научная статья по теме НЕФТЕГАЗОМАТЕРИНСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ В ОСАДОЧНЫХ БАССЕЙНАХ НА ОКРАИНАХ МАТЕРИКОВ В СРЕДНЕМ И ПОЗДНЕМ ПАЛЕОЗОЕ Геология

Текст научной статьи на тему «НЕФТЕГАЗОМАТЕРИНСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ В ОСАДОЧНЫХ БАССЕЙНАХ НА ОКРАИНАХ МАТЕРИКОВ В СРЕДНЕМ И ПОЗДНЕМ ПАЛЕОЗОЕ»

ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2014, № 4, с. 354-378

УДК 551

НЕФТЕГАЗОМАТЕРИНСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ В ОСАДОЧНЫХ БАССЕЙНАХ НА ОКРАИНАХ МАТЕРИКОВ В СРЕДНЕМ И ПОЗДНЕМ ПАЛЕОЗОЕ

© 2014 г. А. И. Конюхов

Геологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова 119991 Москва, Ленинские горы, МГУ; E-mail: konyuhov@geol.msu.ru Поступила в редакцию 13.01.2014 г.

Вторая половина палеозоя была временем объединения крупных континентальных массивов. В девоне в результате коллизии между материками Лаврентия и Балтика завершилось формирование континента Лавруссия. Затем после закрытия в конце карбона — начале перми Уральского морского бассейна к ней присоединились Сибирский и Казахстанский континентальные блоки. Наконец, в конце пермского периода образовался суперматерик Пангея. На этом фоне более отчетливо проявились климатические изменения, находившие выражение в смене эпох господства жаркого климата эпохами похолодания. Одна из них в конце карбона завершилась масштабным оледенением Гондваны. Однако самым значительным фактором, коренным образом изменившим существовавшую ранее ситуацию, было завоевание континентов растениями и животными. Следствием этого стало формирование на суше угленосных отложений, а в озерных и морских водоемах накопление, помимо сапропелевого, также гумусового и смешанного, гумусово-сапропелевого типов ОВ.

DOI: 10.7868/S0024497X1404003X

СРЕДНИЙ ДЕВОН-НАЧАЛО КАРБОНА

В конце раннего девона, климатические условия которого были неблагоприятны для аккумуляции осадков с высоким содержанием сапропелевого ОВ, началось потепление, которое вскоре дополнилось трансгрессией моря. В середине эй-фельского века это привело к значительному увеличению биопродукции вод в ряде морских бассейнов. Так, на уральской окраине Восточно-Европейской платформы в это время стали накапливаться темноцветные осадки глинисто-карбонатного состава, очень похожие на породы вышележащего семилукского горизонта, известные как доманиковые. В Тимано-Печорском бассейне среднедевонские отложения представлены пачками глинистых и глинисто-алевритовых пород с горизонтами песчаников, к которым нередко приурочены залежи УВ. Общая мощность этих отложений варьирует от 20 до 200 м, а средние концентрации ОВ в них — от 0.5 до 1.5% Сорг. Эти образования Т.К. Баженова с соавторами называют доманикоидами. В сравнении с подстилающими отложениями нижнего девона площадь распространения пород с содержанием Сорг от 0.5 до 5.0% в среднедевонской части разреза значительно расширилась [Баженова и др., 2008].

В южных районах Волго-Уральского бассейна терригенное осадконакопление сменилось карбонатным в начале эйфельского века, когда процессы денудации в центральных районах Восточно-Европейской платформы пошли на убыль. Помимо карбонатных построек широкое распро-

странение получили биокласто-детритовые пески и микритовые карбонатные илы, в ассоциации с которыми находились тонкозернистые осадки, обогащенные органическим материалом. В Бузу-лукской впадине с эйфельской трансгрессией связано формирование небольших карбонатных построек, биогермов и биостромов высотой от нескольких до нескольких десятков метров. Близ склонов крупных поднятий того времени, Пугачевского и Соль-Илецкого сводов, карбонатные постройки объединяются в небольшие карбонатные платформы, за которыми во второй половине эйфельского века отлагались темноцветные тонкозернистые осадки, в значительной степени обогащенные сапропелевым ОВ. В их составе присутствует глинистый, карбонатный и кремнистый материал, а содержания Сорг варьируют в пределах от 0.77 до 5.5%.

В кровле эйфельского яруса Карачаганакской площади залегают темные углеродисто-глинисто-карбонатные отложения с характерной тонкой горизонтальной слоистостью, вызванной неравномерной концентрацией органического материала в отдельных слойках и субпараллельных микротрещинах. В составе этих тонкозернистых пород встречаются полностью кальцитизирован-ные раковинки радиолярий. ОВ, хлопьевидное и тонкодисперсное, пропитывает минеральную массу, участками полностью пиритизированную. Нитевидные линзы, образованные мелкодисперсным кальцитом, могут являться продуктами жизнедеятельности цианобактерий. Порода, в которой наблюдаются текстуры взмучивания и

Рис. 1. Основные области аккумуляции осадков, обогащенных сапропелевым ОВ, на окраинах материков, в девоне: 1 — среднем, 2 — позднем. Палеогеографическая реконструкция, по [Тогеу1к, 1998] (с изменениями). Материки и микроконтиненты: Г— Гондвана, Л — Лаврентия, Б — Балтика, С — Сибирь, К — Казахстанский блок, КБ — Китайский блок, Ар — Армориканский массив, Бо — Богемский массив.

