Мощность триасовых отложений в своде поднятия, осложненного многочисленными дизъюнктивами, колеблется от 900 м в пределах приподнятых - до 2500 м в опущенных блоках (по данным 3Д сейсморазведки). На северном крыле вала она возрастает до 1600 м.
Юрская система (J)
Отложения юрской системы залегают согласно на осадочных образованиях тампейской серии и представлены всеми тремя отделами.
Нижне-среднеюрские отложения, судя по разрезам скважин 2 и 4, пробуренным на Восточно-Мессояхском и Западно-Мессояхском поднятиях, представлены морскими и мелководно-морскими терригенными отложениями большехетской серии.
В разрезе серии (снизу вверх) выделяется семь свит: зимняя, левинская, джангодская, лайдинская, вымская, леонтьевская и малышевская.
Левинская, лайдинская и леонтьевская свиты представлены морскими глинистыми осадками, другие вышеназванные свиты сложены мелководно-морскими, преимущественно алеврито-песчаными отложениями. Чередование в разрезе выдержанных по простиранию толщ глинистых и песчаных отложений благоприятствует локализации залежей углеводородов в структурных ловушках. Мощность большехетской серии 1500-2000 м.
Келловей-верхнеюрские отложения в указанном районе по РСС выделяются в объеме гольчихинской свиты. Однако, по мнению авторов (Агалаков С.Е.), здесь следует выделять усть-енисейский тип разреза. Обоснованием этому служит корреляция данных ГИС и сейсмических разрезов. В настоящее время эти отложения вскрыты 4 скважинами на Среднемессояхском вале. В разрезе выделяются точинская, сиговская и, возможно, низы яновстанской свиты.
Точинская свита мощностью 42-54 м сложена темно-серыми, плотными крепкими тонко-отмученными аргиллитами с многочисленными включениями марказита неопределенной формы и прослоями мергелей светло-бурых, очень крепких. Возраст свиты подтвержден находкой аммонита верхнекелловейского возраста в скв.41.
Сиговская свита мощностью до 70 м в неразмытой части разреза залегает согласно на точинской. На Среднемессояхском вале керн из этих отложений не изучался, однако по материалам ГИС они соответствуют таковым в Усть-Енисейском районе, где представлены глауконитовыми песчаниками и алевролитами с пачками алеврито-глинистых пород. Возраст- конец позднего келловея до кимериджа.
В кровле верхнеюрских отложений на Среднемессояхском валу залегают (предположительно) низы яновстанской свиты, которые отличаются от cиговской и меловых отложений повышенной радиоактивностью (отголоски баженовской свиты) и высокой глинистостью по методам стандартного каротажа.
В скв. 2 яновстанская свита предположительно отсутствует, неразмытая мощность свиты в скв. 41 составляет 17 м, в скв.36 6-9 м, в скв. 4 - 20 м. Керном на лицензионных участках не представлена. В Усть-Енисейском районе представлена аргиллитами с прослоями известковистых глин, мергелей. Прогнозируемая мощность свиты на крыльях вала до 200 м.
Меловая система (К)
Осадочные породы мелового возраста повсеместно представлены нижним и верхним отделами. Но в связи с отсутствием достаточно выраженной литологической границы между отделами, описание меловой системы дается по сериям (надгоризонтам), выделенным в объеме крупных седиментационных циклов.
В разрезе нижнемеловых и сеноманских отложений верхнего мела выделяются две крупные серии: зареченская и покурская.
Зареченская серия объединяет преимущественно морские песчано-алеврито-глинистые осадки берриас-раннеаптского возраста, в составе которых вверх по разрезу и с запада на восток заметно возрастает количество песчаного материала, образующего выдержанные по простиранию пласты мощностью до 10-12м.
Будучи расположенным в зоне сочленения Уренгойского, Тазовского, и Малохетского фациальных районов, Средне-Мессояхский вал характеризуется переходным типом разреза нижнемеловых отложений. Однако, по основным литолого-стратиграфическим показателям его следует относить к Тазовскому фациальному району, в пределах которого в составе зареченской серии выделяются: мегионская, заполярная и ереямская (малохетская) свиты.
