Morze, nasze morze

WIADOMOŚCI
Numer 3 (68), Marzec 1997 r.
Analiza basenów sedymentacyjnych (ABS) Niżu Polskiego
W październiku 1996 r. została zakończona realizacja dwuletniego projektu
badawczego zamawianego pt. „ Analiza basenów sedymentacyjnych Niżu Polskiego” .
Wnioskodawcą projektu było Ministerstwo Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i
Leśnictwa, natomiast finansowanie zapewnił Komitet Badań Naukowych. W wyniku
konkursu realizacja projektu została powierzona przez KBN Państwowemu Instytutowi
Geologicznemu. Kierownikiem projektu był doc. dr hab. Marek Narkiewicz, przy
współudziale głównych wykonawców z Akademii Górniczo-Hutniczej (dr hab. inż. Maciej
Kotarba), Biura Geologicznego GEONAFTA (dr inż. Lech Antonowicz) i Instytutu
Górnictwa Naftowego i Gazownictwa (prof. dr hab. inż. Józef Kruczek). W naszym
Instytucie w badania włączony był zespół 42 osób z Zakładu Geologii Regionalnej i
Naftowej (zakład wiodący), Zakładu Geofizyki, Zakładu Petrologii i Zakładu Geologii
Surowców Mineralnych.
Dla potrzeb tematu Biuro Geologiczne GEONAFTA podjęło się zestawienia bazy
danych z dwustu kluczowych głębokich otworów wiertniczych. Baza została utworzona
w systemie Microsoft ACCESS 6.0 umożliwiającym łatwe przeglądanie, grupowanie i
przygotowywanie danych do dalszego przetwarzania. Zakres danych obejmuje:
dokładne, zweryfikowane dane lokalizacyjne, stratygrafię i uproszczoną litologię, dane o
opróbowaniach złożowych (węglowodory), wyniki analiz ropy i gazu oraz wybrane
parametry petrofizyczne.
W wyniku szczegółowych badań terenowych i laboratoryjnych dokonano w
Państwowym Instytucie Geologicznym korelacji sekwencji stratygraficznych, w
wybranych profilach wierceń, dla basenów: dewońskiego, karbońskiego, czerwonego
spągowca i mezozoicznego. Opracowania petrograficzne objęły zestawienie sekwencji
diagenetycznych i interpretację właściwości zbiornikowych. Zestawiono i zintepretowano
(program BMod) dane o ilościowym rozwoju subsydencji dla 24 zbiorczych profili.
Dokonano geologicznej interpretacji linii sejsmicznych zestawiając, przy współpracy z dr
inż Lechem Antonowiczem z BG GEONAFTA, sześć regionalnych linii prostopadłych do
osi wału śródpolskiego, między Kołobrzegiem a Studzianną.
Szerokim zakresem badań laboratoryjnych objęto skały potencjalnie macierzyste
(AGH i IGNiG). Ogółem wykonano następujące badania (w nawiasach liczba próbek):
piroliza (680), ekstrakcja bituminów (384), rozdział grupowy (96), biomarkery (66),
analizy izotopowe (44), analiza pierwiastkowa kerogenu (25). W AGH przeprowadzono
modelowanie procesów generowania węglowodorów w 17 wybranych otworach, a dla
basenu dewońskiego, karbońskiego, cechsztyńskiego i mezozoicznego zostały
zestawione wyniki badań skał macierzystych i modelowań. Badania laboratoryjne skał
potencjalnie zbiornikowych objęły 580 próbek z 50 otworów. Pomiary porozymetryczne
wykonano wraz z analizą krzywych ciśnień kapilarnych w IGNiG. Studium petrologiczne
objęło ten sam zespół próbek, co umożliwiło spójną interpretację zmierzonych
parametrów zbiornikowych w kategoriach sedymentologii i diagenezy skał
zbiornikowych.
