Текст
                    Литолого-фациальный и
формационный анализ
нефтегазоносных толщ
Short Courses
короткие курсы
Petroleum Learning Centre
центр профессиональной переподготовки
специалистов нефтегазового дела

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский политехнический университет» ЦЕНТР ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПЕРЕПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ НЕФТЕГАЗОВОГО ДЕЛА О.С. Чернова ЛИТОЛОГО-ФАЦИАЛЬНЫЙ И ФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ТОЛЩ Учебное пособие Томск 2009
Литолого-фациальный и формационный анализ нефтегазоносных толщ УДК 551.8:552.5:553.98 Е 35 Чернова О.С. Литолого-фациальный и формационный анализ нефтегазоносных толщ: Учебное пособие по короткому курсу - Томск: Изд-во ЦППС НД, 2009. -250 с. В учебном пособии рассмотрены главные методы познания генетической природы осадочных резервуаров - секвенс-стратиграфический, литолого-фациальный и формационный анализы. Изложены теоретические и практические аспекты, проблемы изучения фаций и формаций. Основные рассматриваемые категории: литогенетический тип; фации (их разновидности, типы и подтипы); формации. Выделение генетических типов и фациальных типов осадков основано на большом комплексе генетических признаков осадков (свыше 15) и их соотношении в разрезе и на площади. Дается генетическая классификация осадочных образований. Описываются генетические признаки широкого спектра осадочных образований, от континентальных (коллювий, озерные, болотные, пустынные и др.) до прибрежно-морских (литоральные, шельф, заливы, лагуны, относительное глубоководье). Приведена авторская классификация текстур осадочных пород. Рассматриваются литогенетические типы, выделенных фаций Рассматриваются формациеобразующие факторы: палеоструктура, палеотектонический режим, палеогеография, палеоклимат и вещества, поступающие в бассейн седиментации. Пособие предназначено для слушателей короткого курса повышения квалификации «Литолого-фациальный и формационный анализ нефтегазоносных толщ» Центра профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела.
Литолого-фациальный и формационный анализ нефтегазоносны^ толщ ОГЛАВЛЕНИЕ Введение................................................................... 4 Часть I Основы секвенс-стратиграфии................................................ 6 1.1. Классификация стратиграфических подразделений................... 8 1.1.1. Литостратиграфические подразделения................ 9 1.1.2. Биостратиграфические подразделения.................... 11 1.13 Хроностратиграфические подразделения.................. 11 1.1.4. Сейсмостратиграфические подразделения................. 12 1.2. Основная терминология секвенс-стратиграфии..................... 15 1.3. Особенности формирования кластических осадочных систем....... 19 1.4. Особенности формирования карбонатных осадочных систем........ 22 1.5. Ограничения секвенс-стратиграфии................................ 22 Часть II Осадочные формации........................................................ 25 2.1. Краткий исторический очерк изучения формаций................... 26 2.2. Формационный анализ............................................ 28 2.2.1. Основные признаки и факторы, определяющие облик оса- дочных формаций ........................................ 28 2.2.2 Объем формаций (масштабность) ................... 30 2.3. Классификация формаций ........................................ 31 2.3.1 Формации геосинклинальные ....................... 31 2.3 2 Формации органогенные ........................... 34 2.3.3 Формации платформенные .......................... 36 2 3.4. Формации океанические .......................... 39 2 4. Формации нефтегазоносные ...................................... 41 2.5. Краткая характеристика нефтегазоносных формаций................ 44 2.5 1. Карбонатные формации............................ 44 2.5 2 Песчано-глинистые угленосные формации............ 45 2.5.3 Песчано-глинистые формации....................... 46 2 5.4. Карбонатно-терригенные и терригенно-карбонатные формации........................................ 46 2.5.5. Флишевые формации............................... 47 2 5 6 Карбонатные формации геосинклинальных областей .. 48 2.5.7. Терригенно-туффито-кремнистые формации.......... 48 2 5.8. Молассовые формации............................. 49 2 6 Фации, благоприятные для формирования нефтегазоносных отложений ... 49 2.6 1 Морские фации.................................... 49 2.6 2. Фации переходные от континентальных к морским . .. 52 2.6.3 Континентальные фации ........................... 53 Часгь III Фации и фациальный анализ................................................. 55 3.1 История появления понятия «фация».............................. 55 3.2. Назначение учения о фациях ................................... 59 3.3. Фациальные признаки и основные принципы классификации фаций ... 60 3.4. Основные терминологические понятия............................ 62 ТфГЙГС К®
Литолого-фациальный и формационный анализ нефтегазоносны^толщ 3.5. Классификация фаций.......................................... 67 3.5 1. Классификация фаций Л.Б. Рухина (1953 г.)............ 69 3.5.2. Классификация фаций Д.В Наливкина (1956 г)............ 70 3.5.3. Классификация фаций Э. Хэллема (1983 г.).............. 71 3.5.4. Классификация фаций Б К. Прошлякова, В.Г. Кузнецова (1991 г) 72 3.6. Литогенетические типы терригенных отложений Западной Сибири.. 76 3.6.1. Литогенетические типы континентальной группы фаций. Фации склонов (коллювиально-делювиальные; пролювиальные)........... 83 3.6.2. Флювиальные фации (речные)............................ 94 3.6.3. Фации лимнические (озерные и болотные)............... 116 3.7. Литогенетические типы прибрежно-морской группы фаций........ 126 3.7.1. Фации баровые........................................ 126 3.7.2. Лагунные фации....................................... 136 3.7.3. Фации приливно-отливной зоны......................... 141 3.7.4. Фации подвижного мелководья.......................... 143 3.7.5. Литогенетические типы фаций относительного глубоководья эпиконтинентального тоарского моря.................... 149 3.7.6. Литогенетические типы трансгрессивных фаций относительного глубоководья эпиконтинентального кимериджского моря .... 157 3.7.7. Литогенетические типы трансгрессивных фаций глубоководья эпиконтинентального кимериджского моря.......................160 3.7.8. Литогенетические типы трансгрессивных фаций глубоководья волжского моря...............................................161 Часть IV Текстурный анализ ......................................................164 4.1. Генетические признаки осадочных горных пород.................165 4.2. Увязка данных ГИС и керна....................................169 4.3. Классификация осадочных текстур..............................172 4.4. Доседиментационные текстуры................................. 181 4.4.1. Формы ложа, созданные водой......................... 182 4 4.2. Формы ложа, созданные ветром (эоловые)........... 188 4.4.3. Эрозионные формы ложа .............................. 193 4.4.4. Следы и отпечатки на поверхности ................... 197 4.5 Синседиментационные текстуры .............................. 201 4.5.1. Первично не слоистые текстуры...................... 201 4.5.2. Слоистость.......................................... 203 4 6 Постседиментационные текстуры .............................. 213 4.6.1. Деформации поверхности, вызванные изменениями влажности и температуры.............................................. 215 4 6.2. Деформации внешнего воздействия на осадок........ 215 4.6.3. Деформации оползневые.............................. 217 4.7 Биогенные текстуры......................................... 222 4.7.1. Окаменелости....................................... 226 4.7.2. Следы жизнедеятельности на поверхности осадка...... 226 4 7.3 Фекальные пеллеты................................. 242 4.7.4. Остатки растительности............................. 245 4.8 . Вторичные осадочные текстуры (диагенетические) .......... 255 Список литературы...................................................... <утс md
Цитолого-фациальный и формационный анализ нефтегазоносныэ^толщ Введение Важнейшей задачей современной нефтяной геологии является задача изучения процесса развития осадконакопления во времени и пространстве. Ее решение имеет первостепенное практическое значение для успешного прогнозирования размеров и форм природных резервуаров нефти и газа, следовательно, и запасов углеводородного сырья. В связи с этим, первоочередным представляется познание общих и частных закономерностей образования осадочных толщ. Выявление генетической принадлежности пород при их изучении и определение физико- географических условий их формирования производится на основе изучения суммы многих генетических признаков породы, структур, минералогических особенностей, текстур, включений, захороненных остатков растительного и животного происхождения и т.д Каждый из них в различных случаях имеет разное значение Литолого-фациальный анализ является неотъемлемой частью успешного понимания и интерпретации осадконакопления в прошлом Фациальные реконструкции по существу представляют собой генетическую процедуру истолкования выявленных изменений в составе отложений. Фациальный анализ подразумевает изучение фаций с различных точек зрения, если они правомочны Выводы о генезисе отложений делаются на основании и изучении целого комплекса признаков. Поэтому некоторое внимание будет уделено генетическому значению признаков породы - структуры, условий залегания, и.т.п с учетом их связи с текстурными особенностями пород Основным объектом изучения геологов-нефтяников являются осадочные отложения (кластические и карбонатные), процессы, которыми они были созданы и отложены, а также их идентификационные признаки в разных обстановках осадконакопления (современных и их древних аналогах) Успешное применение принципов седиментологии в разведке и эксплуатации месторождений зависит, главным образом, от кропотливых наблюдений и тщательных описаний, от оптимальных графических представлений и от как можно более полного отображения всех деталей. В учебном пособии обобщен накопленный опыт ведения лекционных и практических занятий по курсам1 «Petroleum Geosciences» университета Heriot-Watt, «Литология нефтегазоносных формаций», "Седиментология резервуара», «Геология нефти и газа», «Нефтегазоносные провинции России» по магистерской программе «Геолого-геофизические проблемы освоения месторождений нефти и газа» направления 130500 - НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО Большая часть рассмотренных вопросов базируется на многолетних литолого-фациальных исследованиях автора, за время которых был выработан комплексный седиментологический подход к изучению продуктивных отложений на примере юрско-мелового комплекса Западной Сибири, позволяющий детально исследовать условия образования продуктивных комплексов, пород-коллекторов, экранирующих толщ и устанавливать закономерности их размещения во временных и пространственных границах [4]. В задачу автора входило ознакомить слушателей короткого курса на современном уровне развития науки с возможностями использования формационного и литолого-фациального анализа в нефтегазовой геологии, а также осветить перспективные направления их развития. Цель настоящего пособия - дать геологам, составляющим определенные технологические документы, а также геологам-практикам, работающим непосредственно с каменным материалом (керном), классификацию текстур, их генетические признаки, изложить основы методики изучения текстур осадочных пород и показать пути использования этого признака при литолого- фациальном и формационном анализах. При составлении пособия широко использовались опубликованные работы, на которые в тексте имеются определенные ссылки Предложения по улучшению содержания короткого курса просим направлять в адрес Центра профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела (ЦППС НД). ТфЛЗТС MD
“Часть I. Основы сещенс-стратпигра^ши Возраст Маркирующий горизонт Генетические единицы ЧАСТЬ 1 ОСНОВЫ СЕКВЕНС-СТРАТИГРА5ИИ Проблема времени в геологии занимает центральное место, так как все стратиграфические выводы и построения зависят от картирования одновременных геологических событий, во время которых формируются толщи определенного литологического состава или от сопоставления со- бытий разновременных, которые также могут обуславливать появление геологических тел, схожих по литологии, но разнесенных во времени на миллионы лет Для понимания динамики геологиче- ских процессов важно располагать данными о продолжительности формирования того или иного геологического объекта. Объектом стратиграфии являются слоистые осадочные толщи, поэтому все стратиграфиче- ские исследования сводятся к определению пространственно-временных соотношений геологиче- ских тел их слагающих [21] Для установления границ стратиграфических подразделений в геоло- гии издавна использовались не только перерывы, но и поверхности несогласий. В начале 60-х гг. прошлого столетия, предложение американского геолога X Уиллера - счи- тать слоистые осадочные тела, ограниченные в кровле и подошве несогласиями, особыми стратиграфическими подразделениями послужило толчком к развитию нового секвенс- направления в стратиграфии седиментационных подразделений, получившего название секвенс- стратиграфии (Sequences-Stratigraphy) Основатели Британско-датской школы - Дж. Ален, А Боума, Ф. Кюенен и др, изучавшие стратиграфию северо-западной Европы и востока США уделяют особое внимание детальным осо- бенностям внутреннего строения обнажений скалистых побережий, характеризующихся значи- тельной фациальной изменчивостью отложений в ассоциации с процессами их переноса и акку- (1ршс md 6
Часть I. Основы сет^внс-стратиграфии муляции. Другой отличительной чертой исследований является неразвитость методов масштабной корреляции глобальных седиментологических событий. Американская школа {Gulf Coast School}, получила свое развитие на центральном юге США (штаты Техас - Луизиана). Р. Фишер, В. Галловей и др., изучая плохо обнаженные геологические тела по данным сейсмопрофилирования, каротажа скважин, каменного материала (керна) в усло- виях тектонической стабильности территории проводили протяженную корреляцию прослежи- ваемых комплексов, строили региональные карты свойств и трехмерных модели промысловых объектов. Основатели данной школы предложили выделять различные по составу одновозрастные фа- ции, сменяющие друг друга по латерали и в разрезе в качестве генетических стратиграфических единиц (genetic stratigraphically units, genetic stratigraphically sequences). Эти единицы разделя- лись перерывами в осадконакоплении, во время которых седиментация была чрезвычайно замед- лена, или господствовали процессы эрозии. Считалось, что размещение фаций контролируется количеством поступающего в бассейн осадочного материала. Границы генетических стратиграфи- ческих единиц проводятся по границам максимального затопления (maximum flooding surface), маркирующим важнейшие этапы перестройки. В геологическом смысле они представлены глубо- ководными отложениями конденсированного разреза и хорошо распознаются по материалам каро- тажа и в керне. Школа {Cratonic/North Western/Exxon) развивалась на тектонически-стабильной территории внутриконтинентальных штатов Америки. Геологические тела, сформированные на выровненных территориях, не испытывающих долгое время активизации тектонических процессов сложены стабильными лито-фациальными комплексами, имеющими протяженность сотни и тысячи км и разделенными четко выраженными поверхностями несогласий, хорошо различимыми на сейсмо- профилях. Последователи этого направления - Л. Слосс, Г. Позаментьер, Дж. Сарг, П. Вейл, Дж. Ван Вагонер и др. долгое время обсуждали геологическую природу глобальных несогласий - было ли это результатом тектонического поднятия/опускания территории, или же происходило в ре- зультате повышения/понижения уровня моря. Главным научным достижением стало построение глобальных эвстатических кривых, описывающих колебания уровня моря, «освобожденных» от локальных тектонических событий В стратиграфических моделях границы седиментационных подразделений (секвенсов) проводятся по несогласиям (и синхронным им согласным контактам), маркирующим глобальные эпизоды в геологической истории морских окраин. Современная секвенс-стратиграфия - учение о взаимоотношениях горных пород, объединен- ных в крупные последовательности внутри хроностратиграфического каркаса базируется на прин- ципах и подходах всех трех направлений, используя при этом индивидуальные методики всех трех школ. Выделяет секвенсы - седиментационные комплексы отложений прибрежных равнин, окра- инно- и глубоководно-морских отложений, сформированных в течение одного цикла колебания относительного уровня моря. Каждый секвенс включает ограниченный и предсказуемый набор фаций, обусловленный осадочным материалом, поступающим в бассейн седиментации и форми- рующийся на фоне изменения уровня моря, тектонических поднятий/опусканий территории. Секвенсы, в свою очередь, состоят из системных трактов (System Tracts) и соответствуют сейсмостратиграфическим подразделениям Стратиграфического кодекса, объединяющим одно- возрастные фации прибрежных равнин, дельт, шельфа и глубоководно-морских отложений, свя- занных между собой взаимными переходами В настоящем курсе под секвенс-стратиграфией бу- дем понимать. Секвенс-стратиграфия - методика расчленения осадочного разреза на соподчинен- ные части, разделенные поверхностями несогласия, отражающими изменения от- носительного уровня моря и скоростей седиментации. Направление стратиграфи- ческих исследований особых видов стратиграфических подразделений (слоистых геологических тел, ограниченных несогласиями Анализ генетически связанных оса- дочных образований с позиций хроностратиграфии в целях предсказания протяжен- ности осадочных резервуаров [23]. LflVrCMD
“Часть I. Основы секвенс-стратиграфии Данный метод стратиграфических исследований позволяет раскрыть геологическую исто- рию региона с учетом палеогеографических условий осадконакопления, действующих на фоне определенных тектонических процессов. Прослеживание и сопоставление секвенсов разных по- рядков (их границ, отдельных частей) позволяет получать временные срезы в жизни региона при проведении фациального анализа и палеогеографических реконструкций. В России приемы секвенс-стратиграфии начали применяться с конца прошлого столетия Их используют при цикло-стратиграфическом расчленении осадочных толщ, выделении трансгрес- сивных, регрессивных и смешанных осадочных серий, при определении поверхностей максималь- ного затопления. Секвенс-стратиграфия не является самостоятельной отдельной наукой, а является крупным направлением в сейсмостратиграфии В отличие от последней, использующей только сейсмиче- ские методы, - секвенс-стратиграфия оперирует большим количеством методик изучения осадоч- ных толщ. 1.1. Классификация стратиграфических подразделений При стратиграфических исследованиях обычно оперируют двумя группами стратиграфиче- ских подразделений- основными и специальными (табл 1.1) Каждая из групп подразделяется на ряд категорий, обозначаемых определенными ранговыми терминами [20]. Табл. 1.1.Стратиграфическая классификация, принятая в «Стратиграфическом кодексе СССР» 1977г. I. Основные стратиграфические подразделения комплексного обоснования ОБЩИЕ РЕГИОНАЛЬНЫЕ МЕСТНЫЕ Акротема Горизонт (Подгоризонт) Комплекс Эонотема Серия Эратема Лона (слои с географическим названием) 1 1 Свита Система | (Подсвита) Отдел Пачка Ярус Подъярус Зона Раздел* Звено* Ступень* i 1 Ступень* - подразделения для отложений четвертичной системы______________________ __________________________________________________________________________________II. Стратиграфические подразделения частного обоснования__________________________ Категория зональных биостратиграфических подразделений биостратиграфические зоны разных видов_______________________________________________________________________ ______________III. Вспомогательные стратиграфические подразделения_________________ Категория литостратиграфических подразделений толща, пачка, пласт (слой), маркирующий горизонт_________________________________________________________________________ Категория биостратиграфических подразделений слои с фауной (флорой) К специальным подразделениям относятся литостратиграфические, биостратиграфические, климатостратиграфические, магнитостратиграфические, сейсмостратиграфические, секвенс- стратиграфические. 8
Часть I. Основы се^енс-стратиграс/эии Основные стратиграфические подразделения отражают географическое распространение геологических комплексов во времени. Специальные подразделения являются вспомогательными по отношению к основным и используются при расчленении и корреляции разрезов. Под стратиграфическим подразделением (стратоном) понимают совокупность горных пород, обладающих определенными признаками, позволяющими установить их пространственно- временные соотношения, т.е. последовательность формирования и положение в стратиграфиче- ском разрезе. Каждому стратиграфическому подразделению соответствует эквивалентное ему геохронологическое подразделение. Границами стратиграфических подразделений являются поверхности, огранивающие стра- той в подошве (нижняя граница) и в кровле (верхняя граница). Латеральные границы определяют- ся пределами географического распространения’ горных пород, слагающих стратон. В объем стра- тиграфического подразделения входит максимальный интервал геологического разреза, заклю- ченный между стратиграфическими границами. Геохронологическим подразделением называют интервал относительного геологического времени, в течение которого образовались горные породы, входящие в состав стратиграфического подразделения, включая время внутренних перерывов. 1.1.1. Литостратиграфические подразделения Lithostratigraphic Units Литостратиграфические подразделения выделяются в объеме совокупностей горных пород, объединенных литологическими особенностями (признаками), позволяющими устанавливать по- ложение этих подразделений в разрезе и на площади распространения. Обычно обозначаются тер- минами свободного пользования. Наиболее широко используются следующие литостратиграфиче- ские подразделения: серия, группа, комплекс, толща, пачка, слой (пласт), маркирующий горизонт. Серия (Series) - наиболее крупная единица из вспомогательных местных (региональных) стратиграфических подразделений, охватывающих мощную и сложную по составу толщу осадоч- ных образований, отвечающих единому крупному седиментационному или тектоническому циклу. Серия охватывает крупные регионы, делится на свиты и имеет собственные географические на- звания По своему объему соответствует отделу. Границами серий являются значительные страти- графические и угловые несогласия. Также границами серий могут служить крупные тектониче- ские разломы, сдвиги и надвиги. Группа (Group) - местное стратиграфическое подразделение системы, основанное на лито- логических признаках. Комплекс (Complex) - крупная стратиграфическая единица региональной шкалы, объеди- няющая толщу осадков большой мощности, связанную общностью условий образования и текто- нической ситуацией. Генетически комплекс представляет собой формационный ряд, формирую- щийся в интервале времени от нескольких периодов до эры. В литологии и фациальном анализе комплексом называют части свит или толщ, характеризующиеся общностью первичных особенно- стей и условий образования. Толща - ассоциация геологических образований, характеризующаяся общностью вещест- венного состава входящих в нее пород. «Чаще всего толщей называют геологическое тело, недос- таточность обоснования выделения которого не позволяет считать его свитой или подсвитой» [Стратиграфический кодекс СССР, 1977, с. 34]. Пачка (Member) - относительно небольшая по мощности часть свиты, отражающая харак- терные особенности части разреза свиты и имеющая ряд характерных признаков, позволяющих легко узнавать ее в разрезе скважин. дате 9
Часть 1. Основы се^венс-стратиграфии Может быть распространена в пределах всей площади развития свиты, может занимать только ее часть Может состоять из пластов, либо прослоев или слоев разного состава Наимено- вание пачки проводят произвольно ❖ либо индексируют цифрами (2-я пачка березовской свигы), ❖ или буквами (пачка МУ верхневасюганской подсвиты), ❖ или называют по характерным литологическим особенностям (песчано-алевритовая пачка урманской свиты), ❖ или по положению в разрезе (средняя глинисто-аргиллитовая пачка) Пласт (Bed)- практически однородное по литологическому составу маломощное геологиче- ское тело, имеющее ряд характерных признаков и ограниченное от выше и ниже залегающих от- ложений четкими граничащими поверхностями Это понятие равносильно термину «слой» Отли- чается более четкими граничащими поверхностями, обусловленными резкими региональными изменения фациального плана, влекущими быстрое изменения литологии пород Слой (Layer) - распространенное в геологической практике название подразделения, oiee- чающее по своему содержанию толще или свите Слой это основной текстурный элемент осадоч- ной толщи пород, сложенный более или менее однородным литологическим материалом и отли- чающийся от смежных образований четко выраженными плоскостями наслоения В названиях слоев, как правило, присутствуют географические названия (например варшаутские слои палео- гена Поволжья) Слои протягиваются на значительные расстояния и имеют мощности во много раз меньшие, чем их протяженность Слои имеют свойство ритмически повторяться, но при этом каж- дый слой характеризуется своей собственной внутренней слоистостью, выраженной разнообраз- ным сочетанием слойков или могут содержать прослои породы, другого литологического состава По времени формирования слои накапливаются в течение длительного геологического времени (годы, тысячелетия). Их появление обусловлено какими-либо изменениями в условиях седимента- ции, происходящими в региональном плане При выделении слоев существует значительная доля условности. Сложность и многообразие проявлений природных условий обуславливают разные сочетания литогенетических типов пород Существенным признаком при выделении слоев являет- ся изменение состава осадочного материала, слагающего слой Два слоя, похожих литологически, могут быть отложены в разное время, однако это не будут одни и те же песчаники. Некоторые литологические типы пород являются хорошими коррелятив- ными маркерами' уголь, платформенные известняки, аргиллиты Некоторые литологические типы - плохие коррелятивьг русловые песчаники, турбидиты Маркирующий горизонт (Marker) - широко распросграненные и фиксируемые на опреде- ленном стратиграфическом уровне относительно маломощные отложения (пачка, слой), выделяе- мые, как правило, в полевых условиях на основании особенностей слагающих их пород, наличия остатков определенных организмов или других признаков, отличающих данный горизонт от под- стилающих и покрывающих отложений Обычно маркирующие горизонты отражают геологически мгновенные события. Органогенные массивы гоже относятся к категории литостратиграфических подразделений Представляют собой сложные, длительно развивающиеся крупные (до сотен метров) ископаемые органогенные постройки рифы, рифоиды, биогермы, биостромы Они имеют изометрично- выпуклую или линзовидную форму и представлены массивными карбонатными породами без се- диментационной слоистости Среди стратификационной толщи залегают в виде изолированных дискретных тел, группирующихся в гряды, цепочки и полосы Возраст таких построек определя- ется по их полному стратиграфическому объему ДО7ГС Ж) 10
Часть 1. Основы се^енс-стратиграфии 1.1.2. Биостратиграфические подразделения Biostratigraphic Units Э-ia Kaierория сгразшрафических подразделений тесно связаны с подразделениями литост- раграфическими и охватывает стратиграфические единицы, выделенные на основе палеонтоло- гической характеристики разреза Ведущим, при выделении этой категории подразделений являет- ся биостратиграфический метод Биостратиграфические подразделения совокупности горных пород, охарактеризованные остатками организмов. Границы между ними определяются как эволюционными изменениями, так и сменой экологических ассоциаций, т е на законе фаунистической сукцессии {на закономерной смене фаунистических и флористических комплексов по разрезу, зависящей от эволюционной смены видов во времени, от смены физико-географических условий, от перемывав, размывов, рег- рессий /трансгрессий и т п). Основной единицей биостратиграфических подразделений является биостратиграфическая зона, представляющая собой совокупность слоев, характеризующихся определенным таксоном или комплексом древних организмов Биостратиграфическая корреляция обосновывает связь между литостратиграфией и хроност- ратиграфией и может определяться как альтернативная корреляция Хорошая биостратиграфия требует специальной профессиональной подготовки и зависит от многих факторов обстановки осадконакопления (морские - не морские осадки), степени сохранности остатков фауны и флоры, от отбора образцов, от их обработки, от типа фауны / флоры (используют их комбинацию), от качественной интерпретации фациальной обстановки 1.1.3. Хроностратиграфические подразделения Chronostratigraphic Units Выделяемые хроносграгиграфические подразделения разграничиваются по соответс дую- щим определенным подразделениям геологического времени Хроностратиграфические единицы представляют собой крупнейшие подразделения, охва- тывающие все отложения, образованные в течение определенного промежутка времени. Это ре- альные тощи горных пород, различающиеся независимо от их физических свойств только по вре- мени их образования Теоретически границами хроностратиграфических подразделений должны служить изо- хронные поверхности, не зависящие от литологии слагающих их отложений На практике единицы хроностратиграфии совпадают с биостратиграфическими или лигост- ратиграфическими подразделениями [21] Эонотема (Eonothem) - стратиграфический эквивалент хронологического термина эон Крупное подразделение, длительностью 0,5 - 1 млрд лет крупный отрезок геологического време- ни, самая продолжительная единица геохронологической шкалы, более крупная, чем эра, (напри- мер фанерозойский эон), включающая в себя несколько эр, в течение которых происходит форми- рование отложений эонотемы Продолжительность эона составляет несколько сотен млн. лет Эра (Era) - эквивалентное эратеме подразделение геохронологической шкалы, соотвезст- вующее крупному этапу геологической истории и развития жизни на Земле Продолжительность - сотни или многие десятки миллионов лет. Единица шкалы геологического времени, следующая по порядку за эоном и включающая два или более периодов, в течение которой образовались по- роды соответствующей эратемы (группы) 1£Ш1С К® 11
‘Часть 1. Основы секвенс-стратиграфии Эратема (Erathem) - хроностратиграфический аналог эры Наиболее крупное из выде- ляемых подразделений стратиграфической шкалы, следующее по рангу за системой и объеди- няющее породы, образовавшиеся в течение геологической эры Система (System) - основное подразделение общей стратиграфической шкалы, охвечающее естественному этапу в развитии земной коры и органического мира Соответствует геологическо- му периоду. Период - эквивалентное системе подразделение геохронолох ической шкалы, соответствую- щее времени образования горных пород Продолжительность периодов - десятки миллионов лет На периоды принято разделять три последние эры - палеозойская эра (кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный, пермский периоды) - мезозойская эра (триасовый, юрский, меловой периоды), - кайнозойская эра (палеогеновый, неогеновый, четвертичный (антро- погеновый) периоды) Ярус - хроностратиграфическое подразделение относительно малого ранга общей страти- храфической шкалы, объединяющее отложения, образовавшиеся в течение одного геологического века и отвечающие определенному этапу геологического развития Представляет часть геологиче- ского отдела и подразделяется на зоны стратиграфические Впервые были выделены в качестве самостоятельного стратона в 1842 г А д Орбиньи для сопоставления разнофациальных морских отложений юры и мела Западной Европы [21] Ярусы получают географические (и не только) на- звания по местности, в которой они впервые выделены 1.1.4. Сейсмостратиграфические подразделения Seismostratigraphic Units Сейсмостратихрафические подразделения предсхавляюх собой геологические тела, которые выделяются в сейсмостратиграфических границах, представленных сейсмогоризонтами. Сейсмостратиграфические подразделения относятся к категории региональных и местных К категории региональных сейсмостратиграфических подразделений относятся сейсмо- комплексы и сейсмогоризонты. Сейсмокомплексом (Seismocomplex) называется совокупность горных пород, характери- зующаяся единством внутреннего структурного плана (согласным залеганием слоев, однотипным характером дислокаций и др.) Выделяются сейсмокомплексы между регионально выдержанными сейсмогоризонтами, которые соответствуют поверхностям региональных несогласий (трансгрес- сивного, регрессивного, эрозионного) Сейсмогоризонтом (Seismohorizont) называют поверхность внутри интервала геологиче- ского разреза, в котором формируется латерально устойчивый (когерентный) сейсмический сиг- нал, отвечающий волне определенного типа (отраженной, преломленной, обменной) В геологиче- ской практике сейсмогоризонт соотносят с латерально наиболее устойчивым и резким литологи- ческим разделом внутри осадочной толщи Стратиграфический объем сейсмостратиграфических подразделений устанавливается интер- поляцией и экстраполяцией данных по привязке сейсмометрических границ к литологически и палеонтологически охарактеризованным разрезам или выделенным местным или региональным стратонам Местные стратиграфические подразделения представляют собой совокупности горных по- род, которые выделяются по стратиграфическому положению в местном разрезе на основании то- го или иного сейсмического признака Названия местных сейсмостратиграфических подразделе- даГС ЯФ 12
“Фастъ I. Основы сещенс-стратиграфии ний включают стратиграфические термины свободного пользования (толща, пачка, интервал, слой) в соединении с эпитетом сейсмический (сейсмо) Сейсмостратиграфические типы несогласий (Seismic stratigraphic) - понятия геометриче- ских соотношений между разными геологическими телами относительно самой поверхности не- согласия, прослеживающиеся на сейсмопрофилях и используемые в седиментологии (рис 1 1 ) convergence unconformity Налегание или подошвенное на- легание (Downlap) - несогласие, когда слоистая толща наклонена и к низу уты- кается в более пологую поверхность, ко- торая называется поверхностью налега- ния (downlap surface) Налегание харак- терно для клиноформной серии Сокращение внутренней мощно- сти (Internal conver-gence) - постепенное уменьшение вертикального расстояния Рис, L 1. Основные типы сейсмостратигра- фических несогласий (по H.G. Reading, 1996) изменением скорости осадконакопления, либо наличием несогласия. или интервала между двумя литологиче- скими единицами или геологическими горизонтами в результате уменьшения мощности промежуточных слоев Уменьшение мощности, вызванное либо Кровельное выклинивание (Toplap) - срезание моноклинально залегающих слоев (толщи) сверху более пологой эрозионной поверхностью Обычно кровельное выклинивание можно свя- зать с эрозией или перерывом в седиментации Поверхность эрозионного срезания (Truncation) поверхность, по которой вышележащие юлили были сокращены за счет эрозионного среза до плоскости, параллельной земной поверхно- сти Регрессивное прилегание (Offlap) - последовательное отступление осадочных толщ в со- гласном разрезе пород, когда каждая более молодая толща оставляет обнаженной часть более древней поверхности, на которой она залегает Также последовательное сокращение площади раз- вития толщ вверх по разрезу, обусловленное их отложением в сокращающемся море или на ок- раине поднимающегося континентального массива Син regressive overlap. Трансгрессивное прилегание (Onlap) - характеризующееся законно-мерным последова- тельным выклиниванием слоев единого непрерывного разреза к окраинам или берегам седимента- ционного бассейна; при этом граница каждого слоя трансгрессивно перекрывается следующим слоем. Также последовательное увеличение площади распространения верхних слоев прилегание или подошвенное прилегание слоев толщи на моноклинальную поверхность, наклоненную в ту же сторону, что и слои, но более круто Эта поверхность называется поверхностью прилегания Сейсмофация (Seismic Facies) осадочное тело, выделяемое в разрезе по сейсмическим данным Понятие более «грубое» нежели фация, выделенная по особенностям геометрии, литологии и др генетических признаков. В настоящее время, согласно исследованиям Baldy (1987,1988) выделяют следующие типы сейсмофаций: покровная (параллельная), клиновидная, дивергентная, пластовое облегание, клиноформная проградация, заполнения канала, банка; холм, линза, бугристая, прозрачная (рис. 1.2.) [98]. 1J
‘Часть 1. Основы секвенс-стратиграфии Пр »р»чншя Рис. 1. 2. Типы сейсмофаций по Bally, 1987,1988 Сейсмофация покровная (Sheet facies) - толща с параллельно залегающими слоями (покровного типа). Обладает, как правило, большой площадью распростране- ния и относительно постоянной мощностью Такой тип сейсмофа- ции характерен для осадков, зале- гающих в шельфовой зоне бассейна или в более глубоководных зонах Сейсмофация клиновид- ная (Wedge facies) - серия осад- ков, представляющая собой оса- дочные клинья или призмы, равно- мерно утолщающиеся в каком либо направлении. Такие сейсмофации близки к параллельной стратифи- кации и характерны для осадков шельфа или более глубоководных зон бассейнов Сейсмофация дивергентная (Divergent facies) - серия осадков, имеющая характер- ный клиновидный облик, но заметно утолщающаяся в каком либо направлении Сейсмофация пластового облегания (Sheet-drape facies) - серия осадков, облегающая под- стилающие топографические поднятия Такие сейсмофации, вероятно, связаны с неровностями постседиментационного уплотнения осадочной толщи с топографически неровной поверхностью их подошвы Сейсмофация банка (Bank) сейсмофация с внешними 1раницами в виде субплоского 1ела с пологим склоном Данный тип сейсмофаций может быть представлен клиноформно залегающи- ми телами, формирующимися на окраине континентального шельфа Сейсмофация клиноформной проградации (Clinoform prograding facies) - серия осадков, имеющая внутреннее клиноформное строение, образовавшаяся путем продвижения клиноформ- ных секвенсов. Сейсмофация заполнения канала (Channel Fill facies) - серия осадков, заполняющая зро- зионные каналы (троги). Внешние границы такой сейсмофации обычно выделяются четко, а внут- ренняя структура бывает очень сложной Сейсмофация холм (Mound facies) - серия осадков, имеющая внешние границы в виде кур- гана или холма Внутренняя структура такой сейсмофации довольно сложная Обычно это органо- генные постройки: биогермы, вулканы, скопления и т п Сейсмофация линза (Lens facies) - серия осадков, имеющая линзовидные границы и слож- ную внутреннюю структуру Возможно формирование при обвальных и осыпных накоплениях, турбидитовых конусов выноса, тела контуритов Сейсмофация бугристая (Hummocky facies) - серия пород, имеющая внутреннее бугристое строение Характерна для толщ со сложной внутренней структурой, часто связанной с быстрым перемещением обломочного материала (аллювиальные комплексы, конусы выноса). МФ 14
“facmb I. Основы Семене-стратиграфии Сейсмофация прозрачная (Reflection free facies) - серия пород, в которой не наблюдаются огражающие площадки. Это может быть очень однородная толща с параллельной слоистостью или наоборот сложнопостроенная, и даже деформированная толща, в которой не обособилось крупных субгоризонтальных отражающих площадок 1.2.Основная терминология секвенс-стратиграфии Sequence Stratigraphy Units Терминология секвенс-сгршш рафии разработана американскими геологами-нефтяниками и очень широко применяется англоязычными специалистами в области секвенсной стратиграфии Секвенс (Sequence) - основная секвенс-стратиграфическая единица; относительно согласная последовательность генетически связанных слоев, ограниченная несогласиями и коррелятивными им согласиями, образованная за один цикл колебаний относительного уровня моря Секвенсы, ре- гиональные стратиграфические подразделения, охватывающие весь бассейн седиментации или его крупные части. Они отчетливы в краевых частях бассейна и часто неразличимы в глубоководных разрезах. Имеют длительность формирования 1-5 млн. лет (колебания уровня моря 3 и 4 порядков) при собственной мощности [20]. Парасеквенс (Parasequence) - мелкий цикл (четвертого и пятого порядка), элемент секвен- са Мелеющая вверх последовательность слоев (регрессивный циклит), ограниченная поверхно- стями морского затопления. Основное секвенс-стратиграфическое подразделение, состоящее из определенного набора фаций, сменяющих друг друга по простиранию и в разрезе в соответствии с законом Вальтера Набор фаций, представляющий вертикальную последовательность парасеквен- са, будет начинаться с относительно глубоководных и заканчиваться мелководными фациальными комплексами. Мощности парасеквенсов изменяются в соответствии с соотношением возможности верти- кального наращивания разреза (accommodation space) и скорости привноса осадочного материала (sediment supply). Уменьшение мощностей парасеквенсов вверх по разрезу будет соответствовать уменьшению скорости относительного поднятия уровня моря и/или увеличению скорости привно- са осадочного материала (и сдвигом области максимальной седиментации в сторону моря) Сохра- нение мощностей парасеквенсов трактуется как сохранение динамического равновесия между этими двумя факторами, а увеличение мощностей вверх по разрезу - как доминирование относи- тельного роста уровня моря Парасеквенсы объединяются в проградационные, ретроградационные и агградационные на- боры или пакеты (parasequence sets), отличающиеся направлением сдвига фациальных границ (от моря, к морю, без сдвига на фоне роста уровня моря) (рис. 1. 3.). Проградационные пакеты парасеквенсов (Progradational parasequence set) характерны для поздних стадий тракта высокого стояния (HST) Скорость привноса осадка больше, чем ско- рость формирования области седиментации - осадки проградируют (регрессия). Ретроградационные пакеты (Retrogradational parasequence set) характерны для трансгрес- сивного тракта (TST), когда скорость привноса осадка меньше, чем скорость формирования об- ласти седиментации; развивается ретроградационная система (отступание или трансгрессия). Агградационные пакеты (Aggradationalparasequence set)- для ранних стадий тракта высо- кого стояния (HST) и поздних стадий нижнего тракта (LST). Если скорость осадков одинакова со Ж> 15
‘Часть I. Основы секвенс-стратиграфии скоростью формирования области осадконакопления, то осадки наращиваются вертикально аг- градируют (аллювиальные бассейны) Проградационные парасеквенсы VELLLOG RESPONSE SP RES S₽ RES Sk RES Puc. 1.3. Типы наборов парасеквенсов и их отражение в каротажных кривых (по Mitchum, RM. Sangreem JB el al. 1990) Под сипемой 1ракзов (System tracts) в секвенсной стратиграфии понимаю! систему путей транспортировки осадочного материала с суши в морской бассейн вместе с накопившимися осад- ками, т е сообщество одновременной седиментации 3 тракта седиментационных систем (systems tract) Тракт низкого стояния уровня моря (Lowstand system tract), связанный с седимен!анион- ными потоками подводных каньонов, которые активно действуют только при снижении уровня моря ниже бровки шельфа Сложен турбидитами проградационного седиментационного клина (lowstand wedge) Система перемещения осадочного материала при падении уровня моря до наи- меньшего состояния и осушения шельфа Основная седиментация осуществляется за счет быстро- го транспорта обломочного материала в область континентального склона и его подножия Трансгрессивный системный тракт (Transgressive System Tract), формирующийся при подъеме уровня моря над бровкой шельфа и седиментационно-береговым перегибом (depositional- shoreline break) примерно совпадающим с передовым дельтовым баром Он характеризует транс- грессию на осушенный шельф и приморскую низменность дате т 16
afacmb 1. Основы се^венс-стратиграфии Седиментационный тракт высокого стояния уровня морского бассейна (Highstand Sys- tem Tract), который в глубоководной части бассейна превращается в предельно тонкий глинистый покров Его подошва представляет собой поверхность максимального затопления Достижение высокого стояния уровня морского бассейна Море стабильно затопляет шельфы, которые пере- крываются обломочным материалом и его основная масса транспортируется к границе шельфа и континентального склона, где формируется система пологих клиноформ проградации шельфовых комплексов в сторону континентального склона Секвенсы и парасеквенсы группируются между собой в суперсеквенсы и мегасеквенсы, от- личающиеся временным объемом (рис 1 4.) Мегасеквенс {Megasequence) - региональные стратиграфические подразделения, oxuaibi- вающие весь бассейн седиментации или его крупные части. Они отчетливы в краевых частях бас- сейна и часто неразличимы в глубоководных разрезах Формируются за период более 100 лет Для секвенс-стратиграфии наибольшее значение имеют циклы третьего (1 -5 млн. лет) и второго (10-80 млн. лет) порядков. Рис. 1. 4. Иерархия секвенс-стратиграфических подразделе- ний При секвенс-сгратшрафической корреляции прослеживаются крупные неформальные лию- лого-стратиграфические подразделения, видимые на больших расстояниях и отражающие страти- графическую последовательность геологических событий. Корреляция проводится через модель осадочной системы, в отличие от корреляции литостратиграфической, которая увязывает одинако- вые (по данным каротажа) геологические тела (рис. 1 5 ) Поверхность осадконакопления (Depositional Surface) - верхняя часть осадочною тела, являющаяся маркирующим слоем, отображающим поверхность накопления данного тела Может быть подчеркнута эрозионным размывом, явлениями биотурбации, наличием прослоев, резко от- личных по литологическому составу Поверхность максимального затопления {(Maximum flooding surface) уровень наиболь- шей мористости осадков. Или поверхность максимального подъема воды Эта поверхность фор- 1£ШС 17
‘Часть 1. Основы секвенс-стратиграфии мируется при трансгрессии во время резкого углубления бассейна Поверхность маркируется рез- ким переходом вверх по разрезу более глубоководных осадков - часто тонких илов Секвенс-стратиграфическая корреляция Песчаники фронта дельты Литостратиграфическая корреляция Корреляция, основанная на похожих формах кривых и сходных литотипов пород Рис. 1.5. Отличие секвенс-стратиграфической корреляции дельтовой системы от литостратиграфической (по Mitchum, RM, Sangreem JB et al. 1990) Поверхность трансгрессивная (Transgressive Surface) - подошвенная поверхнос1ь фронта седиментации, движущейся при трансгрессии в сторону морского бассейна Трансгрессивная последовательность (Transgressive sequence) или "deepening upward" se- quence - последовательность, при которой наблюдается смена осадков более грубозернистого осадка, отлагавшихся в условиях мелководья, осадками глинистыми, глубоководных областей Перерыв стратиграфический (Stratigraphic gap) - нарушение непрерывной хронологиче- ской последовательности напластования в результате временного прекращения осадконакопления и эрозии, ранее образовавшихся отложений в субаэральных (наземных) или подводных условиях 18
‘Часть 1. Основы се^енс-стратиграфии Стратиграфические перерывы характеризуются их длительностью, площадью распростране- ния, морфологией поверхности, литологическими особенностями контактирующих пород и соот- ношением элементов залегания По длительности выделяют перерывы крупные, средние и мелкие Первые две категории отражают изменения режима осадконакопления, периоды интенсификации горизонтальных движений земной коры, эвстатические колебания уровня Мирового океана, про- явления фаз складчатости Крупные перерывы характеризуются отсутствием в разрезах отложений геологических сис- 1ем или отделов. Их длительность составляет более 10 млн лет, а пространственное распростра- нение - значительную территорию Перерывы этого типа сопровождаются резкой сменой литоло- гических и палеонтологических характеристик от подстилающих до покрывающих отложений Средние перерывы характеризуются выпадением из разрезов отложений отделов, ярусов, зон или горизонтов и длятся от 1 до 10 млн лет Сопровождаются отчетливой сменой состава по- род, остатков организмов Мелкие перерывы (диастемы) длительностью до 1 млн лет проявляются локально и обычно сопровождаются выпадением из разреза слоев или пачек пород. Обуславливаются лишь измене- ниями отдельных параметров режима седиментации и опознаются главным образом литологиче- скими методами Конденсированный разрез (Condensed section) - разрез, охватывающий большой страти- 1рафический интервал (несколько зон, подъярус, ярус) и имеющий очень небольшую мощность Формируется при замедленном осадконакоплении, прерываемом периодическими ненакопления- ми осадка, эрозией или формированием других перерывов Их отличительной чертой является но- минальная полнота, присутствие почти всех или всех зональных подразделений, имеющих крайне малую мощность (сантиметры) Классический пример фация «Ammonitico Rosso» В литологическом отношении такие разрезы представлены тонкозернистыми, часто пелито- выми осадками, формирование которых происходит при в условиях резкого сокращения привноса с суши обломочного материала. Отложения, его слагающие, обычно насыщены аутигенными минералами (глауконит, фос- форит, пирит, сидерит), могут быть сцементированы карбонатным, железистым, магнезиальным или фосфоритовым цементом, в той или иной степени - вплоть до тотальной переработки - био- турбированы (при наличии кислорода в придонных водах), насыщены органическими остатками (характерна высокая степень биоразнообразия), иногда - метеоритным веществом и радиоактив- ными элементами Формируется в условиях подавленной терригенной седиментации (трансгрес- сивные тракты), начиная с глубоководных равнин и на фоне роста относительного уровня моря развивается также на материковом (шельфовом) склоне и даже - на самом шельфе. Обычно они образуются за длительные интервалы времени Им соответствуют моменты бы- строго увеличения глубины бассейна, когда нарушаются существовавшие системы поставки оса- дочного материала На сейсмических профилях они отличаются с трудом Их наличие можно предполагать на поверхности максимального подъема воды В прибережных разрезах конденсированные отложения распознаются по аномально «глубо- ководному» облику, для абиссали характерно их «слияние» с трансгрессивной поверхностью 1.3. Особенности формирования пластических осадочных систем К формированию циклически слоистых систем приводит циклическое изменение скорости привноса осадков к скорости формирования осадочного бассейна К циклическим процессам при- водят кратковременные и продолжительные колебания, связанные с тектоническим прогибанием и поднятием территории, климатические изменения, связанные с орбитальными циклами Земли, что 19
'Часть I. Основы сет^венс-стратиграфии обуславливает изменение уровня моря Следует различать виды уровней морского бассейна (рис 1 6). Уровень моря Рис.1. 6. Схематическое представление типов уровней моря (по Mitchum, RM, SangreemJB et al. 1990) Уровень моря (Sea level) - высота свободной поверхности Мирового океана, измеряемая от- носительно некоторого условно принятого за нуль горизонта Уровень моря постоянно меняется под воздействием ветрового волнения, приливов, нагревания и охлаждения поверхностного слоя моря, колебаний атмосферного давления, осадков и испарения В России абсолютные высоты то- чек земной поверхности отсчитывают от среднемноголетнего уровня Балтийского моря, опреде- ленного от нуля футштока в Кронштадте [1]. Эвстатические колебания уровня моря (Eustatic movements) - повсеместно прослеживае- мые медленные (вековые) колебания уровня Мирового океана и связанных с ним морей, вызывае- мые изменением количества воды в океане вследствие образования и таяния ледниковых масс или изменением объема океанических впадин К чему приводит изменение уровня морского бассейна ? При высоком уровне морского бассейна формируются поверхности максимальною заюп- ления Отложение пород-резервуаров осуществляется в области мелководного шельфа Основны- ми маркерами являются глинистые морские толщи, насыщенные морской фауной, которая в иско- паемом состоянии облегчает их идентификацию в разрезах скважин (рис. 1 7 ) При регрессии морского бассейна усиливается привнес осадков и несколько понижается ба- зис эрозии. Идет интенсивное осадконакопление в прибрежной и береговой зонах Глубоководные морские фации перекрываются более мелководными образованиями и в конечном итоге континен- цтс '№> 20
‘Часть 1. Основы се^венс-стратигра^ии тальными осадочными комплексами. Для формирующихся последовательностей (секвенсов) ха- рактерно погрубление осадков и проградационные направленности. РЕГРЕССИВНАЯ ФАЗА Продукты субаэральной эрозии, пост авляемыэ в литоральную зону f I сверхност ь размыва Уровень моря поверхность несогласия сформированная во время регрессивного передвижения пля :овь к ком г lexctB Продукты морской эрозии, поставляемые в глубину морского бассейна Штормовые заплески волн Трансгрессивная Траны рессивные пески ТРАНСГРЕССИВНАЯ ФАЗА Рис 1 7 Формирование генетических единиц пластического побережья при разных геологических условиях (по Mitchum, RM, Sangreem JB et al 1990) Низкий уровень моря приводит к уничтожению отложений шельфа. Активизируется речная эрозия, четко обозначающая положение врезов в прибрежно-морской комплекс отложений. От- датгс № 21
