УДК (551.762.3+551.763.1):552.143:552.578.3
СОСТАВ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ МАРЬЯНОВСКОЙ СВИТЫ ВЕРХНЕЙ ЮРЫ-НИЖНЕГО МЕЛА (ЮГО-ВОСТОЧНАЯ ЧАСТЬ ЗАПАДНО-СИБИРСКОГО МОРСКОГО БАССЕЙНА)
© 2011 г. А. Г. Замирайлова, Ю. Н. Занин, П. А. Ян
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука СО РАН 630090 Новосибирск, проспект академика Коптюга, 3; E-mail: ZamirailovaAG@ipgg.nsc.ru Поступила в редакцию 28.07.2008 г.
Проведено изучение состава и условий формирования марьяновской свиты баженовского и георгиевского горизонтов верхней юры—нижнего мела в скважинах Восток-1 и Восток-3 в юго-восточной части Западно-Сибирского морского бассейна. Установлено, что в породах марьяновской свиты в скважине Восток-3, расположенной ближе к границам бассейна, чем скважина Восток-1, относительно понижены содержания органического углерода и пирита; отмечено также уменьшение солености вод бассейна и возрастание уровня окисленности среды формирования отложений. Та же тенденция наблюдается при сравнении пород марьяновской свиты в обеих скважинах с выше- и нижележащими отложениями. В наиболее близко расположенной к береговой линии бассейна скважине Восток-4 марьяновская свита не выделяется. В качестве важнейшего фактора, определяющего состав и условия накопления отложений марьяновской свиты, рассматривается ранее установленная А.Э. Конторовичем с соавторами [1971] интенсификация химического выветривания в областях питания, отвечающая времени ее формирования. Повышенное поступление в морской бассейн растворенных продуктов выветривания активизировало в нем биогенную деятельность, что обусловило повышенное накопление в осадках органического вещества. Этот вывод, очевидно, может быть применен к распространенным на огромной площади обогащенным органическим углеродом верхнеюрским-нижнемеловым отложениям Западно-Сибирского бассейна, синхронным марья-новской свите.
Отложения верхов оксфорда—низов берриаса верхней юры—нижнего мела Западно-Сибирского морского бассейна, в составе которых выделяются георгиевский и баженовский горизонты [Шурыгин, 2000], привлекают внимание многих исследователей. В первую очередь это касается баженовского горизонта, поскольку последний является продуцентом и вместилищем богатых залежей углеводородного сырья. Среди авторов, изучавших рассматриваемые отложения, могут быть названы В.С. Бочкарев, Ю.В. Брадучан, З.А. Войцель, В.М. Гавшин, Е.А. Гайдебурова,
A.В. Гольберт, Ф.Г. Гурари, Т.И. Гурова, Т.В. Дорофеева, Н.П. Запивалов, О.Г. Зарипов, В.А. Захаров, М.Ю. Зубков, В.П. Казаринов, А.Э. Конто-рович, М.В. Корж, Б.А. Лебедев, И.И. Нестеров, Г.Н. Перозио, И.И. Плуман, Е.А. Предтеченская,
B.Н. Сакс, С.В. Сараев, С.Г. Саркисян, З.Я. Сердюк, М.Ф. Соколова, И.Н. Ушатинский, С.И. Филина, Б.Н. Шурыгин, Г.С. Ясович, В.Г. Эдер и др. Возраст георгиевского горизонта — от верхней части оксфордского яруса до нижней части волжского яруса включительно, баженовского — от нижней части волжского яруса до нижней части берриаса включительно. В пределах баженов-
ского и георгиевского горизонтов в различных областях бассейна выделяется ряд свит, не всегда принимаемых различными исследователями однозначно. Среди свит, соответствующих баже-новскому горизонту, особое внимание следует обратить на баженовскую, в пределах центральной, северной и южной частей бассейна. Среди отложений георгиевского горизонта, с четким контактом подстилающих баженовские породы, в первую очередь следует отметить георгиевскую свиту, выделяемую практически в тех же районах, что и баженовская свита. В юго-восточной части бассейна без разделения на подсвиты выделяется марьяновская свита, соответствующая баженов-скому и георгиевскому горизонтам [Шурыгин и др., 2000]. Именно марьяновская свита в краевой юго-восточной части бассейна является объектом настоящего исследования. Изучение отложений в прибрежной части бассейна, где они связаны с единым источником питания, могут помочь более правильно понять условия их формирования, в отличие от центральной части, где смешивается материал из различных областей сноса.
МЕТОДИКА РАБОТ
Методика исследований включала детальное описание пород по керну с акцентом на их текстурные особенности, петрографический анализ шлифов в поляризационном микроскопе, химический анализ главных типов пород с определением основных породообразующих компонентов (БЮ2, 1Ю2, А1203, Fe2Oз, СаО, М§0, МпО, К20,
^Ыа20, ^сульфид, ^ сульфат, С02, Р205, Сорг, п.п.п.) с
дальнейшим пересчетом результатов анализов на минеральный состав по методике О.М. Розена и Ю.А. Нистратова [1984], определение содержания ряда микроэлементов (Мо, Сё, Си, Со, N1, Мп, Сг, V, 8г, Ва) методом атомной абсорбции, содержания и, ТЬ и К методом гамма-спектрометрии, анализ форм железа в солянокислых вытяжках, рентгеновский анализ пород и глинистой (0.002 мм) фракции. Содержание органического углерода определялось с использованием экспресс-анализатора АЫ-7529. Соленость бассейна определялась по отношению 8г/Ва [Катченков, 1959], окислительно-восстановительный режим формирования отложений — по несколько модифицированной методике В.Н. Холодова и Р.И. Недумова [1991] и в тех случаях, когда в породах присутствовала сульфидная сера, — по степени пиритизации железа СП^0Р (отношение содержания железа пиритного к сумме железа пи-ритного и растворимого в НС1) по методике Р. Райсвелла с соавторами [RaisweП е! а1., 1988], основанной на более ранних работах Л.А. Гуляевой [1953] и Н.М. Страхова [1957].
