Бассейн Сан-Хуан - это геологический структурный бассейн, расположенный недалеко от региона Четырех углов на юго-западе США . Бассейн покрывает 7 500 квадратных миль и расположен на северо-западе Нью-Мексико , на юго-западе Колорадо и в некоторых частях Юты и Аризоны . В частности, бассейн занимает пространство в округах Сан-Хуан , Рио-Арриба , Сандовал и Мак-Кинли в Нью-Мексико, а также в Ла-Плате и Арчулете.округов в Колорадо. Бассейн простирается примерно на 100 миль (160 км) на юг и на 90 миль (140 км) на запад. [2]
Бассейн Сан-Хуан представляет собой асимметричную структурную депрессию в провинции Плато Колорадо с разной высотой и почти 910 м в топографическом рельефе. Его наиболее яркими достопримечательностями являются каньон Чако (северо-запад Нью-Мексико, между Фармингтоном и Санта-Фе ) и Чакра-Меса . Бассейн находится к западу от Континентального водораздела , и его основным водостоком является река Сан-Хуан , текущая с юго-запада на запад , которая в конечном итоге присоединяется к реке Колорадо в штате Юта. Климат бассейна от засушливого до полузасушливого., с годовым количеством осадков 15 дюймов (380 мм) и средней годовой температурой около 50 ° F (10 ° C). [2]
Бассейн Сан-Хуан был крупным производителем нефти и природного газа с начала 20-го века, в настоящее время в этом районе находится более 300 нефтяных месторождений и более 40 000 пробуренных скважин. По состоянию на 2009 год совокупная добыча достигла 42,6 триллиона кубических футов газа и 381 миллиона баррелей нефти. Этот район особенно известен залежами газа из метановых пластов угольных пластов . Бассейн Сан-Хуан содержит крупнейшее в мире месторождение метана в угольных пластах и занимает второе место по общим запасам газа. [2] [3]
Тектоническая эволюция [ править ]
Скалистые горы [ править ]
В середине палеозоя бассейн Сан-Хуан был частью древнего массива суши, называемого Лаврентией ; это был суперконтинент, в который входила большая часть современной Северной Америки . Древний массив суши под названием Гондвана содержал большинство южных континентов, например, Южную Америку и Африку . В течение позднего периода Миссисипи (~ 320 миллионов лет назад) суши Лаврентия и Гондвана столкнулись, образуя гигантский массив суши Пангея . Это столкновение континентов привело к нескольким поворотным орогенным эпизодам (горообразованию). [4] [5]
Столкновение суперконтинентов Гондваны и Лаврентий привело к Alleghanian и Ouachita orogenies. Аллеганский орогенез был столкновением Африки с нынешним юго-востоком Соединенных Штатов и привел к образованию Аппалачских гор . Орогенез Уашита был столкновением Южной Америки с нынешним регионом Персидского залива и привел к образованию Скалистых гор предков - межконтинентального горного пояса северо-западного простирания, в основном через Техас, Нью-Мексико и Колорадо. Скалистые горы предков уступили место горному хребту Ункомпагре , ограничивавшему бассейн Сан-Хуан на северо-востоке. [4] [5]
Мезозойская субдукция [ править ]
Во время поздней юры континентальное столкновение Фараллонской и Североамериканской плит привело к низкоугловой («плоской») субдукции под западной окраиной Соединенных Штатов. Давление на нижележащую литосферу привело к «депрессии» внутренних частей континентов, что позволило сформировать Внутренний меловой морской путь ( он же Западный внутренний морской путь ). Это положило начало переходу от наземного осадконакопления в позднем палеозое и раннем мезозое к мелководному морскому бассейну, когда воды из Арктики и регионов Персидского залива хлынули в центр континента. [6] [5]
Кайнозойская эволюция [ править ]
В течение позднего мелового - раннего третичного периода силы сжатия (продолжающееся субдукция плиты Фараллон) продолжали действовать и вызвали подъем современных Скалистых гор через орогенез Ларамида . Ранний третичный наклон к северо-западу привел к эрозии более 2 000 футов (610 м) на юго-востоке. Когда сжатие сменилось растяжением и началось формирование рифта Рио-Гранде , вулканизм доминировал в этой области на протяжении большей части эоцена и олигоцена . Поднятие на северо-западе и продолжающееся осаждение привели бассейн к его нынешней конфигурации. [2] [5] [7]