^Састъ I. Основы секвенс-стратиграфии ложение пород-резервуаров происходит в более глубоководных областях В качестве маркерных поверхностей выступают поверхности несогласия, обычно трудно датируемые 1.4. Особенности формирования карбонатных осадочных систем Секвенс-сгра1И1рафия для карбонатных систем обладает некоторыми особенностями, в силу исключительной «реактивности» карбонатных отложений, значительно подверженных различным химическим изменениям в диагенезе В отличие от терригенных образований карбонатные системы формируются in situ, на не- больших глубинах (до 100 м), при специфических условиях. Скорость роста карбонатных постро- ек значительно превышает скорость относительного роста уровня моря, и стабильный или мед- ленно растущий уровень воды является главным препятствием для вертикального наращивания карбонатных платформ Это предопределяет приуроченность активизации роста колониальных организмов, составляющих основу рифогенных построек к трансгрессивным этапам и высоким уровням стояния морского бассейна [91, 97]. В начальную стадию падения относительного уровня моря (LST) карбонатные платформы начинают интенсивно разрушаться с образованием грубообломочных конусов выноса, отлагаю- щихся у подножия континентального склона В глубоководной части бассейна значительных из- менений для карбонатных систем не наблюдается. Карбонатные поверхности выведенные из под уровня моря подвергаются интенсивным про- цессам карстообразования, образованием эвапоритовых форм, палеопочв и т.п Трансгрессивные тракты (TST) в карбонатных системах гипотетически должны представ- лять четкую последовательность ретроградных парасеквенсов, со сдвижением границ фаций к бе- реговой линии. В реальной жизни, описанная последовательность часто нарушается и конфигура- ция трансгрессивных системных трактов сильно зависит от скорости роста карбонатных плат- форм, угла наклона склона и скорости подъема уровня моря. Карбонатные системы с высокими скоростями роста (или при низкой скорости подъема уровня моря) даже при трансгрессии могут агградировать и даже - при удачных условиях - продвигаться мористее В некоторых случаях фиксируется трансгрессивное наступание «мористого» склона карбонатных построек и регрессив- ное - ближнего к берегу Выявление поверхности максимального затопления (mfs) в таких условиях очень затрудни- тельно При устойчиво-высоком стоянии уровня моря (HST) скорость морской трансгрессии за- медляется. Карбонатные системы начинают наращиваться по латерали, за счет сноса карбонатно- терригенного материала с поверхности платформы и последующего формирования обширных конусов выноса у подошвы платформ В терригенных системах накопление подобных «клиньев» отмечено только на этапах морской регрессии (LST) В карбонатных последовательностях высокие системные тракты фиксируются уменьшением мощности парасеквенсов (с увеличением длительности периодов осушения) (рис. 1 8.) 1.5. Ограничения секвенс-стратиграфии Строение реального геологическою объекта всегда намного сложнее и более непредсказуе- мо, чем мы его себе можем представить. Применение структурно-генетического подхода при выделении стратиграфических подраз- делений разного ранга влечет за собой определенные трудности Особенности седиментации на конкретном участке бассейна определяются фациальными условиями Возникновение новых фациальных условий седиментации в бассейне в целом и на от- Tjyarc KD 22
“facmb I. Основы секвенс-стратиграфии дельных его участках определяется причинно-следственными связями со всеми условиями, суще- ствовавшими со времени зарождения бассейна и возникающими логически без повторов и нало- жений, разрывов и потери звеньев. Интенсивное осадконакопление а зоне мелководья Микроорганизмь активна продуцирующие ОВ Органогенные илы ТРАНСГРЕССИВНАЯ ФАЗА Развитие карста Дест рукция карбонатов Уровень моря РЕГРЕССИВНАЯ ФАЗА Рис. 1. 8. Формирование генетических единиц в условиях кароонатного побере- жья при разных геологических процессах (по Mitchum, RM, Sangreem JB ei al. 1990) fumc MD 23
Часть I. Основы секвенс-стратиграфии Порядок изменения фациальных условий седиментации, как правило, определяет минималь- ное количество геологических факторов. Во всем многообразии фациальных условий можно вы- делить отдельные типы. Для выделенных типов можно определить характер их взаимоотношения во времени и пространстве. Для каждого типа фациальных условий можно выделить минимальное число характерных для него типов осадочных пород. Для каждого типа осадочных пород можно выделить минимальное число идентификационных признаков В изучаемом объекте также присутствует минимальное число палеонтологических призна- ков, характеризующих геологическое время. Во всем их многообразии можно выделить отдельные типы. Выделенные типы можно идентифицировать со стратиграфическими единицами. Для каж- дой стратиграфической единицы можно определить минимальное число характерных для нее ти- пов палеонтологических признаков. Выявив в пласте минимальное число характерных палеонто- логических признаков, можно отнести его к конкретной стратиграфической единице. Следуя формальной логике, в генетическом аспекте любое геологическое подразделение (пласт, горизонт, толща, секвенс и т.п.) имеет границы, которые обусловлены катастрофическими локальные и региональные явлениями в жизни осадочной системы. Эти катастрофы разрывают целостность в развитии седиментационного бассейна, его отдельных участков, отдельных геоло- гических тел. В геологическом разрезе последние фиксируются наличием региональных размывов осадочных толщ. Для стратиграфии это означает то, что все ее заключения корректны только, и только, для толщи, не содержащей геологические границы Для толщи, содержащей геологические границы, стратиграфические заключения относительно корректны только в том случае, если су- щественно не нарушается принцип генетической преемственности. Однако степень нарушения последнего оценить мы не можем [21]. Любой геологический разрез содержит сотни геологических границ. Меньшая часть из них подлежит идентификации со стратиграфическими границами, большая часть - игнорируется. При расчленении и прослеживании осадочных толщ происходит естественная селекция геологической информации, принимаемой за факты при построении стратиграфических схем. В стратиграфии нет способа формализации этой, в целом некорректной, процедуры Особенно остро проблема границ стоит в сейсмостратиграфии и секвенс-стратиграфии Не все типы границ фиксируются на сейсмопрофилях и могут быть прослежены по данным геофизи- ки. А в условиях пологого склона или высокой скорости поднятия уровня моря, когда угол приле- гания очень мал, а сдвиг фациальных границ велик, то прослеживание становится и вовсе про- блематичным. Еще одной проблемой является выделение поверхности несогласия (unconformity surface) меиару секвенсами, переработанной трансгрессивной эрозией. Эрозионные процессы могут пол- ностью преобразить поверхности несогласия, либо уничтожить, не только их, но и предыдущие осадочные комплексы дате Ж 24
(Часть II. Осадочные формации Генетические признаки формаций ФОРМАЦИИ Учение О формационных комплексах И ФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ Объем формаций облик характерные черты строения Классификация ФОРМАЦИИ ЧАСТЬ П ОСАДОЧНЫЕ ФОРМАЦИИ Учение об осадочных формациях являеюя одним из фундаментальных научных направле- ний, основы которого заложены в конце 30-х годов XX века академиком Н.С. Шатским, впервые использовавшим термин «формация» для создания научной концепции в геологии [40] Учение основано на комплексе литологических, стратиграфических и тектонических подходов. Методика детального комплексного литолого-фациального изучения осадочных отложений и общая схема формационного анализа и соподчиненности ее элементов в виде историко- геологического представления об условиях образования осадочных комплексов создана в 50-х гг прошлого столетия П.П. Тимофеевым и др. заложившими начало фундаментальному генетиче- скому направлению в геологии, где выделение формаций должно быть не начальным, а конечным результатом данного анализа [40] Конкретные осадочные формации связаны с соответствующими стадиями в развитии текто- нических структур, которые способствуют раскрытию сложной истории их эволюции, а также по- зволяют подойти к решению вопроса генетической классификации последних [14] Теоретическое значение изучения осадочных формаций заключается в восстановлении по ним древней тектонической и климатической, а также ландшафтной зональностей, а практическое основано на приуроченности отдельных видов осадочных полезных ископаемых к определенным типам формаций. При этом большинство, если не все полезные ископаемые являются не моно -, а полиформационными Именно поэтому приходится говорить о выделении не одной, а нескольких угленосных, а также железорудных, фосфоритоносных и других минерагенических формаций [14, 38; 39]. Под осадочной формацией понимают, естественный, парагенетически связанный местом и условиями образования, крупный комплекс фациальных типов осадков, приуроченный к определенной палеотектонической структуре и соответствую- ЦППС НД 25
Часть IL Осадочные формации щий определенной стадии его тектонического развития Формация - это первич- ное тело, образовавшееся в процессе седиментации и имеющее трехмерное изме- рение Сущностью учения об осадочных формациях являются парагенезы фациальных типов осад- ков разных уровней организации, которые могут быть положены в основу их сравнительного ана- лиза, глобальных корреляций геологических процессов в целом, познания возникновения палео- структур, последующего изменения структурных элементов земной коры, эволюции осадочного процесса (седиментогенез, литогенез), образования и размещения месторождений полезных иско- паемых, решения других проблем строения и развития Земли Учение об осадочных формациях объединяет осадочные образования как континентальных, так и океанических блоков земной коры Оно раскрывает одну из существенных сторон осадочно- го процесса и является составной частью разрабатываемой общей теории. Создание общей теории осадочного процесса невозможно без детального и комплексного его познания как части научно-обоснованных общетеоретических построений развития Земли Генетический подход к решению, как правило, большинства геологических проблем, прева- лирует, особенно в осадочной геологии В основу изучения осадочных образований должны быть положены комплексное детальное литолого-фациальное изучение и формационный генетический анализ осадочных образований. Комплексные детальные литолого-фациальный и формационный генетический методы анализа осадочных образований не являются целью исследования, а всего лишь средством решения многих, в том числе фундаментальных проблем геологии. 2.1. Краткий исторический очерк изучения формаций Осадочные формации (геогенерации) крупные естественно обособленные (резкой сменой состава пород, перерывами, несогласиями) комплексы осадочных горных пород (фаций, генетиче- ских типов), связанных определенной общностью условий образования (физико-географической и тектонической обстановки) и отвечающих определенным стадиям развития крупных структурных элементов земной коры (платформ, внешних и внутренних зон геосинклиналей, орогенов, океан- ских плит, срединноокеанических хребтов). В западной литературе аналогичное понятие (в прямом смысле) отсутствует. В американ- ской литературе и в некоторых других странах термин формация (Formation) используется для обозначения литостратиграфических подразделений, примерно отвечающих нашим свитам. В по- следнее время в англо- и франкоязычной литературе в близком смысле к предложенному выше применяется термин «Assemblages». Формации как определенные литолого-стратиграфические единицы были впервые выделены во второй половине 18 в. немецкими геологами А. Г. Вернером (автор термина) и Г. Фюхселем Первоначально под формацией понимали комплекс пород, сходных по составу и положению в разрезе. Г.Х. Фюксель ввел понятие о горных сериях, объединяющих комплексы пластов, форми- ровавшихся друг за другом при одинаковых условиях, причем каждая серия соответствует опреде- ленной эпохе в истории Земли. Термин имел стратиграфический и литологический смысл. А.Г Вернер под формацией понимал, «ассоциацию определенных типов горных пород, которые мо- гут повторяться в разные геологические эпохи». Ч. Лайель называл формацией «всякую группу пород, имеющих нечто общее по происхо- ждению, времени образования, составу». Французский ученый Прево использовал в качестве эквивалента термину «фация» термин «формация». В 1881 г. на II Сессии Международного геологического конгресса в Болонье было рекомен- довано пользоваться этим термином для обозначения комплекса пород, рассматриваемых с точки зрения их происхождения или способа формирования Позже учение о формациях получило развитие в трудах русского геолога Ю. В. Саймонова, ЦППС НД 26
Часть II. Осадочные формации швейцарского исследователя Э Реневье, французского ученого Э. Ога и других ученых [14] Так Э Реневье (1894 г.) считал формациями геологические образования, которые генетиче- ски существенно отличаются друг от друга; в то время, как фации, по его мнению, обозначают детали обстановки осадконакопления При таком подходе формация оказывается комплексом фа- ций. В настоящее время один их подходов в учении о формациях основан на представлениях Э. Реневье. Формации, рассматриваются как комплексы фаций, как сообщества фаций - отражающее и определенную обстановку осадконакопления (ландшафт) и соответствующей ей тектонический режим. В учении о формациях тектонический фактор в значительной мере определяет и палеогео- графию и рельеф. Историко-генетическое понимание осадочных формаций берет начало в работах французского геолога М Бертрана, установившего в самом конце XIX в., их закономерную последовательность в геосинклиналях. По данным М Бертрана, некоторые формации, моласса, флиш, блестящие сланцы - соответствуют определенным стадиям развития геосинклинали, имеют тектоническую геообособленность формирования индивидуальных литологических комплексов, связанных с оп- ределенными этапами развития. Из его представлений развился современный подход к формаци- ям, как историко-генетическим единицам, связанным своим образованием с определенными ста- диями тектонического развития земной коры Долгое время существовал односторонний, узкий подход к трактовке понятия «формация», когда этот термин применялся при постановке конкретных задач, решавшихся исследователями различных геологических направлений И только постепенно рамки термина «формация» были расширены. Свое полное развитие учение о формациях получило в СССР начиная с 30-40-х годов нашего столетия в работах В И. Попова, Н Б. Вассоевича, Н. С Шатского, Н. М Страхова, а также В В Белоусова, Л. Б. Рухина, Н. П Хераскова, В. П. Хайна, А.А Борисяка, В.А Обручева, Д В Наливкина В этих работах наметилось несколько направлений в выделении и классификации формаций: 1) фациально-палеогеографическое (В И Попов, Н М. Страхов, Л Б Рухин), 2) историко-генетическое (Н. Б Вассоевич, В В. Белоусов, Д.В. Наливкин, В П Хайн), 3) «парагенетическое» (, Н С. Шатский, Н. П. Херасков, Л В. Яншин). В рамках первого подхода формации - это прежде всего комплексы фаций, а основным фак- юром их обособления считаются физико-географические условия. Как было отмечено Н Б. Вас- соевичем, по В В Белоусову, к формациям следует относить комплекс фаций, соответствующих определенной стадии геотектонического цикла; по В. Е. Хайну, формации должны отвечать, в па- леотектоническом смысле определенным стадиям, этапам развития основных типов крупных элементов земной коры, в палеогеографическом смысле - целым бассейнам осадконакопления или крупным естественным их частям (по Н. М.Страхову), в хроностратиграфическом смысле - периодам и эпохам. Д. В. Наливкин под формацией понимает крупнейшие палеогеографические единицы, в качестве которых выделяет формацию море и формацию континент Таким образом, внутри генетического направления наметились две ветви, тектоническая (В. В. Белоусов, В.Е. Ха- йн и др.) и палеогеографическая (Н. М Страхов, Д.В Наливкин, В. И Попов и др.) [8; 9, 10, 14; 17; 40] Сущность генетического направления заключается в установлении генезиса пород, слагаю- щих формацию, путем выделения типа тектонических структур или палеографической обстанов- ки, обусловивших ее возникновение, при втором подходе подчеркивается ведущая роль тектони- ческого режима в образовании тех или иных формаций [14]. При третьем — формации рассмат- риваются как сочетания определенных типов горных пород, отвлекаясь от условий их образования (генезиса). Формации могут быть монофациальными и полифациальными; они могут быть обра- зованы преимущественно одним типом пород (например, глинами, известняками, мергелями) или переслаиванием пород (например, различные песчано-глинистые, терегенно-эффузивные формации) В нефтегазовой геологии парагенетический подход к изучению формаций наиболее прием- лем, так как с его помощью акцентируется внимание на вещественной сущности формации[14] ЦППС НД 27
<Частъ II. Осадочные формации Таким образом, исторически возникло три разных понимания термина «формация» 1) стра- тиграфическое, 2) литологическое, 3) литогенетическое В настоящее время наблюдается тенден- ция к объединению двух направлений - палеогеографического и палеотектонического, в связи с актуалистической трактовкой палеотектонических обстановок. Специализированным направлением является фациально-циклический (Ю А Жемчужни- ков) или литолого-циклический анализ, применяемый к формациям, обладающим четко выра- женной цикличностью [45; 46]. Некоторые исследователи не проводят четкую границу между понятиями «формация» и «фация». Так, в пределах одного и того же региона одни и те же комплексы однородных горных пород называют то формацией, то фацией (например, карбонатная формация, карбонатная фация и т д) Между тем, как было справедливо отмечено еще Н С. Шатским, «формации часто совер- шенно неверно смешивают с фациями. Фации - главным образом понятие палеогеографическое и палеогеоморфологическое, формации же прежде всего - тектоническое, ибо оно связано с опреде- ленными структурами» При этом имеются в виду региональные структуры[14]. Существует понятие об абстрактных и конкретных формациях, введенное в геологическую литературу Н. П. Херасковым в 1952 г. Под абстрактными формациями им понимается совокуп- ность конкретных формаций, объединенных по их систематическим признакам - составу и строе- нию Все другие признаки конкретных формаций при их группировке в абстрактные формации не учитываются Конкретные формации представляют собой реально существующие в природе раз- нообразные формации, различающиеся своими специфическими особенностям^ 14] 2,2. Формационный анализ Формационный анализ предусматривает выделение элементарных циклов - парагенезов ге- нетических типов осадков и обстановок - парагенезов фациальных типов осадков. Существует до- вольно большое число парагенезов, главнейшими из которых в трансгрессивном ряду являются, континентальные (аллювиальные, аллювиально-озерные, озерные), континентально-морские (ал- лювиально-прибрежно-морские, аллювиально-прибрежно-собственно-морские, аллювиально- морские), морские (прибрежно-морские, прибрежно-собственно-морские, собственно-морские - за пределами внешнего шельфа), океанские Последние могут быть представлены не только одними океанскими циклами и обстановками осадконакопления, но и образованы в сочетании с морскими и даже, не исключено, и с континентальными Наряду с трансгрессивными рядами существуют и регрессивные, имея в целом обратный порядок сочетания генетических и фациальных типов осад- ков [14, 17; 45,47]. В процессе фациального анализа устанавливаются парагенезы (циклы и обстановки осадко- накопления) более крупных уровней организаций, мезоциклы и мегациклы, мезообстановки и подформации. В конечном итоге устанавливаются в генетическом ряду толщи (парагенез мега- циклов), а в фациальном ряду - формации (парагенез подформаций). Каждая формация характери- зуется разрезами по вертикали в различных частях палеоструктуры - градациями. 2.2.1.Основные признаки и факторы, определяющие облик осадочных формаций Основными формациеобразующими факторами являются. - палеоструктура, палеогеотек- тонический режим, палеогеография; палеоклимат, терригенные, органогенные, хемогенные и вул- каногенные типы вещества, поступающие в область седиментации. Основными признаками осадочных формаций являются* 1) набор слагающих их главных осадочных пород и отвечающих им фаций и ге- нетических типов, ЦППС НД 28
Часть II. Осадочные формации 2) характер переслаивания этих пород в вертикальном разрезе, в особенности их циклическое строение, 3) форма тела формации (площадь распространения, мощность) Кроме того, принимаются во внимание 4) второстепенные по значению в объеме формации, но важные для определения условий ее образования или с точки зрения практического использования компоненты — литологические (например, угли) или минералогические (например, глауконит), 5) преобладающая окраска (сероцветность, красноцветность, пестроцветность), также несущая определенную генетическую информацию, 6) степень диагенетических, катагенетических и начальных метаморфических изменений, отражающая тектонический режим (интенсивность погружения, геотерми- ческий градиент). Названия осадочным формациям обычно даются по преобладающим литологическим ком- понентам, с одновременным указанием физико-географической обстановки образования. За мно- гими формациями утвердились названия, данные по характерным, но акцессорным компонентам — например, глауконитовая, связанная с особыми физическими свойствами (флиш — от нем. fliessen — течь, свойство давать движущиеся осыпи; моласса — от франц mol — мягкий, свой- ство легко поддаваться обработке). Например, морская эпиконтинентальная, лагунная, парали- ческая, карбонатная формация открытого шельфа, песчано-глинистая угленосная формация пара- лического типа, песчано-глинистая мелководно-морская глауконитовая формация, терригенная красноцветная континентальная, терригенно-красноцветная флишевая, континентальная молассо- вая формации и т д. Для осадочных формаций, содержащих углеводороды, указывают преобладающий их тип преимущественно нефтеносная или газоносная, битуминозная Отмечают и другие виды полезных ископаемых формации угленосные, соленосные и т. д. [14, 45]. Основными факторами, определяющими облик осадочных формаций, явля- ются. 1) общий характер тектонического режима областей размыва и накопления, 2) климатические условия (температура, влажность, их распределение по сезонам) обеих областей, 3) положение области накопления относительно уровня океана или замкнутого водоема (местного базиса эрозии), 4) состав пород и характер их выветривания (последний зависит от климатиче- ских условий в области сноса, 5) интенсивность и характер вулканизма в области сноса (размер привноса вулка- ногенного материала и его состав). Чередование пород в составе формации (од- нопородные формации встречаются как исключение) зависит от периодического изменения факторов 1, 3 и 5, т е от изменения соотношения скорости подня- тия в области размыва и скорости погружения в области накопления, эвстати- ческих колебаний уровня океана или замкнутого водоема, вариаций в интенсив- ности вулканизма В определенных условиях существенную роль могут играть дополнительные факторы, в частности периодическое поступление материала с шельфа благодаря деятельности мутьевых потоков, нередко стимулируемой сейсмическими толчками (или перегрузкой шельфа осадками), или изменение циркуляции донных течений. Общее распределение формаций по поверхности земли определяется тем или иным сочета- нием тектонической (и зависящей от нее оро-батиметрической) зональности с климатической зо- нальностью, причем вторая создает в пределах континентов и отчасти океанов как бы общий фон, детали на котором уже определяются тектоникой, создающей более дробную зональность [45] ЦППС НД 29
afacmb II. Осадочные формации 2,2.2, Объем формаций (масштабность) Под масштабностью (размерностью) формации понимается объем сочетаний пород (фа- ций) и мощность. Любая формация представляет собой достаточно крупную толщу осадочных по- род, накопившуюся в течение нескольких десятков миллионов лет. По своему стратиграфическо- му объему формация должна отвечать серии, а по мощности измеряться тысячами метров в гео- синклиналях и многими сотнями метров на платформах. При таком объеме не обязательно, чтобы формация во всем своем сечении по вертикали и по горизонтали сохраняла все типоморфные осо- бенности состава и строения. К примеру, во флишевой формации общей мощностью в несколько тысяч метров на разных уровнях могут присутствовать пачки (свиты) иногда мощностью в первые сотни метров не вполне флишевого или даже не флишевого типа. Такие пачки напоминают либо отложения предыдущей формации, отражая как бы возврат к условиям образования последней, либо предвосхищают появ- ление следующей в вертикальном ряду формации, или, с другой стороны, представляют результат вклинивания образований смежной по латерали формации (например, мощные пачки песчаников, пелагических известняков или глин во флише) Закон Головкинского-Иностранцева-Вальтера о соотношении вертикальной и латеральной последовательности фаций распространяется и на фор- мации [8; 9, 17]. При выделении формаций в качестве достаточно крупных подразделений разреза необходи- мо их разделение на более мелкие и более однородные фациально-породные комплексы - подфор- мации или субформации (или градации), характеризующиеся своеобразием литологических свойств и структуры, обусловленным спецификой палеотектонических и палеогеографических условий образования Субформации представляют собой части (верхние, нижние, средние) тела формации [14] Некоторые исследователи рассматривают в качестве формаций именно такие комплексы, от- нося более крупные комплексы к более высокому разряду надформаций. С обоснованной здесь точки зрения надформации объединяют формации смежных стадий развития геосинклиналей или других эквивалентных по рангу структурных элементов земной коры. Так, выделяется молассовая надформация, отвечающая орогенному этапу развития; она подразделяется на нижнюю (морскую) и верхнюю (континентальную) молассовые формации; в свою очередь, в нижней молассе можно выделить существенно песчаную прибрежную, глинистую бассейновую, битуминозно- глинистую (эвксинскую), соленосную (эвапоритовую) субформации. Субформации образуют внутри формаций закономерные латеральные ряды, отражающие последовательные стадии разви- тия определенных крупных геоструктурных элементов. Иерархия формаций приведена на рис 2.1 Осадочные формации часто находятся в закономерном сочетании с вулканогенными и ин- трузивными формациями, образуя осадочно-вулканогенные формации, или ассоциации формаций Широко распространены спилит-кератофировая в сочетании с диабазовой и со сланцевой (аспид- ной) формациями; островодужной андезитовой формации с флишевой ("туфогенный флиш"); оро- генной, андезит-липоритовой, формации с верхней молассой («вулканогенная моласса») Офиоли- товые ассоциации представляют пример сочетания интрузивной (перидотиты, габбро, диабазы), вулканической (толеитовые базальты) и пелагических осадочных —металлоносной, карбонатной и кремнистой (радиоляритовой) — формаций срединно-океанских хребтов и их эквивалентов в краевых морях [45]. Циклически повторяющиеся вертикальные ряды неметаморфизованных осадочных форма- ций орогенных, платформенных (внутриконтинентальных), миогеосинклинальных (окраинно- континентальных), океанских и соответствующие формационные комплексы — платформенные, орогенные и т. п. образуют своим латеральным сочетанием осадочную оболочку Земли, в то время как метаморфизованные, в той или иной степени, геосинклинальные формации (комплексы фор- маций) относятся обычно уже к гранитно-метаморфическому слою консолидированной коры Та- ким образом, формационные подразделения занимают несколько уровней в иерархической после- довательности* горные породы (фации) - семейства горных пород (генетические типы) - субфор- мации (градации) - формации - надформации - формационные ряды - формационные комплексы - оболочки Земли. ЦППС НД 30
Часть II. Осадочные формации ИЕРАРХИЯ ФОРМАЦИЙ Рис. 2.1. Иерархия и объем формаций 2.3. Классификация формаций Границы между геологическими формациями в разрезе и пространстве определяют обыч- но по изменению литологических свойств горных пород или же палеогеографических и тек- тонических условий их образования. Иногда различные формации отделяются друг от друга стра- тиграфическим несогласием и региональным перерывом в накоплении осадков, местами, сопро- вождающимися зонами размыва ранее образовавшихся отложений. Это свидетельствует о скачко- образном качественном изменении условий образования отложений и наступлении новых этапов тектогенеза и литогенеза. Классификация формаций проводится по основным структурным элементам (геоструктур- ным зонам) земной коры и по стадиям их развития в пределах тектонического цикла. Формации последовательных стадий развития одной и той же геоструктурной зоны образуют вертикальные формационные ряды, а отвечающие одной и той же стадии формации разных геоструктурных зон - латеральные формационные ряды. Латеральные ряды могут быть развернуты на формационных картах и вместе с вертикальными изображены на формационных профилях. Еще одним классифи- кационным признаком служит климатический режим (аридный, гумидный, нивальный), имеющий, однако, основное значение для континентальных и мелководных формаций Совершенно особое направление в изучении осадочных формаций составляет выделение и классификация формаций, содержащих промышленные концентрации определенных видов оса- дочных полезных ископаемых Начало этому важному направлению было положено Н. С Шат- ским. В этом аспекте в СССР изучены угленосные (Г, Ф Крашенинников, П. П. Тимофеев), соле- носные, фосфоритоносные (Н С Шатским), железорудные (Г С Момджи), нефтеносные и неко- торые другие формации [40,45]. 2.3.1. Формации геосинклинальные Общими геологического строения геосинклинальных формаций являются. Ц1111С НД 31
Часть II. Осадочные формации 1) полосовидное распространение при значительной, часто более 1000 км, протяженности и небольшой (десятки, реже более 100 км) ширине, 2) большая мощность - тысячи метров, отвечающая значительной скорости накопления (десятки, первые сотни метров в миллион лет), 3) литологическая выдержанность пачек циклитов и даже отдельных пластов по простиранию; 4) преимущественно глубоководная обстановка накопления в бассейнах нор- мальной солености; 5) небольшая роль грубообломочных пород; 6) существенная роль подводных оползневых и обвальных образований и текстур в алевро-песчаных породах; 7) скудность остатков макрофауны, нередко присутствие растительного дет- ритуса; 8) нередкая примесь вулканокластического и пеплового материала; 9) высокая степень катагенетических изменений (литификации), вплоть до начального метаморфизма Типичными представителями геосинклинальных формаций являются сланцевая, граувакковая, кремнистая, флишевая и пелагических известняков (рис. 2.2.). 1. Спилит-кератофировая формация Ассоциация лав, пирокластических пород и субвул- канических интрузивных пород основного и кислого состава, специфическая для ранних стадий формирования геосинклинальных прогибов. Наряду с магматическими породами в состав форма- ции входят осадочные - кремнисто-глинистые сланцы, алевролиты, радиоляриты, граувакковые песчаники, конгломераты, туффиты С этой формацией связаны месторождения железа, марган- ца, меди, золота и других металлов 2. Сланцевая (аспидная) формация. В ее состав входят 1) глинистые породы, с вариа- циями по степени изменений от аргиллитов до аспидных сланцев и филлитов, темно-серых до черных за счет углеродистого вещества с примесью тонкорассеянного сульфида железа, не- редко с конкрециями сидеритов и анкеритов, 2) песчаники и алевролиты, от кварцевых в случае сноса с кратона до граувакковых при сносе с более древних сооружений того же геосинклинально- го пояса, 3) межформационные конгломераты и брекчии из продуктов размыва пород той же фор- мации, 4) олистолиты известняков мелководного, в том числе рифового происхождения Все литологические разности чередуются в виде отдельных пачек, реже как тонкое ленточ- ное чередование флишоидного типа или циклическое вполне флишевого типа, в целом с общим преобладанием глинистых пород Форма тела - как и у других геосинклинальных формаций По- роды формации имеют латеральные связи с паралической угленосной (в сторону платформы) и спилит-кератофировой или порфиритовой (в противоположную сторону) формациями. Вверх по разрезу сменяется флишевой формацией. Часто состоит в парагенезе с вулканогенной спилит- кератофировой и интрузивной (силлы, дайки) диабазовой формациями. Физико-географическая и тектоническая обстановка накопления континентальный склон и подножье, а также ложе окраинных морей в гумидном поясе на раннегеосинклинальной стадии развития. Полезные ископаемые колчеданные осадочные месторождения меди, цинка, свинца, аспид- ные сланцы. 3. Граувакковая формация. Иногда рассматривается как субформация сланцевой форма- ции от которой отличается преобладанием граувакк, формирующихся в результате размыва пери- ферических горных сооружений или внутренних островодужных поднятий, возникших на преды- дущем этапе развития данного геосинклинального пояса 4. Кремнистая формация. Основные породы силициты хемо- и биогенного (радиоляриты) происхождения. Второстепенные породы'. 1) лавы основного и среднего состава, вулканокласти- ческие и пепловые образования, 2) пелагические известняки, 3) глинистые породы; 4) граувакко- ЦППС НД 32
“бастъ II. Осадочные формации вые песчаники с градационной текстурой Характер чередования мощные пачки слоистых сили- цитов с прослоями и подчиненными пакетами других пород. Форма тела - как и у остальных геосинклинальных формаций. Рис. 2.2. Классификация геосинклинальных формаций (по Ру- хину, 1956 г.) Латеральные связи со спилит-кераюфировой и сланцевой формациями, вверх но разрезу сменяется флишем или пелагическими известняками Часто в парагенезе со спилит-кератофировой формацией. Физико-географическая и тектоническая обстановка образования - ложе окраинных морей в тылу молодых энсиматических островных дуг на раннегеосинклинальной стадии развития Полезные ископаемые - руды марганца, ванадия и др. 5. Флишевая формация. Основные породы 1) гравелито-песчаники, алевролиты с гра- дационной текстурой — турбидиты; 2) бескарбонатные аргиллиты, в карбонатном флише к ним добавляются 3) известняковые турбидиты (калькарениты), 4) пелагические известняки; 5) мергели; 6) карбонатные глины. Второстепенные породы 1) олистостромы и отдельные олистолиты мелководных, в том числе рифтовых известняков, а также экзотических пород; 2) конгломераты; 3) бентониты; 4) си- лициты Появление гипсов, солей и углей указывает на переход к молассе. Характер чередования: типична мелкая правильная асимметричная цикличность; циклы де- циметровой мощности, реже более 1 м. Встречаются отдельные песчаниковые, глинистые или известняково-мергельные (в карбонатном флише) пачки. Латеральные связи с островодужной андезитовой (порфиритовой) и пелагической извест- няковой формациями. Карбонатный флиш может находиться в парагенезе с последней формацией, терригенный — со сланцевой. Физико-географическая и тектоническая обстановка накопле- ния — континентальной подножье (характерен кварцевый состав алевро-псаммитов), прогибы в тылу островных дуг, глубоководные желоба (характерен полимиктовый состав алевро- псаммитов, примесь вулканокластического и пеплового материала, нередко офиолитовый детрит), образуется в позднее-геосинклинальную стадию (в условиях континентального подножья в более широком временном диапазоне). Полезные ископаемые, нефть и газ, цементное сырье (карбонатный флиш). В составе флишевой формации выделяют субформации. 1) грубый, или дикий флиш, с пре- обладанием конгломератов из экзотических пород или олистостромов; 2) песчаный (проксималь- ЦППС НД 33
Часть 11. Осадочные формации ный) флиш - с преобладанием псаммитов и участием псефитов, 3) глинистый (дистальный) флиш с преобладанием пелитов (2 и 3 составляют терригенный флиш), 4) карбонатный флиш - с посто- янным участием в составе циклитов карбонатных пород, 5) туфогенный флиш - с участием пирок- ластического материала в псаммитах и развитием бентонитов в кровле циклитов 6. Пелагическая (известняковая) формация. Основные породы 1) микрозернистые (пели- томорфные) известняки, нередко кремнистые, с фауной планктонных фораминифер или радиоля- рий, 2) глинистые известняки или мергели Второстепенные породы. 1) силициты; 2) известняко- вые турбидиты; 3) аргиллиты. Характер чередования', относительно тонкое, нередко правильное чередование более менее глинистых разностей или последовательность тонких (сантиметровых, реже первые дециметры) пластов известняков, разделенных глинистыми примазками по плоскостям наслоения. Форма тела - как у всех геосинклинальных формаций Латеральные связи и парагенез - с карбонатным флишем. Физико-географическая и тектоническая обстановка накопления, центральные части впа- дин окраинных морей тропической и субтропической зон в ране- и позднее-геосинклинальные стадии развития. Полезные ископаемые’, цементное сырье 7. Лагунная формация. Образуется в позднюю стадию развития геосинклинального режима и в зависимости от физико-географической обстановки представлена соленосной (в аридной зоне) или угленосной (в гумидном климате) субформациями В строении соленосной субформации по площади и в вертикальном разрезе наблюдается оп- ределенная закономерность: по периферии залегают грубообломочные породы-конгломераты и брекчии (делювий, пролювий), затем - песчаники и алевролиты кварцевые, глины и алевролиты карбонатные, доломиты, ангидриты, каменная и калийная соли Мощность соленосной субформа- ции составляет 5-6 км. Соленосные породы обладают способностью под давлением течь в твердом состоянии и очень часто образуют складки и купола выжимания [45]. В связи с этим, соляные отложения в па- рагенезе с терригенными, карбонатными породами и карбонатным флишем могут формировать природные резервуары. В составе угленосной субформации присутствуют почти все типы обломочных пород конг- ломераты, брекчии, гравелиты, песчаники различного гранулометрического состава, алевролиты, глины, аргиллиты, а также частично метаморфизованные породы - глинистые и аспидные сланцы, аргиллитовые сланцы, кварциты Среди пород часто отмечаются полиминеральные разновидно- сти- аркозы, граувакки, полиминеральные аргиллиты Они содержат большое количество уголь- ных пластов небольшой мощности. Угли представлены высоко-метаморфизованными каменными углями и антрацитами [45] 9. Эффузивно-осадочная формация образуется на заключительной стадии геосинклиналь- ного развития. В составе формации, кроме лав и туфов, заметную роль играют песчаники и гли- ны, обогащенные туфовым материалом 2.3.2. Формации орогенные Общими чертами орогенных формаций являются 1) широкое распространение, вплоть до преобладания крупно- и грубообломоч- ных пород, 2) возникших в широком диапазоне физико-географических обстановок — от относительно глубоководно-морских до наземных при постепенном обмелении бассейнов осадконакопления и нарастании высоты смежных горных сооруже- ний - основных областей сноса, 3) избыточная компенсация погружения накоплением осадков, 4) большие мощности — тысячи метров, максимальные скорости накопления (сотни метров в миллион лет), цппс нд 34
Часть II. Осадочные формации 5) ограниченные площади распространения, 6) невысокая степень литификации, убывающая вверх по разрезу Выделяются два основных типа орогенных осадочных формаций — нижняя и верхняя мо- ласса, с рядом субформаций (рис. 2.3 ) Нижняя молассовая формация | ОРОГЕННЫЕ ФОРМАЦИИ Верхняя ------ - ‘ молассовая I формация НИЖНЯЯ: эвксинская; паралическая угленосная моласса; лимническая угленосная; ракушняковая;соленосная моласса; морская терригенная субформация. ВЕРХНЯЯ: лимническая угленосная; флювиогляциальная. Рис. 2.3. Схема классификации орогенных формаций 1. Нижняя молассовая формация Основные породы 1) песчаники, полимиктовые (снос с юрного сооружения) или кварцевые (снос с платформы), часто известковистые, нередко косо- слойчатые; 2) глины, обычно известковистые, нередко с обильной неритовой донной фауной, а алевро-песчаники с остатками флоры или растительным детритом; 3) темные битуминозные неиз- вестковистые, реже известковистые глины и мергели (эвксинский тип), лишенные донной фауны, нередко с конкрециями сидеритов или анкеритов Второстепенные породы 1) конгломераты, 2) олистостромы, олистолиты, олистоплаки; 3) известняки-ракушечники; 4) морские диатомиты; 5) гипсы, соли; 6) угли. Характер чередования: пластами метровой или пачками десятиметровой мощности Окраска - сероцветная, реже пестро- и красноцветная (в жарком климате). Латеральные связи — с платформенными известняковой или песчаной формациями Под- стилается обычно флишем (чаще согласно), выше по разрезу сменяется верхней молассой (посте- пенно - в осевой части краевых и тыльных прогибов и на внешнем борту первых, несогласно — на их внутреннем борту). Физико-географическая и тектоническая обстановка накопления морские бассейны уменьшающие со временем глубины и площади, постепенно утрачивающие связь с океаном, при- уроченные к прогибам — краевым и тыльным и внутренним (наложенным) впадинам раннеоро- генной стадии развития. Полезные ископаемые: нефть, газ, уголь, соли, медь (в песчаниках), уран ЦППС НД 35
‘Часть II. Осадочные формации Субформации: 1) эвксинская — темные битуминозные глины и мергели с подчиненными пачками алевро-песчаников 2) пародическая угленосная моласса - песчаники, глины, угли и воз- можны органогенные известняки в строгом цикличном чередовании, 3) лимническая угленосная - песчаники, глины, угли, в цикличном чередовании, иногда конгломераты; 4) ракушниковая - из- вестняки-ракушечники при подчиненном участии песчаников и глин, образуется в условиях ос- лабления сноса обломочного материала, 5) соленосная моласса - гипсы, ангидриты, каменная и калийные соли, глины - характерна для аридных зон. Нефтегазоносность связана с морской терригенной субформацией, представляющей собой узкие вытянутые полосы, непосредственно примыкающие к горным системам, около ко- торых развиты конгломераты, замещающиеся, по мере удаления от гор, песчаниками, а затем глинами, мергелями, иногда известняками с фауной. Песчаники полимиктовые, разнозернистые, косослоистые. Пласты песчаников не выдержаны по мощности, образуют линзы, раздувы, расще- пляются и часто переходят в глины. Мощность субформации составляет сотни метров [45] 2. Верхняя молассовая формация Основные породы 1) конгломераты, обычно полимик- товые, возможно известковистые, 2) гравелиты, песчаники, алевролиты, также обычно полимик- товые, иногда известковистые, косо-слойчатые, 3) глины, часто известковистые. Второстепенные породы 1) известняки-ракушечники, отражающие ингрессии моря или имеющие озерное проис- хождение; 2) угли; 3) гипсы, соли, 4) моренные образования. Органические остатки, скудные, пресноводные моллюски, кости позвоночных Характер чередования обычно крупными, десятиметровыми пачками, иногда сплош- ными толщами мощностью сотни метров. Латеральные связи с платформенными формациями - континентальной песчаной и покров- но-ледниковой и с орогенной базальт-андезит-липаритовой (порфировой) формацией, нередко в парагенезе с последней. Залегает обычно на нижней молассе, согласно или несогласно, завершая формационный ряд. Физико-географическая и тектоническая обстановка образования: подгорные и межгорные аллювиально-озерные равнины, включая конусы выноса (наземные дельты) в пределах передовых (предгорных) и межгорных прогибов и внутренних (наложенных) впадин позднеорогенной стадии развития. Полезные ископаемые уголь, нефть, газ, соли Субформации. 1) лимническая угленосная - конгломераты (галечники), песчаники (пески), глины, угли; 2) флювиогляциальная - галечники, пески, суглинки. 2.3.3. Формации платформенные Наиболее характерная общая черта строения формации платформенных территорий — относительно небольшая их мощность при обширных площадях распространения, иногда охваты- вающих ряд нефтегазоносных провинций. Образование подобных формаций происходило пре- имущественно в мелководно-морских, переходных и континентальных условиях при небольшой скорости осадконакопления (метры, первые десятки метров в 1 млн. лет) Для формаций морско- го генезиса характерна выдержанность литологических свойств пород по площади и разрезу, для переходных и континентальных - резкая смена их на небольших расстояниях. Платформенные формации характеризуются практически полным отсутствием в разрезе эффузивных пород, общей низкой степенью литификации отложений Главные особенности платформенных формаций. 1) крайняя редкость грубообломочных пород, 2) преобладание континентальных, лагунных прибрежно - и мелководно- морских фаций (глубины моря до 50 -100 м), ЦППС НД 36
(Часть II. Осадочные формации 3) невыдержанность, пестрота литологического состава и фациальных особенностей континентальных формаций, цикличность морских, 4) низкая скорость накопления осадков (метры, первые десятки метров за миллион лет); 5) плащеобразная (плитообразная) фирма залегания — большая площадь распространения при небольшой мощности, 6) низкая степень литификации даже для древних отложений Количество платформенных формаций значительно и на их облик весьма существенно влияют климатические условия. Поэтому выделяют два параллельных ряда формаций - аридный и гумидный. Вследствие симметричного строения платформенных формационных рядов сходные формации повторяются дважды - сначала в трансгрессивном гемицикле, затем в регрессивном Поэтому достаточно охарактеризовать их трансгрессивный вариант. 1. Континентальная обломочная формация (аридная базальная). Основные породы 1) пески (песчаники), алевриты (алевролиты) кварцевые; 2) глины известковистые, пестро- или крас- ноцветные. Второстепенные породы. 1) конгломераты (редки), гравелиты; 2) мергели, глинистые известняки, доломиты, часто комковатые, 3) гипсы. Органические остатки - редкие остатки фауны солоноватых лагун и озер Характер чередования: неупорядоченный, залегание пород нередко линзовидное, иногда на- блюдается правильная цикличность. Окраска: пестро- или красноцветная. Латеральные связи - с эвапоритовой формацией. Залегает с размывом на образованиях пре- дыдущих этапов (циклов) развития платформы; переходит вверх в эвапоритовую формацию или непосредственно в известково-долимитовую. Физико-географическая и тектоническая обстановка накопления: в жарком сухом климате на равнинах с временными водостоками и пересыхающими озерами; или в лагунах или во внутри- материковых водоемах в начальную стадию тектонического цикла. Полезные ископаемые: медь в песчаниках и глинах, уран 2. Континентальная обломочная формация (гумидная базальная). Основные породы 1) пески, песчаники, алевролиты кварцевые, аркозовые косослойчатые, 2) глины, обычно неизвест- ковистые, каолинитового состава. Второстепенные породы 1) конгломераты, гравелиты, 2) известняки-ракушечники (озерные); 3) угли; 4) конкреции пирита и сидерита. Органические остатки, растительные отпечатки и детрит, редко пресноводные моллюски и рыбы. Характер чередования, неупорядоченный, залегание пород линзовидное, реже наблюдается правильная цикличность. Окраска- серая, реже пестрая. Латеральные связи (парагенез) - с паралической угленосной формацией. Залегает с размы- вом на образованиях предыдущего цикла, сменяется вверх по разрезу паралической угленосной или морской трансгрессивной формациями. Физико-географическая и тектоническая обстановка накопления: внутриматериковые пре- сноводные водоемы, дельты, речные поймы и русла, приморские низменности, в начальную ста- дию тектонического цикла. Полезные ископаемые: бокситы, оолитовые железные руды, каолиновые глины, редкоме- тально-титановые россыпи. 3. Лагунная красноцветная эвапоритовая формация. Основные породы. 1) пески (песча- ники), алевриты (алевролиты) кварцевые косослойчатые белые, розовые; 2) глины, аргиллиты кар- бонатные пестро- или красноцветные, 3) доломиты; 4) гипсы, ангидриты; 5) каменная соль. Вто- ростепенные породы- 1) известняки; 2) мергели; 3) калийные соли. Органические остатки редки, представлены солоноватоводными формами Окраска: пестрая, красная. ЦППС НД 37
‘Часть II. Осадочные формации Латеральные связи с континентальной обломочной формацией (аридной) Подстилается по- следней или непосредственно залегает на образованиях предшествующего цикла, вверх переходит в карбонатную формацию Физико-географическая и тектоническая обстановка накопления, образуется в условиях жаркого сухого климата во внутриматериковых водоемах повышенной солености в раннюю ста- дию тектонического цикла. Достигает максимальной мощности в авлакогенах и краевых синекли- зах Полезные ископаемые гипс, ангидрит, каменная соль, калийные соли. Субформации: 1) лагунная красноцветная песчано-глинистая, 2) галогенная, обособляю- щаяся наиболее четко в авлакогенах и краевых синеклизах Паралическая угленосная. Основные породы 1) песчаники, алевролиты кварцевые, 2) ар- I иллиты; 3) угли. Второстепенные породы известняки органогенно-обломочные. Характер чередования часто правильная асимметричная цикличность Органические остатки обильная нормально морская донная фауна в известняках, в песча- никах и аргиллитах - отпечатки флоры и пресноводная фауна. Окраска сероцветная Латеральные связи — с гумидной континентальной и трансгрессивной морской терригенной формациями Сменяет первую, и в свою очередь сменяется второй, но может залегать непосредст- венно на образованиях, предшествующих данному тектоническому циклу Физико-географическая и тектоническая обстановки накопления в условиях влажного жаркого и умеренного климата на прибрежных равнинах, временами затопляемых морем, в начале или середине ранней стадии тектонического цикла. Полезные ископаемые- угли, железные руды 4. Морская (эпиконтинентальная) трансгрессивная песчано-гл инне гая формация. Ос- новные породы 1) песчаники (пески) и алевролиты (алевриты) кварцевые с глауконитом, 2) ар- гиллиты (глины) серые, темно-серые, часто с пиритом. Второстепенные породы 1) конгломера- ты, гравелиты, 2) мергели, известняки, 3) опоки. Характер чередования, тонкое переслаивание, чаще крупными пачками Органические остатки мелководная фауна нормальной солености Окраска сероцветная (в гумидном климате), пестро-цветная (в аридном) Латеральные связи — с паралической угленосной или гумидной континентальной форма- циями Залегает иногда непосредственно в основании формационного ряда, в других случаях—на паралической угленосной или континентальной обломочной формациях Сменяется карбонатной формацией Физико-географическая и тектоническая обстановки накопления* мелкое открытое море, влажный или сухой климат, конец ранней стадии цикла. Полезные ископаемые желваковые фосфориты, оолитовые железные руды, горючие сланцы Субформации: 1) глауконитово-кварцевая, 2) битуминозно-сланцевая. 5. Морская (эпиконтинентальная) мергельно-известняковая формация Основные поро- ды 1) известняки слоистые (плитчатые органогенно-обломочные или водорослевые светлые, 2) мергели. Второстепенные породы 1) рифогенные известняки; 2) битуминозные глинистые из- вестняки, 3) известковистые глины (аргиллиты), 4) известковистые песчаники, алевролиты Ха- рактер чередования: обычно четко слоистая толща с пластами мощностью 0,1 м, разделенными глинистыми примазками Органические остатки нередко обильная донная фауна, известковый планктон, водоросли Окраска - светлая. Латеральные связи — с глауконитово-кварцевой субформацией песчано-глинистой форма- ции, которую она сменяет и которой сменяется в разрезе ЦППС НД 38
‘Часть 11. Осадочные формации Физико-географическая и тектоническая обстановки накопления обширное, открытое, от- носительно глубокое в центральной части эпиконтинентальное море, теплый, влажный климат, средняя стадия тектонического цикла (максимум трансгрессии). Полезные ископаемые, нефть, газ, цементное сырье Субформации: 1 )мергельно-меловая (преимущесз венно писчий мел), 2)битуминозная (доманиковая) - битуминозные известняки, мергели, кремнисто-глинисто-известковые сланцы, обе относительно глубоководные (до 300 м), 3)рифогенная, по периферии глубоководных уча- стков с доманиковыми литофациями, 4) глинисто-карбонатная, с заметным участием глинистых пород (иногда выделяется в качестве самостоятельной формации). 6 Морская (эпиконтинентальная) известково-доломитовая формация. Основные поро- ды 1) известняки слоистые органогенно-обломочные, оолитовые, водорослевые, 2) доломиты, 3) глинистые доломиты, доломитовые мергели Второстепенные породы 1) гипсы, ангидриты, 2) известковистые песчаники, алевролиты, 3) известковистые глины (аргиллиты) Характер чередования нередко правильно циклический Органические остатки донная фауна, менее обильная, чем в предыдущей формации Окраска светлая (желтоватая, розоватая) Латеральные связи - с красноцветной эвапоритовой формацией, которая ее обычно подсти- лает и перекрывает Физико-географическая и тектоническая обстановки накопления: обширное мелкое эпи- континентальное море нормальной или несколько повышенной солености в условиях жаркого, сухого климата в среднюю стадию тектонического цикла Полезные ископаемые’ нефть, газ, стройматериалы. Субформации: 1) глинисто-карбонатная, 2) сульфа 1но-карбонатная, 3) рифогенная 2.3.4. Формации океанические Основные осадочные формации открытого океана имени следующие общие черты геологи- ческого строения* 1) весьма ограниченное участие или полное отсутствие в составе отложе- ний собственно терригенного материала континентального происхождения, 2) глубоководные условия накопления (более 2 км), 3) крайне низкая скорость накопления (метры в миллион лет) и, соответствен- но, мощность формаций (максимум первые сотни метров) при очень большой площа- ди распространения, 4) также очень низкая степень литификации 1. Тектоно-вулканокластическая (эдафогенная) формация Состоит из брекчий основных и ультраосновных пород океанской коры первично тектонического происхождения переотложен- ных гравитацией на склонах и дне рифтовых ущелий срединных хребтов, а также впадин вдоль трансформных поперечных разломов Кроме брекчий, в состав формации входят турбидиты того же состава; встречаются карбонатные турбидиты Распространение и мощность незначительны, последняя составляет не более десятков метров Залегает в отдельных «карманах» в основании разреза осадочного слоя; перекрывается другими формациями срединных хребтов. 2. Железисто-глинистая (металлоносная) формация сложена пелагическими глинами, за- метно обогащенными гидроокисями железа и марганца с примесью сульфидов меди, свинца и цинка гидротермального происхождения, а также некоторых других тяжелых металлов - продук- тов со-осаждения и сорбции гидроокисями железа и марганца из придонной океанской воды (Ю А Богданов) Иногда замешается железисто-карбонатной формацией. Образуется и осевых зонах цппс НД 3 9