биотурбация, разбита трещинами, располагающимися параллельно напластованию. Вместе с глинистыми минералами, представленными каолинитом с примесью иллита, присутствует аморфный кремнезем. Содержания Сорг в эйфель-ских углеродисто-карбонатно-глинистых сланцах, которые широко распространены в южных районах северного борта Прикаспийской впадины, например, на Чинаревской площади, варьируют от 0.77 до 2.14% [Конюхова, 2001].

Близкие по облику и составу образования с листоватой, горизонтально-слоистой и параллельно-трещинной текстурами были вскрыты скв. 2 на той же Карачаганакской площади. Окрашенные в темно-коричневый цвет слойки толщиной 3—5 мм пропитаны темно-коричневым битуминозным веществом. Они чередуются со светлыми прослоями, обедненными органикой и переполненными пластинками мшанок и обломками раковин двустворок и тентикулит. Присутствуют

линзы, сложенные глинисто-кремнистым материалом. Максимальными концентрациями ОВ и растворимых битумоидов (ХБА) характеризуются аргиллиты и глинистые известняки (Сорг = 3.8— 5.5% и 0.63% соответственно). В исходном ОВ материнских пород преобладают остатки фито- и зоопланктона, а также микроорганизмов, что нашло отражение в высоком атомном отношении Н/С (1.1-1.25) и низком О/С (0.07-0.08). Генерационный потенциал отложений составляет 1.41.90, а в отдельных образцах 9-11 кг УВ/т породы [Конюхова, 2001].

Пик аккумуляции "черных глин" на уральской окраине Восточно-Европейской платформы пришелся на франский век позднего девона, когда они стали отлагаться в морских водоемах на окраинах разных континентов (рис. 1). В восточных районах Тимано-Печорского бассейна повышенные содержания ОВ (1% Сорг и более) фиксируются в нижнефранских отложениях тиманского и

саргаевского горизонтов. Впрочем, максимальными его концентрациями характеризуются породы семилукского горизонта (D3f2), согласно залегающие на саргаевских отложениях и представленные глинами (аргиллитами), кремнистыми глинами, мергелями и глинистыми известняками, а также горючими сланцами. В С и СЗ направлении они замещаются карбонатными постройками: биогермами и биостромами. Мощность этого, собственно доманикового горизонта увеличивается с запада на восток от 10 до 100 м. При этом средние значения Сорг меняются от 0.8 до 5.5%. Согласно Т.К. Баженовой с соавторами, наблюдается обратная зависимость между содержанием ОВ и мощностью доманиковых отложений. Аккумуляция нефтематеринских осадков продолжалась в Тимано-Печорском бассейне и в позднефранское время. Основным ареалом их распространения были районы, примыкающие к Предуральскому передовому прогибу. В фамен-ский и турнейский века площади распространения осадков, способных генерировать УВ, значительно сузились. Они продолжали накапливаться лишь в ЮВ и СЗ периферических районах бассейна. При этом заметно уменьшились содержания ОВ в породах [Баженова и др., 2008].

Фаунистические остатки, встречающиеся в породах семилукского горизонта доманика, представлены главным образом раковинами крылоногих моллюсков Р1егороёа. Их больше всего в прослоях с содержаниями Сорг выше 5%. Вместе с ними встречаются остатки зеленых водорослей Та8шапИе8 и акритарх. В ниже- и вышележащих породах Та8шапйе8 отсутствуют, зато появляются многочисленные споры папоротниковых растений. При более низких концентрациях Сорг в составе керогена идентифицируются водорослевые, хитиновые и другие компоненты [Нефтегазооб-разование..., 1986].

В среднефранское время обогащенные органикой осадки стали накапливаться и во многих районах Волго-Уральского бассейна: на территории Пермской и Самарской областей, в Татарстане и Башкортостане. Эти отложения, названные доманикитами, представлены битуминозными, темноцветными породами глинисто-карбонатного, кремнисто-глинисто-карбонатного и кремнистого состава, которые в разной степени обогащены сапропелевым ОВ (Сорг — от 5 до 20%). Мощность доманиковых отложений, которыми сложен не только собственно доманиковый, но также мендымский горизонт, составляет от 15 до 20 м. В карбонатной части пород преобладает раз-нозернистый и/или микрозернистый кальцит, в отдельных прослоях замещенный доломитом. Терригенная составляющая представлена глинистыми минералами — смектитом и иллитом, содержание которых в породах редко превышает 7%, а также полевыми шпатами и аморфным

кремнеземом. По данным Р.П. Готтих и Б.И. Пи-сецкого [2006], кремнистый материал замещает карбонатные минералы и бесструктурную бактериальную матрицу, образуя слойки толщиной 1— 10 мм. В отдельных пропластках содержание кремнезема достигает 70—80%. В структуре ОВ преобладают реликты бактериальных матов, сложенных остатками цианобактерий. Они образуют слои различной толщины — от долей мм до 1— 1.5 м. Породы доманика характеризуются повышенной радиоактивностью и присутствием большого числа микроэлементов. Содержание урана варьирует в значительных пределах, от 2 до 35 г/т При этом в прослоях, сложенных бактериальными матами, оно составляет 5.0—7.5% [Готтих, Пи-сецкий, 2006].

В прибрежных частях девонского шельфа до-маникиты замещены биоморфными и биокласто-детритовыми карбонатными осадками, формировавшими крупные и мелкие подводные банки. Вместе с вдольбереговыми барами они отгораживали от открытого моря осолоненные лагуны, где в условиях повышенного испарения накапливались эвапориты (доломиты и ангидриты) либо специфические глинистые илы, сложенные па-лыгорскитом.

В пределах северного борта Прикаспия, например, в Бузулукской впадине, кремнисто-глинисто-

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.

Показать целиком