Компоненты [ править ]
Бассейн Сан-Хуан представляет собой асимметричную синклиналь, состоящую из трех компонентов: платформы центрального бассейна, платформы четырех углов и склона Чако (также известного как гомоклин Чако ). Бассейн ограничен на северо-западе Моноклиналью Хогбак (разделяющей платформы Центрального бассейна и Четыре угла), на северо-востоке - Антиклинорием Арчулета, на востоке - поднятием Насимиенто, а на юге - поднятием Зуни. [3] [6]
История отложений [ править ]
Палеозой [ править ]
До столкновения единицы возраста Миссисипи и Пенсильвании откладывались в различных морских средах, например, в Ледвилльских известняках и формациях Пинкертона . После столкновения суперконтинентов (см. Выше « Тектоническая эволюция» ), опускание бассейна Парадокс и поднятие высокогорья Анкомпагре позволило огромному количеству наносов сойти с нагорья через пермские речные системы. Формирование Рико представляет собой переход от Pennsylvanian морских месторождений в пермские наземные отложения свиты Cutler . пермипо-прежнему было временем земных отложений, включая позднепермские эоловые отложения. [4] [5]
Мезозой [ править ]
В меловом было время трех основных трансгрессивных-регрессивных циклов, а эвстатические изменения уровня моря вызвали колебания на береговой линии западных внутренних SEAWAY в. Бассейн Сан-Хуан был удобно расположен на западной окраине морского пути и зафиксировал эти циклы в стратиграфии (см. Стратиграфию ниже). Самая западная протяженность морского пути (также известная как максимальная трансгрессия) была зафиксирована сланцами Льюиса , которые в конечном итоге перешли в Изображенные скалы и формацию Фрутленд, когда береговая линия окончательно отступила. [2] [6] [5]
Кайнозой [ править ]
Регрессия береговой линии Западного Внутреннего морского пути привела к появлению обширных болот, озер и пойм; это привело к образованию богатых углем формаций позднего мезозоя / раннего кайнозоя (например, формация Fruitland и сланцы Киртланд) . Вулканизм эоцена / олигоцена привел к образованию крупных вулканических пластов, покрывающих тысячи квадратных километров, и эти вулканические поля стали источником кайнозойских единиц Оджо Аламо (поступающих с запада), а также Анимас и Насимиенто.образования (поступают с северо-востока). Поднятие на северо-западе (и последующая эрозия) и продолжающееся отложение (например, формация Сан-Хосе ) привели бассейн к его нынешней конфигурации. [2] [5] [7]
Стратиграфия [ править ]
Докембрий [ править ]
О докембрийских единицах известно немного из-за плохой обнаженности обнажений и плохого контроля за ними. Докембрийские породы состоят из кварцита , сланца и гранита и несогласно перекрыты более молодыми палеозойскими отложениями . [3] [8]
Палеозой [ править ]
О стратиграфии палеозоя известно немного . Из> 40 000 скважин, пробуренных в бассейне Сан-Хуан, только около 12 прошли достаточно глубоко, чтобы вступить в контакт с палеозойскими отложениями. Кроме того, плохое обнажение обнажений и изменения боковых фаций затрудняют определение и корреляцию этих единиц. [3] [8]
Кембрийский [ править ]
- Кембрия -aged Игнасио Формирование состоит из кварцита , песчаника и сланца слоев. Утверждается, что эта единица относится к позднему кембрию по возрасту и была отложена трансгрессией восточного направления (несогласно), покрывающей докембрийские породы на всей территории современной платформы Четыре угла. Сохранность Игнасио оставляет желать лучшего и в основном ограничивается локализованными участками сброшенных вниз разломов. [8]
Девон [ править ]