Мегионская свита. Отложения мегионской свиты представлены аргиллитоподобными глинами, темно-серыми, тонкоотмученными и алевритистыми с пластами серых и светло-серых песчаников, количество которых увеличивается в восточном направлении.
В своде Среднемессояхского вала отложения мегионской свиты отсутствуют, точнее выклиниваются, вследствие ранненеокомского размыва пластов БУ15-БУ22. Указанная группа пластов в полном объеме развита на склонах вала, где они образуют кольцевые стратиграфически экранированные ловушки, перспективные в нефтегазоносном отношении. Ожидаемая мощность свиты в полных ее разрезах составляет 600-700 м.
Заполярная свита. Отложения заполярной свиты представлены чередованием сероцветных песчаников и алевролитов с подчиненными прослоями глин, включающих обилие обугленного растительного детрита, отпечатки растений и обломки древесины.
В верхней части свиты, примерно в 50-100 м от ее кровли, обособляется пачка «шоколадных» глин, сопоставляемых с их стратиграфическим аналогом в Уренгойском фациальном районе.
Поздневаланжин-готеривский возраст свиты установлен на основании определений спорово-пыльцевых комплексов и по положению в разрезе.
На своде Среднемессояхского вала нижние пласты заполярной свиты (БТ8-БТ5) выклиниваются вследствие интенсивного роста структуры на данном этапе времени.
Полная мощность свиты до 520 м.
Малохетская (ереямская) свита. Малохетская свита залегает на различных пластах заполярной свиты. Представлена в основном песчаниками сероцветными, полимиктовыми, мелкосреднезернистыми с малопротяженными прослоями и пластами алевритов и зеленовато-бурых, реже черных углистых глин. В составе пород встречаются линзы и пропластки бурых углей.
В основании свиты, как правило, залегает пласт конгломератов и гравелитов. Баррем-аптский возраст свиты установлен по отпечаткам листьев растений и спорово-пыльцевым комплексам.
Мощность свиты изменяется от 280 до 380 м.
Покурская серия объединяет мощную толщу сероцветных алеврито-песчаных пород континентального и озерно-аллювиального генезиса. Кровля серии (надгоризонта), разделяющая алеврито-песчаные отложения сеномана и трансгрессивно перекрывающие их глинистые осадки турона, является четким литолого-стратиграфическим репером и надежным сейсмоотражающим горизонтом, обозначенным индексом «Г».
В пределах Мессояхского вала покурская серия выделяется в объеме одноименной свиты.
Покурская свита. Покурская свита сложена серыми и светло-серыми, иногда с зеленоватым оттенком, полимиктовыми и кварц-полевошпатовыми песками и песчаниками, содержащими прослои и зонально протяженные пласты глин.
Характерной особенностью свиты является обилие обугленного растительного детрита, наличие линз и пропластков бурого угля. Поздне апт-сеноманский возраст свиты установлен по спорово-пыльцевым комплексам и по положению в разрезе.
Мощность свиты 680-760 м.
В прикровельной сеноманской части покурской свиты Средне-Мессояхского участка выявлены крупные по запасам скопления нефти и газа, контролируемые Западно-Мессояхским и Восточно-Мессояхским поднятиями.
Дербышинская серия объединяет верхнемеловые отложения (без сеномана). Формирование пород серии происходило в условиях длительной морской трансгрессии, продолжавшейся на протяжении всего турон-маастрихтского времени.
Серия представлена преимущественно серо-цветными глинами с подчиненными прослоями алевролитов и песчаников.
Мощность серии до 900 м.
В соответствии с региональной стратиграфической схемой 1991 года Средне-Мессояхский участок располагается в пределах Тазовского фациального района, где в составе дербышинской серии (снизу-вверх) выделяются: кузнецовская, часельская и танамская свиты.
Кузнецовская свита. Кузнецовская свита претерпевает существенные изменения в литологии и толщине со стратотипом. В ее составе в данном фациальном районе отчетливо обособляются четыре пачки.