'Часть 11. Осадочные формации срединно-океанских хребтов Залегает в основании осадочного слоя Океании, мощность не пре- вышает нескольких десятков метров. 3. Карбонатно-турбидитная формация образована карбонатными гурбидигами из раковин фораминифер и кокколитофорид, нередко с прослоями и примесью обломочного материала базит- гипербазитового состава Встречаются прослои кремнистых осадков биогенного происхождения Мощность циклитов - дециметры или первые метры Развита в «карманах» пригребневой части срединно-океанских хребтов, где достигает мощности в десятки и нередко сотни метров Связана латеральными пере- ходами с тектоно-вулканокластической и металлоносной формациями 4. Пелагическая карбонатная формация выстилает дно глубоководных котловин мощно- стью от сотен метров до 1,5 км Основной компонентой формации являются кокколито- фораминиферовые осадки, отлагающиеся на глубинах, не превышающих уровня компенсации карбонатонакопления растворением (в современную эпоху около 4,5 км) В подчиненном количе- стве и не повсеместно встречаются прослои кремнистых, диатомово-радиоляриевых осадков Субформации: 1) кремнисто-карбонатная субформаця, 2) рифовая коралло-водоросле-вая субформация, покрывающая вершины внутриплитных подводных хребтов и гийотов мощностью до 1-1,5 км 5. Пелагическая 1линистая формации В прошлом осадки згой формации, накапливаю- щиеся исключительно медленно (первые метры в миллион лет) на глубинах ниже уровня комплек- сации карбонатонакопления, описывались как «красные глубоководные глины» Состав глубоко окисленные бескарбонатные глинистые и цеолитовые осадки с прослоями палагонитовых (базальтовых) туфов Площадь распространения огромна, но прерывиста - формация выклинивается на подводных холмах (вулканического происхождения), а ее мощность обычно не превышает первых сотен метров Характерны частые перерывы в осадконакоплении, а также скопления железо-марганцевых конкреции. Латерально связана с кремнисто-глинистой (см ниже) и пелагической карбонатной формациями Сменяет последнюю вверх по разрезу и, в свою очередь, сменяется терригенно-глинистой (гемипелагической) формацией 6. Пелагическая кремнисто-глинистая формация Отличается от предыдущей условиями формирования Мощность более значительная - многие сотни метров 7. Терригенно-глинистая (гемипелагическая) формация. Образуется на периферии океа- на, в зоне поступления терригенного материала с континента, в основном против пассивных окра- ин за счет действия мутьевых потоков, но также в виде взвеси течениями и воздушным путем Со- стоит из чередования глинистых осадков, причем глины терригенного происхождения с турбиди- тами. Встречаются прослои фораминиферовых илов - карбонатно-терригенно-глинистая суб- формация экваториальной зоны, диатомовых илов - кремнисто-терригенно-глинистая субформа- ция умеренных и приполярных зон, вулканических пеплов и туфов - туфогенно-терригенно- глинистая субформация активных окраин Субформация черных глин, обогащенная органическим веществом в значительной С1епени наземно-растительного происхождения Площадь распространения значительная, мощность изме- няется от первых сотен метров до 3 км вблизи континентов, скорость накопления - десятки метров в миллион лет. Залегает на пелагической глинистой формации и переходит в нее по латерали, в сторону центральной части океана. Последовательность океанских формаций от тектоно- вулканокластической и металлоносной до терригенно-глинистой отражает сопряженный процесс удаления океанской коры от оси срединно-океанских хребтов - места ее рождения, погружения на все большие глубины и приближения к континенту по мере разрастания океанского бас- сейна Конкретные осадочные формации, выделяемые в природе, почти никогда не отвечают по всем своим параметрам той обобщенной характеристике, которая была дана выше Но в практиче- ском применении формационного анализа является возможным практически бесконечное множе- цппс нд 4 0
‘Часть 11. Осадочные формации ство разнообразных конкретных формаций разграничить в ограниченное число формационных типов, каждый из которых имеет совершенно определенный историко-генетический смысл В вертикальном разрезе происходит смена формаций во времени. Формации определенного типа в формационном ряду, отвечающем крупным тектоническим циклам длительностью 150 - 200 млн. лет, могут повторяться не более чем дважды, и то только в симметрично построенных циклах континентальных платформ Крупные циклы очень часто усложняются более мелкими циклами, длительностью в 30-40 млн лет, что особенно четко проявлено, например, в чехле За- падно-Сибирской, Русской, Среднесибирской плит. Это приводит к многократному повторению близких по характеру формаций. Например, в трансгрессивной части цикла смена базальных кон- тинентальных, или паралических формаций морскими еще не означает их полного исчезновения - они могут вновь появиться (и появляются) на более высоких уровнях Точно так же среди карбо- натных формаций середины цикла появляются терригенные или даже паралические угленосные (нижнее визе Русской плиты) формации и т п Все это должно предостеречь от механического подхода к установленным в формационном анализе закономерностям [14, 45]. 2.4. Формации нефтегазоносные Состав и свойства породы-коллектора, форма природного резервуара определяется усло- виями образования тех толщ, в которых они находятся В зависимости от геотектонического по- ложения и уровня развития различные осадочно-породные бассейны, в составе которых выделя- ются коллекторы и покрышки, характеризуются тем или иным набором отложений. Среди этого набора тектонисты и литологи выделяют формации Каждая формация является комплексом пара- генетически связанных пород, образовавшихся в определенной тектонической зоне на определен- ном этапе ее развития. Выделены ряды формаций, характерные для геосинклинальных складчатых областей, платформ и переходных между ними зон Коллекторы и покрышки являются частью формаций, и их развитие тесно связано с развитием соответствующей формации. К нефтегазоносным формациям по А А. Бакирову (1985 г) относят: «естественноисторическую систему ассоциаций горных пород, генетически связанных между собой во времени (геологическом) и пространстве палео- тектоническими, палеогеографическими и палеогеохимическими условиями об- разования, благоприятными для возникновения и развития процессов нефтега- зообразования и нефтегазонакопления» [14] Нефхс! азоносные формации латерально могут распространяться на сотни, а иногда тысячи километров, охватывая территорию нескольких крупных геоструктурных элементов Мощ- ность их в разрезе литосферы колеблется от сотен до тысяч метров. Нефтегазоносная формация может охватывать одно или несколько крупных литолого-стратиграфических подразделений Близкие по вещественному составу, палеогеографическим и палеотектоническим условиям обра- зования формации могут быть объединены в вертикальные и латеральные ряды. Нефтегазоносные формации могут быть представлены преимущественно одной литологиче- ской разностью пород или чередованием пород с различными литологическими свойствами В со- ставе целостной нефтегазоносной формации выделяют субформации в зависимости от при- уроченности их к различным тектоническим элементам первого порядка, особенностей палеогео- графических условий осадконакопления, преобладающих литологических свойств, фазового состояния содержащихся в них углеводородов (преимущественно жидкие или газообраз- ные) и других особенностей Нефтегазоносные формации содержат скопления нефти и газа только в составе определен- ных литологических комплексов, которые отличаются региональной нефтегазоносностью в преде- лах обширных территорий, охватывающих, как правило, несколько крупных геоструктурных эле- ментов. Если в целостной нефтегазовой геологической системе каждого региона объектом терри- ториального прогнозирования являются нефтегазоносные области, зоны нефтегазонакопления и составляющие их месторождения, то объектом прогнозирования нефтегазоносности разреза ли- тосферы являются регионально нефтегазоносные комплексы [45] цппс нд 41
‘ Часть 11. Осадочные формации Под региональным нефтегазоносным комплексом понимают « литолого-стратиграфические подразделения, характеризующиеся регио- нальной нефтегазоносностью в пределах обширнейших территорий, охва- тывающих несколько крупных геоструктурных элементов изучаемой про- винции» [45] Основными факторами, определяющими образование ре1ионально нефгехазоносных ком- плексов, являются 1) накопление органического вещества и вмещающих его осадков в субак- вальной среде с анаэробной геохимической обстановкой в фазы развития движений прогибания, достаточного для создания соответствующих термодинамических условий, которые необходимы для преобразования и последующей эмиграции нефтяных углеводородов из нефтематеринских пород в коллекторы, 2) отсутствие возможности попадания рассматриваемой части разреза в зону активного водообмена и аэрации в последующие фазы развития вос- ходящих движений, 3) наличие в комплексе пород, характеризующихся благоприятными коллек- торскими свойствами, 4) наличие в комплексе толщи практически нефтегазонепроницаемых пород- покрышек для обеспечения сохранности залежей В зависимости от взаимоотношения с нефтепродуцирующими породами нефхехазоносные комплексы подразделяют в этой классификации на сингенетичные, в состав которых входят неф- тепродуцирующие породы, и эпигенетичные, содержащие нефть или газ, мигрировавшие из дру- гих осадочных образований Если в нефтегазоносном комплексе помимо сингенетичных содер- жатся углеводороды, мигрировавшие по зонам нарушения из нижележащих комплексов, их можно назвать эписингенетичными [45; 46]. В зависимости от площади распространения скоплений нефти и газа нефтегазоносные ком- плексы подразделяют на региональные, субрегиональные, зональные и локальные (Э. А Бакиров) Региональные нефтегазоносные комплексы принимаются в трактовке А А Бакирова как лиголого-стратиграфические подразделения, содержащие скопления нефти и газа в пределах об- ширнейших территорий, соответствующих нефтегазоносной провинции или большей ее части и представляют собой природные системы, состоящие из совокупности горных пород, условия на- копления и дальнейшее преобразование которых характеризуются благоприятными геологиче- скими, геохимическими, гидрогеологическими, тектоническими и другими факторами, обусло- вившими возникновение и развитие процессов регионального нефтегазообразования и нефтегазо- накопления [45] К субрегиональным относятся комплексы пород, содержащие скопления нефти и газа только в пределах одной нефтегазоносной области какой-либо провинции Отложения, продуктивные в пределах района или зоны нефтегазонакопления, выделяются как зональные Совокупность горных пород, входящих в природную систему и представляющих собой оп- ределенный регионально нефтегазоносный комплекс, состоит из трех частей, нефтегазопроизво- дящей толщи, генерирующей нефть или газ, нефтегазосодержащей толщи, представленной кол- лекторами, в которых содержатся скопления нефти и газа, перекрывающей ее слабопроницаемой толщи - покрышки, обеспечивающей сохранность скоплений углеводородов. Ареалы региональной нефтегазоносности в отложениях различных литолого- стратиграфических подразделений в одних случаях совпадают, а в других - территориально смещены. Пространственные соотношения ареалов региональной, нефтегазоносности отдельных стратиграфических подразделений осадочных образований в пределах одной и той же нефтегазо- ЦППС НД 42
'Часть 11. Осадочные формации носной провинции при прочих равных условиях зависят - от режима и направленности колебательных движений крупных геотектони- ческих элементов в пределах исследуемой части бассейна седиментации в тече- ние рассматриваемого и последующих за ним отрезков геологического времени, - от физических свойств и мощности коллекторов, участвующих в строении отложений исследуемых нефтегазоносных этажей, - от наличия, строения и мощности пород флюидоупоров (покрышек), перекры- вающих каждый из регионально нефтегазоносных комплексов Нефтегазоносные комплексы (НГК) могут быть терригенными, карбонатными, морскими, прибрежными, континентальными и т д Но все они должны формирование в субаквальной среде в анаэробной геохимической обстановке Пространственное совпадение ареалов нефтегазоносности в отложениях нескольких нефте- газоносных этажей разного возраста наблюдается в случае, когда общая направленность и режим тектонических движений крупных геоструктурных элементов были одинаковы, а каждый нефтега- зоносный этаж содержал пласты-коллекторы Ареалы региональной нефтегазоносности приуро- чены к тем территориям, где. - накопление осадков в течении определенного времени происходило в субаквальной среде, в определенной геохимической обстановке в фазу прогибания и амплитуды про- гибания в начальную фазу были значительными, - в фазу восходящих движений, рассматриваемая часть разреза не попадала в зону активного водообмена и аэрации Перечисленные закономерности распространения в пространстве РНГК в зависимое! и о г определенных палеогеографических и палеотектонических условий характерны для всех нефте! а- зоносных территорий и являются основой для научного прогнозирования нефтегазоносности недр Среди формаций, характеризующихся широким распространением и благоприятными усло- виями (наличием нефтегазоматеринских толщ, пород-коллекторов и др.) для формирования скоп- лений УВ в платформенных, переходных и складчатых областях типичными являются - песчано-глинистые и карбонатные древних платформ, - песчано-глинистые угленосные, песчано-глинистые глауконитовые, реже карбона 1ные и карбонатно-терригенные молодых платформ, - угленосные, карбонатные, терригенно-карбонатные, терригенно-1уффито-кремнисгые, гонкая моласса геосинклинальных и переходных территорий (рис 2 4) Для формаций платформенных территорий характерными чертами является относитель- но небольшая мощность, обширная территория распространения, формирование преимущественно в мелководно-морских, прибрежных и континентальных условиях при небольшой скорости седи- ментации (первые метры, десятки метров в 1 млн лет), практически полным отсутствием эффузи- вов в разрезах и низкой степенью литифицированности отложений Формации геосинклинальных территорий имеют огромную мощное 1ь (более 1000 м), ли- нейное или полосовидное залегание, характеризуются резкой сменой литолого-фациального со- става, широким развитием эффузивов и интрузий, высокой степенью дислоцированности и значи- тельным эпигенезом пород. Как правило, их формирование происходит в глубоководных осадоч- ных обстановках с широким развитием тонкоотмученных пород Скорость осадконакопления та- ких формаций очень велика и составляет сотни метров в 1 млн лет [6] Формации переходных территорий сочетают в себе черты строения как платформенных, так и складчатых территорий. ЦППС НД 43
‘Часть 11 Осадочные формации При изучении нефтегазоносных формаций принимается во внимание общая литологическая характеристика выделенных тел, особенности геоморфологии, мощность, занимаемая площадь При изучении внутреннего строения рассматриваются основные и второстепенные литотипы по- род, палеотектонические, палеофациальные, палеогеографические условия их образования, эво- люционные преобразования, скорость накопления Рассматриваются соотношения с другими фор- мациями в плане ритмичности и цикличности процесса седиментации В разрезе изучаются верти- кальные и латеральные формационные ряды, содержащие основные залежи УВ. Дается оценка нефтегазоносности ресурсов нефти и газа Схема распространения нефтегазоносным Формаций в провинциях разного типа нефтегазоносная формация Платфирменнь.е территории I еисинклинальные Переходное Рис. 2.4. Схема распространения нефтегазоносных формаций в про- винциях различного типа (по А.А. Бакирову, А.К. Мальцевой, 1985 г.) Перечисленные связи пространственною распространения регионально нефтегазоносных комплексов с определенными палеогеографическими и палеотектоническими условиями харак- терны для всех нефтегазоносных провинций нашей планеты и могут рассматриваться как одна из основных глобальных закономерностей распространения комплексов в разрезе литосферы 2.5. Краткая характеристика нефтегазоносных формаций 2.5.1. Карбонатные формации Понятие «карбонатная формация» является обобщающим для ряда различных типов кар- бонатных формаций Н М Страхов в 1956 г описал четыре типовые, или абстрактные, карбонат- ные формации, карбонатную и терригенно-карбонатную гумидные формации, известково- доломитовую и доломит-ангидритовую аридные формации [48] цппс НД 44
'Часть И. Осадочные формации Отличительной особенностью карбонатных формаций платформенных и переходных терри- юрий является широкое развитие известняковых, реже - известняковых доломитизированных формаций Типичные доломиты в разрезе, как правило, имеют ограниченное распространение Среди известняков развиты оолитовые, органогенные, органогенно-обломочные разности Подчиненное положение в карбонатных формациях занимают глинистые доломиты, доломитовые мергели, известковистые песчаники, алевролиты, известковые глины, гипсы и ангидриты Карбонатные формации платформ характеризуются относительной выдержанностью по про С1иранию, сравнительно небольшой мощностью, как правило, не превышающей первые сотни метров, являются не только аккумуляторами, но и генераторами углеводородов Возможность нефтегазообразования в них при благоприятных палеогеографических и палеотектонических ус- ловиях была теоретически обоснована в трудах В. П Батурина, Н. М Страхова, А А Бакирова и ряда других исследователей Установлена неравномерная нефтегазонасыщенность карбонатных формаций, что в первую очередь объясняется особенностями развития коллекторов в карбонатных отложениях [14; 45; 48]. Реже устанавливается региональная нефтегазоносность доломитовых формаций, что связано с ограниченным развитием в разрезе пород-коллекторов, в частности представленных органоген- ными известняками Доломитистые формации отличаются от доломитовых большим набором кар- бонатных пород, среди которых преобладают седиментационно-диагенетические и известкови- стые доломиты, доломитизированные и хемогенные известняки. Незначительны перспективы нефтегазоносности формаций слоистых известняков Коллек- юрами здесь служат пачки оолитовых известняков с невысокими емкостно-фильтрационными па- раметрами. Формации пелагических карбонатов также редко бывают нефтегазоносными (пример - пела- гические формации известняков Месопотамского прогиба, являющиеся покрышками и лишь ино- гда содержащие газовые залежи) Наиболее богаты скоплениями углеводородов рифогенные субформации известняков и до- ломитизированных известняков, накапливающиеся в определенных физико-географических и тек- тонических условиях. Необходимые фациально-палеогеографические условия образования рифов возникают в от- носительно крупных тепловодных морских бассейнах нормальной солености, сообщающихся с Мировым океаном и удаленных от обширных источников сноса терригенного материала Палео- тектоническими предпосылками являются высокие скорости погружения бассейна седиментации в условиях расчлененного рельефа морского дна [99, 100]. При этом большое значение имеет постседиментационное уплотнение смежных с рифовыми I линистых фаций Это способствует образованию рифовых тел высотой в несколько сотен и тысяч метров в пределах передовых прогибов и геосинклинальных областей Протяженность рифовых зон меняется от нескольких десятков метров до нескольких сот километров Благоприятными тек- тоническими структурами, в пределах которых формируются рифогенные тела, считают валооб- разные поднятия и флексурные уступы, склоны крупных поднятий, отдельные локальные структу- ры Значительные нефтяные месторождения открыты в девонских рифах в России и Канаде, в пермских - в России и США, в меловых и палеогеновых - в Мексике, США, Ливии, странах Ближ- него и Среднего Востока. Рифогенные субформации нефтеносны не только в пределах рифовых тел, но и в структурных ловушках, где они образуют высокоемкие резервуары Это обусловливает чрезвычайно большие дебиты нефти из скважин [52] 2.5.2. Песчано-глинистые угленосные формации Песчано-тлинисгые уыеносные формации наиболее широко развиты в провинциях молодых пла1форм, имеют несколько меньшее распространение в провинциях древних платформ и приле- гающих к ним провинциях переходного типа. Эти формации сложены переслаивающимися песча- но-глинистыми породами, в различной степени обогащенными рассеянным и концентрированным органическим веществом в виде прослоев и включений бурых и каменных углей [14] ЦП11С НД 45
‘Часть 11. Осадочные формации Преимущественно гумусовый тип органическог о вещества угленосных формаций предопре- деляет генерацию главным образом газообразных углеводородов. При определенных условиях эти формации генерируют и нефти специфического состава - алкановые и парафинистые Характерной особенностью песчано-глинистых угленосных формаций является их полифа- циальность, невыдержанность по простиранию и разрезу В составе формаций широким распро- странением пользуются прибрежные, лагунные, дельтовые, аллювиальные, озерные и болотные фации В пределах прибрежных и лагунных зон формируются паралические угленосные отложе- ния, на территориях озер и болот - лимнические образования Общими условиями образования угленосных формаций являются гумидный климат, обилие растительного материала, затрудненный сток и осадконакопление при активных нисходящих тек- тонических движениях Невыдержанность разрезов угленосных формаций, как правило, низкая сортировка обло- мочного материала, полимиктовый состав песчаников и другие особенности определяют в основ- ном низкие коллекторские свойства песчаных пачек формаций Экранирующие свойства глин также обычно невысоки из-за небольшой мощности, расслоенности их проницаемыми прослоями, присутствия в большом количестве глинистых минералов группы каолинита и ряда других осо- бенностей Эти черты строения обуславливают формирование редких крупные скопления угле- водородов в угленосных формациях, обычно содержащих большое количество средних и мелких нефтяных и газовых месторождений (месторождения УВ Западной Сибири и др.) Одновременно с этим, угленосные формации могут насыщать углеводородами вышележа- щие формации, способствуя формированию в них при благоприятной обстановке гигантских ме- сторождений УВ {пример', богатейшее скопление газа Слохтерен в отложениях серии красный ле- жень (ротлигенде) и другие многие месторождения Нидерландов, ФРГ, Великобритании на аква- тории Северного моря, образование которых многими исследователями объясняется миграцией углеводородов из подстилающих угленосных отложений вестфальского яруса карбона). 2.5.3. Песчано-глинистые формации Основными типами пород, слагающими песчано-глинистые формации, являются песчаники и алевролиты кварцевые, иногда с глауконитом, глины, часто пиритизированные Реже встречают- ся конгломераты, гравелиты, известняки, опоки Образование формаций происходит в эпиконти- нентальных морских бассейнах нормальной солености В условиях гумидного климата породы формаций окрашены в серые и темно-серые тона, в условиях аридного климата они имеют пест- рую окраску На территории древних платформ регионально нефтегазоносны собственно песчано- глинистые формации, на территории молодых - песчано-глинистые глауконит-содержащие. Отли- чительные особенности песчано-глинистых формаций платформенных территорий следующие 1) относительная выдержанность литологических свойств по площади и разрезу, 2) мощность, превышающая первые сотни метров, 3) образование в шельфовых частях морских бассейнов в условиях хорошо выраженной восстановительной геохимической обстановки, 4) присутствие в разрезе выдержанных по простиранию пачек коллекторов, пред- ставленных в ряде случаев кварцевыми песчаниками, и глинистых экранов, 5) широкое развитие нефтегазоматеринских пород 2.5.4. Карбонатно-терригенные и терригенно-карбонатные формации Формации этого типа сложены переслаивающимися известняками пелитоморфными, орга- ногенно-обломочными, органогенными, водорослевыми, мергелями, известковистыми глинами, битуминозными глинами и известняками, известковистыми песчаниками и алевролитами, образо- вавшимися в открытых частях крупных эпиконтинентальных бассейнов нормальной солености ЦППС НД 4 6
'Часть IL Осадочные формации Среди терригенно-карбонатных нефтегазоносных формаций выделяют формации особого типа - доманиковые, широко распространенные в нефтегазоносных провинциях мира, основными признаками которых являются: 1) аномально высокое содержание рассеянного органического вещества преимуще- ственно сапропелевого типа, высокая степень его битуминизации и обогащен- ность углеводородами, 2) тонкодисперсный состав терригенной минеральной части пород, 3) повышенная кремнистость пород, 4) относительно высокое содержание в биоценозах планктонных форм, 5) тонкослоистая текстура, 6) меньшая мощность по сравнению с замещающими их возрастными аналогами карбонатно-биогермного или терригенного, более грубозернистого состава, 7) четкое ограничение и локализация в пространстве формационного тела, нахо- дящегося в закономерных связях и соотношения, с подстилающими, перекрываю- щими и замещающими формациями В литологическом отношении среди формаций доманикового типа выделяются преимущесь венно карбонатные, глинистые, реже кремнистые или переходные разности. Накопление домани- ковых формаций происходило неоднократно в течение фанерозоя Наиболее широкое развитие формаций этого типа приходится на периоды опусканий и максимального развития трансгрессий В верхнем девоне, нижней перми и палеогене доманиковые формации получают глобальное рас- пространение [48] Среди глинисто-карбонатных пород этих свит встречаются прослои горючих сланцев и кремнистые образования, резко обедненные органическим веществом Возможно, что большая концентрация органического вещества возникла в бассейнах с высокой биологической продуктив- ностью в условиях некомпенсированного прогибания и крайне слабого поступления терригенного материала [45]. Мощность отложений 40-200 м В современных условиях в морях и океанах с высокой биологической продуктивностью так- же происходит накопление кремнистых и кремнисто-глинистых осадков с повышенным содержа- нием органического вещества сапропелевого типа Высокое содержание кремнезема в формациях (до 15 %) исследователи связывают с биоген- ным фактором, извлечением кремнезема из воды и осаждением ассимилирующими кремнекислоту организмами (радиоляриями, диатомовыми водорослями, кремниевыми губками). Встречаются признаки и непосредственного выпадения кремнезема в осадок. Показателем формирования доманиковых формаций в условиях спокойного гидродинамиче- ского режима и преобладания химического выветривания в области сноса является преимущест- венное содержание в породах элементов с высокой геохимической подвижностью - кальция, маг- ния, калия, натрия, урана и др. Нефтегазоносные формации геосинклинальных областей имени, как правило, огромную мощность, превышающую тысячи метров, линейное или полосовидное распространение и харак- теризуются резкой сменой состава на небольшом расстоянии в поперечном профиле, широким развитием в разрезе эффузивных и интрузивных пород, высокой дислоцированное™ и эпигенети- ческой преобразованности пород 2.5.5. Флишевые формации Формации этою типа предс1авляю1 собой мощные серии осадочных образований, характе- ризующиеся регулярным чередованием двух, трех и более компонентов литологических разностей пород, зернистость которых уменьшается вверх по разрезу Мощность элементарных циклитов составляет дециметры, реже - метры Основные типы пород в терригенном флише - алевролиты, песчаники, гравелиты и api илли- ты, в карбонатаом флише - еще и известняки, мергели и карбонатные глины. Флишевые формации ЦППС НД 47
'Часть Л. Осадочные формации характеризуются большой мощностью, превышающей 6 км, полимиктовым составом обломочного материала Их накопление происходит во внешней зоне геосинклинальных систем Необходимым условием образования флиша является расположение бассейна седиментации вбли- зи обширных участков суши служивших источниками сноса, по мере удаления от которых флише- вые формации постепенно теряют свои специфические черты Нет единой точки зрения на глубины бассейнов седиментации в период флишеобразования Н Б Вассоевич считал оптимальными глубины 200-400 м, реже 500-600 м, Б Келлер, Ф Кюнен- 500-1000 м и более. Мощные флишевые формации развиты в кайнозойских и меловых отложениях альпийских складчатых областей, в средне- и верхне-каменноугольных образованиях Урала, в ар- хейских и протерозойских отложениях Сибирской платформы, в палеозойских отложениях Запад- ной Европы и в других районах [14, 45, 47, 48, 52] 2.5.6. Карбонатные формации геосинклинальных областей В геосинклинальных областях карбонатные формации сложены пелитоморфными известня- ками с прослоями доломитов, часто окремнелых, с желваками и линзами кремнистых пород, гли- нистыми известняками, реже аргиллитами с фауной планктонных фораминифер или радиолярий Характерной особенностью формаций является широкое распространение темно-серых и черных карбонатных пород, реже - розовых и красных Устанавливается громадная мощность отложений, превышающая сотни и тысячи метров Среди карбонатных пород, наряду с пелитоморфными и кристаллическими разностями, встречаются брекчированные и конгломератовидные типы пород По площади карбонатные формации замещаются глинистыми, флишевыми формациями, но разрезу - эвапоритовыми и красноцветными Накопление карбонатного материала происходило в тепловодных морских бассейнах откры- того типа, удаленных от источников сноса, в ряде случаев относительно мелководных, о чем сви- детельствует обилие остатков донных организмов с массивными раковинами В провинциях переходного типа установлена региональная нефтегазоносность верхнеюр- ских, верхнемеловых и олигоцен-палеоценовых карбонатных формаций в Терско-Каспийском предгорном прогибе, верхнеюрских трещиноватых и кавернозных известняковых формаций во внутренней зоне Предкарпатского прогиба [14, 45] 2.5.7. Терригенно-туффито-кремнистые формации Основными породами, слагающими формации этого гигга, являются силициты хемогенного и биогенного происхождения, лавовые, вулканокластические и пепловые образования, а также из- вестняки, глины, граувакковые песчаники Группа терригенно-туффито-кремнистых формаций широко развита в областях мезозойской и кайнозойской складчатости Тихоокеанского пояса При их формировании большую роль играли остатки диатомовых водорослей, радиолярии и других организмов Широкому распространению диатомовых организмов способствовало перио- дическое поступление в бассейн седиментации вулканогенного материала Дополнительным ис- точником кремнезема служил пирокластический материал Установлена региональная промышленная нефтегазоносности терригенно-туффито- кремнистых формаций на территории Калифорнии и Северного Сахалина (нижнеокобыкайская подсвита миоцена) Здесь эти отложения являются главными нефтегазосодержащими толщами [45] Органическое вещество формаций отличается высокой степенью битуминозности и способ- но генерировать преимущественно жидкие углеводороды Его содержание в породах достигает 16% Характерная особенность состава органического вещества терригенно-туффито-кремнистых формаций - высокое содержание (до 50 %) липоидных компонентов, наиболее легко преобразую- щее НД 4 8
‘Часть 11. Осадочные формации щихся в УВ Формации, в составе которых широко распространены глинисто-диатомовые, глини- сто-кремнистые отложения являются преимущественно нефтеносными 2.5.8. Молассовые формации Основные типы пород, образующие гонкую молассовую формацию, - это полимиктовые и кварцевые песчаники, алевролиты, глины, часто известковистые Подчиненное значение имеют конгломераты, гравелиты, мергели, известняки-ракушечники, диатомиты, гипсы, соли, угли Типичными нефтегазоносными молассовыми формациями, относящимися к разряду тонкой молассы, содержащими значительные скопления углеводородов, являются неогеновая (среднепа- леоценовая) продуктивная толща Апшеронской нефтегазоносной области, красноцветная толща Западно-Туркменской нефтегазоносной провинции, терригенная олигоцен-неогеновая толща Нижне-Куринской нефтегазоносной области [49; 52]. Продуктивная толща среднего плиоцена на Апшеронском полуострове сложена переслаи- вающимися пластами глин, алевролитов, песчаников, гравелитов и конгломератов общей мощно- стью более 4000 м На долю глинистых пород в разрезе приходится 50 - 60% Разрез продуктивной толщи расчленяется на песчано-глинистые свиты, содержащие пачки песчаников, перекрытых глинами. В нижнем и верхнем отделах продуктивной толщи выделяют девять таких свит Мощ- ность формации увеличивается в восточном направлении, в сторону акватории Каспийского моря, в западном направлении происходит постепенное сокращение мощности отложений формации, вплоть до полного их выклинивания Наибольшая песчанистость формации установлена в центральных частях Апшеронского по- луострова Здесь в разрезе присутствуют отсортированные кварцевые песчаники и алевролиты, являющиеся коллекторами с высокими емкостно-фильтрационными свойствами Фациальный состав отложений продуктивной толщи на Апшеронском полуострове весьма разнообразен Здесь выделяются речные, дельтовые, озерные сильно опресненные отложения Предполагается, что образование формации происходило в условиях пресного мелководного бас- сейна озерного типа при устойчивом компенсированном погружении территории, куда реками сносился обильный обломочный материал с окружающей суши Большая роль при этом принад- лежала дельтовым фациям, образовавшимся в первую очередь в палеодельте р Волги [49] 2.6. Фации, благоприятные для формирования нефтегазоносных отложений 2.6.1. Морские фации Отложения морей и океанов наиболее распрос хранены в природе Их отличительными осо- бенностями являются относительное постоянство их состава на обширных территориям обилие органических остатков животного происхождения, широкое распространение в разрезах хемоген- ных пород. На характер морских отложений влияют глубина бассейна седиментации, рельеф дна и прилегающей суши, степень изолированности бассейна от океана, климат. Фации прибрежных частей шельфа. Отложения этой фациальной зоны образуются на глубинах моря до 30 м Прибрежная часть шельфа максимально подвержена действию приливов и отливов и, располагаясь между уровнями наиболее высокого прилива и самого низкого отлива, имеет большую гидродинамическую актив- ность вод. В результате действия указанных факторов происходят постоянное взмучивание осад- ков и их аэрация. Рельеф дна прибрежной зоны расчленен и его аккумулятивные и эрозионные формы четко выражены. Благодаря обилию света, высокой степени аэрации для прибрежной зоны характерен расцвет органической жизни цппс НД 4 9
‘Часть 11. Осадочные формации Ширина побережья меняется от нескольких метров у скалистых берегов до нескольких ки- лометров у пологих В результате развития трансгрессий и регрессий, вследствие перемещения береговых линий во времени, площади, занимаемые отложениями прибрежной зоны, могут быть обширными Среди прибрежных отложений наиболее широко распространены песчаники различ- ной степени отсортированности с незначительной примесью глинистых частиц, окатанными зер- нами и характерной разнонаправленной косой слоистостью Полимиктовые песчаники образуются вблизи разрушающихся кристаллических пород. В результате неоднократного их переотложения возникают кварцевые пески Алевролитовые и глинистые отложения прибрежных фаций характеризуются плохой отсор- шрованностью, содержат песчаный материал в виде примеси и отдельных прослоев Среди карбонатных пород прибрежной и мелководной зон широко распространены органо- генные, органогенно-обломочные и обломочные разности, представляющие интерес с точки зре- ния развития пород-коллекторов Наибольший интерес среди аккумулятивных тел прибрежный фаций представляют бары - песчаные валы, выходящие гребнем на поверхность моря Образуются они за счет поперечного перемещения волнами обломочного материала со стороны моря к суше Реже встречаются баро- вые тела, возникшие в результате действия приливно-отливных течений. Близки к барам по строению аккумулятивные песчаные вала и гряды, расположенные под водой на разных глубинах Их высота составляет 6 - 8 м В пределах береговой зоны формируются пляжевые отложения Ископаемые пляжевые от- ложения образуют береговые валы, сложенные хорошо отсортированными песчаниками с разно- образными косослоистыми текстурами Наиболее характерна косая слоистость с углами наклона косых слойков и разделяющих их границ от единиц градусов до 15° Прибрежные фации из-за преобладания в осадке окислительной геохимической обстановки не представляют большого интереса как места возможного накопления и захоронения органиче- ского вещества, несмотря на исключительное богатство этой зоны органической жизнью Фации мелководных (неритовых) частей шельфа Обложения этой зоны образуююя на глубинах ог 30 до 100 м, 1де еще продолжает сохра- няйся значительная гидродинамическая активность вод, приводящая к взмучиванию осадков, пе- ремещению больших масс обломочного материала, размыву морского дна и активному поступле- нию к осадкам кислорода Мелководная зона густо населена разнообразным бентосом, высшими и одноклеточными водорослями, рифообразующими кораллами, губками Здесь формируются раз- личные типы терригенных, терригенно-карбонатных и хемогенных осадков Ширина шельфовой зоны при неоднократных перемещениях береговой линии может дости- гать нескольких сот километров. Выдержанные на больших площадях отложения представлены преимущественно мелко- и среднеобломочными песчаниками и алевролитами, реже - грубообломочными разностями, встре- чающимися лишь во внешней части этой зоны Отсортированность песчаников здесь хуже, чем в прибрежной зоне, но лучше, чем в руслах рек Глинистые породы, образовавшиеся на мелководье, распространены ограниченно, содержат значительную примесь обломочного материала Наряду с гидрослюдистыми и монтмориллонито- выми компонентами в ряде случаев в них обнаруживается примесь каолинита Карбонатные породы представлены известняками и доломитами как хемогенного, так и главным образом органогенного происхождения Широко развиты органогенно-обломочные, ри- фогенные и оолитовые известняки Для отложений мелкого моря наиболее характерна горизон- тальная и пологоволнистая слоистость Образованиями мелководных фаций, представляющими большой интерес для нефтяников, являются различные органогенные постройки, в первую очередь рифы Необходимыми условиями для рифообразования являются' теплый субтропический и гропи- ческий климат, небольшое количество терригенного материала, поступающего с суши, нали- чие твердого скального основания дна, осложненного поднятиями или уступами, нормальная или ЦППС НД 50
С4астъ IL Осадочные формации слабая соленость вод бассейна, активная гидродинамическая среда Процесс рифообразования возможен лишь на фоне устойчивых нисходящих тектонических движений Наиболее распро- странены рифы в геосинклинальных областях Фации умеренно-глубоководных (неритовых) частей шельфа Осадконакопление в пределах наиболее погруженной час1и шельфа происходит на i лубинах 100-200 м реже до 400 м Для этих глубин характерны слабая гидродинамическая активность вод, отсутствие смены условий осадконакопления на больших площадях, существенное обеднение ор- ганического мира Встречаются раковины фораминифер, радиолярий, диатомей, головоногих мол- люсков, а также губки, мшанки, одиночные кораллы, морские ежи и другие организмы В разрезах умеренно-глубоководных фаций широко распространены глины тонкоотмучен- ные, гидрослюдистого и монтмориллонитового состава, содержащие крайне незначительную при- месь песчаных частиц. Алевролиты встречаются лишь вблизи границы с мелководной зоной В зонах донных течений распространены песчаники Среди органогенных пород развиты лишь планктоногенные их разности - фораминиферовые известняки, диатомиты, опоки и т.д. Распространены породы биохемогенного происхождения - карбонатные, кремнистые и хемогенного - фосфорит-и глауконит-содержащие Текстуры умеренно-глубоководных отложений - четко выраженные горизонтальные тонкос- лоистые, иногда листоватые Умеренно-глубоководные фации являются областями развития региональных глинистых по- крышек высокого качества В этих частях морских бассейнов формируются мощные глинистые толщи, гидрослюдистые и монтмориллонитовые, содержащие крайне незначительную примесь песчаного материала и выдержанные на больших территориях Умеренно-глубоководные части морских бассейнов наиболее благоприятны для накопления в отложениях органического вещества Органический мир этой зоны представлен преимущественно планктоном, для захоронения которо- го имеются необходимые условия Глубоководные (батиальные и абиссальные) фации Глубоководные фации образуюхся на глубинах морского дна более 400 м Батиальная об- лай ь характеризуется слабой подвижностью водной толщи, отсутствием действия волн Осадоч- ный материал разносится морскими течениями и подводными мутьевыми потоками Путями пере- носа являются каньоны, рассекающие материковые склоны от шельфа до абиссальных глубин От- ложения мутьевых потоков встречаются на глубинах до 10 км На материковом склоне активно проявляются оползни Среди отложений батиальных областей преобладают тонкозернистые осадки По данным Ф Шепарда, в современных батиальных областях на долю глин в разрезе в среднем приходится 60 %, песков -25 %, гальки, гравия 10%, раковинного и оолитового материала 5% [50]. Песчаные осадки накапливаются у внешнего края шельфа При сильных волнениях песок и гравий переносятся на абиссальные глубины, главным образом по подводным каньонам Скорость осадконакопления на этих глубинах чрезвычайно низка, фациальные изменения незначительны, характерно развитие марганцевых конкреций, встречаются космическая пыль, аутигенные цеолиты Батиальные области благоприятны для формирования глинистых покрышек высокого каче- ства В верхней части батиальной области открытых морей и океанов в тонкозернистых осадках активно накапливается и захороняется преимущественно планктоногенный органический матери- ал цппс НД bl
Часть 11. Осадочные формации 2.6.3. Фации, переходные от континентальных к морским Фации лагун, лиманов и эстуариев Ла! у иные фации образую юя в мелководных час1ях морских бассейнов, отделенных от них песчаными косами, пересыпями или барами Фации лиманов возникают в затапливаемых морем расширенных устьевых частях рек, от- крытых или отделенных от моря песчаными косами Поэтому лагунные отложения подстилаются морскими, а отложения лиманов — континентальными аллювиальными образованиями Тип пере- крывающих отложений определяется трансгрессивным или регрессивным характером последую- щего развития территории На образование фаций лиманов не влияют приливно-отливные тече- ния Фации эстуариев накапливаются в удлиненных, воронкообразных заливах, приуроченных к устьям крупных рек и непосредственно соединенных с морем При образовании этих фаций ска- зывается действие абразии и приливно-отливных течений Выделение ископаемых фаций лиманов и эстуариев позволяет наметить положение древних речных систем, дельт, реконструировать характер береговой линии Гидродинамический режим осадконакопления в лагунах и лиманах, как правило, спокойный Поэтому здесь образуются мелкозернистые пески, тонкозернистые плохо отсортированные алев- ролиты и тонкослоистые глины Слоистость часто имеет сезонный характер Карбонатные породы представлены пелитоморфными известняками, ракушечниками, доломитами, эвапоритовые - ка- менной солью, гипсами, ангидритами, мирабилитом Среди терригенных отложений лагун и лиманов могут быть встречены коллекторы, как пра- вило, низкого и среднего качества Коллекторские свойства песчаников улучшаются по направле- нию к прибрежным частям морского бассейна В лагунах формируются регионально выдержанные эвапоритовые покрышки с высокими экранирующими свойствами Лагуны, характеризующиеся активным накоплением угленосных толщ паралического типа, следует рассматривать как террито- рии, благоприятные для формирования преимущественно газоматеринских отложений Фации дельт Дельтовые образования возникаю! в ус!ьевых чашях рек и в нриле!ающих к ним прибреж- ных зонах морских бассейнов или озер Поэтому в дельте выделяется надводная ее часть и под- водная, или авандельта Подводная часть дельты в ряде случаев расчленяется на предустьевое взморье (собственно авандельту), наклонную («свал глубин») и глубоководную части На формировании дельтовых отложений активно сказываются тектонический режим, коли- чество поступающего с суши обломочного материала и климат Дельты имеют разнообразную форму, в общем виде треугольную в плане, в виде птичьей лапы, лопастьевидную, веерную и т д Коллекторские свойства дельтовых отложений изменчивы площади и разрезу, что затрудня- ет их изучение В наземной части наиболее благоприятны для формирования коллекторов образо- вания русловых протоков, в подводной части - пляжевые отложения, песчаные косы и придельто- вые бары Резкая (радиальная изменчивость отложений способствует образованию в дельтах много- численных литологических ловушек как литологически ограниченных, так и экранированных Ли- тологическими экранами в основном локального распространения служат глинистые отложения дельт Условия для накопления нефтегазоматеринских отложений в дельтовых фациях следует оценивать как весьма благоприятные Именно здесь вследствие смешения вод различных солено- сти, температуры происходят массовая гибель планктона, накопление других органических остат- ков животного и растительного происхождения Захоронению больших масс органического веще- ства способствует высокая скорость осадконакопления ЦППС НД 52
‘Часть 11. Осадочные формации 2.6.3. Континентальные фации Элювиальные фации К элювиальным фациям относятся коры выветривания - остаточные образования, широко известные в ископаемом состоянии, начиная с докембрия Коры выветривания образуются в результате физическог о и химического выветривания гор- ных пород в период длительных континентальных перерывов в осадконакоплении Для них характерно отсутствие органических остатков и слоистости Мощности кор выве- ривания колеблются от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров Хорошо выраженные коры выветривания являются коллекторами с высокой пористостью, возникшей в результате выноса вещества, с низкой и средней проницаемостью. Считается, что коллекторские свойства улучшаются в нижних частях кор выветривания в зоне выщелачивания и в зоне дезинтеграции, где отложения представлены рыхлыми глинистыми обломочными, щебенча- тыми и трещиноватыми породами, сохранившими первоначальную структуру. Залежи в корах выветривания бывают приурочены либо к выветрелым трещиноватым эрози- онным останцам, либо, если кора смывается с наиболее приподнятых частей останца, к его пери- ферийным частям. В первом случае образуется залежь массивного типа, во втором — она имеет форму кольца с внутренним и внешним водонефтяным контактом (залежи на структурах с «лы- сым» сводом) Залежи обнаружены как в верхних, так и в нижних частях кор выветривания, в последних встречаются чаще. В отложениях кор выветривания скопления углеводородов могут быть лишь вторичными Аллювиальные фации Исследованиями ведущих седиментоло!ов установлено, что 99 % обломочных частиц, по- ступающих за год в моря на современном этапе, приносится реками [2, 12, 15, 24, 28, 29, 30, 31, 32; 50; 99, 100] В разрезах осадочных пород речные отложения слагают многие континентальные толщи На характере речных отложений активно сказываются влияние рельефа местности, тектонический и климатический режимы Среди отложений равнинных рек, чаще всего сохраняющихся в ископаемом состоянии, четко выделяются русловые, пойменные и старичные фации. Интерес в качестве потенциальных коллекторов представляют русловые фации. Это относительно грубозернистые отложения среди аллювиальных, в различной степени отсортированные. Отсортированность определяется не только гидродинамической активностью реки, но и составом размывающихся отложений Поперечное сечение речных русел имеет линзовидную форму с выпуклой нижней и плоской верхней поверх- ностями, часто асимметричную, отражающую разную крутизну речных берегов Залежи в руслах являются вторичными Как правило, нефтегазоматеринские толщи расположены в подстилающих отложениях Озерные и болотные фации Характер озерных отложений определяется размерами и глубиной озера, климатическими условиями и зависит также от формы озера, рельефа местности окружающей территории и состава размывающихся пород. В условиях гумидного климата образуются пресные, проточные озера, в которых происходит накопление терригенных пород. На месте озер при теплом, влажном климате и обилии раститель- ности часто формируются болота. Болота возникают также в речных долинах, в дельтах и лагунах [51] При аридном климате на континентах получают развитие бессточные озера с угнетенной ор- ганической жизнью. В таких озерах наряду с образованием терригенных пород идет соле- и кар- бонатонакопление цппс НД 53
‘Часть II. Осадочные формации Диагностическими признаками толщ, накопившихся в озерных условиях, являются 1) расположение между аллювиальными толщами или ограничение плоскостями эро- зионных несогласий, 2) большая степень выдержанности по сравнению с аллювиальными отложениями, 3) присутствие пресноводных организмов, развивавшихся в условиях «стресса» (резкая смена обстановки), что обусловило резкое изменение видов и количества организмов, 4) содержание минералов - солей континентального происхождения, кремнистых про- слоев, железных руд, 5) обеднение пресноводных карбонатных отложений по сравнению с морскими изото- пом! 3 С, 6) сходство по типу слоистости с морскими прибрежными отложениями и отличие от аллювиальных отложений, наличие варв, а также ряд других особенностей Озерные фации гумидного климата благоприятны для накопления органического вещества преимущественно сапропелевого типа Высокая биологическая продуктивность устанавливается для озер относительно неглубоких, хорошо прогреваемых Тонкозернистый состав отложений, небольшая гидродинамическая активность вод способствуют созданию восстановительной обста- новки в придонном слое, а относительно большие скорости осадконакопления - захоронению об- разующегося органического вещества В болотных фациях происходит накопление громадных масс органического вещества пре- имущественно гумусового типа Именно здесь возникают впоследствии каменные угли лимниче- ского типа. ЦППС НД 54
‘Часть Hi. фации и фациальный анализ ЧАСТЬ III ФАЦИИ И ФАЦИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ 3.1. История появления понятия «фация» История возникновения учения о фациях насчи1ыва&1 уже более 350 лет В 1666 г датский нагу- ралист Нильс (Николаус) Стено - врач-анатом по образованию оказался во Флоренции, где неожи- данно для себя увлекся геологическими прогулками, переросшими впоследствии в серьезные ис- следования. Изучая древние напластования Тосканы, он впервые употребил термин «фация», од- новременно с термином «седимент» для обозначения отдельных пачек слоев, содержащих остат- ки ископаемой фауны Н. Стено первым обнаружил несомненное сходство найденных древних остатков с современными видами животных и сделал вывод об условиях их проживания в далекие исторические эпохи В 1669 г вышла монография Н Стено, в которой оно описывал облик - «ли- цо» шести различных фаций Этот термин ученый соотносил с понятиями «эпоха» или «период», придавая ему стратиграфическую направленность В таком смысле этот термин не укоренился [ 1 ] Право приоритета в современном толковании термина фация принадлежит в геологической литературе швейцарскому геологу Аманцу Грессли (Grossly, 1838) В 1836 г 22-летний Грессли приводя в систему результаты своих наблюдений, и исследований гор Юра, находящихся на гра- нице Швейцарии и Франции, начал писать книгу «Геологические наблюдения Золотурнской Юры», в которой впервые развил представления о фациях На привычные категории геологиче- ских исследований А Грессли взглянул другими глазами и под другим углом зрения Рассматри- вая одновозрастные толщи осадочных пород, прослеживая каждый слой в горизонтальной плоско- сти, А. Грессли установил, что каждый индивидуальный комплекс пород указывает на определен- ные климатические и физико-химические условия формирования Такие индивидуальные ком- плексы породы получили название «фации» А Грессли также ввел в геологию понятие фациального анализа, в основе которого лежало сравнение отдельных видов отложений [ 1 ] ЦППС НД 55