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА
Материалом для данной работы послужил керн скважин Восток-1, Восток-3 и Восток-4, пробуренных в юго-восточной части ЗападноСибирского морского бассейна (рис.1). Как видно, наиболее приближенной к границе бассейна является скважина Восток-4. Скважина Восток-3 расположена западнее от нее, а скважина Восток-1, наиболее отдаленная от границы бассейна, — к северо-западу от последней. Марьяновская свита в скважине Восток-1 выделяется по данным ГИС в интервале 2197.0—2291.0 м (мощность 94 м) (рис. 2), в скважине Восток-3 — в интервале 2433.0-2522.5 м (мощность 89.5 м) (рис. 3). Керном скважины Восток-1 охарактеризован интервал 2557.0-2288.3 м мощностью 34.7 м, скважины Восток-3 — интервалы 2460.2-2473.0 м и 25032522 м суммарной мощностью 30.3 м. В скважине Восток-4 марьяновская свита не выделяется. Причины выпадения ее здесь из разреза пока не вполне ясны: является ли это следствием фаци-альных замещений, размыва, или осадки этого возраста здесь не отлагались. Последний фактор мы считаем маловероятным. Возможно, ответ на
этот вопрос будет получен при анализе палеонтологического материала. Предварительно мы рассматриваем отсутствие типичных для марьянов-ской свиты пород в скважине Восток-4 как следствие ее размыва, поскольку времени отложения свиты в Западно-Сибирском бассейне отвечает максимум трансгрессии [Конторович и др., 1971; Захаров, Сакс, 1983 и др.] и изначальное отсутствие седиментации в это время здесь маловероятно. Указанная выше мощность марьяновской свиты (порядка 90 м) в целом более чем в два раза превосходит суммарную мощность баженовской и георгиевской свит, отвечающих, как было указано выше, одноименным горизонтам в центральной части бассейна, где мощность первой из них колеблется в пределах 20-30 м, а второй -редко превышает 10 м. Наблюдаемое по скважинам Восток-1 и Восток-3 возрастание суммарных мощностей отложений баженовского и георгиевского горизонтов по сравнению с мощностями пород в более западных районах типично для восточной части бассейна в целом [Шурыгин и др., 2000]. Подобная картина наблюдается как в юго-восточной, так и северо-восточной частях бассейна. Так, в Тюменской сверхглубокой скважине ТСГ-6, тяготеющей к его северо-восточной части, суммарная мощность отложений рассматриваемых горизонтов составляет, по нашей оценке, 69 м. Отложения марьяновской свиты по керну скважины Восток-3 подстилаются породами верхнеюрской наунакской свиты, которая в данном сообщении по этой скважине не рассматривается, и перекрыты нижнемеловыми отложениями куломзинской, тарской и киялинской свит (верхи берриаса-апт), представленными переслаивающимися глинисто-алевритовыми породами. В скважине Восток-1 марьяновская свита подстилается наунакской свитой (верхний оксфорд) песчано-алеврито-глини-стого состава и перекрыта нижнемеловой елогуй-ской свитой (верхняя часть берриаса-нижний ва-ланжин), сложенной глинистыми алевролитами и аргиллитами алевритистыми с прослями песчаников. Таким образом, стратиграфический интервал марьяновской свиты (георгиевский и ба-женовский горизонты) - от верхов оксфорда до нижней части берриаса включительно [Шурыгин и др., 2000]. Для простоты изложения мы будем далее именовать отмеченные выше отложения, перекрывающие и подстилающие марьяновскую свиту, как "вышележащие" и "нижележащие". Хотя целью настоящей статьи является характеристика состава пород и условий формирования марьяновской свиты, для лучшего понимания ее места в общей эволюции осадочного процесса мезозойских образований данной области мы используем также полученные нами данные по выше- и нижележащим отложениям. Химический состав пород марьяновской свиты и смежных с ней, а также пересчет химических анализов на
О
о
о
о
о
о
48° 54° 60° 66° 72° 78° 84° 90° 96° 102°
68°
64°
60°
56°
52°
72
68
64
60
56
52
66°
72°
78°
84°
90°
Рис. 1. Схема расположения изученных скважин. 1 - граница Западно-Сибирской плиты.
минеральный состав по методике О.М. Розена и Ю.А. Нистратова [1984] с расшифровкой состава глинистых минералов по данным рентгеновского анализа, приведены в таблицах 1, 2, 3 и 4. В таблицах 5, 6 приведены средние данные по микроэлементному составу изучавшихся отложений.
Основными компонентами пород марьяновской и выше- и нижележащих свит являются кремнезем, глинистые минералы, органический углерод, пирит, полевые шпаты и карбонаты.
Имея в виду, что рентгеновский анализ показывает постоянное присутствие в тонкой фракции пород кварца и полевых шпатов, авторами в качестве аргиллитов рассматриваются породы при содержании в них собственно глинисты
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.