Efektem tych badań jest regionalna ocena właściwości zbiornikowych basenów
dewońskiego, karbońskiego, czerwonego spągowca i cechsztyńskiego. Dla potrzeb
projektu opracowano w PIG, po raz pierwszy tak wszechstronnie i na tak dużą skalę,
mapy dojrzałości termicznej utworów dewonu, karbonu i cechsztynu na podstawie
wskaźników refleksyjności witrynitu, zmian barwy konodontów (CAI) i wyników badań
pirolitycznych. Mapy te umożliwiły przeprowadzenie interpretacji regionalnych
uwarunkowań reżimów termicznych, w jakich następowała generacja i ekspulsja
węglowodorów. Zwieńczeniem badań było dokonanie przez zespół specjalistów PIG
oceny perspektyw występowania węglowodorów w poszczególnych basenach na tle
interpretacji systemów węglowodorowych.
Basen dewoński: wyniki analizy ewolucji facjalnej (systemy depozycyjne, cykle T-R,
sejsmostratygrafia), tektonicznej i termiczno-geochemicznej wskazują na obecność skał
macierzystych na Lubelszczyźnie, które w większości zostały objęte zakresem okna
ropnego, a w rowie lubelskim osiągnęły warunki generacji i ekspulsji. Węglanowe skały
zbiornikowe są typu szczelinowo-kawernistego.
Basen karboński: skały macierzyste, które osiągnęły dojrzałość termiczną, występują
na Pomorzu (kerogen ropo- i gazotwórczy), jak i na Lubelszczyźnie (kerogen
gazotwórczy). W obu rejonach występują skały zbiornikowe typu porowego. Procesy
generowania zachodziły od karbonu wyższego (Lubelszczyzna) i trwały do mezozoiku
(bruzda śródpolska). Różnice pomiędzy opisanymi regionami wynikają z odmiennej
historii facjalnej i paleotektonicznej (subsydencja).
Basen permski: czerwony spągowiec, to dobre skały zbiornikowe, których
architektura (geometria) uzależniona była od rozwoju systemów eolicznego i
fluwialnego, a parametry petrofizyczne również od procesów diagenetycznych.
Cechsztyn – ewolucja geologiczna systemów depozycyjnych: platforma węglanowa i
jej stok (skały zbiornikowe) oraz równia basenowa (skały macierzyste), decydują o
perspektywiczności obszaru. Utwory dolomitu głównego stanowią zamknięty układ
węglowodorowy (skały macierzyste w sąsiedztwie zbiornikowych). W skałach
zbiornikowych szczególną rolę odgrywały procesy spękania i rozpuszczania
diagenetycznego.
Baseny mezozoiczne: odtworzona została historia subsydencji oraz prześledzono
ewolucję różnych elementów strukturalnych, również solnych, w czasie rozwoju tych
basenów.
Projekt stanowi pierwsze na taką skalę przedsięwzięcie naukowe w kraju, w ramach
strategii badawczej ABS. Poczynając od fazy planowania badań, aż po ich realizację,
wykonawcom przyświecała idea integracji różnych aspektów i metod badawczych
składających się na pełne rozpoznanie budowy geologicznej, ewolucji i perspektyw
surowcowych basenów sedymentacyjnych. Należy tu podkreślić bezprecedensową rolę
projektu jako wspólnej platformy badawczej dla kilku poważnych ośrodków naukowych,
z których każdy wniósł swój dorobek w zakresie szczegółowych badań pewnych
aspektów ABS. Dopiero jednak konfrontacja i synteza tych różnych wątków badawczych
doprowadziła do nowego, bardziej wszechstronnego spojrzenia na omawianą
problematykę. Również w tym sensie, zakończony projekt można uznać za
przedsięwzięcie otwierające nowe perspektywy geologicznych badań regionalnych w
Polsce. Jest ono pierwszym krokiem na drodze do opracowania nowoczesnej syntezy
budowy geologicznej Polski.
Opracowanie końcowe projektu uzyskało bardzo dobrą ocenę zarówno MOŚZNiL, jak
i KBN. Planowane jest rychłe opublikowanie wyników projektu w Pracach PIG oraz, w
wersji angielskiej, w Geological Quarterly. Po opublikowaniu, opracowanie –
stanowiące niewątpliwe osiągnięcie naukowe Państwowego Instytutu Geologicznego –
powinno być przedstawione przez PIG do wyróżnienia przez resort i Polską Akademię
Nauk.
J. Pokorski