Geološki pregled kopna

Republika Hrvatska smještena je na raskrižju Srednje Europe, Balkanskog poluotoka te Sredozemlja. Republika Hrvatska je raznolika zemlja u kojoj se nalaze kako Dinaridi s visinama od preko 1.000 metara, tako i riječne doline nastale djelovanjem Save, Drave, Kupe i Dunava. Geološki, zemlja je podijeljena na dvije glavne kopnene provincije, na Panonski bazen i Dinaride, koji se veoma razlikuju i u geografskim i u geološkim pojmovima.

Panonski bazen smješten je unutar zavinutog planinskog lanca Karpata koji ga okružuje; planinski lanac spaja se s Alpama na zapadu, te lancem Dinarida na jugozapadu. Bazen je u unutrašnjosti podijeljen unutrašnjim Karpatskim planinskim lancima i bazičnim uzvisina , no njegov kontinuitet na razini tercijara nije prekinut (Graz sub-bazen te Bečki bazen u Austriji, kao i istočno slovački sub- bazen u Slovačkoj i Ukrajini i Transilvanijski bazen u Rumunjskoj prikazuju geološki kontinuitet sa središnjim dijelom Panonskog bazena)

Hrvatski dio Panonskog bazena velik je približno 26.000km2 te je podijeljen na 4 glavna sub-bazena; Sava, Drava, Sjeverozapadna Hrvatska i Slavonija, dok se područje Dinarida nalazi na jugozapadu, odmah izvan granica bazena.

Strukturalna evolucija

Sadašnju tektonsku postavku provincije Panonskog bazena karakteriziraju sedimentne naslage iz razdoblja Paleozoika i Mezozoika koje su istaložene na metamorfnu podlogu.

Tektonski sklopovi temeljnog gorja rezultat su istiskivanja sa zapada, duž rasjeda s pomakom po pružanju (strike slip), tijekom Paleogena i uglavnom su bili podvrgnuti sub-arealnoj eroziji tijekom Mastrihta-Paleocena. Kompresivne (tlačne) deformacije, uzrokovane zatvaranjem Tetisa, bile su uobičajene u bazenu tijekom Krede.

Tijekom srednjeg Miocena, dolazi do velikog rasjedanja s pomakom po pružanju (strike slip faulting) i formiranju „pull-apart“ bazena koji su kasnije evoluirali u grabene. Omjeri ekstenzije, dosežući do 200% često su bili povezani sa reaktiviranjem starijih kompresivnih rasjeda. Vrijeme riftovanja varira ovisno o lokaciji – pretpostavlja se da su prvi riftni bazeni nastali na sjeveru i zapadu. Mnogi od Miocenskih ekstenzivnih bazena inicijalno su bili bez sedimentacije, zatim ispunjeni sa dva glavna deltna sistema koja su progradirala sa zapada, sjevera i jugoistoka (isušivanje Karpata). Debljina sedimenata koji su se taložili od Paleozoika do danas prelazi 10.000 m. Debljina samog Neogenskog slijeda iznosi preko 7.000 m.

Tektonsko - stratigrafski pregled

U Panonskom bazenu identificirano je sedam jedinica. Najstarija jedinica je pred-Permska i predstavlja temeljno gorje. Sastavljena je od magmatskih i metamorfnih te rjeđe sedimentnih stijena, sa granitima, gnajsevima, škriljavcima te metamorfnim stijenama različitog nižeg stupnja metamorfoze. Te jedinice su bile pod utjecajem Kaledonske i Hercinske orogeneze (jedinica 7).

