Authigenic kaolinite of the upper jurassic-lower cretaceous Bazhenov formation of Western Siberia
- Authors: Eder V.G.1, Skomorokhova A.D.1,2, Zamirailova A.G.3
-
Affiliations:
- Geological Institute of the Russian Academy of Sciences
- Lomonosov Moscow State University
- Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS
- Issue: No 2 (2025)
- Pages: 176-197
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0024-497X/article/view/289052
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0024497X25020038
- EDN: https://elibrary.ru/CHPEWD
- ID: 289052
Cite item
Abstract
The patterns of distribution and morphology of micro aggregates of authigenic late diagenetic kaolinite filling the pore space of rocks of the Bazhenov formation are studied. The analysis of the distribution of its various microstructural types is carried out: 1) in sections with different degrees of late diagenetic transformation of organic matter; 2) in sections of different facies areas; 3) within and outside the oil-saturated intervals for two sections (Zapadno-Kvenzerskaya and Salymskaya areas). For the first time, three types of kaolinite with different microstructures were discovered and described in the Bazhenov formation: collomorphic/transitional (K1); vermicular (K2); “house of cards» (K3). It is assumed that the first type of kaolinite (K1) was formed at the initial stage of late diagenesis (T >60°C) in single pores, under conditions of weak permeability of the host rocks. The second type of kaolinite (K2) could be formed a) at the later stages of late diagenesis, in rocks in which significant transformations of organic matter occur, but significant oil and gas generation has not yet occurred; b) in late diagenesis in border layers with oil-producing interval with active generation of petroleum hydrocarbons (T >70–100°C). The third type of kaolinite (K3) was formed during a significant thermal transformation of organic matter (T >100–140°C) in the rocks of the Bazhenov formation of the Southeastern region of the West Siberian sedimentary basin (Zapadno-Kvenzerskaya area). To a lesser extent, it was deposited in the pore space of rocks of the oil-producing interval of the Bazhenov formation of the Central District (Salymskaya area), where late diagenetic (partial) dolomitization of rocks was widespread.
Full Text

About the authors
V. G. Eder
Geological Institute of the Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: edervika@gmail.com
Russian Federation, 119017, Moscow, Pyzhevsky lane, 7
A. D. Skomorokhova
Geological Institute of the Russian Academy of Sciences; Lomonosov Moscow State University
Email: annaskom@yandex.ru
Geological Faculty
Russian Federation, 119017, Moscow, Pyzhevsky lane, 7; 119991, Moscow, Leninskie Gory, 1A. G. Zamirailova
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS
Email: edervika@gmail.com
Russian Federation, 630090, Novosibirsk, Akademika Koptyuga ave., 3
References
- Балушкина Н.С., Юрченко А.Ю., Калмыков Г.А., Коробова Н.И., Петракова Н.Н., Бугаев И.А. Условия образования и нефтенасыщенность карбонатных коллекторов баженовской и абалакской свит // Нефтяное хозяйство. 2016. № 1. С. 32–35.
- Бортников Н.С., Савко А.Д., Новиков В.М. и др. Латненское месторождение огнеупорных глин (Центральная Россия) // Литология и полез. ископаемые. 2016. № 6. С. 487–500.
- Брадучан Ю.В., Гольберт А.В., Гурари Ф.Г., Захаров В.А. и др. Баженовский горизонт Западной Сибири (стратиграфия, палеогеография, экосистема, нефтеносность) // Новосибирск: Наука, 1986. 217 с.
- Вакуленко Л.Г., Аксенова Т.П., Ян П.А. Минералы группы каолинита в нижнеюрских отложениях Западной Сибири // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2017. Т. 2. № 1. С. 52–56.
- Вассоевич Н.Б. Теория осадочно-миграционного происхождения нефти // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1967. № 11. С. 137–142.
- Викулова М.Ф., Бурков Ю.К., Македонов А.В. и др. Фациальные типы глинистых пород (и их первичные литологические особенности). Л.: Недра, 1973. 288 с.
- Вишневская В.С., Амон Э.О., Гатовский Ю.А. Радиоляриевая биостратиграфия баженовского горизонта (верхняя юра–нижний мел) Западной Сибири // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2020. Т. 28. № 6. С. 105–124.
- Гончаров И.В., Самойленко В.В., Обласов Н.В., Фадеев С.В. Катагенез органического вещества пород баженовской свиты юго-востока Западной Сибири (Томская область) // Нефтяное хозяйство. 2013. № 10. С. 32–37.
- Гурова Т.И., Казаринов В.П. Литология и палеогеография Западно-Сибирской низменности в связи с нефтегазоносностью. М.: Гостоптехиздат, 1962. 350 с.