- Формирование Анет состоит из темного известняка , глины -богатой доломита и черных сланцев или алевролитов слоев. Эта группа позднедевонского возраста имеет осадочные условия, аналогичные условиям формации Игнасио, хотя эти две формации несогласно лежат друг на друге. Формация Анет не обнажается в бассейне Сан-Хуан. [8]
- Формирование Элберт состоит из двух членов:
- МакКрекен Песчаник Участник состоит из плохо отсортированных песчаников получены из востока. Облучения можно найти в горах Сан-Хуан, несогласно перекрывающих кембрийские образования. [8]
- Безымянная верхняя пачка состоит из зеленых сланцев, белых песчаников и тонких пластов известняка или доломита, отложившихся в приливно-плоской среде. [8]
- Орое Формирование состоит из ископаемого -Rich ( брахиоподов , брюхоногих , криноидей и т.д.) известняк или доломита кровати , которые залегают созвучно предыдущий блок. Ископаемые фауны указывают на морскую среду позднего девона (и, возможно, раннего Миссисипи). [8]
Миссисипец [ править ]
- Лидвилл Известняк состоит из мелких морских, морских, открытой и карбонатных отложений на шельфе. На этой установке было добыто более 50 миллионов баррелей нефти в Колорадо и Юте . [9]
- Формирование Моласа состоит из трех членов:
- Coalbank Hill член представляет собой остаточный депозит почвы , которая состоит из красных до коричневых алевролитов , кремнистых и конгломератов . Он может соответственно покоиться над известняками Ледвилля или несогласно над формацией Орей . [4]
- Средний член состоит из красно-коричневых алевролитов, песчаников, конгломераты и отражают поток депозитов. Это подразделение несогласно покоится над участником Coalbank Hill. [4]
- Верхний элемент аналогичен предыдущий среднего член, но также содержит окаменелость известняка , указывающие на преступив береговую линию. [4]
- Формирование журнала - Спрингс стратиграфический эквивалентно формирование Molas и литологический похоже на Coalbank и средних члены свиты Molas. [4]
Пенсильванский [ править ]
- Пинкертон Trail (север) и Sandia (юг) образование состоит из серого глинистого или окаменелости известняка и карбонатных толщ. Эти единицы были отложены во время перехода моря с юго-запада на запад. [4]
- Формирование Парадокса содержит сложное, циклическое эвапоритовое отложение солей переменного пористые и непористые сланцы / известняки. Они работают как отличные стратиграфические ловушки для углеводородов . [4]
- Формирование Honaker Trail состоит из базальных открытых морских известняков и доломитов перекрытых аркозовых песчаников из северной Uncompahgre нагорья. Пачка толщиной 1400 футов соответственно перекрывает формацию Парадокс. [4]
- Южный эквивалент формаций Парадокс и Хонакер - формация известняка Мадера . Его нижняя часть состоит из серых сланцев и известняков, переходящих в верхнюю, богатую акростихом пачку песчаника. Общая толщина составляет около 1300 футов. [4]
- Переход от пенсильванских морских единиц к пермским континентальным образованиям представлен формацией Рико . Он состоит из конгломератов и аркозовых песчаников с прослоями морских сланцев и ископаемых известняков. [4]
Пермь [ править ]
- Группа Катлер состоит из отложений конусов выноса из северных и северо-восточных источников (например, из нагорья Ункомпагре и Сан-Луис). Отложения включают аркозовые песчаники, конгломераты, а также мелкие алевролиты и аргиллиты. Группа Катлера делится на несколько образований: [4]
- Формирование Halgaito состоит из чередующихся маргинальный морских и речных отложений, и это созвучно залегает Formation Рико. [4]
- Кедр Мес Песчаник изменяется в зависимости от местоположения, но содержит эвапоритовые, речные, приливные плоские и Сабх фации. [4]
- Формирование органа Рока содержит алевролиты и песчаники из прибрежных равнины и аллювиальных отложений получены из севера. [4]
- De Chelly Песчаник состоит из песчаников эоловых отложений. Установка разбита на нижнюю и верхнюю части в зависимости от направлений переноса наносов. [4]
- Yeso Формирование делится на два члена:
- Meseta Blanca Песчаник Участник содержит классические эоловые отложения косослоистых, хорошо отсортированных песчаников. [4] Эта формация может быть эквивалентом песчаника Де Челли . [10]
- Сан - Исидро Участник содержит гипсоносный песчаники с прослоями известняков и отражает сложные циклические фациальные изменения (т.е. эолово, прибрежных, неглубокие полки). [4]
- Glorieta песчаник содержит бафф белого, Кремнийсодержащие песчаник , указывающие эоловых отложений. [4]
- Сан - Андрес Известняк (он же, Берналу Формирование) содержит толстые известняки и доломиты кровати переслаиваются песчаника или сланца. [4]
Мезозой [ править ]
Триас [ править ]
- Формирование Moenkopi и верхняя Формирование Chinle несогласно залегают пермские породы и состоят из континентального песчаника, алевролитов и аргиллитов. [3] [4]
Юрский [ править ]
- Породы этого периода времени, например формация Моррисон , содержат континентальный песчаник и алевролит, а также отложения морского известняка и ангидрита. [3]
Меловой [ править ]
Единицы мелового возраста являются наиболее изученными и наиболее продуктивными в бассейне Сан-Хуан. Протяженность Внутреннего мелового морского пути на запад проходила вдоль бассейна Сан-Хуан, и три основных трансгрессивно-регрессивных эпизода, произошедшие в это время, зафиксированы в стратиграфии среднего и верхнего мелового периода. [2] [3] [7]
- Формирование Dakota Песчаник ранний меловой блок состоит из русловых песчаников , депонированных несогласно более старые единицы. Эти единицы переходят в вышележащий сланец Манкос (см. Следующую строку). [7]
- Mancos сланец представляет собой более глубокие морские отложения , как внутренний меловой Сиуэй сделал свой первый крупный проступок. Эта формация делится на три основных члена: [7]
- Гранерос Сланец содержит песчаник, бентонит и известняк кровать. [7]
- Затем Известняк Гринхорн содержит чередующиеся слои известняка и известняковых сланцев, отложившихся во время максимальной трансгрессии. [7]
- Хуаны Лопес член содержит ископаемое богатого известковых сланцев кровати. [7]
- Группа Месаверде образовалась по мере того, как Внутренний меловой морской путь регрессировал на северо-восток, отложив песчаник Пойнт-Лукаут , а затем снова перешёл на юго-запад, отложив песчаник Клифф Хаус . [7]
- Льюис Сланцевый содержит серые сланцы с прослоями песчаника и известняка. Это более глубокие морские отложения, поскольку морской путь продолжал отступать на юго-запад. Эта единица представляет собой крайнюю западную оконечность Внутреннего мелового морского пути. [2] [7]
- Изображенные скалы Песчаник делятся на два слой: нижний блок содержит переслаивается Льюис , как сланцы и песчаники как Сиуэй стал регрессом, а верхний блок содержит массивные кровати песчаника , как Сиуэй сделал свои окончательные регрессии. [2] [7]
- Формирование Fruitland состоит из сланцев, алевролитов, и (самое главное) угля , осажденного из болот, рек, озер и пойм. [2] [7]
- Киртландское Формирование делятся на два слой: нижний блок состоит из сланца очень похож на верхнюю Fruitland, но отсутствуют угольные пласты (и , таким образом, отделено от Fruitland), а верхние сланцы до песчаника единиц , депонированных aggrading потоковых каналов . [2] [7]
Кайнозой [ править ]
- Формирование Оха Alamo состоит из аркозовых конгломератов и песчаников , скорее всего , источника с запада (отмеченный на востоке уменьшения гальки размера) , что несогласно залегает старые единицы. [2] [7]
- Animas Формирование севера постепенно классов в формировании Насимиенто на юге. Эти единицы имеют вулканическое происхождение, происходят из вулканического поля Сан-Хуан и содержат конгломераты и обломки андезита. [7]
- Формация Сан-Хосе эоценового возраста состоит из аркозовых песчаников и сланцев. [7]
Углеводородные пьесы [ править ]
Бассейн Сан-Хуан содержит обильные топливные ресурсы, включая нефть, газ, уголь и уран. В бассейне добываются более 300 нефтяных месторождений и около 40 000 скважин, большинство из которых добываются из пород мелового возраста. Кроме того, 90% скважин пробурены в штате Нью-Мексико. По состоянию на 2009 год совокупная добыча достигла 42,6 триллиона кубических футов газа и 381 миллиона баррелей нефти. [2] [3] [7]