Shematski litostratigrafski presjek tercijarnog i kvartarnog kompleksa u stupovima dubokih bušotina na području dravske potoline

Unutar plitkih depresija, duž rubova bazena te u centralnom dijelu bazena, kutna diskordancija odvaja temeljno gorje u podini od naliježućih sedimenata i karbonata taloženih na platformama i dubokim koritima koji su formirani tijekom gornjeg Perma, Trijasa i Jure. Bazni sedimentni su (jedinica 6) sastavljeni od plitkovodnih karbonata, dolomitičnih vapnenaca i breča koji su se taložili do srednjeg Trijasa kada vulkanske aktivnosti ukazuju na fragmentaciju zapadnog Tetisa. Mlađi bazni sedimenti uvelike ustupaju mjesto karbonatima koji su taloženi u uvjetima postupno produbljivanog bazena i podmorskih uzdignuća. Kraj faze je označen kasno Jurskom obdukcijom ofiolita. Slijedi lokalno izdizanje i erozija. Kolizija Apitusa i Rhodopa započela je tokom perioda od gornje Krede do Paleocena. Stoga je početak jedinice 6 označen inicijalnim navlačenjem Dinarida i razvojem fliša i molase, s dubokim koritima orijentiranim paralelno kretanju navlačnog sistema.

U dubljim dijelovima depresije, posebno u Savskoj i Dravskoj, sedimenti jedinice 5 – Miocenske starosti diskordantno naliježu na temeljno gorje. U drugim depresijama one su u anomalijskom kontaktu sa Mezozosjkim i Paleogenskim slojevima. Formiranje ovih jedinica je povezano sa Miocenskom „wrench pull apart“ ekstenzijom koja se pojavljuje kao rezultat rotacije Apulijske ploče. Izgleda da „wrench„ rasjedi nastaju u oslabljenim zonama koje su formirane tijekom prijašnjih navlačnih procesa. Na taj način formirani su rasjedima omeđeni bazeni (Savski i Dravski) Dinarske orijentacije. Ovi jaki pokreti inducirali su brzo tonjenje i rasjedima kontroliranu marinsku i ne-marinsku sedimentaciju koja je trajala sve do kraja Sarmata. Na početku su taložene velike količine breča, konglomerata i različitih pješčenjaka u aluvijalnim lepezama, isprepletenim rijekama i priobalnom području. Istovremeno se pojavljuju značajne količine lave i piroklastita koji su vezani za aktivnosti „wrench“ rasjeda duž novo izrasjedanog ruba bazena. Kasnije su neki dijelovi karbonata pretaloženi kao debele naslage karbonatnih breča. Inicijalno tonjenje vezano uz rasjede bilo je usporeno u Karpatu te se u rubnim marinskim područjima formiraju vapnenački stražnji grebeni (back-reef), grebeni i pred-grebeni (fore-reef).

Period blagog tonjenja početkom Badena (jedinica 4) potaknuta je migracija grebena prema rubnim dijelovima bazena i stvaranje debelih paketa lapora bogatih organskom tvari u centralnim područjima. Krajem ove faze tijekom Sarmata, polagano termičko izdizanje i jako trošenje rubnih dijelova depresija dovelo je do formiranja regionalne diskordancije.

Tonjenje se pojavilo neposredno nakon izdizanja zbog hlađenja litosfere s relativno brzim zapunjavanjem novoformiranih bazena koji su imali karakteristike jezera. Regresija koja je bila dominantna u periodu od kraja srednjeg Miocena do danas olakšala je progresiju deltnih i turbiditnih taložnih sistema (jedinica 3) i zapunjavanje depresija. Ovaj ciklus počinje s taloženjem donjo Panonskih tamnih, organski bogatih i anoksičnih lapora u dubljim djelovima bazena. Svjetlo sivi lapori istovremeno su taloženi u rubnim dijelovima.

Nakon toga talože se gornjo Panonski i donjo Pontski pješčenjaci turbiditnog porijekla koji su taloženi samo u najdubljim dijelovima depresije. Nakon toga izmjenjuje se taloženje donjo Pontskih laporovitih vapnenca i siltita nastalih na padinama delte te pješčenjaka nastalih na čelu delte. Generiranje nafte je počelo u gornjo Plio-Kvartarnim pijescima i glinama aluvijalnih ravnica s čestim interkalacijama ugljena (jedinica 2).

Zadnja tektonska faza počela je krajem Pliocena formiranjem jakog transgresivnog režima. Rubni rasjedi bazena su transferirani u reversne rasjede sa čestom pojavom pozitivnih cvjetnih struktura i uz njih vezanih antiklinalnih formi. Dok god se ta tektonska faza podudara sa glavnom fazom generiranja nafte i plina pretpostavlja se da su novoformirane antiklinalne zamke odmah ispunjene s ugljikovodicima. Jedinica 1 naliježe na prije spomenuti slijed i predstavlja recentne sedimente.

