Rafa wapienia cechsztyñskiego Bonikowo w œwietle sejsmiki 3D
i analizy paleogeologicznej
Kazimierz Dyjaczyñski*, Katarzyna Kucharczyk*
Œrodowiska depozycji a diageneza utworów dolomitu g³ównego na z³o¿u
Barnówko–Mostno–Buszewo (BMB)
Aleksander Protas**
466
Przegl¹d Geologiczny, vol. 48, nr 5, 2000
W strefie Bonikowa (ok. 4 km na NW od brzegu rafy Koœcian i ok. 7 km w tym samym kierunku od miasta Koœcian), w trakcie rozpoznawania rafy w wapieniu cechsz-tyñskim uwidoczni³a siê ca³a z³o¿onoœæ problematyki poszukiwawczej w osadach biogenicznych najni¿szego cechsztynu na pó³nocnym sk³onie wa³u wolsztyñskiego. W obrêbie tej strefy odwiercono w latach 1984–1990 otwory £agiewniki 8 i Koœcian 5, a w latach 1998–1999 (ju¿ po wykonaniu badañ sejsmicznych 3D) otwory Bonikowo 1 i Bonikowo 2. Odkrycie w otworze Bonikowo 1 rafy Ca1 o mi¹¿szoœci 87,5 m ca³kowicie nasyconej gazem by³o du¿¹ niespodziank¹, gdy¿ spodziewano siê w tym otworze „rafy” o mi¹¿szoœci kilkunastu metrów. Reinterpretacja materia³ów sejsmicznych 3D po odwierceniu otworu B 1 by³a bardzo optymistyczna. Wyinterpretowana rafa Bonikowo mia³a siê-gaæ niemal do otworu £agiewniki 8. W celu sprawdzenia tej wersji postanowiono odwierciæ otwór rozpoznawczy Boni-kowo 2, zlokalizowany w odleg³oœci 1650 m na NE od otworu B 1 oraz 2 km na SE od otworu £agiewniki 8.
W miejscu projektowanego otworu B 2 jest podobny zapis sejsmiczny w cechsztynie jak przy otworze B 1. Istotn¹ przes³ank¹ natury paleogeograficznej, przemawiaj¹c¹ za mo¿liwoœci¹ wystêpowania rafy w miejscu projektowanego otworu B 2 by³o to, ¿e pozycja paleogeologiczna tego miejsca (odleg³oœæ granic sejsmicznych Tp2– Z’1) by³a taka sama jak w otworze B 1. W trakcie projektowania otworu B 2 s¹dzono równie¿, ¿e miejsce jego lokalizacji znajduje siê w obrêbie wyniesienia wolsztyñskiego, na tym samym bloku co odwier-cony otwór B 1. Za tym, ¿e otwór B 2 mia³by znajdowaæ siê ju¿ w obrêbie wyniesienia wolsztyñskiego zdawa³ siê prze-mawiaæ przekrój paleosejsmiczny wzd³u¿ linii otworów £agiewniki 8 — Koœcian 5.
W profilu odwierconego otworu Bonikowo 2 stwier-dzono jednak tylko 3,4 m wapienia cechsztyñskiego, a pod nim 187 m zlepieñcowato-piaskowcowej serii czerwonego sp¹gowca. Z przewarstwieñ piaskowcowych wystê-puj¹cych w przystropowej czêœci tej serii otrzymano silny przyp³yw zgazowanej solanki. Okaza³o siê wiêc, ¿e otwór B 2 znajduje siê ju¿ w obrêbie zapadliska poznañskiego, a wiêc na zupe³nie innym bloku tektonicznym (a nawet w obrêbie innej regionalnej jednostki paleomorfologicz-no-tektonicznej) ni¿ otwór Bonikowo 1.
Zgodnie z sejsmik¹ potwierdzi³o siê, ¿e w otworach B 1 i B 2 wartoœæ odleg³oœci Tp2– Z’1jest prawie ta sama (odpo-wiednio 889 i 885 m), co wcale nie oznacza, ¿e warunki sedymentacji we wczesnym cechsztynie w obydwu miej-scach by³y takie same. W wyniku wykonania otworu B 2 rafa Bonikowo „zmniejszy³a siê” do najbli¿szego otocze-nia otworu B 1.
Z powy¿szych rozwa¿añ wynika, ¿e przydatnoœæ danych paleogeologicznych opartych na zmiennoœci odleg³oœci granic sejsmicznych Tp2– Z’1do przewidywa-nia raf wapieprzewidywa-nia cechsztyñskiego jest ograniczona. Trzeba jednak zaznaczyæ, ¿e interpretacja zapisu sejsmicznego poparta analiz¹ paleogeologiczn¹ (mimo jej ograniczeñ ) daje du¿¹ szansê na odkrycie nastêpnych gazonoœnych raf wapienia cechsztyñskiego.
Pomimo, ¿e otwór B 2 nie potwierdzi³ wczeœniejszych za³o¿eñ i wyników interpretacji, to dostarczy³ nowych doœwiadczeñ, tak niezbêdnych w dalszych pracach poszu-kiwawczych. Nale¿y tu przypomnieæ, ¿e to w³aœnie pale-ogeologiczna analiza dwóch — s³abych jakoœciowo — przekrojów sejsmicznych 2D pozwoli³a na sformu³owanie przypuszczenia o istnieniu rafy Koœcian w miejscu póŸ-niejszego jej odkrycia. Aspekty paleogeologiczne równie¿ przyczyni³y siê do wstêpnego okreœlenia rafy Broñsko i jej odkrycia otworami Kokorzyn 1 i Broñsko 1.