История [ править ]
Первая задокументированная залежь нефти в бассейне Сан-Хуан произошла в 1911 году на склоне Чако. Скважина была пробурена на глубину 100 м и давала всего 12 баррелей нефти в сутки. Первые задокументированные газовые месторождения произошли десятью годами позже на платформе Центрального бассейна. Скважина имела глубину 300 м, по ней проложили газопровод, по которому газ доставлялся в близлежащие города. В последующие годы было сделано много открытий нефти и газа, которые впоследствии повысили интерес к ресурсам Сан-Хуана. В 1930-х годах был построен первый трубопровод для транспортировки газа за пределы бассейна. В 1980-х годах были открыты ресурсы метана в угольных пластах, что привело к резкому увеличению объемов бурения в 1980-х и 1990-х годах. С тех пор производство выровнялось, но в бассейне по-прежнему ведется активная добыча. [3]
Палеозойские месторождения [ править ]
В то время как большая часть добычи приходится на единицы мелового возраста, палеозойские породы платформы Четыре угла успешно добываются на более чем двух десятках месторождений девонских, миссисипских и пенсильванских единиц. Палеозойские толщи углубляются в северо-восточном направлении, где они переходят от нефтяного окна к газовому; впоследствии палеозойские месторождения дают газ на северо-востоке и нефть на юго-западе. Кроме того, расположение палеозойских месторождений примерно совпадает с северо-восточной моноклиналью Hogback. Будущие палеозойские месторождения будут нацелены на природный газ, и они будут включать непроверенные карбонаты на платформе Центрального бассейна и потенциально неоткрытые месторождения на платформе Четыре угла. [3]
Мезозойские поля [ править ]
На единицы мелового возраста приходится большая часть добычи газа и нефти в бассейне Сан-Хуан, т.е. почти 250 из более 300 месторождений являются источниками верхнемеловых отложений. Основные месторождения нефти в бассейне Сан-Хуан нацелены на песчаник Дакота, песчаник Гэллап, песчаник Тосито и песчаник Эль-Вадо. Материнской породой для этих единиц служил черный богатый органическими веществами морской сланец стратиграфически более низкой формации Манкос . Большинство нефтяных месторождений, описанных ниже, находятся на истощении или близятся к нему. Основные газовые месторождения в бассейне Сан-Хуан нацелены на песчаник Дакота, песчаник Пойнт-Лукаут и песчаник Изображенных скал. Плитки состоят из стратиграфических ловушек, сосредоточенных в основном на платформе Центрального бассейна. [3]
Масляные пьесы [ править ]
- Песчаник Дакота имеет около 40 нефтяных месторождений на платформах «Четыре угла» и «Центральный бассейн», на каждом из которых было добыто миллионы баррелей нефти. [3]
- Песчаник Gallup имеет около четырех нефтяных месторождений на склоне Чако. Единицы песчаника дали от десятков тысяч до миллионов баррелей нефти. [3]
- На Tocito SandStone имеется около 30 полей на платформах Four Corners и Central Basin. Слои Tocito являются лучшими коллекторами мелового периода, в которых было добыто более 150 млн баррелей нефти (млн баррелей нефти) из различных структурных и стратиграфических ловушек. [3]
- Эль Вадо Песчаник член сланца Mancos произвел более чем из почти 40 полеевосновном сосредоточен в Центральной бассейновой платформе. Только этот участник произвел более 40 MBO. [3]
Газовые пьесы [ править ]
- Песчаник Дакота хранит газ в морских песчаниках, захваченных морскими сланцами. Для получения этих блоков требуется гидроразрыв. [3]
- Песчаник на изображенных скалах состоит из регрессивно-морских отложений, где газ хранится в пористых песчаниках и удерживается глинистыми или алевролитами. Добыча зависит от естественных трещин по всей установке. [3]
- Песчаник Point Lookout (см. Изображенный выше песчаник скал).