- Дриц В.А., Коссовская А.Г. Глинистые минералы: смектиты, смешанослойные образования. М.: Наука, 1990. 214 с. (Тр. ГИН АН СССР. Вып. 446)
- Захаров В.А. Условия формирования волжско–бериасской высокоуглеродистой баженовской свиты Западной Сибири по данным палеоэкологии // Эволюция биосферы и биоразнообразия. К 70-летию А.Ю. Розанова / Отв. ред. С.В. Рожнов. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. С. 552–568.
- Зубков М.Ю. Региональный и локальный прогнозы нефтеносности баженовской и абалакской свит (Западная Сибирь) // Горные ведомости. 2016. № 3–4. С. 46–68.
- Калмыков А.Г., Карпов Ю.А., Топчий М.С. и др. Влияние катагенетической зрелости на формирование коллекторов с органической пористостью в баженовской свите и особенности их распространения // Георесурсы. 2019. Т. 21. № 2. С. 159–171.
- Карнюшина Е.Е. Основные причины возникновения зон карбонатной цементации в толщах нефтегазоносных бассейнов // Вестник МГУ. Серия 4. Геология. 2012. № 5. С. 47–49.
- Конторович А.Э., Солотчина Э.П., Солотчин П.А., Злобина О.Н. О происхождении диккита в нижнесреднеюрских терригенных отложениях Межовского свода (юго-восток Западно-Сибирской плиты) // Доклады Академии наук. 1997. Т. 353. № 5. С. 649–651.
- Конторович А.Э., Фомин А.Н., Красавчиков В.О., Истомин А.В. Катагенез органического вещества в кровле и подошве юрского комплекса Западно–Сибирского мегабассейна // Геология и геофизика. 2009. Т. 50. № 11. С. 1191–1200.
- Конторович А.Э., Нестеров И.И., Салманов Ф.К. и др. Геология нефти и газа Западной Сибири. М.: Недра, 1975. 680 с.
- Конторович А.Э., Ян П.А., Замирайлова А.Г. и др. Классификация пород баженовской свиты // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 11. С. 2034–2043.
- Конторович А.Э., Меленевский В.Н., Иванова Е.Н., Фомин А.Н. Фенантрены, ароматические стераны и дибензотиофены в юрских отложениях Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна и их значение для органической геохимии // Геология и геофизика. 2004. Т. 45. № 7. С. 873.
- Конторович В.А., Беляев С.Ю., Конторович А.Э. и др. Тектоническое строение и история развития Западно-Сибирской геосинеклизы в мезозое и кайнозое // Геология и геофизика. 2001. Т. 42. № 11–12. С. 1832–1845.
- Коробов А.Д., Коробова Л.А. Эпигенетические глинистые минералы – показатели относительного времени и длительности формирования углеводородных залежей во вторичных терригенных коллекторах чехла // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2012. № 5. С. 20–28.
- Крупская В.В., Калмыков Г.А., Ревва М.Ю., Хотылев О.В. Влияние процессов образования аутигенных глинистых минералов терригенных пород на их коллекторские свойства (на примере пород Вартовского свода) // Литология и полез. ископаемые. 2006. № 3. С. 250–257.
- Куковский Е.Г. Структурные особенности каолинитов в оценке качества каолинов / Отв. ред. В.П. Петров. М.: Наука, 1974. 190 с.
- Лебедев Б.А. Геохимия эпигенетических процессов в осадочных бассейнах. Л.: Недра, 1992. 239 с.
- Логвиненко Η.В., Орлова Л.В. Образование и изменение осадочных пород на континенте и в океане Л.: Недра, 1987. 237 с.
- Магазина Л.О., Домбровская Ж.В., Самотоин Н.Д. Генезис глинистых минералов в коре выветривания // Тез. докл. XIY Всесоюз. совещания. Состав и свойства глинистых минералов и пород / Гл. ред. акад. Ф.В. Чухров. Новосибирск: Институт геологии и геофизики СО РАН, 1988. С. 71.
- Мельник И.А. Интенсивности процессов наложенного эпигенеза как индикаторы нефтенасыщенности песчаных коллекторов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Т. 330. № 6. С. 90–97.
- Мельник И.А. Латеральная миграция флюидов и интенсивность вторичной каолинизации в терригенных отложениях Томской области // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2016. № 4(28). С. 9–14.