Naftni sistemi

Matične stijene

  • Deltne sekvence Panonskog sistema – Donji dio sekvence taložen je u dubokom moru i smatra se vrlo dobrim matičnim stijenama za naftu i plin. Gornji dio (deltni kompleks) je više za generiranje plina i smatra se da nikad nije bio dovoljno duboko da dosegne naftni prozor. Međutim, teško je razdvojiti ove dvije matične stijene unutar bazena;
  • Gornji Neogen – Matične stijene sa tipom kerogena II i III taložene su kao marinske ili boćate gline i lapori taloženi u restriktivnim lagunskim okolišima; ukupan sadržaj organskog ugljika (TOC) je od 1-2 wt % pa sev do 5 wt %;
  • Donjo Miocenski siltiti i muljnjaci, s kerogenom tipa III, su zreli do prezreli i generiraju suhi, mokri i plinski kondenzat;
  • Gornjotirjaski „Kossen“ crni šejlovi i lapori smatraju se matičnim stijenama za generiranje nafte i prirodnog plina u dubokim sistemima;
  • Matične stijene Dinarida za generiranje nafte formirane su unutar karbonata i karbonatno-evaporitnih sekvenci s vrijednostima TOC-a do 21.8 %.

Kolektorske stijene

Glavne kolektorske stijene u bazenu su:

  • Trijaski vapnenci i dolomiti (poroziteta do 38 %);
  • Kredni karbonati;
  • Neogenske naslage Panonskog bazena (svi porozni pijesci unutar ovih naslaga mogu predstavljati kolektorske jedinice ako su strukturno / stratigrafski u dobroj poziciji);
  • Miocenska klastična tijela iznad temeljnog gorja (konglomerati). Predstavljaju odlične rezervoare (porozitet doseže i do 61 %);
  • Oligocenski pjesci unutar „Paleogenskih bazena“ (primjer turbiditi „Kiscell“ formacije);
  • Frakturirane metamorfne i magmatske stijene temeljnog gorja, Prekambrijske-Paleozojske starosti;
  • Rezervoari Dinarida su uglavnom sastavljeni od karbonata sa grebenskim vapnencima gornje Jure, bio-akumuliranim vapnencima Cenomana, onkoidalnim i oolitičnm vapnencima (Apt-Alb) i sakaroidalnim (šećerastim) dolomitima i dolomitnim brečama srednje Jure.

Pokrovne stijene

Najvažnije pokrovne stijene unutar bazena su intra-formacijski muljnjaci pro-delte i top-delte. Na većini polja, glineni interval iznad rezervoara obično predstavlja pokrovni sloj. To može također biti i matična stijena za rezervoar u krovini. Neogenski sedimenti se smatraju pokrovom za sve starije rezervoare u Panonskom bazenu.

Pokrovne stijene Dinarida su formirane od sedimenata hiperslanih, lagunalnih Sabhka facijesa (anhidriti, rano dijagenetski dolomiti) Alb-Cenomanske starosti.

Geološki scenarij

U Panonskom bazenu razlikuje se 5 glavnih grupa ciljeva istraživanja, koji su klasificirani prema strukturnom pripadanju (većina polja uključuje rezervoare s više stratigrafskih nivoa).