Часть 111. фации и фациальный, анализ Вторая половина XIX - начало XX вв ознаменовалось триумфальным шествием идей, мето- дов и принципов Грессли - Прево в геологии всех стран. В России их поддерживали и развивали НА Головкинский (1869), А А Иностранцев (1872) и А Д Архангельский (1912) За прошедшие 350 лет понятие «фация» варьировалось в различных представлениях и имело отличительные особенности у каждого ученого Каждый из знаменитых геологов пытались ввести свое понятия для общего пользования, но единого достоверного определение этому термину так, и не принято по сей день В настоящее время понятие о фациях пользуется всеобщим признанием Учеными разных стран неоднократно предпринимались попытки ранжирования фаций и разработки их общей клас- сификации Но они так и не приобрели универсального и общепринятого значения В целом, все направления понятия «фация» так или иначе, касаются четырех категорий - вещества (осадочная порода), среды (условия образования), способ образования (генезис) и стра- тиграфической принадлежности (возраст), с разными весовыми акцентами Значительная часть исследователей считают, что фация - это горные породы (осадки), воз- никшие в определенной физико-географической обстановке и отличающиеся от состава и условий образования смежных одновозрастных пород Однако во всех случаях подчеркивается четкая взаимосвязь нескольких сторон’ 1) литологический состав породы (осадка) и соответствующие ей органические остатки, 2) физико-географическая обстановка седиментации, 3) геологический воз- раст - принадлежность фации определенному стратиграфическому горизонту, фации могут рас- сматриваться только в конкретных стратиграфических границах (В.Е Ханин, Л.Б Рухин, Н С.Шатский, Г П Леонов, Петтиджон, Клоос, Крумбейн, Рединг и др.). Большинство литологов иначе трактует понятие "фация", связывая его в первую очередь со сведениями об условиях образования пород В определениях А А Борисяка (1922), ЮА Жем- чужникова (1948), Г.Ф Крашенинникова (1960), Д.В.Наливкина (1955-1956), Н.И. Страхова (1948), В П. Маркевича (1957) подчеркивается единство, существующее между условиями обра- зования осадков (пород) и их вещественным составом В этом единстве заключается сущность по- нятия "фация", и именно такой смысл в него вкладывали А Грессли (1838,1841) и несколько поз- же Н А Головкинский (1869) В настоящем курсе, под фацией понимается «осадочное тело, представленное комплексом пород, сформировавшееся на опре- деленной территории, в определенное геологическое время и в определенных усло- виях и отличающееся от смежных осадочных образований составом и условиями седиментации» Согласно классической точке зрения, фация представляет собой реальное геологическое ie- ло, выделяемое внутри какого-либо горизонта путем прослеживания изменений его состава, и строения по простиранию При этом, фация не рассматривается, как категория чисто петрографи- ческая или как синоним горной породы Для фации важны детали литологии и палеонтологии, ко- торые отличают ее от других фаций и являются ее характерными признаками Изучение фаций рассматривается, как прием фациального анализа (начало исследования - выделение фаций, затем восстановление условий накопления данной фации, т е физико- географической среды, в пределах которой формировалась данная порода -те решение литоге- нетических вопросов) в конце исследования основной целью является выяснение закономерностей условий осадконакопления во времени и пространстве Таким образом, фация приобретает значение генетико-палеогеографической категории, от- сюда вытекает и принцип классификации фаций Грессли ( т е конкретные фации выделены по литолого-палеонтологическим критериям - карбонатные, глинистые, карбонатные, брахиоподо- вые), но группируются они по генетико-палеогеографическим признакам, т е по условиям накоп- ления и особенностям среды седиментации (субаэральные, морские, пресноводные и т п ) Исходя из рассмотрения генетических типов осадков в океанах, морях, реках и озерах уста- навливается определенная закономерность их распределения в зависимости от физико- географических условий - рельефа дна водоемов, подвижности и температуры воды, степени уда- ленности от континента, характера распределения различных организмов и других факторов ЦППС НД 56
“Сасшь 111. фации и фациальный анализ В одно и то же время в разных условиях формируются различные по генезису и составу ти- пы осадков. Так, например, в пределах области шельфа гумидных областей, при значительном по- ступлении осадочного материала с континента будут откладываться преимущественно терриген- ные осадки. В то же время в тропических зонах при незначительном поступлении терригенного материала в мелководной области шельфа развиваются коралловые рифы. Одновременно в абис- сальной части океана, удаленной от берега, могут накапливаться органогенные (планктогенные) и полигенные осадки [2; 3, 12]. Приведенные данные указывают, что существует тесная и многосторонняя связь осадкооб- разования со средой Следовательно, изучая осадок, его состав, закономерности площадного развития и включен- ную в него фауну, можно восстановить условия и время его образования, а это, в свою очередь, имеет большое значение для анализа древних отложений и восстановления палеогеографических обстановок их формирования в различные этапы геологического развития Фации ископаемые и современные, их отличия Понятие о фации применяется в геологии, как к ископаемым, так и к современным отложе- ниям Однако между современными и ископаемыми фациями есть существенная разница, о кото- рой не следует забывать. Современная фация - это комплекс осадков (или осадок), образовавшийся в определенных физико-географических условиях, отличных от условий образования соседних одновозрастных осадков Современные фации нельзя считать геологическими телами, поскольку они еще не перешли в иско- паемое состояние. В современных условиях можно объективно исследовать осадки и физико- географическую обстановку, в которой они образовались Таким образом, современная фация представляет собой участок земной поверхности, харак- теризующийся на всей площади относительной однородностью физико-географической обстанов- ки, близкими формами проявления экзогенных геологических процессов и более или менее одина- ковым составом населяющих его биоценозов, но отличающийся по этим признакам от других, внутренне однородных участков или фаций (в этом понимании фация приближена к понятию гео- графического ландшафта). Ископаемая фация - это объект исследования геолога, представляющий собой часть опре- деленного стратиграфического горизонта со специфическими литологическими и палеонтологиче- скими признаками. Главной задачей является - определение ископаемых фаций по комплексу при- знаков и подыскания их возможных современных аналогов. В ископаемых отложениях можно с той или иной подробностью объективно исследовать только признаки пород и сохранившиеся органические остатки Физико-географические условия не могут быть изучены непосредственно, так как они существовали тысячи и миллионы лет тому на- зад. Об обстановке можно судить лишь с той или иной степенью вероятности, исследуя генетиче- ские признаки, приобретенные отложениями в соответствующей обстановке На это и опирается ме- тод актуализма в геологии. Объяснить генезис большинства признаков древних пород можно на основании знания современных осадков и условий, в которых появились те или иные их признаки И чем полнее, чем лучше изучены современные осадки, их особенности и условия формирования, тем точнее можно объяснить аналогичные свойства древних пород. Отличия древних и современных фаций. Одно из важных отличий современных отло- жений от древних связано с тем, что современные осадки образуются в условиях, отличных от ус- ловий накопления древних осадочных толщ. При этом, чем к более древним отложениям мы об- ращаемся, тем заметнее становятся эти отличия. Существуют древние породы, образовавшиеся в условиях, которых нет на современной поверхности Земли (мощные толщи доломитов, железистые ЦППС НД 57
“Састъ 111. фации и фациальный анализ кварциты, яшмы). С ходом геологической истории можно проследить возрастание роли биогенных осадков и прогрессирующее вытеснение ими чисто химического осаждения Вероятно, что и средняя соленость морской воды с течением времени изменялась под влия- нием сноса, а также в результате вулканических процессов Окислительный потенциал (содержа- ние свободного, кислорода) водной среды меньше, чем сейчас, а содержание углекислого газа выше, т е геохимические условия в водоемах прошлого были иными, причем шло необратимое развитие этих условий [12; 13] В то же время в связи с периодичностью истории Земли, связанной с эпохами складчатости и го- рообразования, имела место повторяемость физико-географических обстановок в геологическом раз- витии лика Земли Еще одно отличие современных отложений от их ископаемых аналогов выявляется при сравнении занятых ими площадей Часто многие современные обстановки занимают гораздо мень- шую площадь на поверхности Земли, чем их ископаемые, аналоги в толщах Так, например, современные приморские торфяники вытягиваются относительно неширокими полосами вдоль морских берегов Ископаемые угольные пласты, образовавшиеся из подобных торфяников, в ряде случаев протягиваются на сотни километров в длину и ширину Такое увеличение площади, заня- той определенным генетическим типом отложении происходило благодаря миграции (перемеще- нию) - обстановок осадконакопления по поверхности Земли. Впервые на это обратил внимание Н А Головкинский [14; 15; 16] Следующее отличие современных отложений от ископаемых состоит в том, что они не за- кончили еще развития и не покрыты более поздними осадками Ископаемые породы перекрыты мощной толщей осадков более молодого возраста и их положение в разрезе довольно стабильно В отношении современных осадков можно только предполагать, когда закончится процесс их формирования Но перейдут ли они после этого в ископаемое состояние - тоже неизвестно, т к толщи могут быть размыты Поэтому та или иная мощность современных отложений не может служить основанием для достоверного суждения о мощностях, которые эти отложения приобретут, когда они перейдут в ископаемое состояние Лишь немногие отложения сохраняются в ископаемом состоянии Во многих обстановках седиментации такой возможности для их сохранения просто не существует Особенно актуальна эта проблема для тел, формирующихся в условиях мелководных или субаэральных обстановок седиментации. Вероятность захоронения какого-либо осадочного комплекса можно определить исходя из величины и частоты энергетических уровней обстановки седиментации или скоростями прогибания и осадконакопления [2] Наконец, еще одно отличие современных отложений состоит в том, что они обычно только в малой степени или даже совсем не затронуты процессами диагенеза При исследовании древних по- род почти всегда приходится иметь дело с образованиями, затронутыми диагенетическими и эпигенети- ческими (катагенетическими) процессами и обычно в тем большей степени, чем с более древними поро- дами мы имеем дело. Для правильного генетического истолкования древних отложений необходимо учитывать характер и степень их постседиментационных преобразований Наиболее распространенные определения понятия «фация» приводятся ниже Микрофация - это сумма всех палеонтологических и седиментологических показателей, которые могут быть установлены в шлифах, пленках и пришлифовках (формы микроорганизмов, цемент, строение породы и т.п) и подсчитаны Т.о «микрофация» отождествляется с понятием «структурно-генетический тип» породы Сейсмофации - крупномасштабные трехмерные сейсмические единицы (unit), устанавливае- мые на основании конфигурации, протяженности, амплитуды, частоты и пластовой скорости сейсми- ческих отражений Выразительная конфигурация отражений позволяет судить о характере напласто- ваний, о процессах осадконакопления и эрозии, о сингенетичных деформациях Сейсмические фации группируются в пакеты или сейсмокомплексы внутренне согласных отражающих границ, отделенные поверхностями несогласия или перерывов Обычно такие последовательности считаются многими гео- логами эквивалентными системам осадконакопления, включающим широкий спектр обстановок осад- конакопления и фаций в обычном смысле этого слова. Масштабы, с которыми имеет дело сейсмик, цппс нд 58
“facmb HL фации и фациальный анализ намного крупнее, чем те, с которыми работает седиментолог Размеры сейсмофаций несопоставимы с размерами и объемами фаций полевого геолога. Сейсмические последовательности (сейсмофации) яв- ляются аналогом эквивалентом формаций или групп [99] Электрометрические фации - комплексы свойств осадочных пород, выделяемые по каро- тажным данным (электрическим, акустическим, радиоактивным и др.). Геохимические фации - пласт или свита пластов, на всём протяжении обладающих одинако- вой геохимической характеристикой, возникшей в процессе образования пород. Термин "геохимическая фация" получил особенно широкое признание среди геологов-нефтяников, т.к указывает на геохими- ческие особенности среды осадконакопления и диагенеза, имеющих важное значение для накопления исходного для нефти органического вещества. Под современной геохимической фацией Л В Пустовалов предложил понимать часть зем- ной поверхности, которая на всем своем протяжении обладает одинаковыми физико-химическими и геохимическими условиями накопления и формирования осадочных горных пород. Под иско- паемыми геохимическими фациями понимается пласт или свита пластов, на всем своем протяже- нии обладающие одинаковой изначальной геохимической характеристикой. Л. В. Пустовалов вы- деляет среди геохимических фаций морские (сероводородная, сидеритовая, шамозитовая, глауко- нитовая и др.) и континентальные (латеритная, фации пустынь, континентальных растворов и др) [6]. Петрофизические фации - сумма петрофизических свойств породы, определенного литоло- гического состава Литофации - понятие введено в геологическую литературу американскими геологами (Ф Петтиджон, Л Слоос, У Крумбейн), которые объединяют особенности литологического состава пород определенного стратиграфического горизонта в определенном месте (например, песчаная, глинистая фации). Сюда же могут быть отнесены фации, выделяемые по минералам, структурам или текстурам пород. Это понятие особенно часто используется в работах по нефтяной геологии [99; 100]. Биофации - ископаемые биоценозы, восстановленные по сохранившимся остаткам организмов (например, коралловая, граптолитовая фации и т.д.), т.е. выделяют по составу остатков организмов 3.2. Назначение учения о фациях Выражение «учение о фациях» было введено И Вальтером в конце прошлого века По его мне- нию, генетическое содержание является главным в понимании фаций. Отсюда учение о фациях - это учение о генетических изменениях осадков и осадочных пород, о причинах и закономерностях таких из- менений. Основное назначение этого учения - помочь восстановлению физико-географической обстанов- ки прошлого, помочь в палеогеографических реконструкциях На основании изложенного выше следует вывод, что учение о фациях — это учение о про- странственных изменениях осадочных пород, вызванных различиями в условиях их образования. Та- ким образом, учение о фациях тесно примыкает к генетическому анализу осадочных пород и отчетли- вой границы между ними не существует. Выяснение пространственных соотношений между одновоз- растными отложениями разного состава и выяснение их смены в вертикальном направлении есть один из главных приемов генетического анализа. В современных условиях лучше всего видны генетические связи между характером осадков и условиями среды. Только в современных осадках можно достоверно выявить происхождение тех или иных видов слоистости, связь механического состава и степени сортировки отложений с динамически- ми условиями среды, геохимических особенностей осадков с химией вод и теми процессами, которые протекают в уже накопившемся осадке - в иле и т д Кроме того, в современных условиях, как на суше, так и на морском дне особенно ясно видны изменения, происходящие с осадками и заключен- ными в них организмами в связи с изменениями среды. На основании изучения современных осадков цппс нд 59
Часть III. фации и фациальный анализ лучше поддаются генетическому истолкованию наблюдаемые изменения ископаемых отложений на площади Уже Грессли обратил внимание на поразившее его сходство переходов, выявленных им в отложениях юрского возраста Швейцарии, с теми, какие имеют место на современном морском дне Для того, чтобы попять изменения древних пород на площади и в вертикальном направлении, не- обходимо изучать эти изменения в современных условиях Между условиями современной земной поверхности и древними обстановками есть принципи- альные отличия, поэтому при изучении фаций необходимо принимать во внимание специфические осо- бенности геологического прошлого для того, чтобы избежать ошибок при перенесении результатов на- блюдений над современными осадками на ископаемые Так, тектонический фактор, имеющий большое значение для физико-географической обстановки и осадконакопления, особенно ясно проявляется именно в ископаемом состоянии и обычно замаскирован в современных условиях Необратимость эво- люции и периодичность осадконакопления также приходится принимать во внимание Главное назначение учения о фациях - помогать палеогеографическим реконструкциям Делается это с помощью фациального анализа Суть фациального анализа заключается в выявлении в преде- лах стратиграфической единицы генетических комплексов отложений (фаций), в прослеживании их на площади и в выявлении перехода в другие одновозрастные образования. Фациальный анализ явля- ется частью общего генетического анализа осадочных толщ Выяснение по возможности детальной картины древней физико-географической обстановки и анализ истории ее развития во времени необходимы для решения многих вопросов, стоящих перед ис- торической геологией Не меньшее значение имеют эти исследования и для решения чисто практических задач, происхождение многих полезных ископаемых связано с осадочными породами Таковы все го- рючие ископаемые, многие руды железа, меди, марганца, все руды алюминия, фосфориты, россыпные месторождения, керамическое и стекольное сырье, большинство строительных материалов и др Выявление закономерностей распределения таких месторождений в земной коре, закономерно- стей локализации в них полезного компонента, а также изменений его качества в разных местах не- обходимо для более успешного направления поисков и разведочных работ 3.3. Фациальные признаки и основные принципы классификации фаций При выделении фаций и их классификации, прежде всего, устанавливается соотношение ме- жду типом среды осадко- и породообразования, ее физико-химическими условиями и проявле- ниями последних в породах Эти проявления закреплены в так называемых фациальных призна- ках, которые можно разделить на генетические и вещественные К первым относятся тип среды осадконакопления (субаэральная, супераквальная, субаквальная), ее динамика, химические пара- метры, характер органической жизни и растительности, температурные показатели и т д Вещественными фациальными признаками являются петрографический, минералогический, химический, изотопный состав минерального вещества (тип осадка или породы, структурно- текстурный облик, морфология контактов и формы залегания породы, видовой состав организмов и растений, характер их захоронения и сохранности и т.д.). Изучение вещественных фациальных признаков, закрепленных в литогенетических типах пород, является способом установления фаци- альных условий среды Это начальная стадия фациального анализа - частный фациальный анализ Определение фациальных условий и их сопряженность во времени и в пространстве являет- ся средством для установления типа фации, комплекса фаций в узком понимании и отвечает зада- чам общего фациального анализа, оно также имеет и палеогеографическое содержание При таком фациальном анализе современных осадков устанавливаются "живые" генетические признаки, т е в современной среде осадконакопления (ландшафте) можно увидеть и ее границы, и тип динамики и т д. При фациальном анализе пород древних разрезов их фациальная природа определяется, в первую очередь, через вещественные фациальные признаки. И при первом, и при втором подходе к фациальной характеристике, как пород, так и их парагенезов в первую очередь устанавливаются ЦППС нд 60
Часть Ill. фации и фациальный анализ те генетические признаки и фациальные условия, которые независимо от целей и задач изучения осадочных толщ являются ведущими Они и должны быть положены в основу классификаций фа- » ций. В связи с этим при выделении и классификации фаций главной проблемой является решение двух задач, к какой фациальной единице относится породный комплекс (общий фациальный ана- лиз) и какие сопряженные парагенезы фаций слагают его Такой комплексный подход к выявле- нию фациальной природы породных комплексов позволяет выделить "рабочие " принципы клас- сификации фаций, среди которых наиболее применяемыми являются: литолого-генетический, ми- нералого-геохимический, ландшафтный и динамический. 3.4. Основные терминологические понятия Как и в любой науке, литолого-фациальный и формационный анализы используют некий по- нятийный аппарат, чтобы практикующие геологи могли найти между собой понимание. В повседневной практической работе при проведении комплексных седиментологических исследований, в целях описания обнажений пород и керна разрезов скважин следует использовать определенную седиментологическую терминологию, разработанную в рамках литостратиграфиче- ских подразделений. Эта категория описательных литостратиграфических единиц характеризуется тем, что в основе их выделения заложен в качестве ведущего - литологический состав отложений с учетом закономерностей накопления осадка. Литостратиграфические единицы представляют со- бой комплексы отложений, имеющие реальное, физически выраженное ограничение в слоистых толщах, а их объемы остаются неизменными, независимо от возможного различия точек зрения на их геологический возраст [5]. Литостратиграфические подразделения свободного пользования При проведении литолого-фациальною анализа, включающего в себя описание горных по- род, обнажений, каменного материала широко используются термины, относящиеся к единицам «свободного пользования». Выделены на основе геометрических критериев, с учетом аспекта ли- тологической последовательности отложений, но без строгого уточнения границ толщи. Все тер- мины часто употребляемы, широко вошли в обиход, но не являются единственными и строго обя- зательными (рис. 3 1.). Слоек (Lamina) - наименьшая элементарная единица слоистой текстуры осадочных горных пород, выделяемая макроскопически при описании керна. Формируется слоек при многократной периодической «пульсации» процессов седиментации и неоднократно ритмически повторяется в разрезе. Мощность слойка изменяется от нескольких мм до нескольких см. Как элемент слоисто- сти, отделен снизу и сверху граничными поверхностями. Характеризуется сходным минеральным составом и едиными текстурными признаками, иногда отличается наличием градационной измен- чивости в его профиле. Не имеет макроскопической внутренней слоистости. Слойки могут обра- зовывать сходные «группы», «серии», «пачки». Серия слойков (Lamina set) - состоит из группы соседствующих друг с другом слойков, расположенных в определенном геометрическом порядке и ограниченных друг от друга поверхно- стями раздела Серия слойков образует преимущественно осадочную текстуру. Нижняя граничная поверхность серий является поверхностью ее аккумуляции. Верхняя поверхность серии чаще все- го имеет эрозионный характер, нередко в результате нескольких фаз эрозии, когда происходит срезание той или иной части серии ЦППС НД 61
“Састъ III. фации и фациальный анализ Рис. 3.1. Условное выделение слойков: 1 - серия слойков, 2 - слоек, 3 - пласт, 4 - прослой, пропласток, 1,5- сложные серии, 6 - граничные поверхности серий Пачка слойков (Lamina Package) хруппировка слойков с О1че1ливо выраженной 1ен- денцией к постоянному изменению от слойка к слойку внутри группы слойков т резким измене- нием их на границе двух групп Как правило, для всех пачек одного конкретного слоя будет ха- рактерной одинаковая закономерность изменения слойков. Внутри слоя пачки могут неоднократно повторяться. Наиболее типично такие группировки пачек существуют для горизонтальной слои- стости Пачки слойков отражают ритмичность строения осадочной толщи Сложные серии слойкой (Coset)- диагональные слойки, сгруппированные и состоящие из двух или большего числа залегающих друг над другом серий, представляющих один и тот же тип диагональной слоистости мелкого масштаба и имеющих много общих свойств Внутренняя серия слойков (Intraset) - сравнительно тонкая серия, выделяемая в преде- лах мощной серии диагональных слойков, состоящая из мелких слойков, наклоненных в противо- положном направлении. Являются результатом спорадического осаждения из приливных течений с направлением, противоположным доминирующему направлению Обособленная серия слойков (Solitary set) - серия слойков, представленная в последова- тельности в единственном числе и отличающаяся от лежащих ниже и выше серий Слой (Layer) - основной текстурный элемент осадочной толщи пород, сложенный более или менее однородным литологическим материалом и отличающийся от смежных образований четко выраженными плоскостями наслоения В названиях слоев, как правило, присутствуют гео- графические названия (например варшаутские слои палеогена Поволжья) Слои протягиваются на значительные расстояния и имеют мощности во много раз меньшие, чем их протяженность Слои имеют свойство ритмически повторяться, но при этом каждый слой характеризуется своей собст- венной внутренней слоистостью, выраженной разнообразным сочетанием слойков или могут со- держать прослои породы, другого литологического состава. По времени формирования слои нака- пливаются в течение длительного геологического времени (годы, тысячелетия) Их появление обусловлено какими-либо изменениями в условиях седиментации, происходящими в региональ- ном плане. При выделении слоев существует значительная доля условности. Сложность и много- образие проявлений природных условий обуславливают разные сочетания литогенетических ти- пов пород Существенным признаком при выделении слоев является изменение состава осадочно- го материала, слагающего слой цппс нд 62
“/астъ 111. фации и фациальный анализ Пласт (Bed) - термин, обозначающий практически однородное по литологическому составу маломощное геологическое тело, имеющее ряд характерных признаков и ограниченное от выше и ниже залегающих отложений четкими граничащими поверхностями. Это понятие равносильно термину «слой» Отличается более четкими граничащими поверхностями, обусловленными рез- кими региональными изменения фациального плана, влекущими быстрое изменения литологии пород. Пачка (Member) - относительно небольшая по мощности часть свиты, отражающая харак- терные особенности части разреза свиты и имеющая ряд характерных признаков, позволяющих легко узнавать ее в разрезе скважин. Может быть распространена в пределах всей площади разви- тия свиты, может занимать только ее часть. Может состоять из пластов, либо прослоев или слоев разного состава Наименование пачки проводят произвольно* ❖ либо индексируют цифрами (2-я пачка березовской свиты), ❖ или буквами (пачка МУ верхневасюганской подсвиты); ❖ или называют по характерным литологическим особенностям (несчано-алевриговая пачка урманской свиты); ❖ или по положению в разрезе (средняя глинисто-аргиллитовая пачка) Толща - ассоциация геологических образований, характеризующаяся общностью входящих в нее пород. Переслаивание - термин, употребляемый для обозначения достаточно частого и более или менее равномерного чередования слоев, относительно небольшой мощности При этом понятия «тонкое», «частое», «редкое», «равномерное» или «неравномерное» являются условными Этот термин употребляют при проведении региональных работ и описании крупных единиц разреза, при описании мелкомасштабных седиментологических единиц (слойков, пропластков и т.п ) По- этому следует указывать масштаб переслаивания, и какие единицы переслаиваются в разрезе [29]. Схема соотношения описанных подразделений в осадочной толще приведена на рис. 3.2, а сопос- тавление этих терминов - в таблице 3 1 Табл. 3.1. Название слоистых текстур c.iuh, пласта и осадочной толщи (поЛ.Н. Ботвинкиной, 1965) Внутри одного слоя Внутри пласта сложного строе- ния Внутри осадоч- ной толщи Название внутрен- ней слоистой тек- стуры Слоистость поро- ды Слоистость, рит- мичность Слоистость, Напластование, Ритмичность, Цикличность Название слоевых единиц Слоек, пара слой- ков, лента, пачка слоев, серия слой- ков, группа серий Слой; ритм (может быть частью пласт а или равен пласту, а сам состоять из слоев) Слои, Пласты, Ритмы, Циклы ЦППС НД 63
“Гость III. фации и фациальный анализ Термины неудачные и не рекомендуемые к употреблению Слоеватость - недоразвитая слоистость, термин предложен Вассоевичем Н Б для обозначения недоразвитой слоистости, выраженной однородной горизонтальной или наклонной ориентировкой уплощенных компонентов породы, Чр Гиероглифы (текстуры поверхностей напластования), Cf Гипоглифы (знаки внедрения на подошве слоя), Ксинмоглифы (знаки волочения), Сй Проглифы (знаки слепки - негативные отпечатки), Ф Реоглифы (формы деформации осадка), Тафоглифы (отпечатки, оставленные труппами животных); Ф Теггоглифы (знаки внедрения), & Экзоглифы (знаки течения, знаки ряби), Сй Эндоглифы (текстуры внутри слоя - сверление и т п). СЛОЕВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ОСАДОЧНАЯ ТОЛЩА Рис 3 2 Схема соотношения и соподчинения различных элементов слои- стой структуры осадочной толщи (по Л Н Ботвинкиной, 1965 г ) Выделение слоев и их границ Выделение слоев в осадочном разрезе является вопросом сложным и часто спорным, благо- даря сложности и многообразию природных явлений. В зависимости от поставленных задач ис- следования существуют разные подходы к разграничению Если изучаются конкреции - то слой их содержащий будет выделен в качестве самостоятельной единицы Если идет описание разреза - то будет выделен прослой, песчаной породе, содержащий включения конкреций Границы, раз- деляющие слой могут быть резкими, отчетливыми, могут совсем отсутствовать При этом переход одного слоя породы в другой будет плавным, постепенным (фототабл 3 1 ). ЦППС НД 64
Фототаблица 3 1 СЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ КОНТАКТЫ В ОБНАЖЕНИЯХ а) резкий эрозионный врез дельтового ка- нала; б) древние продельтовые отложения р. Миссисипи - четко выраженная ундули- рующая граница; в) резкие контакты в флювиалъном комплексе, характеризую- щие ослабевающую силу потока; г) мелко- галечниковый конгломерат в основании дельтового комплекса - границы посте- пенные, нечетко выраженные; д) мало- мощные серии с четкими серийными шва- ми в комплексе флювиогляциальных от- ложений.
“бастъ III. фации и фациальный анализ Причины возникновения слоев включают в себя работу многих факторов внешних и внут- ренних 1) сортировка осадка при его осаждении из механической взвеси, 2) выпадение кристаллов из химических растворов, 3) влияние силы тяжести на осадок, обуславливающее сортировку по размеру частиц и упа- ковку осадка в зависимости от гидродинамики потока; 4) биологические факторы, включающие послойное разложение органики, скопления орга- нических остатков, рост живых организмов и растений, 5) перераспределение и изменение составных компонентов осадка на стадии диагенеза, 6) пульсационная подача в осадок иного материала (рис 3 3.) Все перечисленные факторы действуют в различных фациальных и климатических зонах и создают огромное многообразие слоистых текстур [29]. Рис 3 3 Схема зависи- мости текстур от ме- ханизма их образования (по Л Н Ботвинкиной, 1965 г) I - факторы слоеобразо- вания, II - механизм слоеобра- зования, III - результат При макроописании керна учитываю! следующие генетические признаки > Морфология изучаемого геологического тела, его протяженность по ла!ерали, мощность, характер напластований Внешняя видимая форма осадочного тела (линзообразная, шнурковая и т п), размеры Соотношение с другими единицами пород (согласное или несогласное). Тип несогласия, происхождение, характеристи- ка поверхности раздела (эрозионная, градационная), характер и состав подстилаю- щих и покрывающих отложений (при описании геологического обнажения) > Цвет осадочной единицы в целом, цвет сырой или сухой породы, в тени, на солнце, окраска первичная (сингенная) или приобретенная за счет осадков области сноса > Определение литотипов пород, слагающих природный резервуар Название по- роды, определяемое в поле по преобладанию в ней того или иного материала (пес- чаник, аргиллит, алевролит и.т.д ) > Первичная структура и вещественный состав пород - величина и форма со- ставных частиц и количественное соотношение частиц разного размера ЦППС НД 66
Часть 111. фации и фациальный анализ > Особенности пластовых поверхностей и контактов внутри осадочного тела, наличие межслоевых перерывов, характер взаимоотношения архитектурных эле- ментов тела по простиранию > Положение и направление поверхностей напластования (горизонтальное, наклонное), соотношение друг с другом: параллельные, наклонные, пересекающие- ся, вытянутые и.т.п. > Знаки на поверхности напластования (трещины усыхания, следы ползания, от- печатки дождевых капель, отпечатки ног, растений и.т.п., масштабность каждого явления). > Текстура - главные особенности внешнего вида пород, отмеченные глазом (пласт грубозернистый, серовато-зеленого цвета, неяснослоистый, массивный и.т.д.), > Степень однородности в разрезе (переслаивание различных типов осадка - песча- ников с глинистыми прослоями, однообразный и.т.п.); > Мощности слоя и элементы его залегания, > Характеристика окраски слоя, пласта, пачки и ее изменений по мощности слоя, пласта; по его простиранию, > Характеристика зернистости и сортировки материала', > Характеристика минерального состава и его изменений; > Детальная текстурная характеристика пород, описывающая общий характер из- менения слоистости, степень постоянства слоевых элементов, типы и виды слоисто- сти. Указание наличия знаков палеотечений, текстур биогенного типа, характерных органических остатков, их видовой и родовой состав; неотъемлемой процедурой яв- ляется зарисовка типов слоистости с указанием масштаба и замера наклонов, косых слойков и слоев. > Остатки древних организмов - при наличии которых необходимо отмечать вид и род, относительное количество по отношению друг к другу и к неорганическим частям породы, размер остатков, их состояние {целые, битые, растворенные частично, с по- вреждениями)', ориентация в отношении напластования; образ жизни(пресноводные, солоноватоводные, опресненные, нормально-морские). > Диагенетические изменения - описание явлений, связанных с вторичными преобра- зованиями пород обнажения (характеристика изменений внешнего вида пород при выветривании; наличие конкреций, минеральных новообразований и стяжений) 5.5. Классификация фаций Во всех многочисленных классификациях, существующих на сегодняшний день, понятие «фация» используется в различных смыслах: 1) как описательный термин, для обозначения поро- ды - «фация песчаника»; 2) в генетическом значении для продуктов предполагаемого процесса формирования породы - «турбидитная фация»; 3) для характеристики предполагаемой обстанов- ки осадконакопления, в которой отлагался осадок (будущая порода) - «мелководноморские фа- ции». Многие исследователи считают вполне допустимой трактовку этого термина, если точно определять какой смысл вкладывается в понятие фации [37; 99; 100]. ЦППС нд 67
Часть Ill. фации и фациальный анализ Фациальные ассоциации {Facial Associated) - группы фаций, встречающиеся вместе и считающиеся генетически или по условиям седиментации связанными между собой Ассоциация дает дополнительные признаки, облегчающие интерпретацию обстановок седиментации [37]. Создание систематической классификации фаций невозможно без создания классификаций обстановок осадконакопления Под средой седиментации {седиментационной обстановкой - Environment) понима- ют область осадконакопления, охватывающую часть земной поверхности и все, связанные с ней физические, химические и биологические условия, от которых зависят седиментационные процессы и отложения, накопленные в результате действия этих процессов. Седиментационные обстановки подразделяются в зависимости от аспекта исследований и от выбора критериев В качестве наиболее общего критерия классификации седиментационных обстановок при- нимается понимаемое в широком смысле пространство аккумуляции На этом основании выде- ляют группы морских и континентальных обстановок В зоне совместного влияние моря и мате- рика в зонах побережья выделяют переходную группу обстановок, обладающих специфическими чертами. Более детальное подразделение внутри этих групп проводится на основе разнородных критериев Одни обстановки выделяют в зависимости от доминирующих в них процессов, другие, - опираясь на физиографическую ситуацию пространства аккумуляции, а третьи - в зависимости от комплекса накапливающихся осадков Список отдельных обстановок на различных уровнях классификации в отдельных работах весьма велик С общей точки зрения, можно выделить немногим более десяти явно индивидуализирован- ных обстановок, включающих в свою очередь большинство остальных К этим обстановкам от- носятся* континентальные обстановки (речные, эоловые, ледниковые, озерные, болот- ные, склоновые); морские обстановки (сублиторальные, гемипелагические, пелагические), переходные обстановки (дельтовые, пляжевые, приливно-отливных равнин и эстуари- ев, песчаных баров и лагун). Отнесение некоторых обстановок к одной из главных групп производится не вполне по- следовательно, например, дельтовая обстановка может быть на берегах морей и озер, границы ледниковой обстановки могут выходить за пространство континента, причем ледниковые отло- жения могут накапливаться и на дне моря Поэтому при литолого-фациальном анализе осадочных толщи следует помнить несколько постулатов, сформулированных Г. Э. Рейнеком и И.Б. Сингхом [12]: I На земном шаре существует ограниченное количество обстановок осадконакоп- ления, характеризующихся определенными фациальными параметрами Все они имеют либо резкие, либо постепенные переходы друг в друга 2 Все обстановки характеризуются определенным набором фаций и литогенетиче- ских типов, их слагающих 3 Число осадочных фаций, закономерно повторяющихся в пространстве - ограни- чено 4 В разных природных условиях не существует две, абсолютно идентичные фации 5 Для древних осадочных фаций всегда можно найти приближенные к ним совре- менные аналоги и построить идеализированную модель 6 В природе не существуют все без исключения современные аналоги древних фа- ций 7 Не всегда возможно выделить древние аналоги для современных фациальных ком- плексов 8 Любая древняя обстановка является в своем роде уникальной и в настоящее вре- мя многие из них прекратили свое существование или проявляются в других мас- штабах 9 Реконструкции палеоландшафтов эпох не поддаются математизации, так как включают большую долю гипотетического домысливания Корректный резуль- тат будет зависеть от уровня понимания современных осадочных процессов, ЦППС НД 68
Часть 111. фации и фациальный анализ знания фундаментальных седиментологических концепций и наличия практиче- ских навыков работы с каменным материалом (керном) 10 В природе никогда нельзя увидеть и достичь стопроцентного совпадения с по- строенными схемами и седиментологическими моделями, но при этом недопус- тимо, «чтобы модель настолько контролировала наши представления, что за- ставляла бы нас игнорировать геологические факты» (Рейнек Г -Э , Сингх И Б, 1981) Главные трудности создания единой классификации фаций: 1. Многозначность исходных признаков; 2. Неразрешимые несогласия в терминологии, путаница в терминах, их разно- чтения Ниже приводятся некоторые классификации, получившие наибольшее распространение в 1 еологической литературе В табл 3 2 приведены сведения о существующих классификационных разработках 3.5.1. Классификация фаций Л.Б. Рухина (1953 г.) Под фацией понимает « закономерный комплекс литологических и палеонтологических особенностей осадка, характеризующих условия отложения фации и являющихся веществен- ным выражением условий формирования осадка» [9] Считает, что фации объединяются в макрофации (Пример, речные макрофации состоят из русловых, пойменных, старичных и др фаций, но в целом они представляют один генетический тип -речную макрофацию, обособленную от других отложений) В предложенной классификации выделяет три группы фаций и дает их общую очень крат- кую характеристику морским, лагунным и континентальным группам фаций, без их дробного деления на соподчиненные типы. Не дает четкого определения и разницы между фацией и мак- рофацией 1. МОРСКАЯ ГРУППА ФАЦИЙ - По глубине образования: - прибрежные макрофации - мелководные макрофации (70 100 м) - умеренно-глубоководные макрофации (ниже 100 м) - глубоководные макрофации (от 500 до 2000 и 3000 м) - весьма глубоководные макрофации (ниже 3000 м) 2. ЛАГУННЫЕ ФАЦИИ - Макрофации опресненных бассейнов - Макрофации засолоненных бассейнов - Макрофации дельт - Макрофации эстуариев и лиманов 3. КОНТИНЕНТАЛЬНЫЕ ФАЦИИ - Элювиальные макрофации - Делювиальные и коллювиальные макрофации - Пролювиальные макрофации - Речные макрофации - Пресноводно-озерные макрофации - Болотные макрофации - Пустынные макрофации - Ледниковые макрофации цппс НД 69
‘Часть III. фации и фациальный анализ 3.5.2. Классификация фаций Д.В. Наливкина (1956 г.) В 1956 г Д В Наливкин говорит о необходимости создания систематической классификации фаций, приводя аналогию с систематической классификацией органического мира, где выделяют- ся роды - семейства - классы - типы - царства В качестве категорий и понятий для геологии предлагает выделять в качестве первой категории - фацию, в качестве второй - сервию, в качест- ве третьей категории - нимию, в качестве четвертой - формацию Сервия - в переводе означает «букет», нимия - сверхмерная Под сервией Д.А Наливкин предлагает понимать комплекс фаций, постоянно переходящих друг в друга и образующих единое географическое явление (пример озеро, пляж, лагуна и т п ) Под нимией понимает комплекс сервий, постепенно переходящих друг в друга и образующих крупные географические области (пример угленосная толща Донецкого бассейна) Формация - это комплекс нимий, крупнейшая составная часть земной поверхности По Наливкину Д.В совре- менная фация отражает свое состояние в момент становления Формация море Нимии Открытый шельф Обособленный шельф Лагунная область Материковое море Внутреннее море Архипелаг Рифовая область Батиальная область Абиссальная область Формация море Нимия открытый шельф Сервии Равнинный берег Гористый берег Подводная долина Подводная возвышенность Открытый пролив Остров Область ледниково-морских и ледово-морских отложений Область эолово-морских отложений Область псевдоабиссальных отложений Нимия лагунная область Сервии Лагуна Лиман Самосадочная лагуна и береговое озеро Береговой такыр Торфяная лагуна и береговое озеро Феррисиаллитовая лагуна и береговое озеро Пересыпь или коса Формация материк Нимии Дельта Прибрежная равнина Пустыня Горное подножие Горный хребет Долосклон Формация море Нимия обособленный шельф Сервии Бухта Губа Ватт Мангровая заросль Иловая впадина Застойный бассейн цппс нд 70
Часть 111. фации и фациальный анализ 3.5.3. Классификация фации Э. Хэллема (1983 г.) Предложенная классификация базируется на существовании различных условий осадкона- ? копления, представленных различными фациями Даны основные понятия и положения учения о фациях, рассматриваются фации, фациальные обстановки и их интерпретация, даются основы фациального анализа; рассматривает характери- * стику древних эпиконтинентальных морей, условия формирования в них горных пород Считает термины «фация» и «литофация» - синонимами, т к. они содержат ископаемые ор- ганические остатки, составляющие часть породы УСЛОВИЯ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ И ФАЦИИ КОНТИНЕНТОВ И ПРИБРЕЖНЫХ РАЙОНОВ МОРЕЙ АЛЛЮВИАЛЬНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ (к аллювиальным отложениям автор относит материал, который в русской литературе называется пролювием, делювием и т д ) 1. Аллювиальные конусы выноса по Коллинсону: - пролювиальные шлейфы или сросшиеся конусы выноса / Bajadas / - отложения обломочных (грязекаменных) потоков /Debris flow deposits! - отложения плоскостного смыва / Sheet flood deposits/ - русловые отложения / Stream channel deposits/ - ситовые отложения /Sieve deposits/ 2. Эоловые отложения: - эоловые песчаные моря - аллювиальные конусы выноса - пересыхающие водотоки - плайя - себхи - пересыхающие солончаковые озера 3. Озерные отложения 4. Ледниковые отложения 5. Отложения дельт - дельты конструктивные - дельты деструктивные - осадки дельтовой равнины, - осадки фронтальной зоны делыы, 6. Отложения береговых равнин - пляжевые верхний тыловой пляж, нижний или передний пляж, предфронтальная юна, - песчаные гряды - шеньеры - лагунные, - приливно-отливной отмели, УСЛОВИЯ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ И ФАЦИИ ОТКРЫТОГО МОРЯ МЕЛКОВОДНЫЕ МОРСКИЕ РЕЖИМЫ 1. Нормальные прибрежные и настоящие морские районы кремнисто-обломочно! о осадконакопления Приливно-отливные шельфы: - песчаные волны и песчаные гряды, ЦППС НД 71
Часть Ш. фации и фациальный анализ Штормовые шельфы: - покровные песчаники, - береговые барьеры, Карбонатные платформы: Рифы: - береговые - окаймляющие рифы, - кольцевые рифы (атоллы); - барьерные рифы; - изолированные (лоскутные) рифы /Parch reejs/, Застойные бассейны РЕЖИМЫ ГЛУБОКИХ МОРЕЙ Пелагические отложения Глубоководные турбидиты - турбидитные потоки высокой wioihocih, - турбидитные потоки низкой плотности, - турбидитные конусы выноса - проксимальная часть, - дистальная часть 3.5.4. Классификация фаций Б.К. Про шля нова и В.Г. Кузнецова (1991 г.) Ав горы понимают под фацией «физико-географические условия определенного времени, от- шчные от условий того же времени в соседних, смежных районах, которые (условия) находят свое выражение в характере осадков и пород или первичном отсутствии отложений» [38] Дают описание фаций по группам Континентальные фации - элювиальные фации - склоновые фации (коллювиально-делювиальные, пролювиальные) - аллювиальные фации (пойменные, старичные, русловые) - лимнические фации - ледниковые фации - эоловые пустынные фации Морские и океанические фации Приконтинентальные фации - фации континентальных окраин пассивно! о типа - фации активных континентальных окраин Пелагические фации Фации морских водоемов аномальной солености Фации переходные от континентальных к морским - прибрежно-морские фации - лагунные и лиманные фации - дельтовые фации ЦНПС НД
Часть III. фации и фациальный анализ Табл. 3.2. Краткий обзор классификации фаций Год Авторы 1932 г. У.Х. Твенхофел Классификация обстановок се- диментации Классификация основана на делении обстано- вок на три главные отдела: континентальный, морские и смешанные континентальные и мор- ские, так как по береговой линии эти области соприкасаются и в результате получается пло- щадь, имеющая характер обеих. Континен- тальные обстановки подразделяются на том основании, произведены они водой или нет Для морских обстановок главным фактором является глубина воды. Смешанные континен- тальные и морские обстановки подразделены на физиографической основе. Все обстановки и субобстановки могут переходить друг в друга Дано общее описание выделенных обстановок седиментации. Не приводит более дробного деления. 1932 г. В. А. Обручев Классификация континенталь- ных фаций На суше автор выделил генетически связанные группы фаций: субаэральная (вулканические, эоловые, осыпей, элювиальные, делювиаль- ные), ледниковая (моренные, флювиогляци- альные, зандровые, озовые, фирновые); аллю- виальная (пролювиальные, речные, источни- ков, угольные); озерная (торфяные, пресно- водные, солоноводные, угольные). 1940 г. Л.В. Пустовалов Классификация отдельных об- становок и фаций Каждая область осадконакопления характери- зуется сочетанием ряда условий седиментации и имеет свои характерные черты , которые так или иначе запечатлеваются в осадочной горной породе. Дает короткий обзор самых главнейших, ос- новных черт осадконакопления для отдельных, главнейших фаций. Цель: осветить только ус- ловия седиментации, не характеризуя фации “1948 г; Н.И. Николаев Классификация фаций Ввел понятие субтеррально-аквальных отло- жений (фаций). 1948,1966 Шанцер Е.В. Сгруппировал фации по парагенетическим от- гг. Классификация генетических типов континентальных оса- дочных образований ношениям. генетические типы в генетические группы; последние - в генетические ряды Уточнил свою классификацию в 1966 г., где субординированные отношения фаций (гене- тических типов) с более крупными сообщест- вами - группами и рядами. "19537. Рухин Л.Б. Классификация фаций Под фацией понимает закономерный комплекс литологических и палеонтологических особен- ностей осадка, характеризующих условия его отложения. Фации являются вещественным выражением условий формирования осадка В классификации дает общую характеристику морским, лагунным и континентальным груп- цппс нд 73
Часть III. фации и фациальный анализ пам фаций, без их дробного деления на сопод- чиненные типы 1956 г. Д.В. Наливкин Классификация фаций Систематической классификации фаций, при- водя аналогию с систематической классифика- цией органического мира, где выделяются ро- ды - семейства - классы - типы - царства В качестве категорий и понятий для геологии предлагает выделять в качестве первой кате- гории - фацию, в качестве второй - сервию, в качестве третьей категории - нимию, в качест- ве четвертой - формацию Сервия - в переводе означает «букет», нимия - сверхмерная Под сервией Д А Наливкин предлагает пони- мать комплекс фаций, постоянно переходящих друг в друга и образующих единое географи- ческое явление (пример: озеро, пляж, лагуна и т.п) Под нимией понимает комплекс сервий, по- степенно переходящих друг в друга и обра- зующих крупные географические области (пример угленосная толща Донецкого бассей- на) Формация - это комплекс нимий, крупнейшая составная часть земной поверхности 1972 г. Кросби, Crosby E.J. Сводная классификация обста- новок седиментации В данном обзоре Кросби приводит новый ва- риант классификации, заимствованный у Ше- парда и Мак-Ки. В нем присутствуют множе- ство второстепенных обстановок, которые бы- ли выделены в период изучения современных осадков в течение 60, 70-х гг Эту классифи- кацию Кросби дополнил морскими осадочны- ми образованиями Которые классифицировал по параметрам глубины, циркуляции воды и энергетического уровня Эти параметры и оп- ределили границы ряда обстановок осадкона- копления В данной таблице включены лишь те обстановки, которые можно уверенно диагно- стировать в древних породах. В схеме Кросби выделяет 3 главные группы континентальную, переходную прибрежную и морскую. Среди континентальных не выделены относительно редкие ледниковые и пещерные Исключены и болотистые отложения Которые могут рас- сматриваться, как подтипы речных, прибреж- ных и морских обстановок Прибрежные об- становки разделены на линейные прибрежные бары и отложения лопастных дельт 1974 г. М.В. Корж Краткая классификация обста- новок и фаций Западной Сибири Рассмотрены отдельные фациальные комплек- сы Западной Сибири, дана их краткая характе- ристика цппс нд 74
Щастъ III. фации и фациальный анализ 1978 г. Роберт Берг (Robert R. Berg) Классификация обстановок осадконакопления Рассматривает динамические среды седимен- тации Дает характеристику основным группам фаций 1978,1986, 1990 гг. Рединг X. Классификация обстановок осадконакопления и фаций Создал первую обобщающую монографиче- I скую сводку по обстановкам осадконакопления | и фациям. Обобщен огромный фактический материал за период 25 лет исследований (1970 -1990 гг. - по главным обстановкам седимен- тации, фациям и литотипам пород «Фация - это тело горной породы со специфи- ческими особенностями» В зависимости от разных особенностей выделяют биофации - выделяют по составу остатков организмов; сейсмофации - по конфигурации, по протя- женности, амплитуде, частоте отражений, пла- стовым сейсмическим скоростям в сочетании с формой тел Электрофации - по каротажным свойствам породы (электрическим, акустиче- ским, радиоактивным и др свойствам); лито- фации - выделяют по физическим и химиче- ским характеристикам породы Автор считает, что расширение понятия «фация» вполне допустимо и правомерно, т.к. оно основано на наблюдаемых характеристи- ках породы, имеющих четкие различия в определенной г.п. 1981 г. Рейнек Г.-Э., Сингх И.Б. Классификация обстановок тер- ригенного осадконакопления Наиболее полная сводка на начало 80-х гг. по обстановкам седиментации и их продуктам Рассмотрены фациальные комплексы и их со- четания. Приведены примеры по современным системам седиментации; дано их сопоставле- ние с древними аналогами 1984 г. Р.К. Селли Классификация фаций Рассматривает обобщенную классификацию обстановок седиментации, принятую в англоя- зычной геологической литературе. 1984 г. В.С. Муромцев Краткая классификация наибо- лее распространенных фаций континентальной, прибрежно- морской, дельтовой обстановок осадконакопления Разработал диагностику описанных фаций по каротажным данным. В основе каменный ма- териал по юрским продуктивным отложениям в районе Жетыбай-Узеньской тектонической ступени Мангышлака; валанжинским осадкам нижнего мела центрального Приобья, нижне- каменоугольные отложения бобриковского горизонта визейского яруса Нижнего и Среднего Поволжья 1985 г. Бакиров А.А., Мальцева А.К. Классификация фаций Авторы основываются на определении, данном Грессли, Крашенинниковым и Рухиным. В по- собии не звучит слово классификация, идет описание обстановок и фации в соответствие со схемой. Дана очень краткая характеристика всей группы в целом. 1996 г. А.В. Ежова, О.С. Чернова, Н.М. Недоливко Классификация литогенстиче- Классификация разработана на момент состав- ления Атласа литогенетических типов и пород юрских отложений Томской области. Учтены цппс нд
Часть III. фации и фациальный анализ ских типов и фации 2002 г. И.А. Вылцан Обзор континентальных, мор- ских и переходных фаций не все фациальные обстановки, только те, ко- торые нашлись в керне и существовали в юр- скую эпоху В монографии «Фации и формации осадочных пород», в которой рассматривает эволюцию термина «фация», обзор методики фациально- го анализа, приводит классификацию и обзор континентальных, морских и лагунных (пере- ходных) фаций Для групп фаций и их типов дает диагностические критерии. Все примеры по зарубежным публикациям (США, и т п ), и опубликованным книгам Древние фации опи- сывает с позиций актуализма. 3.6. Литогенетические типы терригенных отложений Западной Сибири Под литогенетическим типом (lithogenetic type) понимается тип первоначального осадка, претерпевшего впоследствии литификацию, и обладающего определенными первичными генети- ческими признаками, обусловленными средой седиментации. Детальные литолого-фациальные исследования терригенных юрско-меловых отложений За- падной Сибири, показали возможность выделения многих литогенетических типов пород, образо- вавшихся в различных фациальных условиях На основе комплекса исследований, включающего отбор образцов керна, составление эталонных разрезов обстановок седиментации, фациально- циклического, формационного, текстурного анализов, детальных литолого-петрографических ис- следований, седиментационных построений с привязкой полученных результатов к данным ГИС для юрских отложений можно выделить следующие литогенетические типы осадочных пород Литогенетические типы континентальной группы фаций Фации склонов КОЛЛЮВИАЛЬНО-ДЕЛЮВИАЛЬНЫЕ ФАЦИИ ТИП КДО-1 Пестроцветные брекчии, крепкосцементированные, плотные, ожелезнен- ные; ТИП КДО-2 Брекчии полимиктовые, светло-серые, плотные, слабовыветрелые, ТИП КДО-3 Брекчии темно-серые, почти черные, битуминозные, со значительной примесью гравийного материала; ПРОЛЮВИАЛЬНЫЕ ФАЦИИ ВПО-1. Гравелиты разнозернистые, песчаники с плохой сортировкой и слабой окатанно- стью обломочного материала, ВПО-2. Песчаники грубо-крупно-среднезернистые, с прослоями конгломератов, гравелитов и мелкозернистых песчаников, алевролитов и глин, со средней окатанностью и сортировкой материала, с градационной слоистостью, ВПО-3. Глинистые породы временных водоемов пролювиального генезиса, щшс нд 76