Нижняя (мамийская) пачка представлена темно-серыми и буровато-черными битуминозными глинами. Толщина пачки 6-10 м.
Вторая (лукияхинская) пачка сложена зеленовато-серыми глинами и плотными глинистыми алевритами. Количество алевритового материала увеличивается к кровле пачки, вследствие чего граница последней с вышележащей газсалинской пачкой является «скользящей» и не всегда четкой.
Толщина пачки изменяется от 20 до 50 м.
Третья (газсалинская) пачка представлена переслаиванием зеленовато-серых глинистых алевролитов и песчаников, слабослюдистых с глауконитом.
Толщина пачки изменяется от 40 м на Западно-Мессояхском до 130м на Маломессояхском поднятиях.
В туронских отложениях газсалинской пачки на Заполярном, Южно-Русском и Харампурском месторождениях выявлены крупные промышленные скопления сухого газа. По данным ГИС газсалинская пачка в сводах Западно-Мессояхского и Восточно-Мессояхского поднятий также продуктивна.
Венчает разрез кузнецовской свиты мереяхинская пачка глинистых пород, содержащая маломощные прослои алевритов. В северо-восточном направлении пачка постепенно выклинивается за счет замещения алеврито-песчаными отложениями газсалинской пачки.
Мощность кузнецовской свиты в пределах Средне-Мессояхского участка изменяется от 100 до 220 м.
Часельская свита. Часельская свита разделяется на две подсвиты.
Нижняя подсвита представлена темно-серыми слабо-алевритистыми плотными глинами с редкими прослоями опок и глинистых алевритов.
В кровле подсвиты обособляется регионально прослеживающийся пласт темно-серых, плотных кремнистых пород - органогенных силицитов толщиной 25 м.
Этот пласт выделяется в качестве литологического и электрокаротажного репера «А». Одновременно он является надежным сейсмоотражающим горизонтом, обозначенным индексом «С».
Мощность подсвиты от 94 до 204 м.
Верхняя подсвита сложена темно-серыми аргиллитоподобными глинами и серыми уплотненными глинистыми алевритами. По преобладанию в разрезе глин или алевритов в составе верхней подсвиты обособляется семь пачек толщиной от 40 до 120 м.
По стратиграфическому объему она равнозначна верхнеберезовской подсвите и нижней глинистой части ганькинской свиты смежного Уренгойского фациального района.
Мощность подсвиты 450-550 м.
Танамская свита. Танамская свита является стратиграфическим аналогом верхней части ганькинской свиты, но в отличие от последней, сложенной преимущественно глинами, представлена песчано-алевритовыми породами с подчиненными прослоями глин.
Маастрихтский возраст отложений установлен по аммонитам и фораминиферам. Мощность свиты до 140 м.
Палеогеновая система
Морские и прибрежно-морские песчано-алеврито-глинистые и глинисто-кремнистые отложения палеоценового и эоценового отделов палеогеновой системы объединяются в называевскую серию, которая подразделяется на две свиты: тибейсалинскую и люлинворскую.
Однако в пределах рассматриваемой территории из-за миоценового и позднеплиоценового субрегиональных размывов сохранилась лишь нижняя часть называевской серии в объеме тибейсалинской и частично люлинворской свит.
Тибейсалинская свита. Тибейсалинская свита в нижней части сложена темно-серыми углистыми глинами с тонкими линзовидными прослоями алевритов, реже песчаников.
Большая верхняя половина свиты представлена алеврито-песчаными породами, светло-серыми, тонко- и мелкозернистыми, кварц-полевошпатовыми, местами каолинизированными.
Мощность свиты 174-270 м.
Люлинворская свита. Отложения люлинворской свиты частично или полностью сохранились от предчетвертичного размыва лишь на южных глубоко погруженных крыльях Среднемессояхского вала.
По литологии, электрокаротажным параметрам и палеонтологическим данным свита четко подразделяется на три подсвиты.