- Немова В.Д., Панченко И.В. Факторы продуктивности баженовского горизонта во Фроловской мегавпадине // Нефтегазовая геология и практика. Теория и практика. 2017. Т. 12. № 4. С. 1–16
- Немова В.Д., Колосков В.Н., Покровский Б.Г. Формирование карбонатизированных коллекторов в глинисто–кремнистых отложениях баженовского горизонта на западе Широтного Приобья // Разведка и охрана недр. 2011. № 12. С. 31–35.
- Неручев С.Г. Избранные труды. Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2017. 684 с.
- Оксенойд Е.Е. Характеристика минерально-вещественного состава пород баженовского горизонта в центральной части Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна // Нефть и газ. 2018. № 3. С. 20–28.
- Осовецкий Б.М. Катагенетический каолинит в терригенных коллекторах // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. 2020. № 23. С. 129–139.
- Панченко И.В., Немова В.Д., Смирнова М.Е. и др. Стратификация и детальная корреляция баженовского горизонта в центральной части Западной Сибири по данным литолого-палеонтологического изучения керна и ГИС // Геология нефти и газа. 2016. № 6. С. 22–34.
- Предтеченская Е.А., Злобина О.Н. Об усовершенствовании схемы катагенеза нижне–среднеюрских отложений Уренгойского нефтегазоносного района на основе минеральных и структурных индикаторов // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2022. № 2(50). С. 24–47.
- Предтеченская Е.А., Кроль Л.А., Гурари Ф.Г. и др. О генезисе карбонатов в составе баженовской свиты центральных и юго-восточных районов Западно-Сибирской плиты // Литосфера. 2006. № 4. С. 131–148.
- Предтеченская Е.А., Шиганова О.В., Фомичев А.С. Катагенетические и гидрохимические аномалии в нижне–среднеюрских нефтегазоносных отложениях Западной Сибири как индикаторы флюидодинамических процессов в зонах дизьюнктивных нарушений // Литосфера. 2009. № 6. С. 54–65.
- Рыжкова С.В., Дешин А.А. Восстановление истории генерации нефти органическим веществом баженовской свиты северной части Нюрольской мегавпадины (Западная Сибирь) // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2023. Т. 18. № 4.
- http://www.ngtp.ru/rub/2023/47_2023.html
- Рыжкова С.В., Замирайлова А.Г., Костырева Е.А. и др. Характеристика продуктивного интервала баженовской свиты в юго-восточных районах Западной Сибири (на примере Западно-Квензерской площади) // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2022. Т. 17. № 4. С. 1–18.
- Тиссо Б., Вельте Д. Образование и распространение нефти М.: Мир, 1981. 503 с.
- Ушатинский И.Н., Зарипов О.Г. Минералогические и геохимические показатели нефтегазоносности мезозойских отложений Западно-Сибирской плиты. Свердловск: Средне-Уральское издательство, 1978. 208 с.
- Фомин А.Н., Беляев С.Ю., Красавчиков В.О., Истомин А.В. Факторы катагенеза органического вещества в юрских отложениях Западно-Сибирского мегабассейна // Геология нефти и газа. 2014. № 1. С. 127–133.
- Холодов В.Н. Геохимия осадочного процесса. М.: ГЕОС, 2006. Вып. 574. 608 с.
- Холодов В.Н. Постседиментационные преобразования в эллизионных бассейнах (на примере Восточного Предкавказья). М.: Наука, 1983. 150 с. (Тр. ГИН АН СССР. Вып. 372)
- Эдер В.Г. Пиритизация пород зон перехода черносланцевой толщи к вмещающим отложениям на примере баженовской свиты Западной Сибири // Литология и полез. ископаемые. 2020. № 3. С. 1–15.
- Эдер В.Г., Балушкина Н.С., Замирайлова А.Г., Фомин А.Н. Литолого-геохимические свидетельства катагенетических преобразований черных сланцев на примере баженовской свиты Западной Сибири // Вестник МГУ. Серия 4. Геология. 2021. № 1. С. 58–70.
- Эдер В.Г., Замирайлова А.Г. Литология баженовской свиты Западной Сибири. Новосибирск: СО РАН, 2023. 243 с.
- Эдер В.Г., Замирайлова А.Г., Калмыков Г.А. Свидетельства образования карбонатных пород на геохимических барьерах в черных сланцах на примере баженовской свиты Западной Сибири // Георесурсы. 2019. Т. 21. № 2. С. 143-152.
- Эдер В.Г. Закономерности распределения отношения органического углерода к сере сульфидной в баженовской свите Западной Сибири, как показатель степени преобразованности ее пород / В.Г. Эдер, А.Г. Замирайлова // Пустоваловские чтения 2022: материалы традиционной конференции, посвященной 120-летию Леонида Васильевича Пустовалова, Москва, 20–23 декабря 2022 г. М.: Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) им. И.М. Губкина, 2022. С. 166–168.
- Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Минеральные индикаторы литогенеза. Сыктывкар: Геопринт, 2008. 564 с.
- Berner R. Burial of organic carbon and pyrite sulfur in sediments over Phanerozoic time: a new theory / R. Berner, R. Raiswell // Geochem. Cosmochim. Acta. 1983. V. 47. P. 855–862.
- Berner R. Sedimentary pyrite formation: an update / Berner R. // Geochem. Cosmochim. Acta. 1984. V. 47. P. 605–615.
- Bjorlykke K., Ramm M., Saigal G.S. Sandstone diagenesis and porosity modification during basin evolution // Geol. Rund. 1989. V. 78(1). P. 243–268.
- Burley S.D., MacQuaker J.H.S. Authigenic clays, diagenetic sequences and conceptual diagenetic models in contrasting basin-margin and basin-center north sed Jurassic sandstones and mudstones // Origin, Diagenesis and Petrophysics of Clay Minerals in Sandstones. SEPM Spec. Pub. 1992. V. 47. P. 81–110.
- Curtis C.D. Geochemistry of porosity reduction and enhancement in clastic sediments // Petroleum Geochemistry and Exploration of Europe / Ed. J. Brooks. Oxford: Blackwell, 1983. P. 113–125.
- Hower J. Shale diagenesis / Ed. E.J. Longstaffe // Clays and the resource geologist // Mineral. Ass. Can., Short Course. 1981. V. 7. P. 60–79.
- Hunt J.M. Petroleum Geochemistry and Geology. San Francisco: Freeman, 1979. 617 p.
- Lanson B., Beaufort D., Berger G. et al. Meunier A. Authigenic kaolin and illitic minerals during burial diagenesis of sandstones: a review // Clay Miner. V. 37. 2002. P. 1–22.
- Leventhal J.S. Carbon–sulfur plots to show diagenetic sulfidation in sediments // Geochem. Cosmochim. Acta. 1995. V. 59(6). P. 1207–1211.
- Liu Z.Y., Peng S.P., Qin M.K. et al. Origin and role of kaolinization in roll-front uranium deposits and its response to ore-forming fluids in the Yili Basin, China // Geofluids. 2018. P. 1–16. doi: 10.1155/2018/7847419
- Marfil R., Delgado F., Rossi C. et al. Origin and diagenetic evolution of kaolin in reservoir sandstones and associated shales of the Jurassic and Cretaceous, Salam Field, Western Desert (Egypt) // Clay mineral cements in sandstones / Eds R.H. Worden, S. Morad // Int. Assoc. Sedimentol. Spec. Pub. 2003. V. 34. P. 319–342.
- Milliken K.L. Late Diagenesis and Mass Transfer in Sandstone–Shale Sequences // Treatise on Geochemistry (Second Edition) / Eds H.D. Holland, K.K. Turekian. Amsterdam: Elsevier, 2014. P. 181–206.
- Platt J.D. Controls on clay mineral distribution and chemistry in the early Permian Rotliegend of Germany // Clay Miner. 1993. V. 28. P. 393–416.
- Qiang Xu, Hangbing Lin, Yue Zhao, Bo Wang, Bin Ma, Rong Ding, Jianxin Wang, Tao Hou. Evolution of pore structure in organic shale with type III kerogen and high kaolinite content in Ningwu Basin // Front. Earth Sci. 2021. V. 15(4). P. 831–848.
- Ruiz Cruz M.D. Kaolinite and dickite formation during shale diagenesis: isotopic data // Appl. Geochem. 1998. V. 13. P. 95–104.
- Shaldybin M.V., Lopushnyak Y.M., Goncharov I.V. et al. The mineralogy of the clayey-silty siliceous rocks in the Bazhenov Shale Formation (Upper Jurassic) in the west Siberian Basin, Russia: The role of diagenesis and possible implications for their exploitation as an unconventional hydrocarbon reservoir // Appl. Clay Sci. 2017. V. 136. P. 75–89.
- Surdam R.C., Crossey L.J., Hagen E.S., Heasler H.P. Organic–inorganic interactions and sandstone diagenesis // AAPG Bull. 1989. V. 73. P. 1–23.
- Taylor K.G., Macquaker J.H.S. Diagenetic alterations in a silt- and clay-rich mudstone succession: an example from the Upper Cretaceous Mancos Shale of Utah, USA // Clay Miner. 2014. V. 49. P. 213–227.
- Tourtelot H.A. Black shale – its deposition and diagenesis // Clays Clay Miner. 1979. V. 27. № 5. P. 313–321.
Supplementary files