Часть 111. фации и фациальный анализ Флювиальные фации (речные) ФАЦИИ РУСЕЛ ВЕТВЯЩИХСЯ РЕК (ГОРНЫЕ УЧАСТКИ) ТИП АРГ-1 Пестроцветные мелкогалечниковые, плохосортированные конгломерагы основания аллювиального цикла; ТИП АРГ-2. Гравелиты и грубозернистые песчаники с включениями крупных галек и обломков пород основания аллювиального цикла, ТИП АРГ-3. Гравелиты и разнозернистые песчаники, с разноцветными гальками и обильными углистыми включениями нижней части аллювиального цикла; ТИП АРГ-4. Массивные гравелиты и крупно-среднезернистые песчаники с включениями гравия и гальки средней части аллювиального цикла; ТИП АРГ-5. Песчаники серые, мелкозернистые и однородные алевролиты, косослоистые с намывами углистого материала верхней части аллювиального цикла; ФАЦИИ РУСЕЛ МЕАНДРИРУЮЩИХ РЕК ТИП АРРС. Гравелиты, песчаники разнозернистые, несортированные с гравием и галькой стрежневой части спрямленных русел равнинных рек. ТИП АРРМ-1 Песчаники среднезернистые, разнозернистые, редко гравелиты русел ограниченно меандрирующих рек. ТИП АРРМ-2. Песчаники средне- и мелкозернистые, алевролиты песчаные русловых отмелей интенсивно меандрирующих рек. ВИЕРУСЛОВЫЕ ФАЦИИ ТИП АПП-1. Песчаники мелкозернистые, алевролиты песчанистые береговых валов внешней (песчаной) части поймы. ТИП АПП-2. Песчаники мелкозернистые, алевролиты глинистые кревассовых глифов (песков разлива) внешней (песчаной) части поймы. ТИП АПГ-1. Алевролиты крупнозернистые с прослоями песчаников, глинистых пород и тонкими прослойками углей временно заливаемых участков внутренней (глинистой) части поймы ТИП АПГ-2. Алевролиты мелкозернистые с прослоями глинистых пород, глинистые породы с линзами и прослойками угля пойменных озер и болот внутренней (глинистой) части поймы. ФАЦИИ СТАРИЦ ТИП АС. Песчаники средне-мелкозернистые с прослоями песчаников гравелитистых, состоящих из обломков местных пород, алевролиты с конкрециями пирита. Лимнические фации ФАЦИИ ОЗЕР ТИП 03-1. Глинисто-алевритовые сидеритизированные отложения мелководных озер ТИП 03-2. Глинисто-бутуминозные отложения сапропелевых озер. ФАЦИИ БОЛОТ ТИП БТА Глинисто-алевритовые отложения с остатками флоры травянистых болот ТИП БТГ. Глины с комковатой текстурой - ископаемые почвы. ТИП БТП Глины с пиритовыми конкрециями центральной части торфяных болот ТИП БТУ. Углисто-глинистые отложения обводненных торфяных болот. цппс нд 77
“Часть III. фации и фациальный анализ Литогенетические типы переходной группы фаций Фации баров УСТЬЕВЫЕ БАРЫ ТИП УБ-1. Песчаники крупно- и среднезернистые с редкими 1альками алеврию- глинистого материала, с резким контактом; замещающиеся углисто-глинистой породой с остатками корней ТИП УБ-2. Песчаники средне-мелкозернистые с подчиненными прослоями алевролита и сидерита ВДОЛЬБЕРЕГОВЫЕ БАРЫ ТИП ВБГ-1. Песчаники средне-мелкозернистые, замещающиеся глиной в кровле толщи при трансгрессии ТИП ВБГ-2. Песчаники мелкозернистые, среднезернистые, замещающиеся в кровле алевро-глинистой породой или углем при регрессии ФАЦИИ БАРЬЕРОВ ТИП БР-1. Песчаники средне,- крупнозернистые с углистыми прослоями, образованные при наложении регрессивных баров ФАЦИИ ЛАГУН ТИП ЛГ-1. Песчано-алеврито-глинисгые с пиритом отложения краевых частей ла1ун ТИП ЛГ-2. Алевритоглинистые с растительными остатками, углем и пиритом отложения центральных частей лагун ФАЦИИ ПРИЛИВНО-ОТЛИВНОЙ зоны ТИП ПОЗ. Алевритистые глины и разнозернистые алевролиты, и песчаники с остат- ками листовой флоры и фауны ФАЦИИ ПОДВИЖНОГО МЕЛКОВОДЬЯ ТИП ПМ-1 Песчаники мелкозернистые, разнозернистые алевролиты со сложным характером переслаивания ТИП МП-2. Песчаники мелко-среднезернистые и алевролиты крупнозернистые, волнистослоистые ТИП ПМ-3. Песчаники мелкозернистые и алевролиты крупнозернистые со слоистостью сложного типа, нарушенной волнением и следами жизнедеятельности донных организмов ТИП ПМ-4. Алевролиты, глинистые породы, горизонтальное и волнистое переслаивание алевролитов и глин, нарушенное волнениями и следами жизнедеятельности донных организмов Литогенетические типы фаций относительного глубоководья эпиконтинентального тоарского моря ТИП МГТ-1. Тонкодисперсные глины и аргиллиты, содержащие скопления и редкие фаунистические остатки Ц1ШС нд 78
^Частъ III. фации и фациальный анализ ТИП МГТ-2. Темно-серые с зеленоватым оттенком тонкоотмученные глины с прослоями тонкозернистых алевролитов и песчаников, с единичными остатками фауны ТИП МГТ-3. Темно-серые, почти черные битуминозные аргиллиты с буроватым оттенком ТИП МГТ-4. Темно-серые, плотные, тонкоотмученные однородные аргиллитистые глины Литогенетические типы трансгрессивных фаций относительного глубоководья эпиконтинентального кимериджского моря ТИП БТМ. Песчаники, алевролиты и разнозернистые, плохосортированные, карбонатизированные, пиритизированные с глауконитом и раковинным детритом Литогенетические типы трансгрессивных фаций глубоководья эпиконтинентального кимериджского моря ТИП МГГ. Глины алевритистые, пиритизированные с глауконитом и включениями морского органического детрита Литогенетические типы трансгрессивных фаций глубоководья волжского моря ТИП I BM. Аргиллиты битуминозные с прослоями кремнистых и известковистых фЗДНПГгеВ; радмриток и ГЛИНИСТЫХ ИЗЖШков. Выделение лит ©генетических типов проводилось на основании дуальных литолою- фациальных исследований песчано-глинистых отложений Западной Сибири (1990 - 2007 гг) (табл. 3 3) Комплекс исследований включал фациально-циклический анализ, проводимый с целью уточнения диагностических признаков различных типов осадочных пород и характеристики фаций (расчленение юрского разреза на отдельные стратиграфические подразделения с последующим выделением в них региональных и зональных циклитов) В основе расчленения лежит принцип выделения породно-слоевых ассоциаций (геохронолитов), главным свойством которых является связь элементов во времени и пространстве, во всех выделенных подразделениях производился отбор керна с детальным послойным описанием разрезов, с указанием контактов и переходов между слоями, Проводилось детальное изучение минерало-петрофизических характеристик и структурно- текстурных особенностей пород, на основании полученных характеристик выделялись литологические, а затем и фациальные типы и подтипы отложений и выяснялись закономерности их формирования и распространения, При комплексной интерпретации полученных результатов использованы теоретические разработки Ч Конибира, Г Ф.Крашенинникова, М.Лидера, В С Муромцева, Ф. Петтиджона, Л.Б Рухина, Р. Селли, Э Хэллема [3; 9; 13; 28, 32, 53, 56], В качестве нетрадиционных методов литолого-фациальных исследований использовались результаты электрометрического изучения разрезов В основу этой методики положен седиментологический фактор - изменение палеогидродинамических уровней и связанных с ними литофизических пород по разрезу, фиксируемых на кривых ПС Последние отражают характер изменения палеодинамической активности среды осадконакопления и поэтому использованы для создания электрометрических моделей фаций [53] ЦППС ИД 19
<Частъ 1П. фации и фациальный анализ Табл. 3.3. Объем фактического материала, положенный в основу разработанной классификационной схемы текстур, литогенетических типов пород и фациальных комплексов Годы Объекты и цели । Результаты работ, соавторы 1991 - Каргасокская и Литолого-фациальные 1 Влияние сульфидных 1992 Васюганская НГРЭ исследования; изучение образований на гг сбор фактического материала по нижне, среднеюрскому комплексу отложений Изучение сульфидных образований и их влияние на фильтрационно- емкостные параметры Изучение палеозойских отложений Чкаловского месторождения ; текстур петрофизические свойства коллекторов горизонта Ю-I - Отчет о НИР ГР № 01900012622, инв № 02910014276, испол разд 2.2 1,2 2.3, Томск, 1991 г. 2 Литолого-физические характеристики палеозойских отложений Чкаловского месторождения (Томская область) - Отчет о НИР по договору с Комитетом по геологии и использованию недр Российской Федерации, отв. исп Чернова О С, ГР № 01900026079, инв № 02910053139, Томск, 89 с., 1992 г 1993 Обобщение Выделено 15 Литология и условия г фактического материала по нижнеюрским отложениям юго- востока ЗСП. литогенетических типов в 6 фациях, отнесенных к континентальной и [ ингрессионно-прибрежной обстановкам формирования нижнеюрских отложений Томской области в связи с их нефтегазоносностью - Отчет о НИР по договору с Выделение литогенетических типов пород, фаций и обстановок седиментации в пределах Нюрольской и Усть-Тымской впадин (Изучено 28 площадей, 57 разведочных скважин, 1613 образцов) । седиментации 1 КТЭГГП «Томскнефтегазгеология», отв исп. Чернова О С , Томск, 227 с , 1993 г 1994- Обобщение материала Проведено районирование Диссертация на соискание 1995 по нижнеюрским территории, выделены степени к.г -м.н «Литология отложениям юго- востока Томской области (урманская и тогурская свиты) , типы разрезов и литогенетические типы, I слагающие фациальные комплексы и палеогеография нижнеюрских отложений западной части Томской области (в связи с их нефтегазоносностью) 1996 Ревизия, сбор и Г Выделено 15 Обобщение результатов отбраковка керна в ! литогенетических типов в литологического цппс нд 80
“Часть III. фации и фациальный анализ Каргасокской и 6 фациях, отнесенных к исследования керна для Колпашевской нефтегазоразведочных экспедициях с целью перевоза образцов керна в Томское базовое кернохранилище Полевые работы по заданию В.И. Биджакова, июль - август 1996 г Полевое описание, текстурный анализ по скважинам площадей Нюрольской и Усть-Тымской впадин Изучение верхнеюрских отложений Вахского месторождения (литолого- палеогеографические исследования) континентальной и ингрессионно-прибрежной обстановкам седиментации практического использования в нефтегазоразведочных экспедициях и нефтепромыслах - Отчет о НИР по теме 2-37/96, отв исп Чернова О С , 1996 г , 256 с, ГР №01960009827 2. Литолого-физические характеристики продуктивных пластов верхнеюрских отложений Вахского нефтяного месторождения (Кошильский участок) - Отчет по договору с ОАО «Томскнефть» ВНК по теме 2-5/95, исполнитель разд. 2,3,4,5 Томск, 1996 г , 135 с ГР№ 01960009826, инв. № 02970004472 1997 г Разработка генетических признаков литогенетических типов для юрского комплекса отложений Выделены и описаны фации: элювиальные, коллювиально- делювиальные, пролювиальные, пролювиально- аллювиальные, ветвящихся рек, приливно-отливной зоны, зоны подвижного мелководья, шельфовых мелководных фаций (118 скважин, 30 разведочных площадей) Выделено. 22 । литогенетических типа Для каждого литотипа приведена комплексная литолого-геофизическая . характеристика. Составлен атлас литогенетических типов ; терригенных отложений юры Томской области Авторы А В Ежова, О С Чернова, Н М Недоливко 1998 г. - 1999 г Изучение верхнеюрских отложений Лугинецкого НГК месторождения (литолого- палеогеографические исследования) Текстурный анализ, выделение литогенетических Составлен атлас литогенетических типов и фаций Лугинецкого газоконденсатнонефтяног о месторождения. Выделено. । литогенетических типов, отнесенных к мелководным прибрежным обстановкам высокой энергетики Условия формирования верхнеюрской продуктивной толщи Лугинецкого нефтегазоконденсатного месторождения - Отчет о НИР по договору с Комитетом по геологии и | использованию недр 1 Российской Федерации, отв я исп Чернова О.С, 1998-99 1 гг , Томск, 178 с | цппс нд 81
С4астъ III. фации и фациальный анализ типов пород и фаций прибрежной зоны 2000- Детальные литолого- Атлас литогенетических 2001 петрографические типов и фаций Усть- гг исследования, изучения текстур, выделение литогенетических типов пород и фаций (140 скважин, 30 площадей, 280 образцов) Тымской впадины. , Выделено 24 литогенетических типа, отнесенных к 15 фациям прибрежно-морской 1 группы Литолого-фациальные предпосылки формирования верхнеюрских природных резервуаров нефти и газа Усть-Тымской впадины - Отчет о НИР по Гос Контракту № 2-95/2000 с ОГУП «Томскинвестнефтегаз», oib исп. Чернова ОС, ГР № 35- 00-18, Томск, 2001 г., в 2-х книгах, 246 с 2002- 2003 Изучались вопросы теории комплексных * 1 литолого-фациальных исследований, методические приемы проведения текстурного анализа ! для решения вопросов литологии, । седиментологии резервуара и нефтяной геологии Создание руководства 1 по интерпретации разрезов продуктивных отложений в целях 1 седиментологического моделирования Методические указания, основаны на частных примерах и фактическом материале 1 - керне скважин, характе-ризующем I юрско-меловой НГК | юго-востока Западной । Сибири (Томская | область), также । использованы । материалы геологических । экскурсий Шотландии, | Испании Атлас литогенетических типов и фаций Крапивинского месторождения Рекомендации по проведению текстурного анализа Разработка и внедрение новых методов и технологий построения геологических моделей месторождения, учитывающих фациальную неоднородность резервуара, особенности его слоистой структуры и предусматривающих моделирование условий формирования 01 02.2003 - 31 12.2003 г 2003 2005 гг I Изучение прибрежно- ; морских, мелководно- [ морских, шельфовых | отложений; выделение । литогенетических Учебное пособие по курсу «Седиментология резервуара» и «Глоссарий седиментологических терминов». ЦППС нд 82
CLfacmb III. фации и фациальный анализ 2006- 2007 типов пород по верхнеюрскому 1 комплексу отложений (мест-ний Проточного, Стрежевского, Игольско-Талового, । Двуреченского, Западно-Моисеев- ского, Онтонигайского, Линейного, 1 Тунгольского и др ) и меловых отложений । (Приобское, । Приразломное, Усть- 1 Балыкское и др ) Обобщение изученных | текстур по юрско-мело- Учебное пособие по короткому курсу «Литолого- гг | вым отложениям фациальный и ! Западной Сибири формационный анализ Разработка нефтегазоносных толщ» классификационной Учебное пособие «Основы схемы текстур осадочных пород, методических приемов литолого-фациального анализа. геологии нефти и газа» 3.6,1. Литогенетические типы континентальной группы фаций Фации склонов КОЛЛЮВИАЛЬНО-ДЕЛЮВИАЛЬНЫЕ ФАЦИИ Коллювиальные и делювиальные отложения формируются в условиях резко контрастного рельефа, на склонах в результатах обвалов, сползания, обрушения и перемещения обломочного материала дождевыми и талыми водами. Их образование обусловлено сухим, жарким климатом и незначительным развитием слабого растительного покрова Отложения данной фации представлены преимущественно грубыми брекчиями, пестрыми по минералогическому составу и состоящими, главным образом, из обломков местных пород Слоистость и сортировка обломочного материала, как правило, отсутствует или же слабо выражена. Мощность коллювиально-делювиальных отложений меняется резко и на коротких расстояниях При этом отмечаются общее уменьшение размерности обломочного материала, появление следов окатанности и некоторой сортировки Главным диагностическим признаком служит нарушенный ход механической осадочной дифференциации От близких по генезису пролювиальных отложений породы описываемых фаций отличаются формой обломочного материала, плановой конфигурацией и отсутствием сортировки От элювия - резким контактом с подстилающими отложениями и различным вещественным составом В коллювиально- делювиальных отложениях фаунистические остатки встречаются редко и в большинстве являются переотложенными из более древних материнских пород Остатки растений сильно раздроблены и литифицированы. Следы жизнедеятельности живых организмов отсутствуют На каротажных диаграммах породы характеризуются почти не дифференцированной кривой ПС, низким удельным сопротивлением (1-2 Ом*м), повышенным значением гамма-активности (до 8 усл ед), иногда выходящими за пределы 12, низкими значениями интенсивности НГК (1-2 усл ед.) ЦППС нд 83
Часть III. фации и фациальный анализ и небольшими колебаниями в изменении диаметра скважины Коллювиально-делювиальные фации представлены тремя литологическими типами пород КДО-1 - брекчии пестроцветные, тяжелые, крепкосцементированные, ожелезненные, КДО-2 - брекчии серые, плотные, слабо выветрелые; КДО-3 - брекчии темно-серые, почти черные, битуминозные со значительной примесью гравийного материала Мощность отложений данной фации колеблется в пределах от 1 до 109 м. Наибольшей мощности достигают отложения типа КДО-1 (20-44м) Породы описываемой фации имеют своеобразную литологическую характеристику и резко отличаются от подстилающих и покрывающих образований Табл. 3.4. ТИП КДО-1 ПЕСТРОЦВЕТНЫЕ БРЕЧИИ, КРЕПКОСЦЕМЕНТИРОВАННЫЕ, ПЛОТНЫЕ, ТЯЖЕЛЫЕ, ОЖЕЛЕЗНЕННЫЕ Цвет । Разнообразен, в большинстве это красноцветные брекчии, ( интенсивно ожелезненные, очень тяжелые, состоящие из ' обломков глинисто-кремнистых и кирпично-красных । глинисто-железистых пород Среди обломков встречается молочный кварц, светло-зеленые эффузивы, иногда серые I кремнистые породы, придающие породам данного типа ! пеструю, яркую окраску Минералогический состав Обломочная часть представлена кремнистыми, эффузивными, 1 карбонатными и железистыми породами, придающими породам данного типа пеструю, разнообразную окраску 1 Преобладают обломки окисленных железистых пород, ! обладающие красновато-оранжевой окраской В составе обломков иногда встречаются зерна кварца Структура Псефитовая, грубообломочная Текстура Беспорядочная ! Конкреции, включения Конкреции, как правило, отсутствуют. В качестве включений в порах пород отмечаются веретенообразные и каплевидные 1 зерна и сферолитоподобные образования сидерита Флора । Не встречается Фауна 1 В породах типа КДО-1 очень редко присутствует мелкий । обломочный материал, представленный остатками фауны очень плохой сохранности Следы жизнедеятельности । Отсутствуют Морфология осадочных тел Породы, описываемого типа образуют линзовидно-вогнутые, часто асимметричные тела, выполняющие наиболее погруженные части рельефа Мощность от 1 м. до 44 м цппс нд 84
Часть 111. фации и фациальный анализ Формы ' Пестроцветные железистые брекчии выделены в разрезах 1 распространения по площади । значительного числа скважин, пробуренных в пределах 1 Нюрольской, Бакчарской, Усть-Тымской впадин. Залегают 1 они в основании осадочного чехла, с резким угловым 1 несогласием на породах фундамента В стратиграфическом отношении приурочены к зоне контакта образований палеозоя и мезозоя Вверх по разрезу породы типа КДО-1 сменяются отложениями типов КДО-2 и КДО-3, иногда чередуются с ними в разрезе Генетически связаны с породами этих типов и । образуют единую толщу, выполняющую наиболее 1 погруженные участки рельефа Контакты и переходы ' Переходы к вышележащим отложениям типов КДП, КДБ и других фаций постепенные, плавные Контакты с нижележащими породами резкие, четкие — — — _ — — — - — Табл.3.5. ТИПКДО-2 БРЕКЧИИ ПОЛИМИКТОВЫЕ, СВЕТЛО-СЕРЫЕ ПЛОТНЫЕ, СЛАБОВЫВЕТРЕЛЫЕ Цвет Цвет пород КДО-2 преимущественно серый, иногда почти белый Минералогический Брекчии типа КДО-2 плотные, крепкие, в отдельных случаях состав слабо выветрелые Они состоят из угловатых обломков, редко слегка окатанных (1x3 см), сцементированных светло-серым глинистым материалом В составе обломочной части, на долю которой приходится от 80 до 97%, преобладают выветрелые, , кремнистые породы зеленоватой, серой, голубоватой окраски со слабым буроватым оттенком. В качестве обломков часто встречаются кусочки спонголитов и радиоляритов, раздробленный кварц с облачным погасанием Буроватый оттенок породе придает сидерит, замещающий кремнистый 1 материал раковин радиолярий и спикул губок Очень редко , встречаются сильно деформированные тентакулиты Породам данного типа присуща трещиноватость под углом 70-80° Цемент , Цемент глинисто-кремнистый Глинистая и кремнистая компоненты беспорядочно перемешаны, причем глинистый материал типа каолинита несколько преобладает над । кремнистым кварц-халцедоновым материалом Тип цемента - базально-поровый В северо-восточной части Нюрольской впадины цемент представлен белым каолинитом, иногда , пропитанным черным органическим веществом | Структура । Псефитовая | Текстура Беспорядочная, в редких случаях с еле заметной | горизонтальной ориентировкой обломочного материала 1 Конкреции, включения В качестве включений часто отмечен сидерит, замещающий 1 кремнистый материал раковин радиолярий Сидерит также ! присутствует в виде неправильных зерен, размерами 0,03 до I 0,06 мм По трещинам развиты карбонаты, представленные I прожилками или комковатыми образованиями до 1-2 мм в я диаметре Карбонаты представлены доломитом. Его а скопления приурочены к местам брекчирования и | цппс нд 85
'Часть 111. фации и фациальный анализ трещиноватости Флора | Растительная органика встречается крайне редко. Она либо обогащает глинистый материал, либо присутствует в виде линзовидно-гнездовидных намывов Фауна В основном переотложенная, представлена раковинками радиолярий округлой формы, иногда зубчатого, либо сетчатого строения, размерами до 0,15 мм Часть раковин , выполнена кальцитом, часть - халцедоном Все остатки очень I плохой сохранности Помимо радиолярий встречены остатки ; спикул губок и сильно деформированных тентакулитов Следы Не встречаются жизнедеятельности Морфология осадочных Образуют линзовидные тела, асимметрично заполняющие тел углубления древнего фундамента Мощность Меняется от 1 до 51 м Формы Г Сероцветные брекчии развиты в наибольшей степени в распространения по ! пределах восточной части Нюрольской впадины Чаще всего площади залегают на породах коры выветривания, реже на образованиях фундамента Сменяются отложениями типа ! КДО-3 или породами пролювиальных фаций Иногда взаимозамещают отложения типа КДО-1 Контакты и переходы При контактах с отложениями типов КДЖ и КДБ переходы плавные, постепенные С отложениями других фаций ' | контакты четкие и резкие Г.,, „. .................. ...................... Табл.З. 6. ТИП КДО-3. БРЕКЧИИ ТЕМНО-СЕРЫЕ, ПОЧТИ ЧЕРНЫЕ, БИТУМИНОЗНЫЕ, СО ЗНА ЧИТЕЛЬНОЙ ПРИМЕСЬЮ ГРАВИЙНОГО МЕТЕРИАЛА Цвет Цвет пород, отнесенных к третьему литогенетическому типу фаций коллювиально-делювиальных отложений темно-серый, почти черный Минералогический * 1 Битуминозные брекчии, очень плотные, тяжелые и состав крепкосцементированные в отличие от первых двух литотипов содержат значительную примесь гравийного материала Обломки пород остроугольные, угловатые и полуокатанные представлены эффузивами темно-серой, зеленой и темно- сиреневой окраски Обломки крупные (3-4 см) । сцементированы глинисто-кремнистым материалом еще более темного цвета В составе обломочной части присутствует I кварц в виде мелких единичных зерен неправильной формы, I много кремнистых обломков, поверхность которых частично | кальцитизирована Кальцит из-за примеси рассеянного ; битуминозного вещества окрашен в желтоватый цвет Количество обломков резко преобладает над цементирующей массой, размеры обломков крупные (от 1 до 5 см) Часто обломки представлены битуминозным известняком с остатками органики плохой сохранности Основная масса обломков интенсивно пропитана битумом темно-бурого цвета цппс нд 86
Часть 111, фации и фациальный анализ Цемент Структура Редко в обломках наблюдаются сферолиты халцедонового состава, имеющие радиально-лучистое строение. Иногда в I качестве обломков отмечены остатки раковин брахиопод и , остракод | Контактовый, контактово-базальный По составу глинистый, обогащенный растительной органикой, иногда кремнистый, неравномерно пропитанный битумом, распределенным в виде 1 темно-бурых участков. В качестве цемента также отмечен темно-коричневый сидеритизированный материал | Псефитовая " ! Беспорядочная । Отмечены сферолиты халцедонового состава, имеющие [радиально-лучистое строение । В породах отмечено наличие растительного детрита, (интенсивно измененного и переработанного. Определяются (подобные обособления по более темной окраске и округлым контурам Растительная органика также присутствует в виде линзовидно-гнездовидных намывов Сильно деформированные и преобразованные раковины брахиопод и остракод, присутствующие в породе в качестве обломков Текстура Конкреции, включения Флора । Фауна 1 Следы жизнедеятельности Морфология осадочных тел Мощность Не встречены Отложения типа КДО-3 имеют форму, характерную для большинства склоновых фаций - линзовидно-вогнутую, асимметричную Меняется от 1 до 6 м Формы распространения по площади , Контакты и переходы Брекчии темные, битуминозные наиболее часто встречаются в пределах Усть-Тымской впадины (Чкаловская, Тунгольская площади) и частично в Нюрольской впадине. Залегают на породах фундамента, реже на коре выветривания, иногда сменяют отложения типа КДО-2 Из всех типов данной фации имеют наименьшую мощность (6 м) ! С подстилающими материнскими (коренными) породами ; четкие, резкие С вышележащими фациальными комплексами | - размытые или отсутствуют ' - - - - — ПРОЛЮВИАЛЬНЫЕ ФАЦИИ Пролювиальные отложения представлены сложным комплексом, возникшим в резулыахе переноса и отложения временными потоками продуктов выветривания горных пород. Они слагают конусы выноса и образующиеся от их слияния пролювиальные шлейфы. Механический состав обломочного материала пролювия меняется от щебня и глыб вблизи вершины конуса до глинистых и отсортированных осадков вблизи подножия конуса или шлейфа Для пролювиальных пород характерна плохая сортировка и слабая окатанность обломков. Отложения временных потоков залегают, как правило, полосовидно Суммарная мощность пролювиального комплекса редко достигает 30-40м. Развиты отложения описываемой фации у подножий погребенных поднятий, на склонах древних эрозионных останцов и выступов. цппс нд 87
'Часть 111. фации и фациальный анализ Пролювий генетически наиболее близок к аллювию рек фуркирующего типа Они имею! много черт и нередко взаимо-дополняют друг друга Среди пролювиальных отложений преобладают гравелиты, щебень, песчаники разной размерности, породы "мусорного" типа Наблюдается мелкая микроритмичность с постепенным уменьшением размерности вверх по разрезу Это обусловлено редкими спазматическими выбросами обломочного материала, происходившими событийно Вызванная таким образом цикличность характеризуется резкими колебаниями толщин, состава и внутренней структуры отдельных ритмов В разрезе иногда наблюдается грубая, неясная слоистость Гравелитовые разности концентрируются в нижней части Контакты их с нижележащей корой выветривания или выступами фундамента резкие Породы, слагающие верхние ритмы, плохо отсортированы и имеют сложный гранулометрический состав (содержат почти все фрак- ции, от грубо- до тонкозернистых) В породах часто встречаются включения крупных галек и окатышей кварца и обломки различных пород Песчаная масса сцементирована глинисто- щебенистым материалом, занимающим до 40% от общего объема породы Петрографический состав пролювия большей частью полимиктовый Преобладают граувакковые разности пород с содержанием полевых шпатов до 30%. Зерна плохо окатаны, большая часть их угловатая вверх по разрезу количество полевых шпатов уменьшается, а содержание кварца - увеличивается Слоистость обусловлена различиями в гранулометрическом составе пород В зависимости от скорости временного потока, крутизны склонов и расстояния, на которое происходило перемещение обломочных масс, породы пролювиальных фаций имеют различные типы кумулятивных кривых, общим для которых является крутой габитус Большинство гранулометрических фракций располагаются на оси абсцисс в грубозернистых участках Максимальный диаметр зерен достигает 10мм, медианный диаметр - 4мм При этом большая часть грубозернистых пород приурочена к основаниям каждого из микроритмов Постоянные и временные водотоки формируют два генетических типа пролювия, несколько отличные друг от друга и обладающие рядом характерных признаков Первый тип пролювия - отложения постоянных водотоков (осадки сухих дельт крупных рек) Второй тип - отложения конусов выноса временных потоков Каждый из них обладает рядом характерных черт, позволяющих довольно легко диагностировать их в разрезе Пролювиальные отложения обычно трансгрессивны по отношению к аллювиальным, озерным и др , или же взаимно вклиниваются друг в друга Седиментологическая модель пролювиальных фаций отражает высокую акзивность среды седиментации (I-П уровни палеогидродинамики) В этих условиях накапливался плохо отсортированный гравийно-песчано-глинистый материал, с включениями обломков пород, окатышей глины и т п Это отразилось и на электрометрической модели, представляющей собой аномалию, расположенную в зоне отрицательных отклонений ПС, LIIC колеблется в пределах 0,6- 1,0 и кривая ПС имеет вид четырехугольника с горизонтальной кровельной и подошвенной линиями, вертикальной боковой, осложненной зубчатостью или рассеченной Фации временным потоков представлены тремя литологическими типами пород ВПО-1 - гравелиты, разнозернистые песчаники с плохой сортировкой и слабой окатанностью обломочно! о материала, ВПО-2 - грубо-крупно-среднезернистые песчаники с прослоями гравелитов и мелкозернистых песчаников и алевролитов с несколько лучшей сортировкой и окатанностью, с градационной, реже линзовидной слоистостью, ВПО-3 - глинистые породы временных водоемов пролювиального генезиса цппс нд 88
Насть Ill. фации и фациальный анализ Табл.3.7. ВПО-1. ГРАВЕЛИТЫ РАЗНОЗЕРНИСТЫЕ, ПЕСЧАНИКИ С ПЛОХОЙ СОРТИРОВКОЙ И СЛАБОЙ ОКАТАННОСТЬЮ ОБЛОМОЧНОГО МАТЕРИАЛА Цвет Цвет пород типа ВПМ меняется от светло- до темно-серого, в отдельных случаях наблюдается очень темная, почти черная 1 окраска Минералогический ' Темно-серые гравелиты, слагающие первый литотип, очень состав । крепкие, массивные. Обломочный материал составляет 75% породы. Обломки угловатые, полуокатанные. Размеры ' обломков от 0,8 до 4мм Представлены кварцевыми | порфиритами и отдельными крупными зернами кварца. [ Обломки кварцевых порфиритов имеют изометричную, 1 неправильную форму Обломки кварца изометричные, округлые, таблитчатые с заливообразными контурами ' Акцессорные минералы представлены титанистыми 1 лейкоксеном - 10,6%, анатазом - 20%, бесцветными зернами ' циркона - 38%, эпидотом - 0,3%, сфеном 0,3% и др. Аутигенные минералы представлены сидеритом - 25,8% и | лимонитом - 3,1% Песчаники, выделенные в составе типа ВПМ, - массивные, се- । рые, мелкозернистые Породы очень плотные, крепкосцементированные, часто заглинизированные с многочисленными включениями кварца разной размерности Песчаники в отдельных слоях более светлые, тонко ! переслаивающиеся с темно-серой глиной За счет намыва ! углистого материала и более мощных, темных глинистых слоев песчаники горизонтально-волнисто-слоистые Основной > породо-образующий комплекс - граувакково-кварцевый Зерна кварца имеют неправильный габитус. Края их корродированы, угасание обломочное, волнистое ПШ коротко-призматичные, । значительно серицитизированные и кальцитизированные ОП, j представленные глинисто-кремнистыми, хлоритовыми ! сланцами и микрокварцитами имеют удлиненную форму, часто I деформированы Акцессорный и аутигенный комплекс ! подобен описанному в гравелитах По обломкам развиты ! гидроокислы железа, сыпь, сгустки лейкоксена, в редких порах | каолинит. Отмечена значительная степень эпигенетических I изменений в песчаниках и гравелитах. Иногда в обломочной части преобладают эффузивы кислого состава с фельзитовой структурой основной массы Алевролиты, встречающиеся в 1 отдельных прослоях, полимиктовые. Состав обломочной части, акцессорных и аутигенных, породообразующих минералов j аналогичен вышеописанным песчаникам Цемент 1 Цемент в гравелитах по составу гидрослюдисто-серицитовой, иногда железистый с выделениями вторичного кварца. Тип 1 цементации в песчаниках и алевролитах поровый, пленочный, соприкосновения. Состав цемента - серицит-гидрослюда- каолинитовый с сидеритом и кальцитом. В западной части 1 Нюрольской впадины отмечен глинисто-кремнистый состав цемента, обогащенный гидроокислами железа Структура ; Пролювиальный комплекс отложений слагают породы цппс нд 89
'Часть Hi. фации и фациальный анализ 1 1 Текстура Конкреции, включения различной структуры (от псефитовой до алевропелитовой) | Содержание обломочного материала составляет в среднем 70- I 80%, иногда достигает 90% или уменьшается до 60% | Отсортированность обломков от плохой до средней | Окатанность зерен различная Обычно всгречаются । полуокатанные и угловатые разности 1 Текстура линзовидно-гнездовидно-слоистая, неясно 1 горизонтально-слоистая, часто обусловленная намывами слюдистого, растительного и глинистого материала Алевролиты в прослоях имеют волнистую, иногда горизонтальную слоистость Очень редко встречается 1 однородная, массивная текстура Часто отмечена градационная слоистость ' В породах типа ВПМ широко развиты включения окатышей кварца, иногда имеющих радиальные строение Особенно их ^иного в пролювиальных отложениях, развитых в пределах Усть- Тымской впадины По наслоению отмечается буро-черный битум Флора , В породах, относимых к типу ВПМ содержится растительный детрит значительно фюзенизированный Фауна Следы жизнедеятел ьн ости । Не встречена Не встречены Морфология осадочных тел Отложения, типа ВПМ образуют небольшие песчано- 1 гравийные тела, мощность которых колеблется в пределах 2- 6м, реже более В поперечном сечении образования временных потоков имеют линзообразно-вогнутую форму, ' ширина которой меняется в пределах десятков метров. Большие скорости потоков, высокая активность среды седиментации препятствуют распределению несомого облачного материала в соответствии с механической осадочной дифференциацией Отсюда "мусорный" облик пород, относимых к типу ВПМ и отсутствие распределения обломочного материала в зависимости от его размеров Мощность Формы распространения по площади Меняется от 1 до 6 м Отложения типа ВПМ образуют простые овальные, линзообразно-вогнутые, изолированные (в пределах одной площади) тела, широко развитые в Усть-Тымской, Бакчарской, и на юю-западе Нюрольской впадин Контакты и переходы Каротажная характеристика । ! 1 , Очень резкие, отчетливые Породы данного типа по промыслово-геофизическим данным | неоднородны, проницаемы По данным электрокаротажа имеют высокие значения кажущегося сопротивления (250 Ом м) и отрицательную аномалию ПС, достигающую 20-35мВ На гамма-каротажных диаграммах наблюдается отклонение 1 кривой в сторону повышенных значений (ГК - 14-16), НГК - 1 2,1-2,4услед цппс нд 90
‘Часть HL фации и фациальный анализ Табл.3.8. ВПО-2. ГРУБО-КРУПНО-СРЕДНЕЗЕРНИСТЫЕ ПЕСЧАНИКИ С ПРОСЛОЯМИ КОНГЛОМЕРАТОВ, ГРАВЕЛИТОВ И МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ ПЕСЧАНИКОВ, АЛЕВРОЛИТОВ И ГЛИН, С ЛУЧШЕЙ ОКАТАННОСТЬЮ И СОРТИРОВКОЙ, С ГРАДАЦИОННОЙ СЛОИСТОСТЬЮ Цвет Цвез пород типа ВПД разнообразный. Конгломераты имеют пеструю окраску, за счет слагающих их обломков различных пород Гравелиты, песчаники, алевролиты и глины имеют серую окраску, которая в отдельных прослоях меняется от светлой до очень темной, почти черной Минералогический состав Конгломераты, наиболее часто встречающиеся в этом типе, плотные, средней крепости, состоят из обломков, представленных риолитом, обсидианом, кварцитами, плагио- клазовыми порфиритами, карбонатными породами, кварцем. В кварцитах отмечены включения остроугольных и изометричных зерен пирита. В конгломератах, развитых в западной части Нюрольской впадины, в составе обломочной части преобладают зеленовато-серые эффузивы и светло- серый кварц Вышезалегающие гравелиты и песчаники имеют сходный петрографический состав Среди обломков пород много кислых эффузивов, имеющих фельзитовую и апли- товую структуру основной массы. Изредка отмечены порфировые выделения кварца и полевых шпатов. Кварц изометричный, неправильной формы, с простым, волнистым и . облачным погасанием ПШ в зернах, неправильной таблитчатой формы, со средней степенью изменения за счет развития серицита и хлорита. Из акцессорных минералов встречен циркон, анатаз Из аутигенных - титаносодержащие минералы, образующие мелкие зерна, сыпь, отдельные 1 кристаллы и их скопления. Основной породообразующий комплекс граувакково-кварцевый. В качестве прослоев, в основной грубозернистой массе отмечены серые мелкозернистые песчаники и плотные крепкие алевролиты, имеющие аналогичный минералого-петрографический состав Отдельными прослоями присутствуют темно-серые, микро- горизонтальнослоистые аргиллиты, разбитые разно- направленными трещинами Цемент В конгломератах в качестве цемента отмечено глинистое вещество, в составе которого преобладают гидрослюдистые । минералы и присутствуют железистые карбонаты. Часто 1 цементом является гравийный или разнозернистый, плохо , отсортированы песчаник граувакк-кварцевого состава. В песчаниках и гравелитах тип цементации - поровый, । пленочный или порово-пленочный. По сосхаву цемент . серицит-гидрослюдистый, кальцитово-кремнисто-хлорито- । вый, каолинит-гидрослюдистый Структура । От псефитовой до алевропелитовой. Обломки составляют почти 90%, имеют полуугловатую, слабоокатанную форму и 1 среднюю, редко хорошую сортировку. Песчаники и | гравелиты, развитые в Усть-Тымской впадине, имеют цппс нд 91
Часть III. фации и фациальный анализ Текстура ' кварцевый состав, несколько лучшую сортировку и окатанность бднородная, микрослоистая, обусловленная ориенти- рованным расположением обломочного материала. В гравелитах и конгломератах грубая, неясная слоистость подчеркивается направленной ориентировкой крупных галек. В песчаниках отмечена косая слоистость, за счет прослоев светло-серых крепких гравелитов. В более тонкозернистых прослоях отмечена горизонтальная, волнистая, прерывистая, реже линзовидная слоистость, обусловленная намывами углисто-слюдистого материала и растительным детритом В целом для пород данного типа является характерным наличие градационной слоистости, уменьшение вверх по разрезу размерности зерен, возрастание доли тонкозернистых алевритовых и глинистых прослоев, увеличение количества углистого материала Конкреции, включения В песчаниках в качестве включений отмечены сферолиты сидерита, крупные гальки серого и белого кварца и розоватых полевых шпатов, кальцит и грубоокатанные гальки и линзы глинистого темно-серого материала Флора Фауна Следы жизнедеятельности Многочисленный обугленный растительный детрит Отсутствует Отсутствуют Морфология осадочных ; тел ! Отложения, отнесенные к типу ВПД, образуют песчано- гравийные тела более сложного строения, по сравнению с типом ВПМ. Они отличаются некоторой дифферен- цированностью обломочного материала по размерности и формируют линзообразно-вогнутое, асимметричное в поперечном сечении тело мощностью не более 10м Нижняя часть этого тела сформирована грубозернистым материалом, уменьшающимся в размерности вверх по разрезу характерным для данного типа является и наличие всех типов слоистости, обусловленное частой сменой пород разного гранулометрического состава и намывами углисто- слюдистого материала Мощность Меняется от 2 до Юм Формы распространения по площади Породы типа ВПД имеют ограниченное распространение. Образуют линейно-вытянутые, сложные тела, сходные с аллювием рек фуркирующего типа. Отличительным признаком являются локальное распространение, конусовидная, языкообразная форма тела, покровообразный характер распространения. Наиболее грубозернистые разности (псефиты) пролювиального комплекса отложений развиты в пределах Бакчарской и на юго-западе Нюрольской впадин Мелкогалечниковые конгломераты слагают основание ритма, сменяясь вверх по разрезу более мелкозернистыми разностями и выделены в составе второго литогенетического типа (ВПД) фаций временных потоков Контакты и переходы В разрезах генетически связан с породами типов ВПО-1 и ВПО-3, которые чередуются с ним или взаимозаменяют друг • друга. Переходы и контакты - постепенные, плавные; с 1 породами других фаций резко-выраженные, четкие. цппс нд 92
‘Часть III, фации и фациальный анализ Каротажная Каротажная характеристика близка к типу BI1U-1 характеристика Грубозернистые пласты пролювиального комплекса имеют { отрицательную аномалию ПС, достигающую 40-60мВ, при ; пониженных значениях КС. По данным радиоактивного ! каротажа показания ГК достигают 8-10 , НГК - 2,36-4,2 усл. 1 ед На кривой кавернометрии часто наблюдается эффект, 1 создаваемый глинистой корочкой В отдельных скважинах * (Толпаровская 1, Урманская 4), по газовому каротажу ! песчаные пласты типа ВПД интерпретируются, как нефтесодержащие Табл.3.9. ВПО-3. ГЛИНИСТЫЕ ПОРОДЫ ВРЕМЕННЫХ ВОДОЕМОВ ПРОЛЮВИАЛЬНОГО ГЕНЕЗИСА ' Цвет пород типа ВПГ в основном серый, от светлого до । темного, в отдельных разрезах голубовато-светло-серый „ । породы этого литологического типа представлены глинами с состав ' прослоями аргиллитов и тонкозернистых алевролитов. Глины | темно-серые, серые, плотные. Переслаивание с более светлым i алевритистым материалом. Аргиллиты присутствуют в | разрезе в виде тонких прослоев более темного цвета Глинистая основная масса, по данным термического анализа, | сложена чешуйчатым агрегатом гидрослюды, хлорита, иногда । каолинита. I Содержание обломочного материала составляет 3-5%, । изредка 15-30%. По породе обломки распределены то равномерно, то в виде гнезд и линз и представлены, | преимущественно, обломками глинистых пород, зернами 1 кварца, реже слюдами и полевыми шпатами По данным | геохимических исследований породы типа ВПО-3 относятся к типично континентальным отложениям. Содержание бора в 1 глинах составляет 6-18 г/т, галлия - 28-40г/т, величина ] соотношения Br/Ga - 0,11-1,1. Содержание стронция и бария 1 соответственно 0,13-15 г/т и 230-310 г/т. Их соотношение = ' 0,06-0,48 ^Цемент ’ Глинистый, каолинитовый Структура J Пелитовая, алевропелитовая, алевритовая Текстура Несовершенно слоистая, линзовидно-гнездовидная, обуслов- , ленная разницей в гранулометрическом составе, реже | однородная. Нечеткая слоистость вызвана намывами ! растительного детрита, расположением, обломочного | материала и ориентировкой глинистых частиц Конкреции, включения По породе часто развит пелитоморфный сидерит, рассеянный цппс нд 93
'Часть 111. фации и фациальный анализ в виде мелкой сыпи Флора В породах типа ВПГ отмечены мелкие обрывки растительного материала значительно фюзенизированные и гелифицированные Фауна Отсутствует Следы Отсутствуют жизнедеятельности Морфология осадочных Отложения этого типа образуют не выдержанные по тел простиранию, локальные небольшие тела, имеющие в поперечном сечении линзовидно-вогнутую форму Мощность Достигает 10-12м редко более Формы Глинистые породы типа ВПГ, формировались на завершающих распространения по стадиях образования пролювиального комплекса фаций Их площади , формирование происходило при окончательном отложении обломочных масс у подножия возвышенностей, на значительно выровненных участках. Подобные выносы перекрывались , суспензионной смесью воды и алевритоглинистого материала Осадконакопление глинистой составляющей пролювиального 1 комплекса отложений происходило в локальных временных । водоемах, в обстановке с низким энергетическим уровнем, способствующем осаждению тонкозернистого материала из । суспензии Осадки этого типа распространены локально, образуют довольно простые тела, занимающие площадь в нескольких десятков квадратных километров Контакты и переходы Тип ВПО-3 - генетически тесно связан с отложениями типов ВПО-1 и ВПО-2. Чередуются с ними в разрезе, и имеет постепенные переходы. Контакт с породами других фаций । резкий, редко неясный, размытый Каротажная 1 Породы, относимые к типу ВПГ, характеризуются низкими характеристика. ' значениями кажущегося сопротивления, максимальное 1 значение которого составляет 25 Ом м, положительной, слабо дифференцированной кривой ПС По данным радиоактивного каротажа иногда наблюдается отклонение кривых ГК в , сторону повышенных значений (10-14 ) 3.6.2. Флювиальные фации (речные) ФАЦИИ РУСЕЛ ВЕТВЯЩИХСЯ РЕК (ГОРНЫЕ УЧАСТКИ) Характерными элементами ландшафта, в котором происходит формирование флювиальных русел ветвящегося типа, являются крутые продольные уклоны, пороги, небольшие водопады Эти формы рельефа в сочетании с большими скоростями течения воды и резком преобладании донной эрозии обусловливают формирование глубоких речных долин с крутыми склонами Речной поток представляет собой бурный водоток со сложной системой завихрений и водоворотов Гидрогеологический режим обусловлен главным образом климатическим фактором Речные потоки подобного типа, существовавшие во все геологические эпохи, переносили большое количество продуктов разрушения горных пород Образуемый ими аллювий существенно отличается строением и составом. Его накопление в древних реках происходило в условиях часто меняющихся скоростей турбулентного водного потока, неоднородного строения русла и меняющегося рельефа, что и обусловило сложное распределение участков интенсивного ЦППС нд 94
‘Часть 111. фации и фациальный анализ размыва русла в стержневой зоне реки и последующего накопления продуктов размыва в зоне ослабленных течений [2, 9, 12, 27, 36, 51]. В основании Юрской продуктивной толщи юго-восточной части Западной Сибири зафиксировано множество линзообразно-вогнутых песчано-галечниковых тел, сформированных реками фуркирующего типа Выявленные тела сложены преимущественно гравийно- галечниковым материалом и обладают рядом специфических особенностей. Форма тел в поперечном сечении линзообразно-вогнутая. Их нижняя поверхность неровная и носит следы интенсивного размыва В основании тел часто встречаются включения крупных галек и обломков пород Верхняя поверхность песчано-галечных тел обычно резкая Русловые фации резко преобладают Пойменные образования почти отсутствуют, или встречаются очень редко и имеют незначительную мощность Старичные фации отсутствуют В строении аллювиальных комплексов выделяется несколько простых циклов, обусловленных сменой осадочного материала от грубо- до мелкозернистого Для рек фуркирующего типа характерным является дробление русла на отдельные рукава, что связано с пульсационным движением воды или наличием перемычек Аллювий горных рек часто сопрягается с пролювиальным комплексом фаций, генетические признаки которого близки к аллювиальным В целом, несмотря на различные вариации, аллювиальные фации рек горного типа достаточно надежно восстанавливаются по полосовому распространению, залеганию, в виде врезанной линзы, закономерному строению и составу разреза и литологическим особенностям отложений Седиментологическая модель этой фации отражает высокую активность среды седиментации (преимущественно I уровень) В этих условиях накапливался плохо отсортированный гравийно-галечниковый материал, содержащий обломки различных пород Электрометрическая модель фации, так же как и для рек других типов, представляет собой аномалию, расположенную в зоне отрицательных отклонений ПС и имеет вид четырехугольника с горизонтальными кровельной и подошвенной линиями и вертикальной боковой, осложненной зубчатостью или рассеченной. Каротажная характеристика. Характерной особенностью, чстко фиксируемой на кривой ПС, является форма колокола, отражающая изменение зернистости по разрезу У основания песчаного тела, как правило, отмечается четко выраженный изгиб, фиксирующий резкий эрозионный контакт. Аномалий ПС достигают 60-100мВ На кривых радиоактивного каротажа ГК и НГК иногда завышены. В отложениях рек горного типа выделено пять литогенетических типов пород, характеризующих основные стадии аллювиального цикла Табл.З.10. ТИПАРГ-1. ПЕСТРОЦВЕТНЫЕ МЕЛКОГАЛЕЧНИКОВЫЕ ПЛОХООТСОРТИРОВАННЫЕ КОНГЛОМЕРА ТЫ ОСНОВАНИЯ АЛЛЮВИАЛЬНОГО ЦИКЛА Цвет ( Цвет пород описываемого типа чрезвычайно разнообразен , Конгломераты сложены обломками пород различного состава, 1 имеющими разную окраску (белую, зеленую, Краснова го- оранжевую, фиолетовую, черную, серую и т.п Минералогический состав I Породы типа АРГ-1 полимиктовые по составу Среди обломков преобладают кварц, обсидиан, кварциты и микрокварциты, эффузивы кислого состава, кремнистые и 1 железистые породы Цемент ' Глинистое вещество, в составе которого преобладают I гидрослюдистые минералы, присутствуют железистые 1 карбонаты Иногда цементом является серый гравийный цппс нд 95
‘Часть ILL. фации и фациальный анализ L_ . Структура материал Псефитовая, грубообломочная Обломки составляют 90-95% от объема Окатанность обломков средняя, Сортировка 1 плохая Размеры обломков от 0,5 до 10 см Текстура Беспорядочная, иногда неясно ориентированная Конкреции, включения не встречаются Флора 1 Из органических остатков присутствуют обломки окаменевшей древесины, иногда интенсивно ожелезненные Фауна Не встречается Следы жизнедеятельности Отсутствуют Морфология осадочных тел , Образуют линзообразно-вогнутые, асимметричные тела часто соединяющиеся своими краевыми частями и образующие сложно построенное тело, значительно развитое по площади Мощность Отложений данного типа в главных руслах наибольшая, что составляет 8-10м Формы распространения по площади 1 Породы, выделенные в тип АРГ-1 имеют ограниченное распространение Это Сенькинский тип разреза, наиболее развитый в пределах Нюрольской впадины, в прибортовых частях крупных положительных структур I порядка [36] По площади образуют линейно-вытянутые, ветвящиеся тела J длиной в сотни километров Контакты и переходы i Породы типа АРГ-1 находятся в парагенетической ассоциации с отложениями типов АРГ-2 Иногда полностью слагают разрезы, иногда чередуются с другими типами. В этих случаях переходы плавные, постепенные, иногда довольно резкие Контакт с подстилающими комплексами обычно резкий, иногда размытый, эрозионный С 1 покрывающими породами других фаций контакты резкие, отчетливые Табл.3.11. ТИПАРГ-2. ГРАВЕЛИТЫ И ГРУБОЗЕРНИСТЫЕ ПЕСЧАНИКИ С КРУПНЫМИ ВКЛЮЧЕНИЯМИ КРУПНЫХ ГАЛЕК И ОБЛОМКОВ ПОРОД ОСНОВАНИЯ АЛЛЮВИАЛЬНОГО ЦИКЛА Цвет 1 Цвет пород обычно серый разных оттенков Минералогический состав ' Породы имеют полимиктовый, граувакковый, иногда , кварцевый или кварц-полевошпатовый, кварц-граувакковый ! состав На долю обломочной части приходится от 80 до 87% , Наиболее часто в ее составе присутствуют микрокварциты, кремень, кварц, кварцевые порфиры, полевые шпаты Из 1 акцессорных минералов встречены циркон, турмалин, апатит Из аутигенных - сидерит (от 2-12%) и титанистые минералы ЦППС нд 96
‘Часть 111. фации и фациальный анализ Цемент Гидрослюда-каолинитовый, каолинит-гидрослюдистый и ' гидрослюдистый по составу По типу - поровый, пленочный, [ иногда базальный, соприкосновения Иногда по цементу наблюдается развитие кальцита Структура Псаммитовая, размеры отдельных обломочных частиц достигают 0,5-2,0 мм Обломки полуокатаны, часто угловатые Отсортированность их хорошая (So составляет 1,6) иногда средняя Текстура Большей частью массивная, однородная. Иногда на срезе , заметна уплощенность и вытянутость обломков, что придает породе элементы слоистости конкреции, включения Наиболее часто встречаются стяжения бурого сидерита (1x2,5 , см) В качестве включений - большое количество разнообразных галек и гравийных зерен в песчаниках Иногда присутствуют редкие углистые линзочки и прослои малой । мощности (2-12 мм) Флора Растительные остатки встречаются в виде тонкого и мелкого, 1 плохо сохранившегося детрита, иногда образующего скопления прерывистых, маломощных прослоев Фауна 1 Не встречена Следы жизнедеятельности i Отсутствуют Морфология осадочных тел , Образуют линзообразно-вогнутые тела, нижняя поверхность , которых часто размыта и имеет зубчатое строение Мощность 1 В среднем 3-12 м , но за счет многократных наложений может возрастать до 25-30 м. Формы распространения по площади 1 Породы данного типа слагают большинство разрезов и наиболее развиты в пределах Нюрольской впадины Этот литогенетический тип носит название Северо-Фестивального [36]. Распространен по площади в виде линейно-вытянутых, । ветвящихся тел длиной в десятки и сотни километров Контакты и переходы ^Ассоциирует с отложениями типов АРГ-1 и АРГ-3, с которыми имеет плавные переходы. С отложениями других ' фаций контакты резкие, четкие цппс нд 9 7
'Часть 111. фации и фациальный анализ Табл.3.12. ТИП АРГ-3. ГРАВЕЛИТЫ И РАЗНОЗЕРНИСТЫЕ ПЕСЧАНИКИ С РАЗНОЦВЕТНЫМИ ГАЛЬКАМИ И ОБИЛЬНЫМИ УГЛИСТЫМИ ВКЛЮЧЕНИЯМИ НИЖНЕЙ ЧАСТИ АЛЛЮВИАЛЬНОГО ЦИКЛА Цвет Серый до темно-серого Некоторую пестроцветность придают разноцветные гальки Минералогический состав 1 Состав пород полимиктовый Минеральный состав обломочной части разнообразен Встречаются кварциты, кремни, эффузивы, хлоритовые и глинисто-кремнистые сланцы, а также кварц, кислые плагиоклазы, микропегматиты Отмечается высокое содержание обломков пород (до 90%) Среди акцессорных минералов присутствуют хромшпинелиды, циркон, часто роговая обманка Комплекс аутигенных минералов - сидерит-каолинитовый, реже кальцит-сидеритовый Цемент i i Относится к порово-пленочному типу Его содержание составляет 10-15%, иногда 35-40% По составу цемент глинисто-гидрослюдистый с каолинитом, сидеритом, иногда ' хлоритом Участками отмечается присутствие регенерационного кварца Структура 1 Псефито-псаммитовая На долю обломочной части приходится от 75 до 90% Средние медианные диаметры свыше 0,25 мм Сортировка материала разная (от средней - до хорошей), окатанность довольно высокая Текстура ! Обычно слоистая, реже массивная Крупная косая или 1 косоволнистая слоистость подчеркнута изменениями в гранулометрическом составе пород, ориентировкой обломочного материала и обильными углистыми включениями и прослоями Конкреции, включения В качестве включений отмечается обилие углистого материала, встречающегося как отдельными линзочками, так и прослоями небольшой мощности Флора Характерно наличие значительного количества обугленного । растительного детрита, подчеркивающего редкую косую слоистость Фауна Следы жизнедеятельности Не встречена : Отсутствуют Морфология осадочных тел Образуют линзообразно-вогнутые тела, залегающие, как правило, в нижней части аллювиального цикла Мощность Обычно небольшая и колеблется в пределах 3-12 м 1 Формы распространения по । Отложения типа АРГ-3 на основании ранее проведенных 1 исследований выделены в Черталинский тип разреза [36] цппс нд 98