Diageneza utworów dolomitu g³ównego w rejonie BMB przebiega³a wieloetapowo i nieco odmiennie na ró¿nych obszarach z³o¿a, np.: w rejonie Buszewa dominuj¹ odmienne procesy diagenetyczne od obserwowanych w rejonie Mostna.
W pocz¹tkowym etapie depozycji utworów dolomitu g³ównego w rejonie Buszewa–Mostna, sedymentacja odbywa³a siê w podobnych warunkach i powstawa³y wów-czas p³ytkowodne dolomity
peloidowo-onkoidowo-intra-klastowe z reliktami struktur algowych. Proces neomorfi-zmu agradacyjnego i rozpuszczanie allochemów oraz ich wtórna cementacja siarczanowa zacieraj¹ pierwotne cechy strukturalne i teksturalne ska³y. Ze wzglêdu na p³ytki cha-rakter sedymentacji utworów Ca2 obserwuje siê w nich œla-dy wielokrotnego wynurzania z tym, ¿e œlaœla-dy wynurzania w czasie depozycji dolnej czêœci profilu wystêpuj¹ znacz-nie rzadziej, od obserwowanych w stropie dolomitu g³ównego.
Utwory dolomitu g³ównego zosta³y zdolomityzowane na etapie wczesnej diagenezy. W okresie póŸniejszym, na ró¿nych etapach wynurzania i pogrzebania poddawane by³y dalszej wieloetapowej diagenezie. Kolejne procesy diagenetyczne zaciera³y pierwotne cechy facjalne, czyni¹c je, szczególnie w stropie Ca2, ma³o czytelnymi.
*Zielonogórski Zak³ad Górnictwa Nafty i Gazu, ul. Westerplatte 15, 65-034 Zielona Góra
**PGN i G S.A. w Warszawie, Oddz. BG Geonafta Oœr. Reg. BG Geonafta — Pó³noc, Pl. Staszica 9, 64-920 Pi³a
W rejonie BMB obserwuje siê mniej lub bardziej wyraŸn¹ trójdzielnoœæ profilu Ca2. Poszczególne poziomy zosta³y okreœlone (od sp¹gu ku stropowi) jako sekwencje A, B i C. Podzia³ ten wprowadzono po raz pierwszy przy analizie utworów dolomitu g³ównego w otworze wiertniczym Lubiszyn 1. Trójdzielnoœæ profilu Ca2 jest obserwowana wyraŸnie w rejonie Buszewa. Im dalej na zachód (rejon Mostna), trójdzielnoœæ utworów dolomitu g³ównego jest coraz s³abiej widoczna. Ma to zwi¹zek z charakterem sedymentacji. Rejon Buszewa, reprezentuj¹cy platformo-wy charakter sedymentacji podlega³ regionalnym zmia-nom œrodowiska depozycji. Zmiany te doprowadzi³y do wykszta³cenia trzech sekwencji depozycyjno-diagene-tycznych widocznych w profilach Ca2.
W rejonie Mostna, gdzie tworzy³a siê bariera wêglanowa, nie obserwuje siê wyraŸnego, pierwotnego zró¿nicowania facjalnego na trzy sekwencje depozycyjno-diagenetyczne. Sytuacja taka jest czêsto obserwowana w utworach bariero-wych równie¿ w innych czêœciach basenu dolomitu g³ównego. Ma to zwi¹zek z tym, ¿e w strefie barierowej zmiany warunków sedymentacji zachodz¹ du¿o wolniej ni¿ na obszarach przyleg³ych.
Pierwotnie cechy strukturalne i teksturalne utworów dolomitu g³ównego maj¹ bezpoœredni wp³yw na ich
w³aœciwoœci zbiornikowe. W rejonie Barnówko–Most-no–Buszewo sekwencje A i B charakteryzuj¹ siê porowa-toœci¹ pierwotn¹ maj¹c¹ zwi¹zek z cechami strukturalno-teksturalnymi ska³y. Sekwencja A poddana procesowi rozpuszczania wêglanów i ich wtórnej cementa-cji siarczanowej oraz neomorfizmowi agradacyjnemu ma zazwyczaj nisk¹ porowatoœæ. Sekwencja B jest wykszta³cona g³ównie jako greinstony onkoidowo-oo-idowo-intraklastowe z dobrymi pierwotnymi w³aœciwo-œciami zbiornikowymi; podrzêdnie wystêpuj¹ laminoidy algowe o s³abych w³aœciwoœciach zbiornikowych. W sekwencji C, która uleg³a silnej modyfikacji wadycznej mamy do czynienia z dobrymi, wtórnymi w³aœciwoœciami zbiornikowymi. Stropowa czêœæ sekwencji C ma zazwy-czaj podwy¿szon¹ impregnacj¹ siarczanow¹, ograni-czaj¹c¹ w³aœciwoœci zbiornikowe tej czêœci profilu. W rejonie Buszewa, w sekwencji C pojawia siê równie¿ domieszka krzemionki wystêpuj¹cej w przestrzeni poro-wej lub impregnuj¹cej ska³ê. Silnie alkaliczny odczyn stê-¿onych roztworów wêglanu wapnia umo¿liwi³ rozpuszczanie i migracjê krzemionki, która wytr¹ca³a siê w czasie zmiany alkalicznoœci lub odparowania roztworu.
467
