговых баров, пляжевые);  
7 – внутренние водоемы: пресные, временами засолонявшиеся; области континентального 
осадконакопления: 8 – равнина низменная, аккумулятивная (осадки русел, пойм, озер и др.); 
9 – равнина денудационно-аккумулятивная; области размыва: 10 – равнина возвышенная 
(денудационная суша); 11 – горы низкие; 12 – главные направления сноса обломочного  
материала; 13 – государственная граница, а – ранний тоар, б – оксфорд, в – волжский век, 
г – берриас, д – ранний валанжин, е – поздний валанжин, ж – готерив,  
з – баррем, и – ранний апт 
8 

В качестве объяснения «экстраординарности поведения карты» предполагалось, что именно только в это время области сноса были выровнены и пенепленизированы, «механическое выветривание было слабым, зато химическое выветривание развивалось очень интенсивно. В бассейн поступали преимущественно продукты химического выветривания, являвшиеся пищей для обитавших организмов. Биологическая продуктивность волжского Западно-Сибирского 
моря была исключительно высокой» [[79], с. 1001].  
Позднее авторы отказались от концепции о ничтожном терригенном сносе с Восточно-Сибирской возвышенности и признали наличие терригенной 
лавинной седиментации (маргинальных фильтров [91]) в волжское время на 
восточных окраинах Западно-Сибирского палеоморя и южном побережье 
Енисей-Хатангского пролива (рис. 1.2) [82]. Представленная палеогеографическая схема (рис. 1.2, а) лучше вписывается в серию палеогеографических 
карт рисунка 1.1. Граница волжского маргинального фильтра – палеосклон – 
наследует меридиональное простирание оксфордских песчаных пластов  
(рис. 1.1, б) и по своему положению предшествует простиранию берриасских 
кромок шельфа (рис. 1.1, г).  
В новой концепции с маргинальными фильтрами предполагается, «…что 
в северо-западной части Восточно-Сибирской суши в волжском веке существовали мощные речные системы… Маргинальные фильтры вдоль южного и западного побережий волжского Западно-Сибирского моря практически отсутствовали, поскольку особенности рельефа и климата на прилегающей суше не 
способствовали значительной денудации водосборов». «Масса осадков в Западно-Сибирском море к окончанию стадии позднего диагенеза составляла 
228,4 трлн т (в пересчёте на сухое вещество), из них осадки в зоне восточного 
маргинального фильтра – 121,7 трлн т. Масса пород, сформировавшихся из 
осадков центральной глубоководной части бассейна на стадии диагенеза, составляла 106,7 трлн т». 
Оценки масс осадков в рамках модели выполнены с достаточной точностью. Абсолютно не освещённым остался механизм перераспределения растворённого и взвешенного вещества из речных стоков в центральной части палеобассейна. С одной стороны, как известно, [90] внешней частью маргинального фильтра является биологический фильтр, в котором в процессе фотосинтеза 
водорастворенные органотрофные элементы утилизируются и осаждаются совместно с глинистыми частицами, кремнистыми и карбонатными скелетами в 
пеллетах (фекальных комочках) организмов-фильтраторов зоопланктона. В этой 
логике – максимум органогенных осадков должен накапливаться внутри маргинального фильтра на его внешней мористой зоне. С другой стороны, если принимается предположение о преодолении маргинальных фильтров значительной 
долей органотрофных элементов, то необходимо предложить и механизм их 
равномерного распределения по всей «центральной глубоководной части бассейна». Сделать это почти невозможно. Маловодные реки западного, южного и 
юго-восточного обрамлений за волжское время вынесли в узкие (10–25 км) 
маргинальные фильтры около 3,5 трлн т терригенных осадков. Для сравнения,  
9 

в центральной части бассейна в то же время накопилось 106,7 трлн т терригенных и органогенных осадков. Такой объём поступления осадочного материала 
эти реки просто не могли обеспечить.  
 
 
а 
 
б 
 
Рис. 1.2. Палеогеографическая схема Западной Сибири. Волжский век (а).  
Карта современных масс пород баженовского горизонта (массы пересчитаны  
на безводное вещество, б – Конторович и др., [130], [82]). 
1 – современная граница регионального распространения пород баженовского горизонта;  
2 – границы палеогеографических элементов; 3 – горы низкие; 4 – суша холмистая; 
 5–7 – равнины: 5 – денудационная, 6 – аккумулятивная низменная, 7 – аккумулятивная  
низменная, периодически заливавшаяся морем; 8–10 – море (глубина): 8 – < 100 м,  
9 – 100–200 м, 10 – 200–500 м; 11 – акватория развития маргинальных фильтров;  
12 – акватория «голодного» морского бассейна с дефицитом поступавшего терригенного 
обломочного материала. Современные границы регионального распространения пород:  
1 – баженовского горизонта, 2 – мезозойско-кайнозойского осадочного чехла 
 
Остается предположить, что терригенные и растворенные вещества поступали в центральную часть бассейна через восточный маргинальный фильтр. Его 
зона разделена Мессояхским архипелагом на две части: собственно, ЗападноСибирскую и Енисей-Хатангскую, в первой накоплено 65,7 трлн т осадков, во 
второй – 56,0 трлн т.  
Основное поверхностное циклоническое течение Западно-Сибирского 
палеобассейна (рис. 1.3) [17, 163] гарантированно уносило большую (ЕнисейХатангскую) часть растворенного и взвешенного стока рек северо-запада  
Восточно-Сибирской суши в Енисей-Хатангский пролив и далее в Борей.  
10