Метановые пьесы из угольных пластов [ править ]
- Формация Fruitland охватывает богатые метаном угольные пласты бассейна Сан-Хуан. Метан находится в тысячах угольных пластов по всей формации Фрутленд. Как и в случае с палеозойскими газовыми месторождениями, существует тенденция увеличения содержания газа (и термической зрелости) в северо-восточном направлении. Совокупная добыча (2009 г.) составляет 15,7 триллиона кубических футов газа, что делает это крупнейшее месторождение метана угольных пластов в мире. [3]
Облако метана [ править ]
В 2014 году исследователи НАСА сообщили об открытии метанового облака площадью 2500 квадратных миль (6500 км 2 ), плавающего над бассейном. Это открытие было основано на данных, полученных с 2002 по 2012 год, полученных с 2002 по 2012 год, полученных Европейским космическим агентством абсорбционного спектрометра сканирующего изображения для атмосферной картографии. [11]
В отчете сделан вывод, что «источником, вероятно, является известная добыча и переработка газа, угля и метана угольных пластов ». В период с 2002 по 2012 год из региона ежегодно выбрасывалось 590 000 метрических тонн метана, что почти в 3,5 раза превышает широко используемые оценки в Базе данных о выбросах Европейского Союза для глобальных атмосферных исследований. [2]
Ссылки [ править ]
- ^ «Граничные описания и названия регионов, субрегионов, единиц учета и единиц каталогизации» . Геологическая служба США . Проверено 27 декабря 2010 года .
- ^ a b c d e f g h i j k l m n Фассетт, Джеймс Э .; Хайндс, Джим С. (1971). «Геология и топливные ресурсы формации Fruitland и сланцев Киртланд бассейна Сан-Хуан, Нью-Мексико и Колорадо» . Профессиональная газета геологической службы . Профессиональная бумага. 676 . DOI : 10.3133 / pp676 .
- ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р д т Fassett, Джеймс E. (2010). «Нефтяные и газовые ресурсы бассейна Сан-Хуан, Нью-Мексико и Колорадо» (PDF) . Путеводитель Геологического общества Нью-Мексико . 61-я Полевая конференция: 181–196 . Проверено 12 ноября 2020 года .
- ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р д т ы т у V Хаффман младшего, А. Куртис; Кондон, Стивен М. (1993). «Стратиграфия, структура и палеогеография пенсильванских и пермских пород, бассейна Сан-Хуан и прилегающих территорий, Юта, Колорадо, Аризона и Нью-Мексико» . Бюллетень геологической службы США . 1808 (О). DOI : 10.3133 / b1808O .
- ^ a b c d e f g "Национальный памятник естественных мостов - геологическая история" . Природа и наука: Отдел геологических ресурсов .
- ^ a b c Кэтэр, Стивен М. (2003). «Полифазный ларамидный тектонизм и седиментация в бассейне Сан-Хуан, Нью-Мексико». Путеводитель Геологического общества Нью-Мексико . 54-я полевая конференция: 119–132.
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q Фассетт, Джеймс Э. (1974). «Меловые и третичные породы восточной части бассейна Сан-Хуан, Нью-Мексико и Колорадо» (PDF) . Путеводитель Геологического общества Нью-Мексико . 25-я полевая конференция: 225–230 . Проверено 12 ноября 2020 года .
- ^ Б с д е е г Stevenson, GM; Баарс, DL (1977). «Предкаменноугольная палеотектоника бассейна Сан-Хуан, Нью-Мексико» (PDF) . Путеводитель Геологического общества Нью-Мексико . 28-я полевая конференция . Проверено 12 ноября 2020 года .
- ^ Чидси, Томас (2008). «Миссисипская игра по разведке известняка в Ледвилле, методы исследования и исследования в Юте и Колорадо для независимых». Международная система ядерной информации . 40 (20).
- ^ * Баарс, DL (1962). «Пермская система плато Колорадо». Бюллетень Американской ассоциации геологов-нефтяников . 46 (2): 149–218. DOI : 10.1306 / BC74376F-16BE-11D7-8645000102C1865D .
- ↑ Гасс, Генри (10 октября 2014 г.). «Как ученые не заметили облако метана площадью 2500 квадратных миль над юго-западом» . Монитор христианской науки . Проверено 24 октября 2014 года .
Координаты : 36.27 ° N 107.90 ° W36°16′N 107°54′W / / 36.27; -107.90