Нижнелюлинворская подсвита сложена опоками и опоковидными глинами, средняя - диатомитами и верхняя - диатомовыми глинами. Эоценовый возраст пород свиты установлен по комплексам фораминифер, радиолярий и по флоре.
Мощность свиты до 160 м.
Неогеновые отложения отсутствуют
Четвертичная система
На различных горизонтах палеогена залегают четвертичные образования, сложенные в нижней части разреза морскими и ледниково-морскими глинистыми песками с гравийными прослоями, с гальками и валунами, а в верхней- аллювиальными и озерно-аллювиальными супесями и песчанистыми глинами с остатками растительного детрита.
Мощность от 35-40 м до 150 м.
1.4 Тектоника
Нижнемессояхского мегавал, осложняет центральную часть Мессояхской гряды. Мессояхская гряда, или порог, представляющая собой систему мегавалов субширотного простирания, разделяет Надым-Тазовскую и Ямало-Гыданскую синеклизы и вместе с ними образует Ямало-Тазовскую мегасинеклизу, являющуюся крупнейшей и наиболее прогнутой частью Западно-Сибирской плиты. Средняя часть порога получила название Среднемессояхского вала, осложнённого, в свою очередь, Западно- и Восточно-Мессояхским поднятиями. Поднятия контролируют соответственно Западно- и Восточно-Мессояхское месторождения.
В геологическом строении рассматриваемой территории принимают участие породы трех структурно-тектонических этажей:
1. Складчатый фундамент, представленный кристаллическими породами и метаморфическими сланцами докембрийского возраста.
2. Промежуточный структурный этаж (ПСЭ), представленный квазиплатформенными терригенно-карбонатными породами венда- раннего карбона и верхнепалеозойскими терригенно-вулканогенными породами толщиной около 8000 м. Углы наклона пород до 10-200.
3. Ортоплатформенный чехол, сложенный терригенным полифациальным комплексом пород триасового, юрского, мелового, палеогенового и четвертичного периодов. Отложения залегают на палеозое с угловым несогласием и имеют толщину до 7 км. Углы наклона пород до 20.
В пределах Среднемессояхского вала и сопредельных площадей бурением изучена только послетриасовая часть разреза платформенного чехла. Поэтому представления о геологическом строении более древних толщ базируются, главным образом, на материалах геофизических исследований
Рассматриваемый участок приурочен к северной части Западно-Сибирского мезо-кайнозойского бассейна, где гетерогенный «фундамент» и промежуточный структурный этаж имеют многоярусное строение. Данные сейсморазведки отображают ступенчатое увеличение стратиграфического этажа в нижней части чехла от триас-юрского над герцинидами, палеозойско-кайнозойского в пределах салаирид, вендско-кайнозойского - в области байкалид и эпибайкальской платформы. При этом палеозойские отложения в составе чехла залегают конформно с триасом и юрой, так как региональное несогласие, их разделяющее, не выражено ярко, а углы наклона палеозойских отложений часто близки к 5-10 градусам.
По мнению специалистов ПГО «Ямалгеофизика» в исследуемом районе в рифейское время был сформирован глубокий линейный грабенообразный Енисей-Хатангский прогиб. Достоверные сведения о глубине фундамента в осевой зоне отсутствуют, предположительно она составляет более 20км. На глубинах 10-12км сейсмические разрезы позволяют установить поверхность резкого несогласия, соотносимого с главным структурно-формационным рубежом на границе верхнего и среднего палеозоя.
Под этой поверхностью в осевой зоне прогиба развит мощный грабеновый комплекс. Ядра поднятий формировались в результате процессов сжатия, когда среднепалеозойский комплекс подвергся выдавливанию. Комплекс грабенов формировался до раннего-среднего карбона, после чего установился режим общего устойчивого прогибания, во время которого формировался верхнепалеозойский комплекс. Отложения верхнего карбона-перми не испытывают резких изменений мощности, наблюдается лишь некоторое их утонение, свидетельствующее о восходящих движениях в осевых зонах прогибов в позднем палеозое.