‘Часть 111. фации и фациальный анализ площади Контакты и переходы Наиболее развиты они в пределах западной части Нюрольской впадины Залегают в основании аллювиального цикла. Генетически связаны с породами типов АРГ-1, АРГ-2 и АРГ-4. Границы между ними обычно постепенные, иногда резкие, наклонные с размывом подстилающих пород Табл.3.13. ТИП АРГ-4. МАССИВНЫЕ ГРАВЕЛИТЫ И КРУПНО- СРЕДНЕЗЕРНИСТЫЕ ПЕСЧАНИКИ С ВКЛЮЧЕНИЯМИ ГРАВИЯ И ГАЛЬКИ СРЕДНЕЙ ЧАСТИ АЛЛЮВИАЛЬНОГО ЦИКЛА Цвет Серый и светло-серый Под люминесцентным , микроскопом цвет пород светло-желтый за счет выделений 1 битумоидов Минералогический Породы, слагающие этот тип, представлены состав преимущественно крупно-, грубозернистыми песчаниками кварц-грауваккового состава, переслаивающимися с массивными полимиктовыми гравелитами В песчаниках характерны включения обломков пород и кварца Количество | полевых шпатов незначительно Отмечены единичные зерна Ц ! слюды. В обломочной части песчаников на долю кварца | приходится от 25 до 60%, полевых шпатов 15-20%, кварцитов в и микрокварцитов 20-25% Также присутствуют глинисто- серицитовые породы, карбонаты, углистое вещество Иногда отмечены скопления гравийных зерен кварца Кварц частично корродирован, размеры его до 1 мм в диаметре Иногда отмечается незначительное растворение его контуров с образованием опала и халцедона Полевые шпаты относятся, главным образом, к основному ряду, частично замещены вторичными продуктами. Карбонаты присутствуют в виде । пятен и примазок Цемент Порово-пленочный, пленочный В минеральном отношении представлен глинистыми компонентами и карбонатами. По результатам рентгеноструктурного анализа глинистое вещество сложено, в основном, каолинитом, образующим в j породах различные морфологические типы выделений В качестве второстепенных минералов почти постоянно присутствуют гидрослюда и хлорит Карбонатный цемент сложен кальцитом, иногда с примесью доломита, анкерита и сидерита. Иногда в цементе песчаников наблюдаются выделения битумоидов Они распределяются изолированно, заполняя открытые поры, но чаще залегают согласно 1 слоистости, образуя тонкие слойки толщиной до 0,5-1,0 мм цппс нд 99
‘Часть Ш. фации и фациальный анализ ___ ------- ------------ ,----- _ --------------------------------------------------- Структура Псаммитовая Отсортированность обломочных зерен средняя Размеры их колеблются в пределах от 0,4 до 0,8 мм Зерна угловатые, слабоокатанные, сильно корродированные Текстура Чаще всего однородная, массивная Встречается косая слоистость, обусловленная ориентировкой обломочного материала, растительных остатков, слюды и трещинок, । выполненных битумом Конкреции, включения В качестве включений встречены редкие бурые стяжения сидерита, темно-серые глинистые желваки и неравномерно распределенные точечные включения органического вещества Флора Обугленный растительный детрит, рассеянный в породе или образующий отдельные слойки Фауна Следы жизнедеятельности , Не встречена 1 Отсутствуют Морфология осадочных тел 1 Отложения типа АРГ-4 образуют многочисленные линзообразно-вогнутые тела, приуроченные, как правило, к средней части аллювиального цикла Мощность Формы распространения по площади Контакты и переходы Составляет в среднем 7-14 м Отложения, выделенные в четвертый литогенетический тип, также довольно широко распространены по территории (Широтный тип разреза) [36]. Они встречаются в пределах всех депрессионных зон Колтогорском прогибе, Нюрольской, Усть-Тымской (юго-западная часть), Бакчарской впадин Находятся в парагенезисе с отложениями других типов этой фации. Чаще полностью слагает отдельные разрезы На подстилающих породах других фаций залегает с резким размывом Образует среднюю часть аллювиального цикла Табл.3.14. ТИП АРГ-5. СЕРЫЕ МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ ПЕСЧАНИКИ И АЛЕВРОЛИТЫ, ОДНОРОДНЫЕ, КОСОСЛОИСТЫЕ С НАМЫВАМИ УГЛИСТО-СЛЮДИСТОГО МАТЕРИАЛА ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ АЛЛЮВИАЛЬНОГО ЦИКЛА Цвет Преимущественно серый, до темно-серого, иногда с 1 буроватым оттенком Минералогический В литологическом отношении породы, слагающие этот тип, состав представлены мелкозернистыми песчаниками и ' крупнозернистыми алевролитами Минеральный состав ' обломочной части аналогичен вышеописанному в типе АРГ-3 ЦППС нд 100
'Часть 111. фации и фациальный анализ 1 Цемент Порово-пленочного типа представлен каолинитом с примесью гидрослюды, сидерита и хлорита Структура Псаммитовая, псаммоалевритовая Обломочная часть । составляет 75-85% Обломки среднеокатанные, слабо сортированные Текстура Конкреции, включения Флора ! Часто массивная, однородная Иногда намывы слюдистого, глинистого материала или обугленного растительного детрита образуют тонкую, слабонаклонную или косоволнистую 1 слоистость Иногда встречается конгломератовидная текстура ( Иногда встречаются желваки сидерита и окатыши глинистых 1 пород, образующие конгломератовидную текстуру Наиболее часто встречается обугленный растительный детрит Фауна Следы жизнедеятельности Не встречена. , Отсутствуют Морфология осадочных тел , Тела этого типа обычно имеют асимметричную, ' линзообразно-вогнутую форму поперечного сечения, । небольшие по мощности, но значительные по ширине Мощность , Составляет от 1-2 до 4-5 м Формы распространения по площади ! Породы типа АРГ-5 встречаются во всех депрессионных ! зонах и слагают значительную часть разрезов. Выделены под названием Северо-Тамбаевского типа разреза [36]. Обычно формируют русловые отмели рек фуркирующего типа Контакты и переходы Ь—, Ассоциируют с типом АРГ-4, реже с типом АРГ-3. В | основном, полностью слагают разрезы. Контакты с подстилающими и покрывающими отложениями других 1 фаций очень резкие, четкие; между типами АРГ-4 и АРГ-3 - постепенные ФАЦИИ РУСЕЛ МЕАНДРИРУЮЩИХ РЕК Накопление осадков в условиях меандрирующих рек с медленным течением в резулыате седиментации и аккумуляции перенесенного существовавшими ранее горными реками и временными потоками терригенного материала происходит нивелирование рельефа и образуются широкие хорошо разработанные речные долины. С течением времени по мере накопления осадков происходит дальнейшее сглаживание рельефа и падает скорость течения, вследствие чего более молодые реки чаще меняют русла, характеризуются более широким поясом меандр, переносят менее грубозернистый материал. Аллювиальный комплекс пород подразделяется на русловые и внерусловые отложения В русле образовывались и накапливались, в основном, грубозернистые осадки - разнозернистые песчаники, часто с галькой, тогда как на пойме - в ее прирусловой части - мелкозернистые песчаники и крупнозернистые алевролиты, а в пониженных участках поймы - мелкозернистые алевролиты, глины и уголь. В накоплении руслового аллювия основная роль принадлежит динамике речного потока При этом в центральных частях русла и вблизи подмываемого берега динамика потока имеет наибольшую интенсивность. В этих же участках отмечается и наиболее неустойчивый режим цппс нд 101
‘Часть 111. фации и фациальный анализ накопления осадков, которые во время сильных паводков могут размываться Образующиеся в таких условиях осадки обычно грубозернисты, неоднородны, плохо отсортированы и обладают слабо выраженной беспорядочной крупной косой, иногда перекрещивающейся слоистостью В частях русла, располагающихся ближе к берегам, режим осадкообразования более устойчив из-за меньшего диапазона в изменении скоростей потока. Поэтому формирующиеся здесь осадки приобретают хорошо выраженную крупную косую однонаправленную слоистость с ритмической сортировкой зерен в пределах каждого косого слойка Наиболее характерными признаками руслового аллювия являются, наличие косой (крупной и мелкой) однонаправленной слоистости, постепенное уменьшение масштаба слоистости и гранулометрического состава снизу вверх по разрезу, залегание с размывом на породах различного генезиса, распространение на площади в виде широких извилистых полос, а в плане корытообразный и линзовидный характер песчаных тел с вогнутой подошвой и сглаженной кровлей По составу, текстурным признакам и положению в разрезе в составе аллювиальных циклов равнинных рек можно выделить два литогенетических типа АРРС - аллювий стрежневой части спрямленных русел равнинных рек и АРМ - аллювий русловых отмелей меандрирующих рек Аллювиальные русловые отложения меандрирующих рек, в свою очередь, подразделяются на два подтипа. АРРМ-1 - аллювий русловых отмелей ограниченно меандрирующих рек и АРРМ-2 - аллювий русловых отмелей интенсивно меандрирующих рек Отложения типа АРРС залегают в основании руслового комплекса и характеризуют условия стрежневой части спрямленных русел, где водный поток имеет наибольшую и относительно неустойчивую динамику Отложения типа АРРМ-1 генетически связаны с русловым аллювием ограниченно меандрирующих рек. Они накапливались на участках, примыкающих к стрежневой части русел в условиях прирусловой отмели, которая образуется в результате наносов песка на внутреннем пологом склоне петли (меандра). Отложения типа АРРМ-2 накапливались в условиях внешней части прирусловой отмели, в периоды сильных паводков ! Табл. 3.15. ТИП АРРС. | ГРАВЕЛИТЫ, ПЕСЧАНИКИ РАЗНОЗЕРНИСТЫЕ ’ НЕСОРТИРОВАННЫЕ С ГРАВИЕМ И ГАЛЬКОЙ СТРЕЖНЕВОЙ ЧА СТИ | СПРЯМЛЕННЫХ РУСЕЛ РАВНИННЫХ РЕК [ Цвет Серый с различными оттенками от светло-серого до темно- ! серого В зависимости от состава включений гравий может | быть окрашен в разный цвет | Минералогический Полимиктовый, граувакковый, олигомиктовый состав В ' состав составе обломков преобладает кварц и полевые шпаты, из обломков пород присутствуют микрокварциты, микропегматиты, яшмы, кремнисто-глинистые и глинистые породы, эффузивы разного состава В составе акцессориев встречаются гранаты, циркон, ильменит, турмалин, апатит । Аутигенные минералы представлены кварцем, хорошо I раскристаллизованным каолинитом, пиритом, кальцитом, I сидеритом, лейкоксеном, реже кислыми полевыми шпатами i_________________________________________________________________________ Цемент Каолинит-гидрослюдистый, иногда с примесью сидерита и кальцита. Отмечается постоянная примесь хлорита в незначительных количествах, составляющих менее 1% В хорошо проницаемых более крупнозернистых разностях отмечается аутигенный регенерационный кварц и хорошо цппс нд 102
'Часть Hi. фации и фациальный анализ , раскристаллизованный каолинит. Тип цементации н [ преимущественно контактово-поровый, часто наблюдается й । цементация зерен методом вдавливания и I । взаимоприспособления с образованием конформных и | ' инкорпорационных срастаний зерен | Структура -[ _ ___ 1 Крупнозернистая с наличием гравийной примеси и прослоев ; гравелитов Зачастую обломки гравийной размерности ' представлены окатышами раннедиагенетического сидерита, ранее образовавшихся и размытых местных глинистых и 1 слоистых алевролитовых пород, обугленной или минерализованной древесиной, цементирующая матрица I сложена песчаным материалом. Включения галек отмечаются ' преимущественно в подошве пласта, но в случае В , внутриформационных размывов встречаются на разных 1 1 уровнях внутри песчаного тела Йесчаные тела сложены разнозернистым плохо отсортированным материалом | Медианные диаметры 0,12-0,26 мм, коэффициент отсортированное™ 2,2-4,5 Текстура । Беспорядочная и слоистая. Слоистость косая, крупная 1 । однонаправленная и сходящаяся, участками перистая со | срезанием косых серий более поздними слойками В нижних частях разрезов установить характер слоистости по керновому материалу из-за больших масштабов слоистости часто не представляется возможным Вверх по разрезу слоистость становится более мелкой и отчетливой, заметной в пределах столбика керна Кверху слоистость выполаживается вплоть до преобладания в верхних частях разрезов • горизонтальнослоистых текстур. К верхним же частям разрезов приурочены волнисто-слоистые и косо- волнистослоистые текстуры Конкреции, включения Встречаются в виде мелких сферолитов сидерита, мелкой и | тонкой сыпи пирита Флора 1 Встречается в виде плохо сохранившегося мелкого рассеянного детрита, крупных и мелких окатанных, и не окатанных углефицированных древесных обломков, мелких прослойков угля, остатков корневых систем Фауна i Не встречена. Следы жизнедеятельности i Отсутствуют Морфология осадочных | Пластовая и линзовидная. Линзы имеют выпуклое тел 1 основание и спрямленную верхнюю часть Песчаное тело 1 занимает около трети объема аллювиальной толщи, замещаясь в кровле алевролитами и глинистыми породами. Коэффициент песчанистости составляет около 75%. | 1 Мощность Невелика и составляет 1-2,2 м, но постоянная генетическая I | связь с отложениями слабо меандрирующего речного потока | цппс нд 103
'Часть 111. фации и фациальный анализ на более поздних стадиях существования реки позволяет рассматривать их в составе аллювиального комплекса и говорить об общей мощности, поднимая ее значение до 16-20 м Формы распространения по площади I Контакты и переходы Каротажная характеристика песчаного тела Отложения описываемого типа залегают в основании аллювиальной толщи, а в случаях внутриформационных размывов находятся внутри песчаного тела в основании нового аллювиального цикла осадкообразования Они характеризуются линзообразной формой тел, трассируемых вдоль линейно протяженного направления, и в плане это также^линзообразные тела Вверх по разрезу и в широтном направлении отложения типа АРРС последовательно замещаются более мелкозернистыми песчаными осадками фаций меандрирующих рек, береговых валов или редко непосредственно переходят в отложения пойменного генезиса С нижележащими породами всегда резкие и с размывом вне зависимости от генезиса подстилающих пород Верхний контакт с отложениями типа АРРМ отчетливый и постепенный Отражает седиментологическую модель осадконакопления, для которой характерна высокая гидродинамическая активность в течение всего времени формирования осадка При этом в начальный период формирования песчаного тела гидродинамическая активность потока очень высокая и высокая (I-П уровень), а к конечной стадии активность среды седиментации постепенно снижается до средней (III уровень) | Аномалия ПС для песчаного тела расположена в зоне отрицательных отклонений, имеет вид четырехугольника с вертикальной боковой линией и пологонаклонными, почти горизонтальными подошвенной и кровельной линиями Значения LIIC составляет 0,8-1,0 На кривых радиоактивного каротажа песчаники выделяются по низким значениям (3-4 g) , гамма-активности и относительно высоким значениям нейтронного каротажа (5,0-5,5 у е) j Табл, 3,16. ТИП АРРМ-1. ПЕСЧАНИКИ СРЕДНЕЗЕРНИСТЫЕ, РАЗНОЗЕРНИСТЫЕ, РЕДКО । ГРАВЕЛИТЫ РУСЕЛ ОГРАНИЧЕННО МЕАНДРИРУЮЩИХ РЕК ! Цвет I Серый с различными оттенками от светло-серого до темно- । серого. В зависимости от состава включений гравий может j быть окрашен в разный цвет [ Минералогический ' Полимиктовый, граувакковый, олигомиктовый состав В । состав составе обломков преобладает кварц и полевые шпаты, из I обломков пород присутствуют микрокварциты, ] микропегматиты, яшмы, кремнисто-глинистые и глинистые I породы, эффузивы разного состава В составе акцессориев цппс нд 104
‘Часть 111. фации и фациальный анализ ' - - . встречаются гранаты, циркон, ильменит, турмалин, апатит. , Аутигенные минералы представлены кварцем, хорошо раскристаллизованным каолинитом, пиритом, кальцитом, । сидеритом, лейкоксеном, реже кислыми полевыми шпатами Цемент , Каолинит-гидрослюдистый, иногда с примесью сидерита и кальцита Отмечается постоянная примесь хлорита в ’ незначительных количествах, составляющих менее 1% В 1 хорошо проницаемых более крупнозернистых разностях § отмечается аутигенный регенерационный кварц и хорошо g । раскристаллизованный каолинит. Тип цементации 1 I преимущественно контактово-поровый, часто наблюдается | j цементация зерен методом вдавливания и 1 взаимоприспособления с образованием конформных и g ( инкорпорационных срастаний зерен I Структура Структура песчаных пород этого типа в отличие от । структуры пород типа АРРС отличается меньшей зернистостью. В базальной части разреза преобладают । песчаники среднезернистые, разнозернистые, содержащие обломки тонкослоистых алевролитов и глин, линзы угля | । Выше залегают средне- и мелкозернистые разнозернистые 1 | песчаники, которые вверх по разрезу сменяются | । мелкозернистыми разностями псаммитов и алевролитами 1 I Медианный диаметр зерен в песчаниках уменьшается от 0,25 g । до 0,1 мм вверх по разрезу. Сортировка материала плохая и 1 | средняя, часто ритмическая с сортировкой зерен в каждом | ] косом слойке: от более крупной в основании к более мелкой в | 1 верхней части. Коэффициент отсортированности пород равен 1 ; 3,5-6. J Текстура ' Слоистая. Слоистость хорошо выраженная, косая ' однонаправленная, прямолинейная, ритмичная. Характерным 1 является не только однонаправленное гранулометрическое изменение строения комплекса, ни и синхронное ему изменение характера слоистости Так, базальная часть отложений, представленная среднезернистым песчаником с 1 примесью мелкогравийного материала, как правило, имеет косую однонаправленную слоистость. Вверх по разрезу g । слоистость становится тоньше, выполаживается и сменяется , сначала косоволнистой, а затем горизонтальной, прерывистой | слоистостью. Конкреции, включения Встречаются в виде рассеянных неправильных зерен пирита и мелких пелитоморфных послойных желвачков сидерита. Флора Встречается в виде крупного и мелкого детрита, углефицированных и минерализованных крупных и мелких обломков древесины, располагающихся послойно. В верхних I частях толщи встречаются остатки корневых систем и флора хорошей сохранности. 1 Фауна Не встречена. Следы । Отсутствуют цппс нд 105
'Часть 111. фации и фациальный анализ Г жизнедеятельности | Морфология осадочных ' тел , Мощность I Формы I распространения по | площади i I I Контакты и переходы Каротажная характеристика песчаного тела Характеризуется линзовидной формой песчаного тела В разрезе аллювиальной толщи отмечается присутствие одного песчаного тела, залегающего, как правило, в основании, реже в середине аллювиального цикла Коэффициент песчанистости колеблется от 50 до 90% от 10 до 15 м Песчаные тела типа АРРМ образуют линейно вытянутые извилистые ленты длиной сотни и тысячи км, пространственно связанные с отложениями спрямленных русел равнинных рек В поперечном сечении это линзообразновогнутое асимметричное тело шириной в несколько км, замещающееся по латерали отложениями береговых валов (АПП-1) и песков разлива (АПП-2). Вверх по разрезу они сменяются отложениями типа АРРМ-2 или непосредственно сменяются отложениями стариц (AC) I С нижележащими отложениями типа АРРС отчетливые, с I вышезалегающими отложениями типа АРРМ-2 - постепенные | Аномалия ПС для песчаного тела наблюдается в виде в трапеции Подошвенная линия горизонтальная или I пологонаклонная Боковая линия волнистая, вертикальная, i кровельная - крутонаклонная, зубчатая На диаграммах ! радиоактивного каротажа фиксируется увеличение значения I гамма-активности и снижение значений НГК (Вахская скв 95- j Р) [36]. Табл. 3.16. ТИП АРРМ-2. ПЕСЧАНИКИ СРЕДНЕ-И МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ, АЛЕВРОЛИТЫ ПЕСЧАНЫЕ РУСЛОВЫХ ОТМЕЛЕЙ | ИНТЕНСИВНО МЕАНДРИРУЮЩИХ РЕК 1 ! Цвет 1 Светло-серый и серый Окраска равномерная, в случае 1 включений сидерита наблюдаются бурые окраски Минералогический состав Полимиктовый, граувакковый, олигомиктовый состав В составе обломков преобладает кварц и полевые шпаты, из обломков пород присутствуют микрокварциты, микропегмагиты, яшмы, кремнисто-глинистые и глинистые породы, эффузивы разного состава В составе акцессориев | встречаются гранаты, циркон, ильменит, турмалин, апатит Аутигенные минералы представлены кварцем, хорошо , раскристаллизованным каолинитом, пиритом, кальцитом, сидеритом, лейкоксеном, реже кислыми полевыми шпатами । Цемент Каолинит-гидрослюдистый, иногда с примесью сидерита и S кальцита. Отмечается постоянная примесь хлорита в I незначительных количествах, составляющих менее 1% В I хорошо проницаемых более крупнозернистых разностях 1 отмечается аутигенный регенерационный кварц и хорошо | раскристаллизованный каолинит. Тип цементации | цппс нд 106
(Частъ 111. фации и фациальный анализ преимущественно контактово-поровый, часто наблюдается । цементация зерен методом вдавливания и взаимоприспособления с образованием конформных и ! инкорпорационных срастаний зерен 1 Структура Текстура Отложения представлены песчаниками с мелкими окатышами глин в основании Для них характерна гранулометрическая ритмичность с уменьшением размера зернистости к кровле и ' постепенное замещение песчаников вверх по разрезу алевролитами и глинисто-алевритовым переслаиванием, j Гранулометрия песчаников меняется от средне- мелкозернистой (M<j=O,22 мм) в подошве до мелкозернистой (М<1=0,10 мм) в кровле песчаного тела, в алевролитах значения । медианных диаметров уменьшаются до 0,05 мм j Слоистость хорошо выраженная, крупная, косая одно- направленная, сходящаяся. Иногда косые серии разделены , прослойками с горизонтальной слоистостью. В середине ' цикла слоистость редкая или слабо проявлена К верху разреза . слоистость выполаживается, становится пологоволнистой, I волнисто-линзовидной и горизонтальной Конкреции, включения | Встречаются в виде мелких отдельных зерен и 1 микрожелваковых включений сидерита и мелких послойных скоплений пирита Флора 1 Встречаются мелкие обугленные остатки, чаще - мелкий и j реже - крупный послойно распределенный растительный । детрит, в верхних частях разрезов отмечается наличие ( корневых остатков и флора хорошей сохранности 1 Фауна | Не встречена. Следы жизнедеятельности Морфология осадочных тел 1 Отсутствуют 1 Характеризуется неоднократной перемежаемостью песчаных линз с горизонтально залегающими прослоями глинисто- । алевролитового состава. Песчаники составляют менее : половины зонального циклита Коэффициент песчанистости 1 изменяется от 25 до 45% Мощность 1 Мощность толщи 6-13 м при мощности песчаных прослоев 2- 4 м (Герасимовская пл., скв. 19; Вахская пл., скв 2525) [36] J _ Формы распространения по площади | Отложения типа АРРМ-2 залегают в кровле аллювиального циклита, выше отложений типа АРРМ-1. Вверх по разрезу они ; замещаются пойменным аллювием, состоящим из крупнозернистых алевролитов и глин с пологоволнистой и ' горизонтальной слоистостью, глин с растительными । остатками и, наконец, переходят в углистые глины и угли болотных фаций. Площадное распространение имеет вид | сильно извилистых линейно вытянутых полос длиной сотни I км, или широких зон площадью сотни и тысячи кв.км Контакты и переходы | С ниже- и вышезалегающими породами постепенные, нижний цппс нд 107
'Часть Ill. фации и фациальный анализ । контакт часто резкий с размывом и галькой в основании I Каротажная , Отражает седиментологическую модель этого типа, которая j характеристика указывает на высокую активность среды седиментации (II i песчаного тела уровень), которая постепенно снижается до низкой (IV ! уровень) при переходе к внешней части поймы Кривая ПС для песчаного тела имеет колоколовидную форму с плавным переходом наклонных подошвенной и кровельной линий Значения Lnc составляют 0,6-0,8 i -l ................... ..................—........ ...—......................—- ВНЕРУСЛОВЫЕ ФАЦИИ К осадкам пойменных фаций отнесены отложения, зале1ающие в верхних час!ях аллювиальных комплексов Они отлагаются в речных долинах выше уреза воды преимущественно во время паводков Режим осадкообразования здесь непостоянен и сильно зависит от уровня паводковых вод и удаленности от русла к бортам долины Вблизи русла и на отдаленных от него участках поймы во время половодий и внезапных сильных разливов рек происходит накопление более крупнозернистых осадков, а по мере спада полых вод и снижения их гидродинамической активности уменьшается и размер частиц, переносимых этими водами. В непосредственной близости к руслам рек протягивается неширокая полоса песчаных осадков, накопившихся при разливе рек Они образуют песчаные валы и относятся к фациям береговых валов внешней (песчаной) части поймы - АПП-1. Отложения типа АПП-1 формировались на участках пойм, временно заливаемых полыми водами и осушавшихся в меженные периоды Во время паводков полые воды реки, несущие большое количество материала, выходя на равнину, теряли скорость и отлагали песчаный материал на узкой полосе, образуя песчаные валы Во время высокого подъема воды в периоды половодий при высокой гидродинамической активности вод значительная часть песчаного материала может далеко проникать в пределы речной долины и образовывать на пойме песчаные поля, так называемые пески разливов фации АПП-2 (пески разливов - кревассовые глифы). По мере расширения речной долины и накопления рыхлых осадков, а также при возрастании удаленности от русла гидродинамическая активность полых вод снижается, снижается и возможность проникновения на пойму песчаного материала Глинистый материал получает преимущественное развитие, слагая внутренние части поймы На временно заливаемых участках пойм накапливается аллювий фации АПГ-1, на удаленных и обводненных - формируются болотные и озерные фации АПГ-2. Отложения типа АПГ-1 развиты на временно заливаемых участках поймы Литологический состав элементарных циклитов, так же как и для пород типа АПП, зависит от скорости полых вод и от количества поступающего обломочного материала Они образовались на удаленных возвышенных участках поймы, где скорость полых вод была минимальной, в связи с чем транспортируемый полыми водами материал отличается тонкой зернистостью и представлен алевритовыми и глинистыми частицами При спаде полых вод в первую очередь осушались приподнятые участки, где и накапливались алевритовые осадки, залегающие в основании циклитов Они характеризуются светлыми окрасками и косоволнистой и косой сходящейся слоистостью, верх по разрезу они сменяются алевритовыми глинами и глинами с волнисто- линзовидной и горизонтальной слоистостью Отложения типа АПГ-2 формировались в пониженных участках поймы, где вначале накапливались глинисто-алевритовые отложения Затем при спаде полых вод на этих участках образовались неглубокие изолированные водоемы, в которых продолжалось осаждение глинистых частиц, образовывались торфяники, линзы и прослои углей Пойменный комплекс представлен мелкозернистыми песчаниками, алевролитами и глинистыми породами. Характерными признаками пойменного аллювия являются тесная генетическая связь с русловыми отложениями, особенно типа АРРМ-2; большое разнообразие цппс нд 108
‘Часть 111. фации и фациальный анализ типов слоистости горизонтальная, пологоволнистая, мелкая косая и косоволнистая и их сочетания; мелкий и тонкий состав пород, обилие флористических остатков Со временем пойма покрывается мелкой и крупной растительностью Вещественным выражением зарастания поймы в керне служат обильный растительный детрит, наличие флоры разной, а иногда хорошей сохранности, частые остатки корневых систем и своеобразные комковатые текстуры пород, возникшие при переработке субстрата корнями. Табл. 3.17. ТИП АПП-1. ПЕСЧАНИКИ МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ, АЛЕВРОЛИТЫ ПЕСЧАНИСТЫЕ БЕРЕГОВЫХ ВАЛОВ ВНЕШНЕЙ (ПЕСЧАНОЙ) ЧАСТИ ПОЙМЫ Цвет Серый, до темно-серого в зависимости от количества 1 тонко рассеянного растительного и глинистого материала Глинистые породы темно-серые до черных, иногда в случаях сидеритизации с бурым оттенком Минералогический состав [ Полимиктовый, олигомиктовый состав В составе обломков преобладает кварц и полевые шпаты, из обломков ! пород присутствуют микрокварциты, микропегматиты, яшмы, ! кремнисто-глинистые и глинистые породы, эффузивы разного состава. В составе акцессориев встречаются гранаты, циркон, 1 ильменит, турмалин, апатит Аутигенные минералы представлены кварцем, хорошо раскристаллизованным ' каолинитом, пиритом, кальцитом, сидеритом, лейкоксеном, । реже кислыми полевыми шпатами Цемент ' Глинисто-гидрослюдистый с пелитоморфным сидеритом. 1 Структура 1 Мелкозернистая, реже средне-мелкозернистая. Вверх по разрезу песчаный материал исчезает с одновременным уменьшением зернистости пород и сокращением их мощностей и частоты встречаемости, песчаники вытесняются алевролитами и глинисто-алевролитовым переслаиванием. Сортировка обломочного материала различная* от хорошей до плохой. Текстура > Для пород характерно разнообразие слоистых текстур, , срезаемых косыми сериями, чередование тонкой косой, 1 волнистой и горизонтальной слоистости в пределах незначительных по мощности участков, наличие ; косоволнистых и прерывисто-волнистых текстур с веерообразно расходящимися тонкими слойками, нарушение 1 слоистости мелким оползанием, размывам, корневыми остатками и ходами земляных червей. В песчаниках наблюдается косая, мелкая, слабо ритмическая, однонаправленная, иногда со сходящимися слойками, изредка j косо- и пологоволнистая слоистость, а в алевролитах и • глинистых породах мелковолнистая, линзовидная и 1 горизонтальная слоистость, подчеркнутая углистым материалом или сочетание полого-волнистой и косоволнистой ЦППС нд 109
Часть 111. фации и фациальный анализ I слоистости В кровельных участках глины часто имеют комковатую текстуру, обусловленную корневой системой ' Отмечаются также своеобразные включения алевролита в | глине, так называемые карманы внедрения Конкреции, включения ; Присутствуют только в виде мелких стяжений пирита и сидерита и в целом не характерны I Флора Встречается довольно часто. Она представлена | растительными остатками, корешками, детритом, । образующим тонкие послойные скопления [ Фауна Не встречена. Следы Отсутствуют жизнедеятельности Морфология осадочных Характеризуется переслаиванием песчаников, алевролитов и тел глинистых пород Песчаные тела в разрезе встречаются неоднократно и имеют вид асимметричных линзообразных 1 тел толщиной 0,5-2,5 м. Коэффициент песчанистости не превышает 10% Мощность 13-15м при толщине песчаных прослоев 1-2м (Нижнетабаганская пл , скв 24, Вахская пл , скв 85) [36] Формы , Линейная Песчаные тела вытянутые, узкие, протяженные на распространения по несколько десятков км В сторону поймы наблюдается площади постепенное пространственное замещение на отложения типа АПП-2 или АПГ, в сторону русла отмечается пилообразное выклинивание и замещение отложениями типов АРРМ I ь__ _____ __ . _ _ I Контакты и переходы С перекрывающими и подстилающими породами посте- I 1 пенные и отчетливые, могут быть резкие . Каротажная Электрометрическая модель этой фации представляет собой I характеристика серию маломощных (0,8-1,2 м) песчано-алевритовых прослоев I песчаного тела в глинисто-алевритовой толще Аномалия ПС имеет вид । чередующихся треугольников, расположенных в зоне отрицательных отклонений со значениями Lnc для песчано- । алевритовых прослоев 0,5 - 0,7 и четырехугольников, расположенных в зоне положительных отклонений с Lnc, [ равными 0,4 (рис 3 18) Седиментологическая модель j характеризуется средней гидродинамической активностью в I > начальной стадии накопления песчаных осадков и резким | последующим ослаблением гАг-ihhhi muii’iTiiiiniiim—ими» ti»in»iidLi».in«u»iiiimini 1111иипмим1'.тгтт1'"'нттиавиаа— пинииini j iiiHiHiiniirT Ц1111С НД 110
‘Часть 111. фации и фациальный анализ Каротажная характеристика ! Кривая ПС имеет вид одного или нескольких треугольников, наложенных друг на друга, с вершинами в зоне отрицательных песчаного тела , отклонений или переходной зоне со значениями Lnc=0,5-U,6. Кровуа^}а5,/^лий¥?ЛЛЛР29го наклонена, подошвенная ПЕСЧАНИКМ песков Резко меняющейся во ЧА&ЯРГЮЙММ™ связано с быстрой потерей скорости паводковых вод Цвет Светло-серый Минера логический Полимиктовый, г»пигг»миктг»вый состав В составе обпомков состав Цемент । преооладает кварц й полевые шпаты, из боломков пород 1 присутствуют микрокварциты, микропегматиты, яшмы, кремнисто-глинистые и глинистые породы, эффузивы разного । состава. В составе акцессориев встречаются гранаты, циркон, ильменит, турмалин, апатит Аутигенные минералы представлены кварцем, хорошо раскристаллизованным каолинитом, пиритом, кальцитом, сидеритом, лейкоксеном, i реже кислыми полевыми шпатами Каолинит-гидрослюдистый с сидеритом, хлоритом, иногда пиритом. В отличие от русловых фаций в цементе отмечается несколько повышенное содержание слюдистого материала Структура Псаммитов мелкозернистая и алевритовая Текстура ! Слоистая Слоистость тонкая, подчеркнутая послойным распределением растительного детрита, образующего очень ! тонкие нитевидные прослои Характерно наличие косо- волнистой, взаимосрезающейся слоистости, а также сочетание ! горизонтальной и косой слоистости в пределах одного образца Конкреции, включения 1 Мелкие, линзовидные, имеют глинисто-сидеритовый состав Флора | Встречается в рассеянном виде, образует нитевидные прослои Фауна ! Не встречена. Следы жизнедеятельности , Присутствуют в виде ходов и норок земляных червей в кровельных частях пород Морфология осадочных тел Характеризуется довольно однообразным сложением с последовательной сменой песчаников, залегающих в подошве, алевролитами и глинистыми породами | Мощность ! 0,5-2,5 м Формы распространения по площади ' Веерная, неправильная языкообразная с выклиниванием в сторону от русла. Контакты и переходы Нижние отчетливые горизонтальные, верхние постепенные. | цппс нд 111
Часть IIJ. фации и фациальный анализ I Табл. 3.19. ТИП АПГ-1. | АЛЕВРОЛИТЫ КРУПНОЗЕРНИСТЫЕ С ПРОСЛОЯМИ ПЕСЧАНИКОВ, I ГЛИНИСТЫХ ПОРОД И ТОНКИМИ ПРОСЛОЙКАМИ УГЛЕЙ i ВРЕМЕННО ЗАЛИВАЕМЫХ УЧАСТКОВ ВНУТРЕННЕЙ I (ГЛИНИСТОЙ) ЧАСТИ ПОЙМЫ | Цвет Серый до темно-серого в песчаниках и алевролитах до темно- ! серого и черного в глинистых и углисто-глинистых породах Минералогический Песчаных и алевролитовых пород аналогичен состав вышеописанному Глинистые породы сложены ориентированным гидрослюдисто-каолинитовым микроагрегатом, часто содержат примесь сидерита Полимиктовый, олигомиктовый состав В составе обломков преобладает кварц и ПШ, из обломков пород присутствуют | микрокварциты, микропегматиты, яшмы, кремнисто- I глинистые и глинистые породы, эффузивы разного состава В составе акцессориев встречаются гранаты, циркон, ильменит, турмалин, апатит Аутигенные минералы представлены кварцем, хорошо раскристаллизованным каолинитом, пиритом, кальцитом, сидеритом, лейкоксеном, реже кислыми । полевыми шпатами Цемент Каолинит-гидрослюдистый с сидеритом, хлоритом, иногда ; пиритом В отличие от русловых фаций в цементе отмечается несколько повышенное содержание слюдистого материала I Структура Преимущественно алевритовая и мелкопсаммитовая I Текстура । Слоистая в основании косая однонаправленная со I сходящимися слойками, часто переходящая в волнистую и горизонтальную, мелкая, вверх по разрезу косоволнистая, линзовидная, горизонтальная, иногда нарушенная оползанием осадка (карманами внедрения) и корневыми остатками | Конкреции, включения Включения пирита, мелких конкреций сидерита j Флора Обильный мелкий растительный детрит, послойно распределенный, растительные остатки хорошей сохранности, фрагменты листьев, стеблей, остатки корневых систем, , прослойки углей Фауна Не встречена Следы Наблюдаются в виде ходов земляных червей жизнедеятельности ! Морфология осадочных Довольно однообразна В их составе преобладают алевролиты I тел и глинистые породы в различных сочетаниях Песчаные тела ; резко подчинены и имеют вид мелких линз и тонких прослоев, залегающих как в основании толщи, так и внутри | ' ' нее. цппс нд 112
‘Часть 111. фации и фациальный анализ —,---- ------- | Мощность 1 ЛАШДО****' | 8-10м 1 Формы распространения по площади 1 Плащеобразная, в сторону русла наблюдается выклинивание и замещение на песчаные отложения типа АПП Конфигурация j линейно вытянутая со сложным контуром и площадью до I сотен и тысяч кв.км 1 Контакты и переходы , С ниже- и вышележащими породами постепенные. Каротажная характеристика песчаного тела На электрометрическую характеристику пород этой фации । оказывает большое влияние обилие растительного детрита, , прослоев и линз углей, а также плотных алевритовых глин 1 Кривая КС для этих пород имеет многомасштабность записи । Форма кривой ПС показывает чередование алевритовых и i глинистых прослоев. Аномалия ПС находится в зоне 1 положительных отклонений । Значения Lnc изменяются от 0,6 до 0,1 Седиментоло! ическая I модель отвечает очень низкой (V уровень) динамике среды седиментации. 1 Табл. 3.20. ТИП АПГ-2. АЛЕВРОЛИТЫ МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ С ПРОСЛОЯМИ ГЛИНИСТЫХ ПОРОД, ГЛИНИСТЫЕ ПОРОДЫ С ЛИНЗАМИ И ПРОСЛОЙКАМИ УГЛЯ ПОЙМЕННЫХ ОЗЕР И БОЛОТ ВНУТРЕННЕЙ (ГЛИНИСТОЙ) ЧАСТИ ПОЙМЫ Цвет I Цвет глинистых пород преимущественно темный, преобладают темно-серые до темно-коричневых и черных , глинистые породы, интенсивность окраски которых напрямую зависит от количества растительной органики в их составе ' Сидеритизированные разности окрашены в различные оттенки бурого цвета, от светло-бурого до темно-бурого, । почти черного Алевролиты имеют серую и темно-серую окраску. Минералогический Состав глин каолинит-гидрослюдистый, с примесью состав сидерита, гидроокислов железа, лептохлорита, лейкоксена , Обломочная часть в алевролитах представлена кварцем, полевыми шпатами, обломками различных пород, преимущественно кремнистого и глинистого состава. Цемент < В алевролитах гидрослюдисто-глинистый с примесью хлорита, сидерита Структура Алевропелитовая и пелитовая. Глинистые минералы и i обломочный материал в большинстве случаев тонко перемежаются, слагая пелитовый и чешуйчатый I микроагрегат, в котором в том или ином количестве цппс нд 113
‘Часть 1П. фации и фациальный анализ | присутствует алевритовая примесь I L - । Текстура Волнисто- и горизонтальнослоистая с преобладанием j волнистой слоистости в нижних частях разрезов и I последовательным постепенным переходом к горизонтальной ' слоистости кверху Иногда отмечается наличие косой тонкой | слоистости, встречаются следы перемыва, смятия и оползания осадка Наблюдается повсеместная и интенсивная 1 переработка субстрата корневыми системами, отчего породы , приобретают комковатые текстуры I Конкреции, включения * Очень характерны Они имеют линзовидный характер и I различную мощность в пределах первых метров, чаще же они j представлены маломощными (в несколько см) прослойками и мелкими линзочками Состав конкреций преимущественно сидеритовый, это так называемые, болотные руды В 1 алевролитах присутствуют линзовидные и звездчатые скопления пирита, отмечаются псевдоморфозы пирита по растительным остаткам I i Флора Довольно часто встречается в виде обильных корневых I остатков, частого и обильного растительного детрита, I , ориентированного послойно и образующий скопления в виде I пятен и прослоев угля, флористические остатки хорошей I сохранности отпечатки листьев, остатки стволов и стеблей I травянистых растений | Фауна 1 Не встречена j Следы Наблюдаются в виде ходов земляных червей ; жизнедеятельности I Морфология осадочных Довольно однообразная В нижней части, как правило, । тел преобладают алевролиты, верхняя часть сложена | | преимущественно глинистыми породами. Коэффициент ! । песчанистости равен 0% | Мощность 8-10м Формы распространения по площади Характеризуется в основном локальным развитием линзовидных тел глинистого состава с округлыми контурами Характерна пространственная приуроченность к наиболее 1 удаленным участкам пойм Контакты и переходы С нижележащими породами отчетливые, верхний контакт резкий ! 1 ' Каротажная характеристика j песчаного тела Седиментологическая модель этой фации отражает снижение । палеогидродинамического уровня от низкого до очень 1 низкого Электрометрическая модель представляет аномалию 1 кривой ПС, расположенную в зоне положительных отклонений, имеющую вид треугольника с наклонной подошвенной и кровельной линиями. Иногда кровельная линия переходит в вертикальную волнистую На диаграммах , ГИС глинистые породы характеризуются значениями КС, цппс нд 114
‘Часть 111. фации и фациальный анализ равными 10-15 Омм Примесь угольной органики приводит к увеличению кажущихся сопротивлений до 20-30 Омм Кривая ПС дифференцирована слабо. Значения L,IC близки к О ФАЦИИ СТАРИЦ С Отложения стариц накапливались в условиях меняющеюся гидродинамическою режима В паводок старицы временно превращались в действующие боковые русла и протоки, где 12 накапливались песчано-алевритовые осадки В меженные периоды в отшнуркованных от S основного русла старичных водоемах в застойных условиях аккумулируются тонкозернистые <> алевритовые и глинистые осадки Седиментологическая модель фации сгариц отражает уменьшение вверх по разрезу палеогидродинамической активности среды Керновый материал фиксирует изменение Л палеодинамики вод в виде последовательной смены вверх по разрезу пород с разной зернистостью и слоистостью от крупно-среднезернистых косослоистых разностей, содержащих иногда в основании обломки перемытых местных пород до мелкозернистых алевритовых и _ глинистых горизонтальнослоистых пород в кровле По многим признакам старичные водоемы напоминают отложения пойменных озер, а в конечную стадию своего существования сходны с . отложениями пойменных болот. Отличительным их признаком является тесная пространственная ' связь с русловым комплексом пород, косослоистые текстуры, свидетельствующие о , направленном водном потоке в начальную стадию образования старицы, а также наличие в подошве галек местных пород, образованных при высокой гидродинамической активности вод Отличительным признаком является также линзообразно-выгнутая в плане форма песчаного тела стариц по сравнению с неправильно-изометричной формой пойменных озер Табл. 3.21. ТИП АС. ПЕСЧАНИКИ СРЕДНЕ-МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ С ПРОСЛОЯМИ ПЕСЧАНИКОВ ГРАВЕЛИТИСТЫХ, СОСТОЯЩИХ ИЗ ОБЛОМКОВ МЕСТНЫХ ПОРОД, АЛЕВРОЛИТЫ С КОНКРЕЦИЯМИ ПИРИТА Цвет у песчаников - светло-серый, у глин - голубоватый, серый, темно-серый до черного Минералогический Состав глин каолинит-гидрослюдистый, с примесью состав сидерита, гидроокислов железа, лептохлорита, лейкоксена Обломочная часть в алевролитах представлена кварцем, полевыми шпатами, обломками различных пород, преимущественно кремнистого и глинистого состава | Цемент । В алевролитах гидрослюдисто-глинистый Структура Мелкопсаммитовая, алевритовая. В нижних частях разреза отмечается присутствие мелких окатышей серой глины Медианные диаметры зерен составляют от 0,15 до 0,20 мм в подошве песчаного пласта и уменьшаются к кровле до 0,1- 1 0,05 мм. Текстура * 1 Слоистая Слоистость в основании толщи косая, клиновидная, вверх по разрезу сменяется косоволнистой, волнисто-линзовидной Очень часто слоистость нарушается размывом и переотложением осадка, в породах фиксируются цппс нд 115
‘Часть 111. фации и фациальный анализ 1 следы пластической деформации вязкого слоистого осадка с образованием текстур смятия и оползания, часто текстуры j пород имеют своеобразный конгломератовидный облик с прихотливо извилистыми "обломками" из полувязкого | осадка. В случае зарастания и заболачивания старицы ! слоистость нарушается остатками корней, секущих породу в | ! различных направлениях Верхние части разрезов имеют । горизонтальную слоистость । Конкреции, включения Представлены в основном пиритом. Пирит встречается в виде I мелких в несколько см протяженности линз, мелких ' желваковых включений, звездчатых кристаллов. В кровле толщ иногда наблюдаются конкреционные стяжения | пелитоморфного сидерита i Флора Распределена по разрезу неравномерно Внизу толщи присутствует редкий и относительно крупный детрит, вверху j детрит обильный, мелкий и очень тонкий. Часто органика 1 тонко распылена в глинистой матрице, отчего глины j 1 приобретают черную окраску I Фауна Не встречена Следы । Не обнаружены жизнедеятельности Морфология осадочных Характеризуется частой и неоднократной перемежаемостью тел [ песчаных линз в алевролитовых и глинистых прослоях Мощность песчаных тел различная и колеблется от нескольких см до 1-2 м Песчаные линзы залегают несогласно, , ! с эрозионным врезом. Коэффициент песчанистости не превышает в общей сложности 30 % Мощность i до 12м при толщине песчаных прослоев 1-4м (Нижнетабаганская пл , скв 10) Формы В виде отдельных песчаных тел серповидной овальной распространения по формы длиной сотни метров площади Контакты и переходы 1 С нижележащими породами резкие, эрозионные. Верхние ' контакты постепенные Каротажная Отражает седиментологическую модель фации, для которой характеристика характерно снижение палеогидродинамики среды песчаного тела седиментации от третьего до четвертого уровня Электрометрическая модель этой фации имеет вид треугольника, вершина которого достигает значений Lnc, равных 0,4-0,6 3.6.3. Лимнические фации Образование эюй группы фаций происходит во внутриконтинентальных или прибрежно- морских озерах и болотах Общими признаками лимнических образований являются ограниченное распространение, соответствующее форме озера или болота, и сравнительно небольшая мощность цппс нд 116
‘Часть 111. фации и фациальный анализ ФАЦИИ ОЗЕР Озерные впадины очень разнообразны по размерам, форме и происхождению, 4 разнообразно и их происхождение На характер озерных осадков оказывает влияние ряд причин ><. 1) размер и форма озера, а также его глубина, Ь ; 2) способ питания озера осадочным материалом, 3) характер берегов и рельеф водосборной площади, 4) климат, который в значительной степени определяет i идрохимический режим озера, а > также характер населяющих его организмов 3 В гумидном климате озера получают воды больше, чем испаряется с их поверхности Д Поэтому эти озера обычно проточные, пресные и характеризуются, как правило, терригенным составом отложений Терригенные осадки в озерах распределяются в соответствии с законами ; механической дифференциации. крупный материал осаждается у берегов, а в глубь распространяются все более тонкие частицы Течения и неровности рельефа дна вносят в эту схему различные осложнения. Общую схему нарушает также неравномерность поступления обломочного материала [2; 27] Для осадков в целом характерны сравнительно хорошая сортировка, наличие правильной. часто тонкой слоистости, иногда (в прибрежных зонах)-косоволнистая и неотчетливая косая 4 слоистость [36] Образование горизонтальной слоистости объясняется тем, что в большинстве озер осаждение идет, кроме прибрежной части, в довольно спокойных гидродинамических - условиях - Интенсивность поступления в озеро осадочного материала и его механический состав подвержены колебаниям Если интенсивность вноса осадков меняется по временам года, то и с осадки приобретают сезонную слоистость Нередко в озерных отложениях обнаруживаются нарушения, вызванные оползанием : полужидких пластичных осадков по наклонному дну озера Такие оползни развиваются даже при ' небольших уклонах дна. В результате появляются своеобразные оползневые текстуры [25] Среди озерных отложений встречаются также песчаные дайки, обусловленные проникновением песчаных зерен в трещины вышележащего глинистого слоя при уплотнении песков, и текстуры нагрузки и неравномерного оседания песчано-алевритовых осадков в нижележащий глинистый слой В озерах идет накопление органического вещества. Мелководные озера, которые хорошо прогреваются летом, богаты питательными веществами и планктоном, отличаются высокой биологической продуктивностью В обстановке аридного климата, когда поступление вод невелико и часто не компенсирует испарение, формируются бессточные озера с повышенной минерализацией В отличие от озер гумидной зоны, здесь наряду с терригенной идет, а иногда и преобладает, хемогенная седиментация Накапливаются известняки, доломиты, магнезиальные силикаты, а также растворимые соли-гипсы и ангидриты, хлориды [27]. Ниже описаны литогенетические типы озерных отложений, которые встречаются в составе юрской толщи Томской области В пределах изучаемой территории в юрский период преобладал теплый, влажный клима!, пышно развивалась растительность В то же время, вполне вероятным являлась некоторая засушливость, особенно в конце палеозойской и начале мезозойской эр, когда формировалась кора выветривания Озерные отложения внутриконтинентального генезиса представлены двумя литогенетическими типами" 03-1 - глинисто-алевритовые сидеритизированные отложения мелководных озер. 03-2 - глинисто-битуминозные отложения сапропелевых озер [36]. Табл. 3.22. ТИП 03-1. ГЛИНИСТО-АЛЕВРИТОВЫЕ СИДЕРИТИЗИРОВАННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ МЕЛКОВОДНЫХ ОЗЕР Цвет Цвет озерных отложений этого типа серый темно-серый до цппс нд 117 а™’
•Часть Ill. фации и фациальный анализ черного, в отдельных прослоях - буровато-светло-серый Минералогический Алевролиты, иногда мелкозернистые песчаники, глины состав алеври-товые, сидеритизированные Алевролиты и песчаники сложены в основном кварцем, а также ПШ, обломками кремнистых пород, хлоритизированными листочками биотита, , мусковитом Глины имеют преимущественно гидрослюдистый состав Сидерит встречается в виде мелких (0,1-0,2мм) и крупных (10-30мм) конкреций пелитоморфной структуры. Отмечаются также прослои (0,1-0,2м) сидерита, содержащего обугленные растительные остатки Цемент , В песчаниках составляет 25-40% породы, тип - поровый и порово-базальный, по составу гидрослюдистый с 1 включениями микроконкреций (до 0,1 мм)сидерита. В алевролитах цемент представляет собой пелитовую массу, непрозрачную в скрещенных николях, участками с обильными включениями (0,05-0,10мм) сидерита, тип - базальный, редко - поровый, составляет 30-45% породы Структура j Обломочные зерна имеют угловатую и полуокатанную форму Сортировка зерен в песчаных и алевритовых слоях 1 средняя (So составляет 2,5-3,5) Сидерит имеет пелитоморфную структуру Текстура Текстура в отложениях этого типа определяется чередованием слоев различного гранулометрического и минералогического состава Слоистость горизонтальная, пологонаклонная, пологоволнистая, линзовидная, косоволнистая, косая , однонаправленная, разнонаправ-ленная отражает сезонность I осадконакопления, неравномерность поступления терригенного материала и волновую активность в прибрежной 1 части озера. Часто отмечаются оползневые текстуры, создаваемые течением полужидкого песчано-алевритового слоя по наклонному дну озера Встречаются текстуры 1 нагрузки и оседания -"затеки" песчано-алевритового материала в глинистый осадок, а также песчаные дайки, обусловленные проникновением песчаных зерен в ; вышележащий глинистый слой при уплотнении водонасы- ; щенных песков В верхних частях элементарных циклитов ' встре-чаются глины с комковатой текстурой за счет ! деятельности корешков растений Конкреции, включения В изобилии - сидерит, мелкие линзочки угля В отдельных । прослоях сидерита содержится значительное количество обугленной растительной органики. Последняя иногда замещена бурыми гидроокислами железа (охрой), а по охристым участкам развивается каолинит В сидеритовых прослоях встречаются также включения железистой , каолинизированной породы, имеющих зональное строение. । ядро сложено каолинитом, а по периферии развит темно- I коричневый железистый материал Образование породы в целом происходило, вероятно, в заболачиваемых участках I озера в восстановительной среде Последующее । формирование окислов железа, а затем и развитие каолинита ' связано с кислыми водами торфяников Кислотность вод в ЦППС нд 118
'Часть 111. фации и фациальный анализ V этом случае обусловлена преобразованием растительной г?' органики и разложением карбонатов, благодаря чему образуется углекислота Флора В изобилии - растительный детрит, в верхних частях циклитов >- - корневые остатки В целом, сохранность флоры плохая Фауна Не встречена Следы । Представлены ходами, норками или следами прикрепления жизнедеятельности пресноводных животных - пескоедов Морфология осадочных Комплекс озерных отложений представляет собой линзу с "Я тел , вогнутым основанием и относительно плоской кровлей, которая образует относительно изометричную зону Мощность составляет 10-30м Формы В виде отдельных песчаных тел серповидной овальной * распространения по । формы длиной сотни метров площади Контакты и переходы Внутри слоев разнообразные, часто отчетливые, иногда резкие и постепенные, а контакт размыва отмечается в единичных случаях Каротажная , Отражает чередование алевритовых и глинистых слоев характеристика (пилообразный вид кривой ПС) с включениями углистой песчаного тела органики (значения 3-5 и 1,4-1,6 усл.ед на кривых - । радиоактивного каротажа) Табл. 3.23. ТИП 03-2. | ГЛИНИСТО-БИТУМИНОЗНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ САПРОПЕЛЕВЫХ ОЗЕР j Цвет Цвет темно-серый до черного, в прослоях -серый, буровато- серый !_________________________________________________________________________________ Минералогический Толща пород представлена аргиллитами, которые по данным состав рентгеноструктурного анализа, представлены преимущественно гидрослюдой, в меньшей степени 1 каолинитом, иногда смешанно-слойными образованиями, отмечается примесь сидерита В шлифах из аргиллитов видна неравномерная обогащенность породы буроватым । органическим веществом, мелкая сыпь пирита, отдельные зерна и скопления лейкоксена В отдельных прослоях встречаются углистые тонкоплитчатые аргиллиты В основании глинистой толщи залегают небольшие по толщине • прослои гравийных песчаников Концентрация органического вещества в аргиллитах достигает 4,93% Изотопный состав углерода (содержание о13С) составляет 27,3%, что । свидетельствует о наличии органического вещества сапропелевого типа и значительной доли гумусовой органики . [36] По данным спектрального количественного анализа, в аргиллитах средней подсвиты шеркалинской свиты /45/ ; содержание В и Sr составляет 22 и 130 г/т, a Ga и Ва - 35- и цппс нд 119