  • Miocensko-Pliocenske klastične i/ili karbonatne serije navučene preko uzdignuća temeljnog gorja tvore najznačajnije istražne ciljeve u bazenu (takvi istražni ciljevi predstavljeni su post-rift kompakcijskim navlakama);
  • Frakturirana i/ili trošna uzvišenja temeljnog gorja s ili bez Miocenskih bazalnih konglomerata s Miocenskm muljnjakom kao pokrovom – tvori važnu grupu ciljeva istraživanja (ciljevi istraživanja tipa 1 i 2 se nalaze ponekad i zajedno);
  • Miocenski ekstenzijski kosi rasjedni blokovi (tilted fault block) koji sadrže rezervoare različite starosti predstavljaju vrlo važnu grupu istražnih ciljeva (pre-rift / basement compactional drape);
  • Ciljevi istraživanja vezani za inverzije nalaze se u antiklinalama koje su povezane uz reaktivaciju rasjeda s pomakom po pružanju (strike slip) i uključuju Miocensko-Pliocenske klastične rezervoare;
  • Riftni Miocenski – okrnjeni pješčenjaci (truncated), sa pokrovom post-riftnih muljnjaka (ovaj tip cilja istraživanja formalno može pripadati tipu 1);
  • Generalno, kombinirani strukturno-stratigrafski ciljevi istraživanja najčešći su oblik pojavljivanja na većini polja u bazenu. Gore specificirani tipovi ciljeva istraživanja važeći su u svim zemljama koje dijele Panonski bazen.

Sjeverozapadna hrvatska - geološki pregled

U sjeverozapadnoj Hrvatskoj postoje dvije manje depresije – Mura i Hrvatsko zagorje.

Depresija Mura morfološki je podijeljena na tri manje sub- depresije sjeverozapadne orijentacije. Mlađa neotektonska antiklinala Ormož – Selnica i stariji Čakovečki plato, odvajaju depresije jedne od drugih. Na bazičnim stijenama nikada nije provođeno bušenje, no karbonati i breče mezozoika vrlo su slični onima koji su pronađeni u Drava depresiji . Efuzivne stijene te piroklastici prisutni još od doba ranog miocena. Neobično debele naslage pješčenjaka ranog panona, nalaze se unutar naslaga iz doba ranog miocena. Nekoliko manjih polja smješteno je unutar Murske depresije. Većinu ležišnih stijena čine konglomeratski pješčenjaci ranog Miocena i u manjoj mjeri, pješčenjaci gornjeg panona i ponta. Postojanje relativno neistraženih rasjednih uzdignuća karbonata iz razdoblja mezozoika kao i nešto mlađih formi antiklinala, ukazuju na povoljne uvjete za pronalazak novih nalazišta nafte i plina u navedenoj regiji.

Murska depresija

Hrvatsko Zagorje manja je depresija karakteristična po svojoj sjeveroistočnoj orijentaciji, a smještena je unutar lokalnih gora Medvednice, Kalnika i Ivanščice. Karbonati prevladaju u sedimentom kompleksu mezozoika, zajedno s debelim naslagama (1.200m) grubozrnatih klastika donjeg miocena, koji su izbušeni u najdubljim dijelovima depresije. Unutar post riftnih taloga gornjeg miocena nazočni su lapori razdoblja donjeg panona, a nedostaju pješćenjaci gornjeg pontiana, no pješčenjaci deltnog pontiana dobro su razvijeni. Navedena regija jedna je on najslabije istraženih te u njoj nijedno polje nije istraženo, no bušotina HZ-1 na dubljim dijelovima depresije ukazala je na naznake nafte i plina.

Drava - geološki pregled

Mlado neotektonsko uzdignuće Bilogore dijeli istražno područje Drave na Dravsku depresiju i Bjelovarsku sub –depresiju.

Dravska depresija, koja je ujedno i najveća u regiji, pokriva većinu područja. Depresija je sjeverozapadno – sjeveroistočne orijentacije i asimetrične konture s blagim sjeveroistočnim nagibom i strmom jugozapadnom granicom koja prati padine planine Bilogore. Bazalni kompleks naslaga tercija sastoji se ili od metamorfnih i intruzivnih stijena ili od karbonata, evaporiranih i fliš-molasnih naslaga mozozoika i paleogena.

Talozi miocena i pliocena tipično su nastali u vrijeme i nakon nastanka pukotina. Pojave vulkanskih i piroklastičnih stijena karakteristične su za razdoblja donjeg i srednjeg miocena. Razvoj donjeg panona razlikuje se od uobičajenog razvoja drugih dijelova Panonskog bazena, s obzirom da se sastoji od debelih naslaga pješčenjaka. Gornji panon i donji pontian većinom se sastoje od dobro razvijenih taloga turbiditnih (mutnih) pješčenjaka, dok u gornjem pontu prevladavaju izmjene deltnih i napljavljenih vapnenaca i gline. Debljina naslaga u najdubljim dijelovima depresije iznosi preko 6.000 metara.