‘Часть Л1. фации и фациальный анализ ! 250 г/т, отношение B/Ga и Sr/Ba изменяется от 0,6 до 1,2 и от I 0,52 до 0,72, соответственно Эти данные указывают на I континентальный генезис этих отложений , Цемент В песчаниках составляет 25-40% породы, тип - поровый и ] порово-базальный, по составу гидрослюдистый с I включениями микроконкреций (до 0,1 мм)сидерита В ! алевролитах цемент представляет собой пелитовую массу, 1 непрозрачную в скрещенных николях, участками с обильными включениями (0,05-0,10мм) сидерита, тип - базальный, редко - поровый, составляет 30-45% породы Структура Пелитовая, алевропелитовая Содержание обломочного материала составляет 3-5%, изредка достигая 30-35% Обломочные зерна имеют разнообразные размеры - от 0,1 до 6,5 мм. Форма зерен - от угловатой до полу окатанной. , Сортировка обломочного материала средняя и плохая Сидерит имеет пелитоморфную структуру, а пирит I встречается в виде мельчайших кристалликов и глобулей 1 Текстура В глинистых породах гнездовидно-линзовидная, | обусловленная разницей в грансоставе, пятнистая за счет | неравномерной пигментации битуминозным веществом В I алевритовых прослоях отмечается косоволнистая слоистость, | ' обусловленная углисто-слюдисто-глинистыми намывами I Иногда алевритовые и глинистые разности образуют тонкую I ' горизонтальную слоистость с толщиной слойков 1-4мм. Под j микроскопом в аргиллитах видна нечеткая микрогоризонтальная слоистость, обусловленная ориентированным расположением глинистых частиц Конкреции, включения В толще наблюдается неравномерное обогащение битуминозным веществом, включения зерен лейкоксена, мелкая сыпь пирита и сидерита Последний отмечается также 1 в виде линзочек, отдельных сферолитоподобных образований I Флора Встречается в виде обугленного растительного детрита, I мелких линзочек угля толщиной до 5-7см. | Фауна Не встречена ! Следы Так же, как и остатки фауны отсутствуют Это жизнедеятельности i обстоятельство и обогащенность толщи битуминозным веществом и пиритом может свидетельствовать об анаэробных условиях формирования этих отложений i Морфология осадочных Простые изолированные тела неправильных очертаний имеют I тел локальное пятнистое распространение на площади размером приблизительно 2x5 - 3x8км Эти отложения, приуроченные к ; средней подсвите шеркалинской свиты, детально изучены [36] Формирование этих отложений происходило в озерных котловинах, созданных эндогенными геологическими процессами Благодаря плотностной стратификации водной толщи, в центральной части таких озер накапливаются сапропелевые илы, из которых формируются битуминозные сланцы. Регулярный процесс смешивания теплых •( поверхностных и плотных холодных придонных слоев воды цппс нд 120
‘Часть 111. фации и фациальный анализ придает циклический характер озерным осадкам В рассматриваемой толще цикличность осадконакопления обусловлена также объемом поступающих твердых осадков Мощность Формы распространения по площади Контакты и переходы Каротажная характеристика песчаного тела В среднем составляет 20-30м, достигая 75м на Крыловской ; площади (скв 2) В виде отдельных песчаных тел серповидной овальной формы £ длиной сотни метров Внутри толщи постепенные и резкие В основании толщи наблюдается контакт размыва с нижележащими отложениями Наблюдаются очень высокие значения удельного электрического сопротивления на кривых КС, достигающие 100-130 Омм. Кривые ПС слабо дифференцированы Иногда видны отклонения Lnc до значений 0,4, соответствующие прослоям алевролитов Последние залегают в основании циклитов В разрезе скважины 2 Крыловской площади наблюдается, по меньшей мере, три таких циклита Повышенная битуминозность толщи фиксируется очень высокими (до 20 ) значениями гамма-активности. Углистость, присущая этим отложениям, тоже хорошо видна на кривых РК снижением гамма-активности и интенсивности значений НГК до минимума ФАЦИИ БОЛОТ Озерные водоемы сравнизельно недолговечны Большинеiво из них в зечение уже нескольких тысяч лет заполняются осадками и, зарастая растительносгью, превращаюзея в болота. Непременными условиями для образования болот являются 1) наличие исходной растительности, 2)уровень грунтовых вод должен совпадать или почти совпадать с дневной новерхносз ью, 3) влажный и теплый климат [36] Болота являются местом первой биохимической стадии преобразования накопленных растительных остатков, из которых образуется торф, переходящий впоследствии в уголь Кроме того, в различные периоды жизни болот в некоторых ограниченных участках происходило одновременно усиленное накопление глинисто-алевритовых, а иногда песчано-алевритовых осадков и растительных остатков, часто хорошей сохранности Влаголюбивая травянистая и древесная растительность препятствовала проникновению вглубь болота терригенного материала, который оседал в периферийных частях болота В результате этого постепенно создавались условия застойных вод с восстановительной средой С торфяными болотами тесно связаны ископаемые почвы Они представляют собой комковатую глинистую породу, переполненную остатками корешков растений, имеющую часто в своем составе каолинит, образовавшийся при разложении глинистых минералов под влиянием кислых вод торфяника [29]. Болотные фации являются одним из примеров концентрированного накопления и сохранения органического вещества Исходный состав, в котором преобладает высшая растительность, предопределяет преимущественно гумусовый характер органического материала и его последующую углефикацию [36] Фация болот представлена четырьмя литогенетическими типами БТА - глинисто- алевритовые отложения с остатками флоры хорошей сохранности травянистых болот, БТГ - глины с комковатой текстурой - ископаемые почвы; БТП - глины с пиритовыми конкрециями цппс нд 121
‘Часть HL фации и фациальный анализ центральной части торфяных болот, БТУ - углисто-глинистые отложения обводненных торфяных болот I Табл. 3.24. ТИП БТА. , ГЛИНИСТО-АЛЕВРИТОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ j С ОСТА ТКАМИ ФЛОРЫ ТРАВЯНИСТЫХ БОЛОТ ! Цвет Цвет породы изменяется от светло-серого до темно-серого в I зависимости от количества рассеянного ОВ и глинистой | составляющей ' Минералогический Как глины, так и алевролиты неоднородны и содержат иногда j состав включения песчаного материала Глины представлены | гидрослюдистыми минералами, иногда - каолинитом, часто 1 содержат включения алевритовых зерен кварца. Алевролиты । представлены главным образом кварцевыми зернами В незначительном количестве присутствуют зерна полевых j шпатов, встречаются слюды ’ Геохимические показатели свидетельствуют о пресноводных | । условиях накопления осадков Так, содержание бора I изменяется от 16 до 26 г/т, отношение бора к галлию - от 0,6 I до 0,8, стронция к барию - от 0,4 до 0,8 j Цемент г В алевролитах имеет гидрослюдистый состав, иногда он | представляет собой пелитовую массу с включениями • гидроокислов железа Тип цементации - базальный и порово- ; базальный Г Структура Форма зерен в алевролитах угловатая и полуокатанная. В ' глинах, наряду с беспорядочной пелитовой структурой, наблюдается слабо выраженная незавершенная I микрослоистость, обусловленная ориентированным I ! расположением гидрослюдистых частиц Текстура Отмечается слабо выраженная линзовидная или косоволнистая слоистость, приуроченная к нижним частям отложений Конкреции, включения 1 Встречаются мелкие 2-Змм кристаллы пирита, а также желвакообразные (10-20мм) включения сидерита Флора Приурочена к верхним частям разрезов Она обычно имеет хорошую сохранность, что указывает на отсутствие каких- либо волнений в водоеме Фауна Не встречена Следы 1 Так же, как и остатки фауны отсутствуют жизнедеятельности Морфология осадочных 1 Отложения этого типа имеют небольшое площадное тел распространение и образуют изометричную зону Мощность 1 Изменяется от 4 до 1 Ом Формы В виде отдельных песчаных тел серповидной овальной распространения по ! формы длиной сотни метров площади Внутри толщи постепенные и резкие цппс нд 122
'Часть 111 фации и фациальный анализ Контакты и переходы Каротажная характеристика песчаного тела Отложения имеют значения LIIC, равные 0,2-0,4, на кривых КС значения изменяются от 3-5 до 10 Омм Значения гамма- активности составляют 5-6 , а интенсивность излучений НГК - 1,6-1,8 усл.ед Табл. 3.25. ТИП БТГ. 1 ГЛИНЫ С КОМКОВАТОЙ ТЕКСТУРОЙ - ИСКОПАЕМЫЕ ПОЧВЫ Цвет ' Цвет светло-серый, иногда почти белый, серый до темно- серого Окраска неравномерная, пятнистая из-за 1 неравномерного распределения углистого и глинистого материала Минералогический Глины представлены каолинитом и гидрослюдами Под состав микроскопом в глине видны включения угловатых и полуокатанных зерен кварца Геохимические данные указывают на пресноводный характер осадконакопления содержание бора изменяется от 11 до 38 г/т, отношение содержания бора к галлию - от 0,5 до 0,9, стронция к барию - | । от 0,3 до 0,6 ! Цемент Структура Пелитовая, алевро-пелитовая, иногда спутанно-волокнистая • Текстура Характерна комковатая текстура, обусловленная обильным скоплением корневых остатков. Интенсивность комковатости ! понижается по мере уменьшения вниз по разрезу количества корневых остатков Слоистость, как правило, отсутствует, , хотя иногда остатки корневых систем нарушают или даже уничтожают первичную слоистость Конкреции, включения , В изобилии - гидроокислы железа, а также сидерит в виде 1 мелких (3-5мм) конкреций Часто наблюдаются скопления тонкодисперсного углистого вещества в виде линзочек (0,3 - 1,0мм) Флора Присутствует в виде многочисленных обугленных тонких корешков и детрита Фауна 1 Не встречена Следы жизнедеятельности Так же, как и остатки фауны отсутствуют Морфология осадочных ' Отложения этого типа имеют небольшое площадное тел , распространение и образуют изометричную зону Мощность Изменяется 3-10м Формы В виде отдельных песчаных тел серповидной овальной распространения по площади формы длиной сотни метров - — — — — _ _ - Контакты и переходы Внутри слоев отчетливые и постепенные Каротажная < По сравнению с вышеописанными отложениями повышаются характеристика , значения гамма-активности - до 10 . Значения Lnc составляют цппс нд 123
1Часть Ш. фации и фациальный анализ песчаного тела 0-0,2 Табл. 3.26. ТИП БТП. ГЛИНЫ С ПИРИТОВЫМИ КОНКРЕЦИЯМИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ । Цвет | ТОРФЯНЫХ БОЛОТ Цвет породы серый до темно-серого в зависимости от 1 количества рассеянного органического вещества и глинистой составляющей , Минералогический состав 1 Глины часто содержат алевритовые зерна кварца и полевых шпатов до 30%. По данным рентгеноструктурного анализа глинистый материал представлен гидрослюдами и каолинитом, в качестве постоянной примеси отмечается ; углистое вещество, пирит, сидерит, кварц Цемент , В алевролитах имеет гидрослюдистый состав, иногда он представляет собой пелитовую массу с включениями 1 гидроокислов железа Тип цементации - базальный и порово- базальный । Структура 1 Пелитовая, алевро-пелитовая, спутанно-волокнистая, иногда । видна нечеткая микрослоистость за счет ориентированного расположения гидрослюдистых частиц । Текстура 1 Комковатая, беспорядочная, иногда наблюдается нечеткая > линзовидная слоистость за счет неравномерного поступления 1 алевритового материала । Конкреции, включения । В изобилии - пирит в виде разнообразных конкреций - пальцевидных, звездчатых, трубчатых, являющихся, по- видимому, псевдоморфозами по корням и стволам древесной растительности Часто встречаются округлые и овальные 1 конкреции окисленного сидерита В верхних частях разреза отмечаются линзочки и прослойки угля Флора Представлена остатками корешков и углистым детритом Фауна । Не встречена Следы жизнедеятельности Так же, как и остатки фауны отсутствуют Морфология осадочных тел Отложения этого типа имеют небольшое площадное распространение и образуют изометричную зону Мощность 1 1,5-2 м Формы распространения по площади Контакты и переходы Каротажная В виде отдельных песчаных тел овальной формы длиной сотни метров Внутри толщи постепенные и резкие. В основании толщи наблюдается контакт размыва с нижележащими отложениями 1 Отложения имеют значения Lnc, равные 0,2-0,4, на кривых КС цппс нд 124
1Частъ 111. фации и фациальный анализ Г характеристика значения изменяются от 3-5 до 10 Омм. Значения гамма- | ; песчаного тела активности составляют 5-6 , а интенсивность излучений НГК - | < I I 1,6-1,8услед I с Табл. 3.27. ТИП БТУ. УГЛИСТО-ГЛИНИСТЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ ОБВОДНЕННЫХ ТОРФЯНЫХ БОЛОТ Цвет , Цвет черный, темно-серый Минералогический состав Углистые аргиллиты представляют собою тонкую непрозрачную пелитово-углистую массу, почти не действующую на поляризованный свет Иногда встречаются ? включения зерен мелкоалевритового материала, который j , располагается послойно Цемент 1 Структура i Пелитовая, ал евро-пелитовая, иногда спутанно-волокнистая | ! Текстура 1 Тонкогоризонтальная слоистость устанавливается по способности породы раскалываться на параллельные плитки Конкреции, включения Изредка мелкие конкреции пирита Флора Растительные остатки встречаются в виде тонкого растительного детрита, слабо заметного на плоскостях наслоения, а также в виде тонких корешков в углистой глине Гфауна < Не встречена | Следы | жизнедеятельности 1 Так же, как и остатки фауны отсутствуют Морфология осадочных тел Отложения этого типа имеют небольшое площадное ! распространение и образуют изометричную зону Мощность Изменяется 2 до 4м Формы распространения по площади ! В виде отдельных песчаных тел серповидной овальной | । формы длиной сотни метров Контакты и переходы С отложениями почвы контакты отчетливые Каротажная характеристика песчаного тела . Эти отложения четко выделяются высокими значениями I удельного электрического сопротивления (до 75-130 Омм), | 1 резко пониженными значениями гамма-активности (до 1 ) и | 1 интенсивности излучения на кривых НГК (до 1,2-1,0 усл.ед | цппс нд 125
1 Часть Л1. фации и фациальный анализ 3.7. Литогенетические типы переходной группы фаций Речные артерии переносят значтельные массы обломочного материала из областей денудации в места его отложения и концентрации Такими областями седиментации чаще всего являются водные бассейны различного типа. Одна часть поступающего в водный бассейн материала разносится прибрежными и вдольбереговыми течениями и откладывается в бассейне, другая же часть, представленная более грубыми частицами, накапливается в районах устьев рек, формируя отложения устьевых баров, дельт, заливов, лагун, приморских озер и болот 3.7.1. Фации баров В эту группу фаций входят изложения устьевых, вдольбереговых, подводных баров и отмелей УСТЬЕВЫЕ БАРЫ Отложения фаций устьевых баров образовывались при впадении речных вод в морской бассейн. При выходе из устья реки поток пресной воды, растекаясь по поверхности соленой морской воды, имеющей большую плотность, терял скорость и откладывал терригенный материал в прибрежной части моря [36]. Постоянное заполнение прибрежного водоема осадками приводило к образованию отмели, которая, разрастаясь, достигала поверхности воды и превращалась в устьевой бар Постепенно он увеличивался в размерах, покрывался растительностью. На его поверхности могли формироваться озера, лагуны, заливы и подобные им мелкие реликтовые водоемы Таким образом, основная часть отложений устьевого бара формировалась у морского края при речных выносах песчаного материала, а самая верхняя часть - в континентальных условиях при выходе бара на поверхность Седиментологическая модель фации усзьевого бара отражает вначале увеличение палеогидродинамической активности среды седиментации от четвертого до первого-второго уровней, затем следует их стабилизация в течение того или иного периода и в конце формирования бара - постепенное ослабление динамики среды до четвертого-пятого уровней. В связи с этим электрометрическая модель фации представляет собой сложную аномалию, расположенную в зоне отрицательных отклонений ПС [53] Кровельная линия аномалии - наклонная прямая, либо волнистая или зубчатая, боковая - вертикальная прямая или волнистая, подошвенная - наклонная прямая или зубчатая Фации устьевых баров выделены при изучении среднеюрских отложений Вахского месторождения (скв.86-Р, 39-Р и 80-Р, 45-Р, 833 и 843, 941, 937, 945 и 952, 870 и 871)[36]. По имеющимся в настоящее время данным можно условно выделить два литогенетических типа этих отложений, отличающихся структурой песчаников и строением верхней части Табл 3 28 ТИП УБ-1 ПЕСЧАНИКИ КРУПНО- И СРЕДНЕЗЕРНИСТЫЕ С ГАЛЬКАМИ АЛЕВРИТО-ГЛИНИСТОГО МАТЕРИАЛА, С РЕЗКИМ КОНТАКТОМ ЗАМЕЩАЮЩИХСЯ УГЛИСТО-ГЛИНИСТОЙ ПОРОДОЙ С ОСТАТКАМИ КОРНЕЙ Цвет Цвет песчаника серый, светло-серый, реже - буровато-серый 1 за счет нефтенасыщения. ЦППС НД 126
‘Часть 111. фации и фациальный анализ Минералогический Песчаник сложены зернами кварца - 45-55%, ПШ - 25-35%, состав обломками пород - 20-25%, единичными листочками слюды, ' среди ПШ встречаются слабоизмененные (до 25%), среднеизмененные (до 40%) и сильноизмененные (до 30%) разности. Довольно высокое содержание обломков пород объясняется отнесением части сильноизмененных ПШ к глинистым обломкам Образование последних объясняется вторичными процессами за счет окисления битума на ! древних ВНК Геохимические данные указывают на переходный характер условий осадконакопления содержание В составляет 40-42, Ga - 30-38, Sr-200, Ba - 350-450 г/т, отношение B/Ga изменяется от 1,11 до 1,33, a Sr/Ba - от 0,44 I до 0,57 Цемент , Цемент в песчаниках составляет около 10% По составу он каолинит-гидрослюдистый, с примесью пирита и । растительного детрита; в отдельных шлифах цемент сложен пелитоморфным сидеритом Тип цементации - поровый и , контактово-поровый Часть порового пространства (до 15% площади шлифа) заполнена твердым битумом и легкой желтой нефтью Размер пор составляет 0,5x0,5 - 0,7х 1,4мм Структура 1 Форма зерен полуокатанная, редко встречаются угловатые и полуугловатые зерна В основании толщи в песчанике 1 встречаются включения алеврито-глинистого материала, часто ' в виде плоской угловато-окатанной гальки Крупные ' включения несут следы деформации, выражающейся в । сложном рисунке их слоистости, первоначально бывшей горизонтальной Структура песчаников изменяется от крупно- 1 до среднезернистой, медианный диаметр колеблется от 0,32 до 0,26мм. Отмечается средняя отсортированность пород коэффициент отсортированности почти не изменяется по разрезу и составляет 2,0 - 2,6, редко увеличиваясь до 3,5 Текстура ! В основании толщи косая слоистость создается ориентированным расположением плоских галек алеврито- глинистого материала Эта текстура указывает на подводный размыв подстилающих пород, а ориентировка плоских галек по I косой слоистости позволяет предполагать, что накопление этих осадков происходило в зоне действия донных течений 1 Последние, вероятно, существовали на участках впадения речного потока в водоем 1 Залегающий выше песчаник имеет однородную текстуру и , практически отсутствие слоистости В верхней части толщи песчаник приобретает мелковолнистую непараллельную ' слоистость, обусловленную обильными намывами углистого детрита и слюды В кровле толщи в алевролите и углистой । глине наблюдается комковатая текстура, образованная деятельностью корней растений Конкреции, включения не встречаются Флора Остатки приурочены к кровле толщи, они представлены | । углистым детритом и остатками корневых систем Фауна Не встречается Следы жизнедеятельно- Представляют собой конусовидные трубчатые образования - цппс нд 127
‘Часть 111. фации и фациальный анализ ' сти I - _ ------- j Морфология осадочных , тел । Мощность I Формы распространения по площади Контакты и переходы । Каротажная I характеристика вероятно, норки пескоедов Песчаные тела устьевых баров имеют в плане простую изолированную овальную форму Мощность отложений в среднем от 12 до 20 м, при значениях коэффициента песчанистости 70-90 % Локальные тела, небольших размеров , В подошве наблюдается контакт размыва В кровле - резкий контакт песчаной толщи с углисто-глинисто-алевритовыми ' образованиями континентального генезиса Имеет сложный характер Аномалия ПС наблюдается в виде четырехугольника, расположенного в зоне отрицательных । отклонений. Подошвенная линия почти горизонтальная, боковая - вертикальная, почти прямая, иногда слабоволнистая, । находится в зоне Lnc от 0,8 до 1, что указывает на । преимущественное развитие крупнозернистых песчаников 1 Кровельная линия наклонная, осложненная зубчатостью На кривых радиоактивного каротажа видно, что разрез заканчивается углистым прослоем по одновременным снижениям значений ГК и НГК В подошве наблюдается, наоборот, увеличение значений гамма-активности за счет глинистых обломков в песчанике (контакт размыва) В толще песчаников выделяются прослои карбонатных пород (вероятно, сидерита) по максимальным увеличениям интенсивности НГК и одновременным снижениям гамма- 1 активности Табл3.29. ТИП УБ-2. ПЕСЧАНИКИ СРЕДНЕ- И МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ С ПОДЧИНЕННЫМИ ПРОСЛОЯМИ АЛЕВРОЛИТА И СИДЕРИТА Цвет Цвет песчаника буровато-серый. Окраска породы вызвана присутствием бурого нефтяного вещества, заполняющего ] пустотное пространство Минералогический состав В составе обломочной части преобладает кварц - 50-55%, 1 содержание ПШ колеблется от 15 до 25%, обломки пород составляют 25-35% Среди ПШ отмечаются слабоизмененные (до 30%), среднеизмененные (до 50%) и сильноизмененные I (до 20%) разности. Как и в предыдущем типе, большая часть глинистых обломков образовалась, вероятно, за счет ' изменения полевых шпатов процессами наложенного эпигенеза Геохимические данные указывают на переходный (ближе к морскому) характер палеобассейна: содержание В i составляет 56, Ga - 22, Sr -230 и Ba - 300 г/т, отношение B/Ga составляет 2,55, a Sr/Ba - 0,77 Цемент В песчаниках цемент, составляющий 11-15%, порового и ЦППС НД 128
'Часть 111. фации и фациальный анализ Каротажная характеристика ¥ишшгавво-нюров0гепекнищ шкреххвдтаву срвдроверадюатый,к уяжпзавриистой аз^уф^грвмпеснанокаорихю^верхо по девднэу |Йф1тжс1^}радфмшжеашив1ж)н(В оприфяпЕлиадмв, ятхпвяерий Водошввинаяорьпиммкду пЫйюмкагоризеыщшаясь, зеиамща пирастивцслонман Вшдадаяаниашя даишгаеяаклой>-25%тор«ну ; цеяежифркнцви отивпввнийСЬдерименяетрвчагЛ^-0^ двй^б, яикроЕбгаиршнш зубяипютарфнойо ст^жвуретвуицмефароятда», i йцймярявюгдат^ранута сынь всцдарита. Ссйррвилннаяидсфипая рвзнхганают>н1^.% В докр^б^вОУдоладменчнр^оощфйксмруеъся Мааомшящий содфоканйиолеидерйта) прууронвый к гцкрхюй, нарнапкризунлцийсяП1фотиалнфашранвчвни5иаиимакрийт1Ю!Ж илВД^иНилифав^зВКршайвр карфоы!шуновппрсщ,мрв^фга^жнщ1нн)мдЕрпжгщ Чвхтьманриврвоу ирФеиривегкт1(д(НЕв% Huiouuupnams^si)i заашсяинимъецвдниа- бипришсхижелтым нефтяным веществом Структура В составе песчаной толщи развиты среднезернистая и Текстура мёйкдзёрниётЖя разновидности, переходы между ними постепенные Медианный диаметр зерен изменяется от 0,22 до 0,12мм Сортировка обломочного материала средняя* So изменяется от 2,2 до 4,5 Однородная, слоистость практически отсутствует Иногда видны редкие нитевидные прерывистые намывы углистого детрита. Судя по каротажной характеристике в толще j песчаников, встречаются прослои алевролита и сидерита В кровле разреза наблюдается неравномерная горизонтальная ! слоистость, обусловленная тонкими (до 1мм) и нитевидными прослойками углистого детрита, слюды и микроконкреций сидерита в мелкозернистом песчанике Такая слоистость характеризуег неравномерность поступления терригенного материала в водоем и спокойную гидродинамическую обстановку в нем, т е типично озерную Озеро могло образоваться как реликтовый водоем на поверхности устьевого ; бара в континентальный период его развития а Конкреции, включения В песчанике наблюдаются очень редкие мелкие (до 15мм) | конкреции сидерита пелитоморфной структуры В 3 тонкослоистой породе кровли, как уже отмечалось, слоистость В создается микроконкрециями (0,08 х 1,2мм) пелитоморфного I сидерита | Флора Не встречен I Фауна Не встречена | Следы жизнедеятельности Отсутствуют | Морфология осадочных тел Песчаные тела устьевых баров имеют в плане простую | изолированную форму, овальные очертания | Мощность 1 Мощность отложений от 10 до 22м, при коэффициентах | песчанистости 89 - 95 % | Формы распространения по площади Локальные тела, небольших размеров | Контакты и переходы Внутри разреза песчаного тела наблюдаются постепенные переходы между среднезернистой и мелкозернистой разновидностями. С прослоями алевролитов контакты резкие j цппс нд 129
‘Часть 111. фации и фациальный анализ ВДОЛЬБЕРЕГОВЫЕ БАРЫ Среди многообразия морских аккумулятивных форм наибольший инхерес пределавлякл песчаные тела вдольбереговых баров и подводных валов. С ними широко связаны крупные скопления углеводородов в ловушках как структурного, так и неструктурного типов [54] Подводным валом называется вытянутое валообразное скопление обломочного махериала, отделенное от берега вдольбереговой промоиной По мере роста подводного вала в высоту он начинает служить все большим препятствием для волн, которые откладывают на его поверхности все новые и новые порции терригенного материала Часть этого материала переносится волнами через гребень вала на его внутренний (обращенный в сторону берега) склон, в результате чего вал растет вверх, постепенно перемещаясь в сторону берега и превращаясь во вдольбереговой бар Баром называется песчаный вал, расположенный на некотором расстоянии от берега и высгупающий из под воды в период отлива. Расположенный между берегом и баром участок моря образует лагуну Постепенно перемещаясь в сторону берега, бар может выйти на поверхность и превратиться в остров или цепь островов, которые образуют барьер между берегом и морем [2, 12, 36] Подводные валы и бары образуют асимметричные песчаные тела высотой до 10 м с выпуклой верхней и горизонтальной нижней поверхностями, постепенно выклинивающиеся в сторону моря и расщепляющиеся на отдельные песчаные прослои в сторону лагуны. Они образуют линейно вытянутые параллельно берегу тела длиной десятки и сотни километров. Строение баров, формировавшихся в условиях трансгрессии и регрессии бассейнов, диаметрально отличаются Модель формирования трансгрессивных баров характеризуется тем, что начальный этап их образования связан с высокой динамикой водной среды (первый-второй гидродинамический уровень), обусловивший накопление относительно грубозернистых осадков По мере развития трансгрессии и углубления бассейна происходит снижение гидродинамической активности (до третьего-четвертого гидродинамического уровня) и отложение тонкозернистых и глинистых осадков В связи с этим электрометрическая модель фации вдольбереговых трансгрессивных баров представляет собой аномалию ПС в виде треугольника, расположенную в зоне отрицательных отклонений Для нее характерны горизонтальная подошвенная и наклонно- зубчатая кровельная линии В условиях регрессирующего морского бассейна перемещение гребня бара происходит вслед за отступающим морем, и зона отложений относительно грубозернистых осадков, формирующихся при высоких гидродинамических уровнях, перемещается в сторону моря, перекрывая образовавшиеся ранее более тонкозернистые осадки Седиментологическая модель регрессивного бара отражает увеличение активности среды седиментации от низких гидродинамических уровней, характерных для начальных этапов его формирования до высоких и очень высоких - на завершающих этапах образования песчаного тела Электрометрическая модель фации вдольбереговых регрессивных баров представляет собой простую аномалию в виде треугольника, расположенного в зоне отрицательных отклонений ПС Кровельная линия горизонтальная, подошвенная - наклонена, осложнена зубчатостью. Отложения подводных валов и вдольбереговых баров формируются во многих эпиконтинентальных бассейнах, где приурочены к склоновым частям поднятий морского дна Учитывая характер изменения структуры песчаников по разрезу, текстурные особенности, состав пород, залегающих в кровле толщи, можно выделить несколько литотипов, характеризующих фацию вдольбереговых баров. ВБГ -1 - песчаники средне-мелкозернистые, замещающиеся глиной в кровле толщи при трансгрессии; ВБГ-2 - песчаники мелко-, среднезернистые, замещающиеся алевритоглинистой породой и углем в кровле при регрессии, ВБЦ - песчаники средне-, крупнозернистые, массивные, с редкой неясно выраженной косой слоистостью, с редкими намывами растительного детрита, с единичными ходами илоедов, ВБС - песчаники мелкозернистые, часто алевритистые, разнозернистые алевролиты, с намывами углисто- цппс нд 130
‘Часть 111. фации и фациальный анализ слюдистого материала, с сидеритизированными прослоями, с косо-волнистой, мелкой косой, полого-наклонной слоистость Подробно писаны два литотипа ВБГ -1 и ВБГ-2. Табл.3.31.ТИП ВБГ-1. ПЕСЧАНИКИ СРЕДНЕ-, МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ, ЗАМЕЩАЮЩИЕСЯ ГЛИНОЙ В КРОВЛЕ ТОЛЩИ ПРИ ТРАНСГРЕССИИ Цвет Цвет песчаников серый, светло-серый, глин в прослоях - 1 темно-серый. Минералогический Породообразующая часть песчаников имеет полимиктовый состав состав с содержанием кварц 30-40%, полевых шпатов 25-35%, обломков пород 25-30%, слюд около 5%. Зерна кварца изометричной, часто неправильной формы; прямое, редко - | волнистое погасание ПШ - в виде зерен таблитчатой, , прямоугольной формы, иногда корродированны, представлены микроклином и ортоклазом, а также j плагиоклазами кислого-среднего ряда (олигоклазом и ! андезином) Обломки пород имеют аллотигенное и ; аутигенное происхождение. К первым относятся кварциты, । кремни, кремнистые сланцы, эффузивы Глинистые и I глинисто-слюдистые разности образовались за счет I вторичных изменений полевых шпатов, реже - эффузивов Слюды представлены полосками мусковита, чешуйками 1 серицита и волокнистыми агрегатами хлоритизированного | гидротизированного биотита Их содержание не превышает | 5%. В алевролитах, в отличие от песчаников, несколько | повышено содержание кварца до 40-45%, снижено ! ! содержание сильно измененных полевых шпатов до 15%, В 1 глинисто-слюдистых и эффузивных пород - до 5-7% Это | I объясняется, по-видимому, разрушением наиболее крупных | I зерен и переходом их в цементирующую массу. Песчано- | J алевритовые породы замещаются в кровле толщи | 1 глинистыми, имеющими преимущественно гидрослюдистый g I состав В виде постоянной примеси в них присутствует I хлорит Глины часто содержат до 15-40% алевритового 1 ! материала, неравномерно расположенного в виде линзовид- I i ных прослоев j Цемент I Цементирующий материал в песчаниках и алевролитах, как в ! правило, глинистый, представлен гидрослюдой в смеси с | хлоритом и вторичным каолинитом. Тип цементации поровый, пленочно-поровый, иногда пленочный Отмечаются , также базальные цементы карбонатного состава, , представленные кальцитом и сидеритом Структура Размер зерен вверх по разрезу уменьшается: Md изменяется от , 0,55 до 0,12 мм Коэффициент отсортированности указывает . на среднюю и хорошую сортировку обломочного материала, обусловленную деятельностью волнений. So изменяется от 1,2 до 4,0, чаще всего отмечаются значениями 1,8-2,2 В । основании толщи залегает среднезернистый песчаник с плохо । окатанными гальками глин и тонкослоистых алевролитов, ориентированными по косой слоистости. В целом, по разрезу ЦППС НД 131
Часть Ill. фации и фациальный анализ Текстура преобладает полуокатанная форма зерен, иногда эти зерна I имеют неровные, корродированные края из-за вторичных процессов. Кальцит в цементе имеет мелкокристаллическую, иногда пойкиллитовую структуру, сидерит - микрозернистую 1 и пелитоморфную 1 Обусловлена намывами углисто-слюдисто-глинистого ! материала. Слоистость неотчетливая косая, косоволнистая 1 Угол наклона слойков непостоянный, но преимущественно | пологий В глинистых прослоях слоистость мелкая Слоистость иногда осложняется оползанием, размывом и j переотложением осадка, а также трещинами, заполненными кальцитом Конкреции, включения Почти во всех шлифах из песчано-алевритовых пород отмечаются зерна неправильной формы хлорита и селадонита В низах разреза встречаются прослои, линзы, конкреции 1 пелитоморфного и микрозернистого сидерита Последний j наблюдается в отдельных случаях в виде кристаллов (0,02x0,06-0,03x0,1 мм) Флора Наблюдается в виде растительного детрита Фауна Следы жизнедеятельности ! В отложениях не встречена 1 Следы мелких морских червей встречаются в верхах разреза. 1 Они представлены мелкими округлыми (диаметром около 1 , мм) образованиями, заполненными алевритовым материалом 1 в темно-серой глины Морфология осадочных тел , Трансгрессивные бары представляют собой асимметричные ! песчаные тела с горизонтальной нижней и выпуклой верхней ] поверхностями Мощность , Обычно небольшая и колеблется в пределах 2-6 м Формы распространения по площади । Отдельные прослои J Контакты и переходы Вверх по разрезу песчаники от среднезернистых переходят в мелкозернистые, затем замещаются алевролитами и глинами - морского генезиса. По латерали баровые отложения постепенно переходят в отложения типа МВ в сторону моря и | расщепляются на отдельные прослои в сторону лагун Каротажная характеристика L -- ' Кривая ПС имеет колоковидную форму с наклонной подошвенной и кровельной линиями и плавным их соединением Значения Lnc для песчаного тела изменяется от | 0,8 до 0,5 В верхах разрезов значения Lnc уменьшаются до 0,4-0,2 Цвет Табл.3.32. ТИП ВБГ-2. ПЕСЧАНИКИ МЕЛКО- СРЕДНЕЗЕРНИСТЫЕ, ЗАМЕЩАЮЩИЕСЯ АЛЕВРИТОГЛИНИСТОЙ ПОРОДОЙ И УГЛЕМ В КРОВЛЕ ТОЛЩИ ПРИ РЕГРЕССИИ I 1 Цвет серый, светло-серый; в алевритоглинистых прослоях - 1 серый и темно-серый, углистые глины и уголь имеют темную, | цппс нд 132
(Часть IIL фации и фациальный анализ 1 почти черную окраску Минералогический ' состав । Обломочная часть песчаников имеет полимиктовый состав с содержанием кварца 40-45%, полевых шпатов 28-33%, обломков пород 17-25%, слюд 8-12%, хлорита 3-5%. Среди обломков пород, как в описанных выше породах, преобладают кремни, кварциты, кремнистые сланцы; встречаются эффузивы кислого состава По сравнению с песчаниками типа ВБТ, несколько увеличивается содержание кварца и слюд Последние наблюдаются в виде волокнистых агрегатов Среди обломков пород встречаются пегматиты и глинисто- кремнистые агрегаты, образовавшиеся, вероятно, при эпигенетических изменениях кварцево-серицитовых сланцев. Алевролиты слагают верхние части разрезов, а также прослои среди песчаников. В алевролитах содержание кварца несколько больше, чем в песчаниках - до 50%. Глинистые прослои встречаются довольно редко. Отмечается тонкое переслаивание и линзовидное чередование глинистых и алевритовых прослоев различной мощности В составе глин, по данным рентгеноструктурного анализа, преобладает гидрослюда в смеси с хлоритом, присутствует сидерит Геохимические данные свидетельствуют о формировании осадков в морской обстановке, содержание в глинистых прослоях составляет 60,84 г/т, катионов Na-34,38 | экв./проц., величина отношения B/Ga-2,0;3,0, Sr/Ba-1,1,3,0, l Mg/Mg+Ca-46,53, MgO/MgO+CaO-44 1 Цемент | Цемент порового, порово-базального типа представлен, в [ основном, глинистым материалом, в котором преобладает ! гидрослюда, присутствует хлорит В среднезернистых песчаниках поры обычно выполнены раскристаллизованным вторичным каолинитом Отмечается и карбонатный состав цементирующей массы. Как правило, это пойкилитовый или кристаллический кальцит, а также мелкозернистый сидерит. В этом случае наблюдается интенсивная коррозия зерен, вплоть до полного его растворения В песчаниках повышается ( содержание кварца до 50-60%, по сравнению с другими 1 компонентами. В алевролитах цементирующая масса представлена глинистым агрегатом, в котором преобладает 1 гидрослюда, много тонкодисперсного глинисто- , органического вещества, присутствует хлорит, а часть * межзернового пространства выполнена пелитоморфным сидеритом или мелкокристаллическим кальцитом Структура | Обломочные зерна в песчаниках имеют полуокатанную 1 форму, угловатых зерен очень мало. Размеры зерен по разрезу изменяются следующим образом: Md увеличивается от 0,1 до 0,25 мм, затем уменьшается до 0,15 мм в кровле песчаного тела, затем происходит постепенное замещение песчаника алевролитом с Md, равным 0,09-0,07 мм. Наблюдается постепенное увеличение медианных размеров зерен от 0,12 мм в низах до 0,25-0,3 мм в верхах песчаного тела ! Сортировка зерен в нижней и верхней частях песчаного тела 1 средняя и плохая (So составляет 2,5-4,0 и более), а в середине ЦППС НД 133
1 Часть 111. фации и фациальный анализ Текстура Конкреции, включения Флора Фауна j толщи - хорошая до средней (So составляет 1,8-2,2 Более отчетливые и разнообразные текстуры, чем в предыдущем типе Слоистость обусловлена намывами углисто-слюдисто-глинистого материала и микро-конкреций сидерита Встречается волнистая, косоволнистая, косая разнонаправленная (клиновидная), горизонтальная слоистость Границы слойков мелковолнистые, толщина составляет 0,5-3,0 мм В низах разреза отмечаются прослои глин толщиной 0,8-1,2 см с неровными волнистыми границами. В верхней части песчаной толщи часто при- сутствуют прослойки, линзочки, включения угля Глинистые отложения в кровле имеют комковатую текстуру за счет корневой деятельности В отложениях этого типа встречаются мелкие конкреции, линзы и пятнистые включения сидерита, зерна хлорита и селадонита В верхах песчаной толщи, как уже отмечалось, присутствуют включения угля Наблюдается в виде углистого детрита, количество которого увеличивается в верхних частях разреза, обугленных растительных остатков в глинистых отложениях и остатков корневых систем в углисто-глинистых породах кровли Не встречена Следы j жизнедеятельности Наблюдаются в виде ходов и норок зарывающихся морских животных Они выполняются осадком вышележащих слоев, иногда с сохранившимся тонким глинисто-алевритовым переслаиванием Морфология осадочных тел 1 Распространение отложений этого типа аналогично описанному выше Отдельные бары сливаются по латерали в мощные системы и распространяются в субмеридиональном направлении параллельно береговой линии и отделяются друг от друга лагунами Мощность 1 Формы распространения по площади Составляет в среднем 2-4 м Отдельные прослои в баровом комплексе Контакты и переходы Находятся в парагенезисе с отложениями других типов этой фации Редко сохраняется в ископаемом состоянии Каротажная характеристика Практически аналогична описанной для типа ВБГ-1 Аномалия кривой ПС для песчаного тела имеет почти такую । же колоковидную форму. Вышележащие отложения по • характеру кривой ПС также мало отличаются Но на кривых । КС, ГК и НГК достаточно хорошо видно, что кровля | отложений типа ВБР представлена пропластком угля мощностью не менее 1 м Это объясняется регрессивным ; характером формирования вдольберегового бара, который после выхода из-под воды, мог превратиться в остров и покрыться растительностью Ц1111С нд 134
‘Часть 111. фации и фациальный анализ ФАЦИИ БАРЬЕРОВ Барьеры образую хся при превращении отдельных баров или баровых хряд в ос i ров или цепь островов, распространенных между берегом и морем Песчаные барьеры и сопутствующие им лагуны располагаются вдоль низких берегов у мелкого моря, дно которого полого понижается по мере удаления от берега Наряду с конфигурацией морского берега, существенную роль в развитии барьеров играет обилие доставляемого песка, движение морской воды (волнения, течения), а также изменение уровня моря Барьерное побережье включает в себя серию соединившихся баров, барьерных островов, намывных конусов (кос) и мелководных лагун. При миграции песчаного материала по площади, в зависимости от количества поступающих с суши осадков, происходит объединение нескольких песчаных тел, образование отмелей и островов, на которых произрастала растительность. На фронтальных склонах под воздействием прибойных волн накапливался хорошо отсортированный обломочный материал На склонах барьеров, обращенных к внутренней области побережья (лагунам, вдольбереговым промоинам), сортировка материала ухудшается, а песчаники содержат углисто-слюдистые намывы Седиментологическая модель фации барьеров, характеризуется постепенным нарастанием активности среды седиментации от четвертого или третьего уровня до второго или первого, а затем ее стабилизацией после выхода бара на поверхность моря и превращения его в остров Электрометрическая модель этой фации представляет собой сложную аномалию, состоящую из треугольника и расположенного над ними четырехугольника Аномалия находится в зоне отрицательных отклонений ПС. Кровельная линия горизонтальная, боковая - вертикальная ровная или волнистая, подошвенная - наклонная, осложненная зубчатостью [53] По особенностям строения выделяются два типа барьеров Первый тип (БР-1), представленный средне-крупнозернистым песчаником с углистыми прослоями, формировался при наложении регрессивных баров. Второй тип (БР-2) представляет собой баровую систему, образованную при неоднократном наложении трансгрессивных баров Эти отложения сложены песчаниками разнозернистыми с углистыми прослоями и трансгрессивной пачкой глин в середине толщи. Табл.3.33. ТИП БР-1. ПЕСЧАНИКИ СРЕДНЕ-, КРУПНОЗЕРНИСТЫЕ С УГЛИСТЫМИ ПРОСЛОЯМИ, ОБРАЗОВАННЫЕ ПРИ НАЛОЖЕНИИ РЕГРЕССИВНЫХ БАРОВ Цвет ; I Цвет светло-серый, серый, буровато-серый из-за I нефтенасыщения. Иногда окраска пятнистая, обусловленная I включениями угля Минералогический 1 Песчаники имеют полимиктовый состав обломочной части: состав | содержание кварца составляет 40-44%, полевых шпатов - 32- 37%, обломков пород - 15-20%, слюд - 3-5%, хлорита и ' селадонита - 4-5%. Зерна кварца имеют изометрическую и 1 неправильную форму, иногда с корродированными краями, прямое, реже волнистое погасание. ПШ представлены I калишпатами, плагиоклазами. Кремнистые, кварцевые обломки встречаются в количестве 10-15%, представлены ! тонко- и микрозернистыми кремнями, часто глинистыми, с I включениями пирита и гидроокислов железа, кварцитами j Слюды расщеплены по спайности, деформированы Хлорит наблюдается в виде пластинчатых зерен, слабо ] плеохроирующих в зеленовато-бурых тонах Селадонит I встречается в единичных зернах полуокатанной формы, цппс нд 135
‘Часть 11L фации и фациальный анализ Цемент Структура Текстура 1 Конкреции, включения плеохроирующих в зеленоватых тонах Геохимические данные указывают на морской генезис отложений содержание В составляет 71, 76, 62 г/т, катионов Na - 32, 34, 38 Цемент составляющий не более 10% породы, порового и пленочно-порового типа Он представлен, в основном, гидрослюдой с примесью хлорита и бурого глинисто- органического вещества. Часть пор выполнена хорошо раскристаллизованным каолинитом В ряде случаев цемент представлен мелкокристаллическим кальцитом и микрозернистым сидеритом Карбонатный цемент корродирует зерна, особенно полевые шпаты и обломки эффузивов Поровое пространство в песчаниках часто заполнено нефтяным веществом, благодаря чему эти песчаники имеют специфический буроватый оттенок Псаммитовая, псаммоалевритовая Сортировка зерен обычно хорошая So составляет 1,4-2,0, лишь в отдельных случаях он увеличивается до 2,5-4,0 Форма зерен окатанная и полу окатанная Обломочная часть составляет 75-85% Обломки среднеокатанные, слабо сортированные Слоистость обусловлена намывами углисто-слюдисто- глинистого материала и микро-конкреций сидерита Встречается волнистая, косоволнистая, косая разнонаправленная (клиновидная), горизонтальная слоистость Границы слойков мелковолнистые, толщина составляет 0,5-3,0 мм В низах разреза отмечаются прослои глин толщиной 0,8-1,2 см с неровными волнистыми границами В верхней части песчаной толщи часто присутствуют прослойки, линзочки, включения угля Не встречены Флора Наиболее часто встречается обугленный растительный детрит Фауна Следы жизнедеятельности Морфология осадочных тел Не встречена Наблюдаются в виде ходов и норок зарывающихся морских животных Они выполняются осадком вышележащих слоев, иногда с сохранившимся тонким глинисто-алевритовым переслаиванием 1 Тела этого типа обычно имеют асимметричную, линзообразно-выпуклую форму поперечного сечения, небольшие по мощности, но значительные по ширине Мощность Составляет от 10 до 20 м Формы Опоясывают крупные подводные формы распространения по | площади 1 3.7.2. Лагунные фации Образованию лахуны предшествует возникновение между берегом и растущим баром береговой промоин При достижении баром поверхности моря или образовании барьерного острова вдольбереговая промоина превращается в лагуну Лагуна - это мелководные бассейны, цппс нд 136
(Часть Ill. фации и фациальный анализ чаще всего вытянутые вдоль морских побережий и отделенные от открытого моря песчаными отмелями (барами) или барьерными островами [36]. Условия осадконакопления в пределах лагун характеризуются ограниченной площадью, < малыми глубинами, застойностью водной среды Осадки лагун в преобладающей части являются пелитовыми, но их характер зависит от приносимого материала и климатических условий. В зонах умеренного климата в лагунах доминирует накопление терригенных осадков В сухом климате . рядом с терригенными осадками нередко залегают эвапориты, а во влажном тропическом климате наблюдается преобладание карбонатных отложений [99]. Выделяются отложения краевых и центральных частей забаровых лагун [36] Формирование отложений в краевых частях происходило под влиянием стекающих с суши водных потоков, что обусловило неустойчивый гидродинамический режим (четвертый-третий уровни). Отложения представлены опесчаненными глинами с прослоями алевролитов и линзами песчаников В центральных частях накопление осадков происходило в условиях малой подвижности водных масс (пятый уровень) Здесь откладывались черные глины с прослоями углей, конкрециями сидерита и пирита. При регрессивном и трансгрессивном развитии морского бассейна строение лагунных отложений различается по последовательности напластования слагающих их осадков. При регрессии, когда береговая линия смещается в сторону моря, отложения краевых частей лагун, расположенные на границе с сушей, перемещаясь в направлении к морю, перекрывают ранее отложившиеся осадки центральных частей лагуны. Седиментологическая модель этой фации в условиях регрессирующею морского бассейна будет характеризоваться постепенным увеличением динамической активности водной среды от очень низкого гидродинамического уровня к низкому и среднему уровням В связи этим электрометрическая модель этих отложений представляет собой аномалию, имеющую вид неправильной трапеции и расположенную в зоне положительных отклонений ПС. Кровельная линия наклонная зубчатая; боковая - прямая волнистая, подошвенная - горизонтальная [53]. В условиях трансгрессирующего морского бассейна лагунные отложения характеризуются иной последовательностью смены отложений в разрезе. При трансгрессии береговая линия смещается в сторону суши, в этом же направлении происходит перемещение лагунных образований При этом отложения центральной части забаровой лагуны, представлены черными неслоистыми глинами, смещаясь в сторону суши, перекрывают песчано-глинистые осадки краевой ее части. Седиментологическая модель фации забаровых лагун, сформированных в условиях трансгрессии, представляет собой постепенный переход от частого переслаивания песчано- глинистых осадков к чистым глинам, что отражает снижение палеодинамики водной среды от третьего уровня к пятому. Электрометрическая модель этих отложений представлена аномалией в виде неправильной трапеции, расположенной в зоне положительных отклонений кривой ПС Кровельная линия горизонтальная, боковая - прямая волнистая, подошвенная - наклонная зубчатая [53]. Формирование лагун происходило в условиях гумидного теплого климата и при значительном поступлении обломочного материала с суши Вследствие этого в них накапливались терригенные осадки, характеризующиеся чередованием, переслаиванием алевролитов и глин с подчиненными прослоями глинистых песчаников. Структурно-текстурные особенности пород указывают на мелкие волнения, наличие течений, неравномерность поступления обломочного материала, быструю смену гидродинамической активности среды осадконакопления. По этим данным выделяется два типа отложений лагун: ЛГ-1 - песчано-алеврито-глинистые с пиритом отложения краевых частей и ЛГ-2 - алевритоглинистые с растительными остатками, углем и пиритом отложения центральных частей [36]. цппс нд 137
'Часть 111. фации и фациальный анализ Табл. 3.34. ТИПЛГ-1. ПЕСЧАНО-АЛЕВРИТО-ГЛИНИСТЫЕ С ПИРИТОМ ОТЛОЖЕНИЯ КРАЕВЫХ ЧАСТЕЙ ЛАГУН Цвет Цвет серый, светло-серый для алевролитов, темно-серый почти черный в глинистых прослоях Минералогический состав i 1 Обломочная часть песчано-алевритовых пород сложена зернами кварца (48-63%), в разной степени измененными полевыми шпатами (25-40%), обломками кремнистых (10- 15%), глинистых (3-5%), глинисто-слюдистых (до 3%), кремнисто-слюдистых (1-2%), эффузивных (ед зерна) пород, 1 слюдами (3-5%). В составе глин, по данным | рентгеноструктурного анализа, преобладают гидрослюды, ! присутствует каолинит, иногда - примесь хлорита, пирита и сидерита Геохимические данные указывают на формирование отложений в обстановке периодической смены пресноводных 1 и морских условий содержание В составляет 51 и 86 г/т, , катионов Na - 29 и 32 экв /проц, величина отношения Sr/Ba- 1 0,6, 0,9, 1,2; 1,5 Цемент , Цемент порово-базального типа (20-35%) представлен гидрослюдой, глинистым лейкоксенизированным веществом, кальцитом, пелитоморфным сидеритом, тонкодисперсным 1 пиритом Структура 1 Алевро-псаммитовая, алевропелитовая Обломочные зерна 1 имеют угловатую, вытянутую и полуокатанную форму । Сортировка зерен средняя и плохая. So составляет 3-4 и более Текстура , Прослои пород создают пологоволнистые, пологонаклонные, । линзовидные, горизонтальные серии (0,8-2,0см), внутри которых тонкие (ок 1мм) слойки углисто-слюдисто- ! глинистого материала образуют косую, косоволнистую, прерывистую пологоволнистую, мелкую волнистую слоистость Эти текстуры указывают на постоянное мелкое волнение водной среды и наличие течений. Для пород этого типа очень характерны оползневые текстуры, иногда с мелким 1 смятием, разрывами и микросбросами слойков Отмечаются । окатыши алевролитов и глин комковатые текстуры, обусловленные деятельностью корней Оползневые и конгломератовидные текстуры указывают на перемещение по 1 неровностям дна, локальный размыв и переотложение слабо , литифицированного осадка в нестабильной ! гидродинамической обстановке Конкреции, включения 1 Обильная пиритизация в виде стяжений разнообразной 1 формы и размеров Пирит встречается в виде конкреций, желваков, линзовидных прослойков, примазок, отдельных 1 зерен, кристаллов, агрегатов, мелких глобулей Размеры । варьируют от 0,3мм до 6 см Он имеет разную степень , окисления - от почти свежих до интенсивно окисленных зеленоватого цвета Встречаются конкреции пирита, i окруженные оболочкой битума Кроме пирита, породы 1 содержат включения сидерита в виде конкреций, мелких , стяжений, иногда он входит в состав цемента. Встречаются цппс нд 138
‘Часть 111. фации и фациальный анализ дендриты темно-коричневого сидерита Отмечаются также ! многочисленные включения и мелкие линзочки угля Флора Присутствует в виде обугленного растительного детрита, иногда образующего скопления Фауна Не встречена Следы I Встречаются в виде ходов или норок зарывающихся в грунт жизнедеятельности донных организмов Морфология осадочных I Отложения фации лагун в целом имеют в поперечном тел сечении линзовидно-вогнутую форму и ширину от сотен метров до нескольких километров Продольное сечение I линзообразно-вогнутое четковидное По простиранию эти | отложения протягиваются на десятки, реже сотни километров 1 и образуют в плане линейно вытянутые вдоль морских I берегов зоны или участки, имеющие овальные очертания и занимающие площади в сотни, а иногда и тысячи квадратных 1 километров [36] Мощность 6 - 14 м Каротажная | Отражает неоднородный состав лагунных отложений, характеристика обусловленный циклическим строением толщи в целом песчаного тела ] Осадки краевой части лагуны перекрываются глинистыми отложениями ее центральной части при трансгрессии морского । бассейна Затем, после регрессии, цикл повторяется Прослои алевролитов и песчаников имеют значения Lnc, равные 0,3-0,5 Глинистые отложения характеризуются значениями Lnc , равными 0,2-0, а также повышенными значениями естественной гамма-активности Углистые прослои фиксируются минимальными значениями гамма-активности и излучений НГК, а также высокими (до 50 Ом*м) значениями 1 удельного электрического сопротивления на кривых КС _Т .... Ч.П. „I. ..........г. „„т,- . , цппс нд 139
‘Часть III. фации и фациальный анализ ! Табл. 3.35. ТИП ЛГ-2. ! АЛЕВРИТОГЛИНИСТЫЕ С РА СТИТЕЛЬНЫМИ ОСТА ТКА МИ, | УГЛЕМ И ПИРИТОМ ОТЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ЧА СТЕЙ ЛАГУН ! Цвет Цвет темно-серый почти черный, серый и светло-серый в алевролитовых прослоях ! Минералогический j состав Глинистые отложения сложены гидрослюдами и аллотигенным каолинитом с примесью хлорита, пирита, пелитоморфного сидерита и углистого материала, по данным рентгеноструктурного анализа Обломочный материал ! алевритовой размерности неравномерно распространен в глинах в виде скоплений, линз, прослойков Геохимические данные, как и в породах типа ЛГ-1, указывают на периодическую смену палеосолености в лагунах содержание В составляет 23, 26, 48 и 82 г/т, катионов Na - 25, 30, 36, 40, 46 экв./проц. Величина отношений B/Ga -0,7, Sr/Ba-0,4, 0,6, 0,7, , 0,8, 0,9, 1,2; 1,4, 1,5, Mg/Mg+Ca-43,78,52, Mgo/Mgo+Cao- 54,66,43 Цемент ! Каолинит-гидрослюдистый, иногда с примесью сидерита и кальцита ! Структура 1 Алевропелитовая, пелитовая 1 Текстура 1 ГАлевритоглинистое переслаивание создает различные виды слоистости. линзовидную, пологонаклонную, горизон- тальную, редко косую однонаправленную и косоволнистую Часто наблюдаются оползневые и комковатые текстуры Последние образуются при переработке осадка корнями мелкой древесной и травянистой растительности, Окатыши алевролита в глине указывают на размыв и переотложение осадка Конкреции, включения 1 Все разности пород содержат включения пирита в разной [ форме в виде отдельных зерен, глобулей, их скоплений, J тонкодисперсных налетов на растительных остатках, 1 обломочных зернах и в цементе Отмечаются также конкреции и линзы пелитоморфного сидерита, мелкие линзочки и прослойки угля | Флора i Присутствует в виде отпечатков листьев, узлов прикрепления листьев к стеблю, корневых систем, фрагментов стеблей папоротников, других растительных остатков разной । сохранности и обильного детрита Фауна 1 Представлена мелкими (0,1-0,2мм) раковинами остракод, створками пелеципод Следы жизнедеятельности 1 Мелких морских червей встречаются редко Морфология осадочных тел Характеризуется локальной покровной формой Мощность , от 10 до 12 м Формы распространения по площади । Песчаные тела типа АРРМ образуют линейно вытянутые ! извилистые ленты длиной сотни и тысячи км, ! пространственно связанные с отложениями спрямленных цппс нд 140