Glavne proizvodne zone nalaze se u karbonatima mezozoika i karbonatnim brečama, kao i u piroklastičnim brečama gornjeg i srednjeg miocena te u ekstruzivnim vapnencima. Isto tako, dijelovi pješčenjaka gornjeg panona te ponta imaju vjerojatnost proizvoditi kondenzate plina; Molve, Kalinovac i Stari Gradac najveća su polja u ovom području. Najveće naftno polje Beničanci nalazi se duboko u središnjem dijelu depresije, a nekoliko manjih te plićih polja naftne i plina smještena su unutar ogromne i složene cvijetne strukture planine Bilogore.

Bjelovarska sudepresija smještena je na jugozapadnoj strani planine Bilogore. Podijeljena je u nekoliko paleomorfoloških uzdignuća neizražene orijentacije. Stratigrafske postavke slične su onima u Dravskoj depresiji no manje je tercijarnih naslaga koje su nešto manje od 3.000m . Nedostaju turbiditni pješčenjaci gornjeg panona te su umjesto njih nataložene naslaga pijeska i lapora. Nedavno je također otkriveno nekoliko naftnih polja na dubinama manjim od 1.200 metara. Glavna ležišta su trošni dijelovi bazičnih stijena , biokalkarenita srednjeg miocena te pješčenjaka gornjeg ponta s čela delte.

Potencijal za pronalaskom novih polja postoji u skrivenim i zakopanim brdskim strukturama kao i u stratigrafskim i strukturno-stratigrafskim zamkama povezanim s grubozrnatim klastičnim naslagama aluvijalnih ravnica, rijeka te obalnih facijesa donjeg i srednjeg miocena. Potencijalne zamke ugljikovodika izdvajaju se od turbiditnih pješčenjaka gornjeg miocena te gornjeg panona prema rubovima bazena.

Sz dravska depresija

Sava - geološki pregled

Sava depresija orijentirana je SZ-JI I uključuje većinu istražnog područja. Ima asimetričan oblik sa blagim padom u smjeru SZ i vrlo strmim SI krilom. Izrazita „wrench“ kompresijska zone sa učestalom pojavom pozitivnih cvjetnih struktura ocrtava SI rub depresije. Ostataka Kredne karbonatne platforme i Kredno-Paleogenskog fliša praktički nema unutar depresije. Prisutni su samo u najjužnijem dijelu depresije, unutar Karlovačke i Glinske pod-depresije.

Maksimalna debljina Tercijarnih sedimenata iznosi preko 5.000 m. Donjo i srednje Miocenske naslage diskontinuirano i direktno naliježu na eruptivne stijene temeljnog gorja. Imaju karakteristike riftne sedimentacije sa rijetkom pojavom vulkanske aktivnosti. Prisutni su brčesti konglomerat i konglomeratični pješčenjaci, kao i litotamnijski vapnenci sa biokalkarenitima. Dobro su razvijeni i debeli paketi Badenskih lapora sa odličnim karakteristikama matičnih stijena. Post-riftni sedimenti su dobro razvijeni i predstavljeni sa donjo Panonskim laporovitim vapnencima, gornjo Panonskim i donjo Pontskim turbiditnim pješčenjacima, kao i gornjo Pontskim i Pliocenskim sedimentima deltnih i aluvijalnih taložnih sistema. Utjecaj najmlađe tektonske faze zamijećen je duž SI ruba depresije i u JZ i JI djelu (Vukomeričke Gorice, Dilj Gora), u tim su područjima izraženi elementi „wrench“ kompresije.

Većina ugljikovodika je sadržana u gornjo Miocenskim turbiditnim pješčenjacima, kao i u gornjo Pontskim pješčenjacima čela delte te kanalima deltne ravnice. Trošni / frakturirani dijelovi temeljnog gorja, kao i konglomeratični vapnenci donjeg Miocena, prisutni su duž SI ruba bazena i imaju potencijal kolektorskih stijena. Većina akumulacija pripada strukturo i strukturno-stratigrafskim zamkama koje su locirane u centralnom i SI djelu duž „wrench“ zone.

Preostale akumulacije ugljikovodika mogu se očekivati u područjima isklinjavanja turbiditnih pješčenjaka prema rubovima bazena i područjima izdizanja bazena, kao i u krupno zrnatim naslagama donjeg Miocena taloženim u aluvijalnim lepezama, isprepletenim rijekama, obalama i grebenskom okolišu. U JI dijelovima postoje jake indicije tektonske inverzije najdebljeg i nedovoljno istraženog centralnog djela Savske depresije, što može biti pokazatelj mogućeg postojanja strukturnih zamki sa dobro razvijenim naftnim sistemima. Požeška kotlina je druga mala pod-depresija koja je locirana sjeverno od JI ruba depresije s potencijalom za akumulaciju ugljikovodika.

Savska depresija

Istočna slavonija - geološki pregled

Istočnu Slavoniju predstavlja Slavonsko – Srijemska depresija, te je ista podijeljena na nekoliko manjih depresija i uzdignuća raznih orijentacija (sjeverozapad – jugoistok te jugozapad – jugoistok). Uzdignuti blokovi predstavljaju ostatak bazičnih stijena iz doba paleozoika kao i ostatke vulkanskih i kremenoklastičnih taloga s rijetkim naznakama karbonata.

Maksimalna dubina tercijara iznosi oko 3.500 metara. Strukturalno pozitivne cvjetne strukture dominiraju područjem te su uočene uzduž zapadnih margina depresije, a iste su povezane s tektonskim stezanjem rasjeda u vremenu mlađeg pleistocena.

Glavne proizvodne zone nalaze se u metamorfnim, eruptivnim i efuzivnim stijenama iz doba paleozoika, kao i u grubim talozima klastika (brečo – konglomerati i konglomeratni pješčanici) gornjeg miocena. Isto tako, dobro su razvijeni i produktivni pješčenjaci ponta. Neistražene akumulacije ugljikovodika mogu se očekivati uzduž margina bazena, u stratigrafskim zamkama koje su povezane s isklinjavanjem klastičnih tijela, u zakopanim brdskim strukturama slabo istraženog mezozoika te u manjoj mjeri, u mlađim antiklinalnim zamkama.

Istočna dravska depresija

Dinaridi - geološki pregled

Dinaridi su široki sjeverozapadno – jugoistočno postavljeni pojas koji se prostire od jugozapadne Slovenije do Crne Gore, a prolazi uzduž hrvatskog dijela Jadranske obale i unutrašnjosti. Dinaridi su se formirali kao posljedica procesa kolizije i podvlačenja u rubnoj zoni europske i jadranske tektonske ploče. Jadranska ploča se kretala, a i dalje se grubo kreće prema stabilnoj europskoj ploči i time tjera karbonatne stijene mezo – kenozoika dinarske platforme da se sudaraju o Jadransku litosferu. Najistaknutije strukture Dinarida su sjeverozapadno – jugoistočno orijentirani reverzni rasjedi koji direktno graniče sa jugozapadnom granicom Panona.

Istraživanja nafte i plina na području Dinarida provode se preko 30 godina, a ohrabrena su širokim površinskim prodiranjima ugljikovodika i nalazištima bituminoznih stijena. Geofizička mjerenja počela su u četrdesetim godinama prošlog stoljeća provođenjem gravimetrije, a postala su opsežna u šezdesetim i sedamdesetim godinama provođenjem magnetometrije, geo – elektrike i seizmičkim mjerenjima. Usprkos ohrabrujućim naznakama postojanja nafte i plina u određenim bušotinama, do danas nije bilo otkrića, niti je taj istraživački rad omogućio pronalazak definiranog naftno – geološkog modela za navedeno područje. Nedavna istraživanja u bosanskom dijelu Dinarida mogu doprinijeti potencijalu ovoga područja.

Kontakt
Željka Rukavina