‘Узость III. фации и фациальный анализ । русел равнинных рек В поперечном сечении это 1 линзообразновогнутое асимметричное тело шириной в 1 несколько км, замещающееся по латерали отложениями 1 береговых валов (АПП-1) и песков разлива (АПП-2) Вверх по разрезу они сменяются отложениями типа АРРМ-2 или непосредственно сменяются отложениями стариц (АС) Контакты и переходы ] Внутри слоев резкие и отчетливые По разрезу и в плане постепенно замещаются отложениями типа ЛГ-1 Каротажная Отражает неоднородный состав лагунных отложений, характеристика ' обусловленный циклическим строением толщи в целом песчаного тела Осадки краевой части лагуны перекрываются глинистыми 1 отложениями ее центральной части при трансгрессии морского . бассейна Затем, после регрессии, цикл повторяется Прослои | алевролитов и песчаников имеют значения LI1C, равные 0,3-0,5 Глинистые отложения характеризуются значениями Lnc , равными 0,2-0, а также повышенными значениями i естественной гамма-активности. Углистые прослои . фиксируются минимальными значениями гамма-активности и ! излучений НГК, а также высокими (до 50 Ом*м) значениями удельного электрического сопротивления на кривых КС 3.7.3. Фации приливно-отливной зоны Приливно-отливная, или литоральная зона включает площадь, расположенную между уровнями высокого и низкого приливов В этой зоне при низком приливе обнажается морское дно, которое при высоком приливе скрыто под водой Эта зона всегда подвержена сильному воздействию волн [12]. При небольших уклонах поверхности пляж и прилежащая подводная полоса сложены песками различной зернистости от средне- до мелкозернистого В условиях равнинной суши, при незначительных уклонах поверхности и рыхлых породах, слагающих берег, в результате приливно-отливной деятельности на береговой полосе образуется илистые пески с алевритовыми и глинистыми прослоями (ватты) Иногда участки береговой зоны затопляются только при сильных приливах или больших нагонных волнах. Они носят название маршей Эти пространства заняты особой ассоциацией травянистой растительности Здесь тонкие иловые осадки ритмично чередуются с прослоями торфа и других органических остатков Особенности гидродинамического режима в литоральной области, периодическая смена условий, суши и моря, сильные волнения и прибой обуславливают большое разнообразие накапливающихся осадков и их изменчивость на относительно коротких расстояниях Поскольку в этой зоне происходит периодическое осушение, для нее характерно смешение признаков наземного и морского режимов, обилие света, высокая подвижность вод, резкие колебания температуры и солености вод, периодическое влияние атмосферы Органический мир обычно обилен, но в соответствии со специфическими условиями своеобразен Здесь обитают некоторые гастроподы и пелециподы, обильны микроорганизмы и различные илоеды [36]. Седиментологическая модель фации приливно-отливной зоны отражает специфику среды, в которой шло накопление осадка Частая смена приливов и отливов способствовала чередованию слоев разного гранулометрического состава, формировавшихся в различных палеогидродинамических режимах седиментации. Поэтому электрометрическая модель этой фации представляет собой аномалию в форме прямоугольного треугольника, расположенную в зоне положительных аномалий ПС. Кровельная линия круто наклонена и интенсивно рассечена Подошвенная линия горизонтальная прямая [53] ЦППС нд 141
Часть 111. фации и фациальный анализ Отложения фаций приливно-отливной зоны представлены темными алевритистыми глинами и разнозернистыми алевролитами и песчаниками Табл. 3.36. ТИП ПОЗ. АЛЕВРИТИСТЫЕ ГЛИНЫ И РАЗНОЗЕРНИСТЫЕ АЛЕВРОЛИТЫ И ПЕСЧАНИКИ С ОСТА ТКАМИЛИСТОВОЙ ФЛОРЫ И ФА УНЫ | Цвет Цвет пород, сформированных в приливно-отливной зоне ' । меняется от светло- до темно-серого Минералогический Состав обломочного материала а алевролитах и песчаниках состав I полевошпатово-кварцевый, иногда с преобладанием кварца и ; значительным количеством слюды Среди обломочных зерен । преобладают кварц и полевые шпаты Кварц в бластических зернах, величиной до 0,06 мм распределен по породе равномерно Полевые шпаты обычно сильно разложены ' Серицит располагается равномерно по слоям субпараллельно ; слоистости Цемент Глинисто-слюдистый, карбонатный Среди карбонатов | | наиболее часто отмечены сидерит и кальцит По типу - чаще ; всего поровый Структура Г Структура меняется от пелитовой до псаммитовой, т.к породы неоднородны, наблюдаются частые изменения гранулометрического состава Сортировка обломочного материала чаще средняя или непостоянная. Лучше ' отсортирован песчаный материал, хуже - алевритовый Форма зерен в песчаных разностях угловато-окатанная, | | полуокатанная [ Текстура Текстура разнообразная, обусловленная преимущественно | I формами асимметричных рябей Иногда комковатая, ' ( массивная, пятнистая Наиболее характерна линзовидная ! волнистая слоистость, обусловленная чередованием слойков I 1 различной крупности зерна Границы между слойками обычно ! нечеткие, сложной конфигурации Развиты текстуры । взмучивания, подводного оползания осадка Конкреции, включения Характерны углистые и минеральные включения Флора . Породы этой фации изобилуют органическими остатками В 1 них присутствует в большом количестве растительный детрит, , отчетливые отпечатки листьев, остатки листовой флоры, корней и других частей растений. Именно для этой фации является характерным наличие вертикально стоящих стволов । и стеблей Глинистые отложения содержат полные спорово- । , пыльцевые комплексы Фауна j Встречается в виде остатков раковин пресноводных , пелеципод. Следы । Отсутствуют жизнедеятельности Морфология осадочных По форме поперечного сечения это обычно тел линзообразновогутые, асимметричные тела, шириной от единиц до десятков километров. Продольное сечение этих тел - линзообразное, четковидновогнутое [53] Обычно форми- । руются на стыке морских и континентальных обстановок | цппс нд 142
Часть 111. фации и фациальный анализ ! осадконакопления. Мощность Формы распространения по площади Мощность толщи 2 - 3 м Алеврито-глинистые, песчаные, иногда углистые тела, формирующиеся в пределах приливно-отливной зоны, линейно вытянуты, имеют сложные очертания и протягиваются на значительные расстояния (десятки и сотни км) Ассоциируют с комплексом береговых осадков как по площади, так и в вертикальной последовательности Контакты и переходы Контакт с нижележащими породами, резкий При трансгрессии постепенно переходят в песчано-глинистые 1 отложения забаровой лагуны или же резко перекрываются пляжевыми песчаниками. Тогда переход постепенный, иногда размытый, неясный При регрессии верхняя граница обычна резкая Каротажная характеристика песчаного тела На кривых кажущегося сопротивления отложения приливно- отливной зоны характеризуются низкими сопротивлениями, кривая самопроизвольной поляризации слабо дифференцирована и отражает тонкое чередование пород разного гранулометрического состава На кривых радиоактивного каротажа породы обладают значениями несколько повышенными, по сравнению с обычными для алевролитов и глин (12-14,2,6-5,6 усл.ед.) 3.7.4. Фации подвижного мелководья Наиболее интенсивно деятельность прибрежных волнений сказывается на прилегающим к литорали мелководных участках морей (зона сублиторали) Здесь формируются песчаники разной зернистостью, выделенные нами в фацию подвижного мелководья. Преимущественное распространение пологоволнистой, волнистой и косоволнистой слоистости и ее мелкий масштаб свидетельствуют о резком преобладании волновой деятельности, о слабой и часто меняющейся динамике водной среды. Для отложений данной фации не типичны растительные остатки, хотя значительное их количество присутствует в разрезах довольно часто. Фауна встречается редко В основном это толстостенные формы или формы, зарывающиеся в мелкий грунт. Мощность отложений этой фации до 12-16 м Появление в разрезе отложений подвижного мелководья указывает не регрессию моря, его отступление и приближение местности и береговой линии. Литологические типы данной фации связаны с условиями осадконакопления в большем или меньшем удалении от берега Так тип ПМ-1 (мелкозернистые песчаники и алевролиты) отвечает относительно наиболее глубоководными условиями и образуется на наибольшем расстоянии от берега. Тип ПМ-2 (мелко- среднезернистые песчаники и крупнозернистые алевролиты) образовался в наиболее прибрежных и наиболее обмелевших участках морского дна [36]. Трансгрессивный цикл фации подвижного мелководья обусловил наличие окатанных обломков песчаников и алевролитов и постепенный переход песчаной толщи в песчано- алевролитовую и алевролито-глинистую. С регрессией моря и приближением местности к береговой линии вплоть до полного его ухода, окончательного подъема и заболачивания поднявшегося морского дна, связано обилие растительного детрита в породах и обратная гранулометрическая последовательность накапливавшихся осадков с увеличением зернистости кверху Осадки формируются в условиях хорошей аэрации придонных вод, сопровождаются неоднократным перемывом и переотложением при постоянных волнениях водной среды ЦППС НД 143
Часть Hi. фации и фациальный анализ Обитающие на поверхности морского дна и зарывающиеся в ил животные сильно перерабатывали илистый осадок, нарушая первичную слоистость, создавая биотурбационные текстуры Литогенетические типы данной фации связаны с условиями осадконакопления в большем или меньшем удалении от береговой линии Фация малоподвижного мелководья выражена двумя литогенетическими типами ПМ-3 и ПМ-4 Тип ПМ-3 представлен песчаниками мелкозернистыми с прослоями глин, содержащих окатанные обломки песчаников, и крупнозернистыми алевролитами, переслаивающимися с глинами со следами жизнедеятельности донных организмов или содержащих морские фаунистические остатки Тип ПМ-4 представлен переслаиванием алевролитов и глин, содержащих редкие маломощные прослои мелкозернистых песчаников, со следами размыва и переотложения осадка в полувязком состоянии и наличием ходов и норок мелких донных животных Табл. 3.37. ТИППМ-1 ПЕСЧАНИКИ МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ И РАЗНОЗЕРНИСТЫЕ АЛЕВРОЛИТЫ СО СЛОЖНЫМИ ХАРАКТЕРОМ ПЕРЕССЛАИВАНИЯ Цвет Цвет пород данного типа обычно серый и светло-серый । Минералогический Песчаники и алевролиты типа ПМ-1 по составу I состав ' полевошпатово-кварцевые В качестве второстепенных * компонентов присутствуют обломки кремнистых, слюдисто- кремнистых пород и пластинки слюд ! Цемент 1 Цемент по составу, глинистый, иногда глинисто-карбонатный I По данным рентгеноструктурного анализа, карбонаты ! представлены кальцитом, реже сидеритом. По типу цемент порово-базальный, реже пленочный Структура Структура псаммитовая и псаммоалевритовая Обломочный | материал отличается средней сортировкой и окатанностью, иногда очень хорошей Текстура i Для этого типа характерна мелкая волнистая непараллельная, перекрестная слоистость Серии слойков обычно однородные ’ Их мощность небольшая (2-4 см), редко более К средней I части слоев приурочены наиболее крутые изгибы волн К границам слоев их крутизна уменьшается и наблюдается переход к пологоволнистой слоистости Слойки в сериях | обычно очень тонкие, часто прерывистые, реже сходящиеся к i границам серий Часто наблюдается сложная слоистость, 1 представленная сочетанием в пределах одного слоя I пологоволнистой, мелкой косоволнистой и косой слоистости 1 । Внутри одного пропластка слоистость непостоянная. Часто наблюдается переход мелкой косоволнистой слоистости в । косую, пологоволнистой - в косоволнистую и наоборот । ___________________________________________________________________________________ | Конкреции, включения । Не отмечены I Флора Растительные остатки присутствуют в виде мелкого цппс нд 144
‘Часть 111. фации и фациальный анализ 1 обугленного растительного детрита, неравномерно । распределенного в породе и сконцентрированного в прослойках Фауна Г Не встречена Следы Отсутствуют 1 жизнедеятельности Морфология осадочных Образуют пластообразно-вогнутые тела небольшой тел I мощности, распространенные вблизи от древних береговых ! линий Мощность 1 Не превышает 10 м Формы Занимают обширные, вытянутые территории вдоль береговой распространения по 1 линии бассейна площади ' Контакты и переходы Обычно постепенные. При трансгрессивном залегании । сменяются осадками более глубоководных шельфовых фаций 1 При регрессивном залегании сменяются отложениями типа ПМ-2 или переходными фациальными комплексами Табл. 3.38. ТИП МП-2. 1 ПЕСЧАНИКИ МЕЛКО- СРЕДНЕЗЕРНИСТЫЕ И АЛЕВРОЛИТЫ КРУПНОЗЕРНИСТЫЕ, ВОЛНИСТОСЛОИСТЫЕ | Цвет 1 1 Светло-серый Минералогический состав Песчаники и алевролиты, слагающие тип МПМ-2, по составу обломочного материала полевошпатово-кварцевые Иногда в составе преобладают зерна кварца Из примесей наи- | более часто встречаются зерна пирита. Полевые шпаты | представлены калиевыми разностями и плагиоклазами Из | акцессорных минералов встречены циркон, рутил, ильменит, I анатаз, апатит | Цемент Каолинит-гидрослюдистый с сидеритом, хлоритом, иногда пиритом. В отличие от русловых фаций в цементе отмечается несколько повышенное содержание слюдистого материала | Структура , Псаммитов мелкозернистая и алевритовая Текстура Слоистая. Слоистость тонкая, подчеркнутая послойным ; распределением растительного детрита, образующего очень тонкие нитевидные прослои. Характерно наличие косо- I волнистой, взаимосрезающейся слоистости, а также сочетание | цппс нд 145
‘Часть Ill. фации и фациальный анализ 1 1 горизонтальной и косой слоистости в пределах одного | ! образца 1 Конкреции, включения Мелкие, линзовидные, имеют глинисто-сидеритовый состав | Флора Встречается в рассеянном виде, образует нитевидные прослои I Фауна Следы жизнедеятельности Не встречена. , Присутствуют в виде ходов и норок земляных червей в 1 кровельных частях пород Морфология осадочных тел । Характеризуется довольно однообразным сложением с последовательной сменой песчаников, залегающих в подошве, алевролитами и глинистыми породами Мощность 0,5-2,5 м Формы распространения по 1 площади , Веерная, неправильная языкообразная с выклиниванием в сторону от русла ^Контакты и переходы , Нижние отчетливые горизонтальные, верхние постепенные Каротажная характеристика песчаного тела Кривая ПС имеет вид одного или нескольких треугольников, ' наложенных друг на друга, с вершинами в зоне отрицательных отклонений или переходной зоне со значениями Lnc=0,5-0,6 ! Кровельная линия полого наклонена, подошвенная горизонтальная Седиментологическая модель фации песков разливов отражает накопление осадков в резко меняющейся во времени гидродинамической обстановке, что связано с быстрой потерей скорости паводковых вод Табл. 3.39. ТИППМ-3. ПЕСЧАНИКИ МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ И АЛЕВРОЛИТЫ КРУПНОЗЕРНИСТЫЕ СО СЛОИСТОСТЬЮ СЛОЖНОГО ТИПА, НАРУШЕННОЙ ВОЛНЕНИЕМ И СЛЕДАМИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ДОННЫХ ОРГАНИЗМОВ I _ __ ___________________________________________________________________ Цвет Цвет песчаников и алевролитов светло-серый и голубовато- серый, зеленовато-серый Минералогический Цемент глинисто-гидрослюдистый с хлоритом, иногда с состав пиритом, глауконитом и карбонатами кальцитом и сидеритом | Цемент Поровый, базально-поровый Структура ' Структура песчаников мелкопсаммитовая, алевролитов крупно- и мелкоалевритовая Для пород характерна средняя и j хорошая сортировка обломочного материала Зерна угловато- I окатанные, реже полуокатанные [ Текстура Текстура пород этого типа характеризуется пологоволнистой, цппс нд 146
‘Часть 111. фации и фациальный анализ I косоволнистой, перекрестно-волнистой, линзовидной слоистостью, обусловленной прослоями глин и редкими намывами растительного детрита и слюды, образующими нитевидные прослои Границы раздела прослоев разного гранулометрического состава слабо волнисты и не параллельны, что иногда придает относительно грубозернистым прослоям линзовидный характер Слоистость песчано-алевритовых прослоев тонкая, косоволнистая, перекрестная, в глинисто-алевритовых - слабо волнистая или горизонтальная В песчаных породах очень часто присутствуют биотурбационные текстуры, возникающие при зарывании в грунт прикрепленных форм донных организмов Биотурбации выполняются слоистым песчаным материалом и ориентированы поперек общей слоистости в породе Для пород характерно наличие сложных текстур размыва и пластичного течения осадка в вязком состоянии Иногда при более интенсивном размыве пород, как правило, в подошвенных участках образуются конгломератовидные текстуры с окатанными включениями песчаного или глинистого материала Иногда присутствуют породы смешанного состава, возникшие за счет неполного перемыва ранее образованного осадка и переотложения его на месте размыва При этом может одновременно присутствовать пластическая деформация полувязкого осадка В результате чего возникают плохо сортированные, "мусорные", породы, содержащие в своем составе остатки размытых пород самых разных форм и размеров, имеющие как четкие, так и неясные, сливающиеся с основной матрицей контуры Конкреции маломощные, сидеритового состава Конкреции, включения Флора Ископаемые остатки флоры встречаются в незначительном । количестве в виде мелкого и тонкого растительного детрита, i ориентированного послойно и образующих тонкие ] нитевидные прослойки | Фауна Пелециподы Следы жизнедеятельности Следы жизнедеятельности присутствуют в виде биотурбационных текстур, создаваемых донными роющими организмами и ходов и норок мелких илоедных животных и । пескоедов I Морфология осадочных тел Морфология осадочных толщ пластовая с неоднородным | строением, преобладают песчаники и алевролиты, а также их | переслаивание, реже встречаются глинистые породы I 1-3 и 1 Мощность 1 Формы распространения по площади Плащеобразная с широким распространением на В значительные расстояния g & Контакты и переходы ( Контакты постепенные, иногда резкие с ниже залегающими § отложениями типа ПМ-1 С выше лежащими отложениями типа МПМ-3 контакты постепенные, неотчетливые § ««йаггй» -- 1 цппс нд 147
‘Часть 111. фации и фациальный анализ Табл. 3. 40. ТИП ПМ-4. АЛЕВРОЛИТЫ, ГЛИНИСТЫЕ ПОРОДЫ, ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ И ВОЛНИСТОЕ ПЕРЕСЛАИВАНИЕ АЛЕВРОЛИТОВ И ГЛИНИСТЫХ ПОРОД, НАРУШЕННОЕ ВОЛНЕНИЕМ И СЛЕДАМИ ЖИЗНЕДЕЯ- ТЕЛЬНОСТИ ДОННЫХ ОРГАНИЗМОВ Цвет Цвет алевролитов серый, голубовато-серый до зеленовато- серого в зависимости от наличия и содержания хлорита и глауконита Глинистые породы имеют преимущественно серые темные окраски, а разности, обогащенные сидеритом обладают Бурова-той окраской Минералогический состав Минеральный состав породообразующей части в алевролитах , кварц-полевошпатовый или полевошпатокварцевый с примесью до 15% обломков пород Глинистые минералы , представлены каолинитом с примесью смешаннослойных образований типа гидрослюда-монтмориллонит и хлорита В породах постоянно присутствуют тонко рассеянные карбонаты (кальцит, сидерит), в тех или иных количествах постоянно встречается пирит Цемент । Поровый, базально-поровый Структура Структура пород алевритовая, мелкопсаммитовая и пелитовая Текстура Текстура слоистая. Слоистость обычно мелкая, от волнистой с элементами размыва до пологоволнистой и горизонтальной Иногда в породах присутствуют маломощные прослойки с очень тонкой плохо развитой косо-волнистой слоистостью Слоистость обусловлена чередованием осадков различного ' гранулометрического состава Границы слойков неровные, волнистые, отчего слойки с большей зернистостью часто имеют мелко-линзовидный характер Зачастую слоистость нарушена ходами, норками и другими следами жизнедеятельности морского бентоса, а также текстурами взмучивания осадка, и включением окатанных и неокатанных ' размытых остатков слабо консолидированных ранее образованных пород Характерны также тонкорябчатые структуры, обусловленные очень тонким прерывисто- волнистым чередованием глинистого и алевритового материала ^Конкреции, включения 1 1 Конкреции маломощные, сидеритового состава Флора Ископаемая флора встречается в виде послойно 1 распределенного тонкого и мелкого детрита, подчеркивающего слоистость, или неравномерно разбросанного по породе. Количество детрита невелико [ Фауна Ископаемая фауна не отмечена, но присутствуют цппс нд 148
‘Часть 111. фации и фациальный анализ I многочисленные следы жизнедеятельности донных Следы I Следы жизнедеятельности присутствуют в виде жизнедеятельности биотурбационных текстур, создаваемых донными роющими организмами и ходов и норок мелких илоедных животных и । пескоедов Морфология осадочных ! Характеризуется неравномерным составом и ? тел ' незакономерным чередованием алевролитов и глин Мощность 1 - 3 м. Формы . Для этого типа характеризуется площадным характером '• распространения по и замещением по латерали отложениями других типов I площади | подвижного мелководья, в сторону берега отмечается | постепенный переход к песчаным породам со сложным типом | слоистости более мелководной части шельфа, а в сторону Г моря - постепенное выклинивание и замещение на глинистые породы малоподвижного мелководья г Контакты и переходы ! С выше лежащими породами постепенные. Нижний контакт I может быть постепенный, чаще отчетливый до резкого, в । подошвенной части и внутри толщи наблюдается местный । размыв и переотложение осадка 3.7.5, Литогенетические типы фаций относительного глубоководья эпиконтинентального тоарского моря Древние эн и конги не шальные моря, существовавшие на многих континентах Земли в прошлые геологические эпохи значительно отличались по морфологии, по гидродинамике, по особенностям фауны от современных морей этого типа Но некоторые особенности в распределении литогенетических типов современных морей можно переносить и на их ископаемые аналоги Первый этап бореальной трансгрессии на территорию Западной Сибири приходился на начало раннетоарского подвека и выразился в накоплении специфической пачки черных тонкоотмученных аргиллитов тогурской свиты [36;55] По данным отложениям выделены характерные литогенетические типы* МГТ-1, МГТ-2 и МГТ-3. Отложения фации МГТ представлены преимущественно глинами и аргиллитами, иногда в различной степени известковистыми, однородными Породы массивные, в отдельных случаях горизонтальнослоистые Слоистость подчеркнута послойным обогащением карбонатным материалом, остатками фауны, образующими послойные скопления. Часто слоистость скрытая, улавливаемая только по характеру раскола на отдельные плиточки. Растительные остатки обычно отсутствуют или очень редки и встречаются в виде мелких неопределимых обрывков. Породы, относимые к этой фации, обычно образуют трансгрессивную часть цикла и формируют хорошо выдержанные горизонты, протягивающиеся на значительные расстояния По латерали они переходят в глинистые осадки с примесью алевритового материала и далее замещаются глинисто-алевритовыми и песчаными осадками зоны подвижного мелководья Отложения описываемой фации МГТ связаны с условиями относительных глубин мелководного окраинного моря. Условия осадконакопления не были постоянными, они ритмически изменялись, в результате образовывались то известковые глинисто-аргиллитовые породы, то глинистые породы с различными конкрециями, то битуминозные аргиллиты. Фации относительного глубоководья представлены четырьмя литологическими типами пород" МГТ-1 - темно-серые, почти черные тонкодисперсные глины и аргиллиты, содержащие скопления и отдельные экземпляры фаунистических остатков; МГТ-2 - аргиллитоподобные глины ЦППС НД 149
‘Часть 111. фации и фациальный анализ и темно-серые, токоотмученные глины с прослоями алевролитов и мелкозернистых песчаников, с единичными остатками фауны, МГТ-3 - крепкие, черные, битуминозные аргиллиты, МГТ-4 - темно-серые, однородные, тонкоотмученные глины Мощность отложений описываемой фации весьма различна от нескольких метров до нескольких десятков метров. Наибольшей мощности достигают отложения типа МГТ-2, а именно - 25-40 м (редко более) Морское происхождение типов МГТ-1, МГТ-2 и МГТ-3 обосновывается остатками морской фауны и характерными литологическими признаками. Очевидно, что отложения, сформированные в зоне шельфа, на участках, достаточно удаленных от берегов при почти полном отсутствии движения придонных слоев воды и в условиях выпадения в осадок только тонкоотмученного, глинистого, изредка тонко-алевритового материала. Табл. 3.41. ТИП МГТ-1. ТОНКОДИСПЕРСНЫЕ ГЛИНЫ И АРГИЛЛИТЫ, СОДЕРЖАЩИЕ СКОПЛЕНИЯ И ОТДЕЛЬНЫЕ ЭКЗЕМПЛЯРЫ ФАУНИСТИЧЕСКИХ ОСТАТКОВ Цвет j Меняются от темно-серого до черного, иногда с буроватым оттенком Минералогический состав Глины плотные, однородные, массивные с отдельными прослоями крепких, плотных аргиллитов По минералогическому составу глины и аргиллиты представлены смешанослойными образованиями гидрослюдисто- монтмориллонитового типа, хлоритовыми зернами, часто с примесью аутигенных минералов. В глинисто-хлоритовой । мелкозернистой массе зеленовато-серого цвета содержатся , кварц и серицит. Часто встречается органическое вещество в виде тонких волокнистых прослоев или же изолированных точечных включений. Геохимические показатели свидетельствуют о морских, относительно глубоководных 1 условиях накопления осадков. Так содержание бора колеблется в пределах 50-68 г/т, отношение бора к галлию от 2,1 до 4,1, отношение стронция к барию от 0,65 до 1,2 /45/ ' Окислительно-восстановительная обстановка в тогурском море характеризуется господством восстановительных условий, на что указывает значительное количество сидерита в составе глин Его повсеместное развитие также J свидетельствует о неустойчивом морском режиме Цемент В алевролитах гидрослюдисто-глинистый с примесью хлорита, сидерита цппс нд 150
‘Часть 111. фации и фациальный анализ Структура По особенностям микроструктуры основной массы глины и аргиллиты являются тонкоотмученными, без примесей терригенного материала Структура пород часто , пелитоморфная, слегка волокнистая. Обломки кварца, иногда встречающиеся, составляют от 2 до 10% и по своей , конфигурации напоминают структуру туффита Кварц резко бластический или остроугольный, в основной массе очень мелкий, часто в вытянутых зернах Помимо кварца в породе । присутствует серицит, занимающий 5-10% от всей массы, распределенный равномерно В отдельных случаях структура беспорядочная, пелитовая Текстура , Однородная, плотная Иногда в породе заметна микрослоистость, обусловленная ориентировкой частиц Иногда слоистость подчеркнута послойным расположением фауны Конкреции, включения Встречаются мелкие включения пирита в виде тонких, Флора удлиненных образований и мелких гнезд Изредка отмечены прослои бурого, плотного сидерита, единичные обугленные остатки растений в виде удлиненных "осоковидных" стеблей, включения черного углистого вещества В описываемом фациальном типе остатки флоры практически не встречаются, присутствует лишь небольшое количество обугленной растительной органики Глинистые породы содержат характерный палинокомплекс раннего тоара, в котором абсолютным доминантом является пыльца Classopollis, составляющая от 70-90% спетра На долю голосеменных (Gibgo, Bennettites, Podozamites и др) приходится от 6 до 17% Споры занимают от 20 до 40% спектра Также характерным является присутствие округлых, , прозрачно-зеленоватых форм, относимых к проблематичному микрофитоплактону неясной систематической принадлеж- 1 ности Фауна Наличие фауны в отложениях описываемого фациального типа является главным отличительным признаком Фауна несколько однообразная Встречены, как ее скопления, так и отдельные экземпляры В большом количестве обнаружены обильные остатки чешуи рыб, разрозненные фрагменты конечностей, панцирных остатков, отпечатков и ядер раковин ракообразных Наиболее часто встречаются представители отряда Phyllopoda, принадлежащие к подотрядам Kazacharthra и Conchostraca В отдельных скважинах отмечены большие скопления представителей отряда Podocopida, подотряда Podocopa, принадлежащие к надсемейству Cytheracea Некоторые формы претерпели сильные диагенетические преобразования, что затруднило их более точное определения Так, в керне многих скважин (Арчинская, Южно-Табаганская, Южно-Урманская площади) определены обильные остатки листоногих подотряда Kazacharthra семейства Ketmeniidae со значительно преобразованными фрагментами абдамента и обломками щита Сильно цппс нд 151
'Часть 111 фации и фациальный анализ давленные раковины, сохранившие мелкую ячеистую скульптуру позволили отнести встреченные таксоны к роду Lioesthena Помимо макроформ выявлены сильно диагенетически преобразованные остатки форманифер (род Saccamina sp, aff Atpyllacea Schl, Evolutinella sp, Ammodiscida in famil, Ataxophragmiidain famil, Trochammina sp) [36] Следы Отсутствуют жизнедеятельности Морфология осадочных тел i Отложения данного типа парагенетически связаны с породами других типов, выделенных в обьеме описываемой фации , Образуют пластообразно-вогнутые тела, занимающие десятки и сотни километров по простиранию Мощность Не превышает 10-15 м Формы распространения по площади Контакты и переходы Каротажная характеристика песчаного тела i Осадки данного типа генетически связаны с глинами и , аргиллитами типов МГТ-2 и МГТ-3, с которыми образуют ! единый горизонт, хорошо выраженный в вышеназванных депрессионных зонах Наблюдаются постепенные переходы с отложениями типов МГТ-2 и МГТ-3 Контакты с подстилающими отложениями - I резкие, четкие, с покрывающими - постепенные На диаграммах стандартного каротажа отложения типа МГТ-1 имеют своеобразную форму кривых Монотонность строения осадков выражается в малой дифференцированности кривых КС и ПС. Низкая величина КС на фоне высоких ПС создает . картину параллельных прямых. Такой характерный облик, напоминающий по своей конфигурации "коробочку", позволяет довольно легко выделять их в разрезе На диаграммах радиоактивного каротажа характеризуются значениями гамма-активности, достигающими и । значениями интенсивности Табл. 3.42. ТИПМГТ-2. ТЕМНО-СЕРЫЕ С ЗЕЛЕНОВА ТЫМ ОТТЕНКОМ ТОНКООТМУЧЕННЫЕ ГЛИНЫ С ПРОСЛОЯМИ ТОНКОЗЕРНИСТЫХ АЛЕВРОЛИТОВ И ПЕСЧАНИКОВ, С ЕДИНИЧНЫМИ ОСТА ТКАМИ ФА УНЫ Цвет 1 Цвет пород относимых к типу МГТ-2 в основном серый, до темно-серого с зеленоватым оттенком Более светло-серый цвет имеют редкие слойки и прослои, представленные i тонкозернистыми алевролитами и песчаниками g цппс нд 152
'Часть 111. фации и фациальный анализ Минералогический Близок к составу пород, слагающих тип МГТ-1 Глины состав массивные, однородные или глины алевритистые, довольно хорошо отсортированные Аргиллитоподобные глины внешне очень напоминают аргиллиты типа МГТ-1 Это плотные, । очень крепкие породы, в основной своей массе тонкодисперсные Минералогический состав аналогичен, описанному в предыдущем типе Наиболее распространенными являются смешано-слойные образования, I с небольшой примесью аутигенных минералов Алевролиты и песчаники имеют подчиненное значение Они отмечены в виде терригенной примеси, отдельных тонких прослоев и слоев Эти породы крепкосцементированные, плотные, очень крепкие, тонкозернистые Геохимические данные свидетельствуют и , накоплении отложений описываемого типа в сравнительно глубоководных, морских условиях Содержание бора I составляет в среднем 60 г/т, отношение бора к галлию-3,4, | стронция к барию 0,66-0,84 [36] | Структура Пелитовая, иногда алевропелитовая с незначительной | примесью мелких алевритовых зерен кварца Текстура Текстура породы микро-горизонтальнослоистая Слоистость в образце заметна очень слабо, иногда только лишь по поверхности раскола керна Обусловлена микрослоистость 1 ориентировкой алевритовых частиц Терригенная примесь (до 1 12%) равномерно распределена по породе. Иногда ее 1 распределение послойное, что обуславливает появление слоистости горизонтального типа Конкреции, включения В светло-серых прослоях тонкозернистого алевролита । развиты конкреции (4x5мм) плотного бурого сидерита В , качестве включений отмечены редкие намывы углисто- ' слюдистого материала Флора ; Растительная органика присутствует очень редко Небольшое ее количество отмечено в пределах юго-восточной части Нюрольской впадины. Глины содержат мелкие обрывки, детрит В породах,относим к типу МГТ-2, определен раннетоарской "теплолюбивый" палинокомплекс с абсолютным доминантом - пыльцой Classopollis (до 90% всего спектра) Фауна Очень редка Отмечены лишь единичные экземпляры, отно- , симые к отряду Phyllopoda и чешуя рыб Следы жизнедеятельности Не обнаружены Морфология осадочных тел Отложения типа МГТ-2 образуют в разрезе пластовые, вогнутые тела, имеющие региональное распространение Часто, вместе с породами Типов МГТ-1 и МГТ-3 образуют единый глинистый горизонт Мощность 1 Мощность отложений типа колеблется в пределах 12-35 м ЦППС нд 153
'Часть III. фации и фациальный анализ Формы распространения по площади Отложения типа МГТ-2 имеют наибольшее площадное распространение, по сравнению с остальными типами Контакты и переходы ! Постепенно сменяют отложения типов МГТ-1 и МГТ-3 Контакт с нижележащими отложениями обычно характери- зуется резкой и четкой подошвенной линией Контакт с ' вышележащими породами в основном постепенный, иногда Каротажная характеристика песчаного тела -L резкий, отчетливый На каротажный диаграммах разрез данного типа наиболее характерен Обычно присутствуют четко выраженные кровельная и подошвенная линии Кривые КС и ПС J представляют собой почти параллельные, вертикальные, мало 1 расчлененные линии, свидетельствующие об однородном литологическом составе На диаграммах гамма-каротажа породы типа МГТ-2 четко выделяются по повышенным значениям гамма-активности, тогда как нижележащие породы 1 имеют более низкие значения гамма-активности По этим же , данным четко фиксируется и верхняя граница Табл. 3.43 ТИП МГТ-3 ТЕМНО-СЕРЫЕ, ПОЧТИ ЧЕРНЫЕ БИТУМИНОЗНЫЕ АРГИЛЛИТЫ С БУРОВА ТЫМ ОТТЕНКОМ Цвет Минералогический состав ГСтруктура I Цвет пород типа МГТ-3 резко отличается от пород типов 1 МГТ-1 и МГТ-2. Это плотные, крепкие породы почти черного цвета с насыщенным бурым оттенком Породы однородные, ' без каких- либо примесей Отличаются породы данного типа от пород типов МГТ-1, МГТ-2 и МГТ-4 значительным обогащением основной массы органическим веществом Концентрация органического углерода колеблется от 0,17 до 19,4% Максимальные значения зафиксированы в западных районах и составляют 15-19,4% Изотопные данные свидетельствуют о преимущественно сапролевом типе органического вещества Состав битумоидов в аргиллитах типа МГТ-3 следующий количество углеводородов колеблется от 17 до 51%, смол 30- 35%, асфальтенов 14-46% Соотношение насыщенных и нафтеноароматических углеводородов в основном больше 1 Распределение нормальных алканов в битумоидах типа МГТ- 3 сдвинуто в область низко-молекуллярных углеводородов и сосредоточено на С|6-С2о [36] Тонкоотмученная, пелитовая цппс нд 154
'Часть 111. фации и фациальный анализ Текстура 1 Массивная, однородная Конкреции, включения Повсеместно, в породах данного типа наблюдается окремнение В виде мелкой сыпи присутствует пирит, иногда развитый по органическим остаткам Флора Фауна Отсутствует , Не встречена Следы жизнедеятельности Отсутствуют Морфология осадочных тел Образуют тонкие прослои и маломощные пласты с пласто- образно-вогнутой формой поперечного сечения Мощность Мощность отложений типа МГТ-3 меняется в широких пределах от 40 см до 18 м Формы распространения по площади Распространены регионально. Залегают в разрезе в виде ; пластов малой мощности или отдельных пропластков Вместе с породами типов МГТ-1, МГТ-2 и МГТ-4 образуют единый глинистый горизонт, называемый тогурской свитой [36] Отложения данного типа широко распространены в пределах Нюрольской впадины и Колтогорского прогиба Контакты и переходы Отложения типа МГТ-3 имеют постепенные переходы с породами типов МГТ-1, МГТ-2 и МГТ-4, контакты плавные, иногда размытые, неясные Каротажная характеристика песчаного тела L — Ш -П„Г.„Г,, . , „ На диаграммах гамма-каротажа породы типа МГТ-3 характеризуются аномальными значениями радиоактивности Максимальное содержание органического вещества, как правило совпадает с повышенными значениями гамма- активности. Электрокаротажная характеристика аналогична другим типам этой фации Некоторое отличие заключается лишь в повышенных значениях кажущегося сопротивления 1 Табл. 3.44. ТИП МГТ-4. ТЕМНО-СЕРЫЕ, ПЛОТНЫЕ, ТОНКООТУЧЕННЫЕ, ОДНОРОДНЫЕ ГЛИНЫ Цвет 1 Цвет темно-серый Минералогический Глины представлены смешано-слойными образованиями цппс нд 155
‘Часть 111. фации и фациальный анализ | состав | гидрослюдисто-монтмориллонитового типа с примесью ; кальцита и сидерита Геохимические показатели । соответствуют типам МГТ-1 и МГТ-2 Структура । Глины токоотмученные, без примесей терригенного материала, с пеллитоморфной структурой основной массы Текстура Однородная, массивная Конкреции, включения । Практически отсутствуют Флора Породы данного типа содержат характерный спорово- । пыльцевой комплекс раннего тоара Остатки макрофауны отсутствуют Фауна 1 Не встречена Следы жизнедеятельности Отсутствуют Морфология осадочных тел Отложения типа МГТ-4 образуют хорошо выдержанные по площади, пластообразно-вогнутые тела Часто находятся в парагенетической ассоциации с породами типов МГТ-1 и МГТ-2 Мощность Колеблется в пределах от 7 до 40 м Формы распространения по площади Породы типа МГТ-4 широко распространены на территории Томской области. Встречаются во всех депрессионных зонах В разрезе и по площади закономерно сменяются осадками фации морского мелководья. Главным отличительным признаком является однообразность и монотонность строения Контакты и переходы Контакты с подстилающими и покрывающими породами как постепенные, так и резкие четкие переходы от плавных до нечетких, размытых Каротажная характеристика песчаного тела L На диаграммах гамма-каротажа породы типа МГТ-4 характеризуются аномальными значениями радиоактивности Максимальное содержание органического вещества, как правило совпадает с повышенными значениями гамма- 1 активности Электрокаротажная характеристика аналогична 1 другим типам этой фации Некоторое отличие заключается ! лишь в повышенных значениях кажущегося сопротивления цппс нд 156
‘Часть Ш. фации и фациальный анализ 3.7.6. Литогенетические типы трансгрессивны] фаций относительного глубоководье эпиконтинентального кимериджского моря В условиях не1лубокою моря в конце средней - начале верхней юры, а также в начале кимериджского века при трансгрессии моря на сушу сформировался особый тип пород песчано- алевролитового состава, содержащих то или иное количество глауконита и характеризующихся наличием комковатых текстур и слабой сортировкой обломочного материала Появление глауконита в составе песчаников свидетельствует о совершенно конкретных условиях, когда море трансгрессирует на сушу с развивающейся на ней корой выветривания При этом песчаные осадки сформированы в мелководной части шельфа и приурочены к повышенным участкам положительных структур В пониженных частях структур и в депрессионных зонах синхронные отложения представлены алевролитами, глинисто-алевритовыми породами, содержащими пирит и карбонаты. Отложения этого цикла осадкообразования представлены песчано-алевритовыми и глинистыми глауконит-содержащими породами в виде маломощных (1-2 см) прослоев в составе нижневасюганской подсвиты, а также слагают барабинскую пачку, залегающую в подошве георгиевской свиты и перекрывающую отложения васюганской свиты Барабинское море было неглубоким, соленость воды в бассейне была нормально-морской или со следами слабого опреснения [36] Окислительно-восстановительная обстановка менялась от восстановительной до резко восстановительной, что привело к уменьшению содержания в породах сидерита и повышенным содержаниям пирита по сравнению с ниже лежащими породами По литологическому составу пород, их структурно-1екстурным признакам, степени сохранности и характеру захоронения остатков микрофауны в изученном районе выделяется один литогенетический тип, сформированный на подводных поднятиях мелководной части шельфа Вещественным ее выражением являются песчаники, алевролиты разнозернистые, плохо отсортированные, карбонатизированные, пиритизированные, фосфатизированные с глауконитом и морской фауной Наиболее характерный генетический признак, позволяющий отнести данные отложения к морской группе фаций, наличие в них морской фауны пелеципод, фораминифер, белемнитов и др Неоспоримым свидетелем морского происхождения является и совместное нахождение глауконита и фосфата Приуроченность отложений к повышенным участкам положительных структур объясняет повышенную зернистость пород, их локальное распространение, наличие в составе глауконита Именно на повышенных участках морского дна в период седиментации существовал более активный режим динамики водной среды, где окислительно-восстановительная граница совпадает с поверхностью осадка, что способствовало образованию глауконита На склонах положительных структур и в депрессионных зонах в условиях относительного глубоководья накапливались более тонкие осадки. Они представляют другой литогенетический тип из алевролитов, глин и мергелей, содержащих глауконит и фосфаты и относятся к фациям относительно глубоководной части шельфа ЦППС ПД 15 /
'Часть 111. фации и фациальный анализ Табл. 3.45. ТИП БТМ. ПЕСЧАНИКИ, АЛЕВРОЛИТЫ РАЗНОЗЕРНИСТЫЕ, ПЛОХО ОТСОРТИРОВАННЫЕ, КАРБОНАТИЗИРОВАННЫЕ, ПИРИТИЗИРОВАННЫЕ, С ГЛАУКОНИТОМ И РАКОВИННЫМ ДЕТРИТОМ Цвет Цвет светло-серый, светлый зеленовато-серый Интен- сивность зеленого цвета зависит от количества и равномерного или пятнистого распределения глауконита В карбонатных разностях цвет беловато-серый Часты пятнистые окраски с бурыми пятнами за счет нефтяной органики Или характерны пятнистые вариации серого цвета, । обусловленные разной зернистостью и разным содержанием глинистого материала Неравномерная пиритизация пород с развитием тонкоагрегатного сажистого черного цвета пирита также придает породам пятнистый облик Минералогический состав , Минеральный состав обломков преимущественно полевошпат-кварцевый с содержанием кварца 50-52%, ПШ - 25-30%, обломков пород - до 5% Среди обломков пород встречаются эффузивы разного состава, кремнистые, , глинистые породы, микропегматиты Аутигенные минералы 1 представлены пиритом, кальцитом, доломитом, сидеритом, фосфатами Содержание глауконита различное, от единичных зерен до 10-15%, количество пирита достигает 25% Цемент Каолинит-гидрослюдистый и гидрослюдисто-каолинитовый с примесью смешанно-слойных образований, карбонатов, фосфатов, пирита, лейкоксена, хлорита Чаще всего цемент I неравномерный, пятнистый, мономинеральный пиритовый, | фосфатный, лейкоксеновый, кальцитовый или состоит из 1 смеси этих минералов в различных соотношениях Тип , цемента пленочный, поровый, порово-базальный, базальный, । регенерационный Содержание цемента высокое и колеблется от 15-20 до 25-30% в глинисто-карбонатных до 40-45% в , карбонатных разностях Карбонаты хорошо 1 ©кристаллизованы, часты кристаллы сферической, удлиненно- лапчатой формы. Они образуют цемент пойкилитового типа Структура Неравномернозернистая, от крупно-средне- до мелко- псаммитовой и алевритовой, часто наблюдаются органогенные структуры Иногда встречаются оолитовые структуры Оолиты выполнены пиритом и кальцитом и являются, по всей видимости, замещенными остатками ! организмов В шлифах отмечается плохая сортировка , обломочного материала, присутствуют зерна размером от 0,03 , до 0,5 мм, коэффициент отсортированное™ составляет 2,0- 3,8. Резко преобладают обломки с хорошей окатанностью, но | встречаются и не окатанные и даже остроугольные обломки цппс нд 158
‘Часть 111 фации и фациальный анализ — Текстура Текстура пород конгломератовидная, иногда брекчиевидная, часто неправильно-слоистая, от косой однонаправленной до тонкой волнисто-слоистой и прерывисто-горизонтальной Зачастую наблюдаются следы перемыва и нарушения слоистости, а также элементы оползания слабо консолидированного осадка Конкреции, включения Конкреции пирита в виде неправильных пятен, отдельных кристаллов, оолитов, пойкилитового цемента Размеры пиритовых тел от нескольких см до прослойков мощностью в 5-7 см Часто встречаются пластовые конкреционные карбонатные тела толщиной до 1 м Флора В виде рассеянного детрита Фауна Обильна, раковины белемнитов, пелеципод, мелких донных организмов, фораминифер, иногда обломки иглокожих Следы жизнедеятельности Встречаются в виде мелких норок и ходов илоедных животных Морфология осадочных тел изредка пластовая, в повышенных участках положительных структур линзовидная Мощность Колеблется в пределах от 0,4 до 2,5 м Формы распространения по площади , В основном локальная с выклиниванием по периферии и замещением на склонах поднятий сначала алевролитами глауконитовыми, а затем в депрессионных зонах аргиллитами и известняками Контакты и переходы Контакты несогласные с ниже залегающими морскими отложениями васюганской свиты С породами выше лежащей георгиевской свиты отчетливые, постепенные Каротажная характеристика песчаного тела В зависимости от состава пород и равномерности распределения компонентов различная В проницаемых разностях на диаграммах стандартного каротажа кривая спонтанной поляризации имеет отрицательное отклонение При базальном кальцитовом цементе порода имеет большую плотность и, как правило, непроницаема Значения микроградиент и микропотенциал зондов низкие Наиболее информативна запись кривых индукционного каротажа, где отмечается резкое уменьшение сопротивления, электропрово- димость увеличивается за счет большого количества пирита и глауконита Ц1111С нд 159
'Часть 111 фации и фациальный анализ 3.7,7. Литогенетические типы трансгрессивных фаций глубоководья эпиконтинентального кимериджского моря Существование посюянною и дли1ельною относи1ельно глубоководного морского режима в кимериджское время генетически связано с углублением и дальнейшим расширением верхнеюрской морской трансгрессии на территорию Западно-Сибирской плиты В это время изученная часть территории бассейна осадконакопления заполняется чрезвычайно монотонными глинистыми толщами, имеющими значительные площади распространения, большую протяженность и довольно однообразный состав (тип МГГ) Отложения накапливались на глубинах не более 200 м в нормально-морской или со следами слабого опреснения обстановке [36] Аэрация придонных вод была довольно хорошей, что способствовало развитию многообразной морской фауны, прежде всего, рыб, пелеципод, белемнитов, фораминифер и других организмов, остатки которых постоянно отмечаются в керне Отложения характеризуются глинистым составом и выделяются в составе георгиевской свиты Табл, 3.46 ТИП МГГ. ГЛИНЫ АЛЕВРИТОВЫЕ, ПИРИТИЗИРОВАННЫЕ С ГЛАУКОНИТОМ, С ВКЛЮЧЕНИЯМИ МОРСКОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ДЕТРИТА Цвет Цвет темно-серый до почти черного Минералогический состав 1 Минеральный состав глинистых пород существенно 1 гидрослюдистый с примесью каолинита, смешанно-слойных , минералов и хлорита В качестве алевритовой примеси отмечается кварц, полевые шпаты, кремнистые породы, эффузивы Из аутигенных минералов присутствуют пирит, сидерит, глауконит, фосфаты Геохимический состав в глинистых породах сводится к следующему Количество В измеряется г/т, Ga г/т, Sr г/т, Ва г/т, отношение B/Ga составляет, отношение Sr/Ba равно Содержания Na достигают экв/проц Отношение содержания Mg к сумме , Mg+Ca и Mg к сумме MgO+CaO равно соответственно [36] Цемент - - - - Структура । Структура пелитовая, алевритовая Часто наблюдается очень тонкий чешуйчатый и волокнистый агрегат из гидрослюд и смешанно-слойных образований типа гидрослюда- , монтмориллонит I Текстура Тонкогоризонтальнослоистая, иногда мелколинзовидная, волнистослоистая, прерывистослоистая Микроструктура пород ориентированная, прожилковатая, прожилки • выполнены кальцитом Конкреции, включения г Конкреции носят пластовый характер и присутствуют в виде прослоев известняка и сидерита тонкокристаллического , сложения Мелкие конкреционные образования представлены пиритом в виде округло-линзовидных включений до 1 -3 см по удлинению, отдельных кристаллических зерен и ЦППС НД 160
Часть III. фации и фациальный анализ микрожелваковых стяжений пирита Флора Редка, представлена тонким рассеянным детритом Фауна Представлена мелким ихтиодетритом, онихитами. В некоторых шлифах наблюдаются остатки кальцитизированных и пиритизированных радиолярий, присутствуют мелкие фораминиферы. Наряду с мелкими остатками отмечается присутствие и более крупных форм: пелеципод и белемнитов. Органогенные остатки частично замещены пиритом, выполнены кальцитом и перламутром, отдельные экземпляры сложены фосфатным материалом Следы жизнедеятельности Представлены ходами и норками мелких роющих организмов Морфология осадочных тел Морфология осадочных толщ пластовая, характеризуется значительной выдержанностью по мощности и по составу на больших территориях Мощность Изменяется от 2,4 до 15 м Формы распространения по площади Плащеобразная Контакты и переходы Контакты постепенные с выше и ниже лежащими породами. Нижний контакт может быть резким и отчетливым, верхний контакт с отложениями баженовского моря часто неясный Каротажная характеристика песчаного тела Отличается резким увеличением значений кажущихся сопротивлений и естественной гамма-активности il 3.7.8. Литогенетические типы трансгрессивных фаций глубоководья волжского моря В волжское время морской режим седиментации устанавливается на значительной территории Западной Сибири, а площадь морского бассейна достигает 2,0 млн. км2. На всей территории осуществляется накопление тонкоотмученных глинистых осадков в относительно глубоководной части шельфа на глубинах от 100-150 до 200 м, а в центральной части плиты на глубинах свыше 200 до 400 м и более [36]. В наиболее погруженных участках эпиконтинентального морского бассейна, где отмечается застойный характер придонных вод, плохая аэрация, а местами сероводородное или углекислое заражение, накапливались тонкие вязкие илы, обогащенные рассеянным органическим веществом, пиритом, кремнеземом, карбонатным и фосфатным материалом. В илах накапливались остатки пелагических и семипелагических организмов. Макробентос баженовского моря был представлен крупными беспозвоночными животными: двустворчатыми моллюсками, аммонитами, теутидами, белемнитами, гастроподами, а также брахиоподами, губками, ракообразными иглокожими. Микробентос состоял из разнообразных фораминифер. Пелагиаль населяли рыбы и планктонные организмы: водоросли, радиолярии и др. Остатки этих организмов сохранились в керне скважин, вскрывших породы этого времени. Они распределяются либо равномерно, либо образуют послойные скопления, образуя тонкие прослойки органогенных пород: ракушняков, радиоляритов. В дальнейшем органический материал послужил причиной необычайно высокой битуминозности баженовских ЦППС НД 161
“Гость III. фации и фациальный анализ отложений, концентрация РОВ в которых достигает от 3 до 20% [36] В последующие стадии существования осадка глубоководные тонкоотмученные илы были преобразованы в черные или буровато-черные плитчатые битуминозные аргиллиты баженовской свиты Табл, 3.47. ТИП ГВМ АРГИЛЛИТЫ БИТУМИНОЗНЫЕ С ПРОСЛОЯМИ КРЕМНИСТЫХ И ИЗВЕСТКОВИСТЫХ АРГИЛЛИТОВ, РАДИОЛЯРИТОВ И ГЛИНИСТЫХ ИЗВЕСТНЯКОВ Цвет Цвет пород от темно-буровато-серого до черного с коричневым оттенком. Окраска пород напрямую зависит от количества органического вещества сапропелевого ряда, которое присутствует в количестве до 20% Минералогический состав 1 Минеральный состав аргиллитов по данным рентгеноструктурного анализа неоднороден Чаще всего глинистые минералы представлены гидрослюдой, смесью каолинита и смешаннослойных минералов группы гидрослюда-монтмориллонит, в качестве примеси присутствует хлорит и редко чистый монтмориллонит. Кроме глинистой составляющей в аргиллитах отмечается высокое содержание сульфидов (пирита и марказита), кремнистых | минералов (кварца и халцедона), карбонатов (кальцита и доломита), фосфатов Кремнистые минералы, карбонаты, пирит и фосфаты слагают в основном обломки раковин и остатки ихтиодетрита, кроме того они зачастую тонко распылены в глинистой матрице, образуя с глинистыми минералами единый агрегат, а пирит и фосфаты присутствуют в виде микрожелвачков. Геохимический состав в глинистых породах сводится к следующему. Количество В измеряется г/т, Ga г/т, Sr г/т, Ва 1 г/т, отношение B/Ga составляет, отношение Sr/Ba равно Содержания Na достигают экв /проц. Отношение содержания 1 Mg к сумме Mg+Ca и MgO к сумме MgO+CaO равно соответственно Цемент I Структура I Органогенная, пелитовая, редко с примесью алевритовых частиц Излом пород ровный, раковистый Текстура Плитчатая, неясно и отчетливо горизонтальнослоистая, тонко-горизонтальнослойчатая, массивная с листоватой или тонкоплитчатой отдельностью Слоистость в большинстве | случаев устанавливается под микроскопом или по вариациям । окраски в керне Она обусловлена наличием прослоев, обогащенных и обедненных кремнистым органогенным ! материалом, или прослоев с высоким содержанием ; рассеянного и органогенного карбонатного материала среди ' существенно глинисто-битуминозных пород, а также цппс нд 162
^асть III. фации и фациальный анализ । фиксируется по одинаковой ориентировке слагающих породу частиц Конкреции, включения , Конкреции обильные пластовые карбонатные конкреции мощностью до нескольких см Часто присутствуют более мелкие конкреции в виде прослоев пирита толщиной 1 см, । линз пиритового, марказитового состава длиной 1-3 см, желваков пирита и фосфатов Флора Присутствует редко виде мелких унифицированных растительных остатков плохой сохранности Под 1 микроскопом отмечается присутствие кокколитофорид Фауна Встречается повсеместно Присутствуют как хорошо сохранившиеся индивиды, так и детрит разной степени ! сохранности Зачастую органогенные остатки имеют одинаковую ориентировку, встречаются в скоплениях и в рассеянном состоянии, часто мелкие организмы образуют ! прослои, сцементированные глинистым, карбонатным и ! кремнистым материалом в разных сочетаниях На плоскостях напластования повсеместно наблюдаются крючки размером 7- 8 мм до нескольких см - онихиты, присутствуют остатки ихтиодетрита, отпечатки и остатки раковин аммонитов и 1 двустворчатых моллюсков Под микроскопом обнаруживаются фораминиферы, радиолярии, спонголиты, выполненные кальцитом, кремнистым материалом и пиритом Сохранность мелких фаунистических остатков, как правило, плохая Чаще всего присутствуют пиритизированные скелеты 1 или их фрагменты Ядра радиолярий выполнены кварцем, 1 халцедоном, иногда опалом и кальцитом Очень редко ’ отмечается включение ростров белемнитов, выполненных кальцитовым, иногда пиритизированным, материалом [36] Следы жизнедеятельности Отсутствуют | Морфология осадочных тел ' Пластовая с хорошо выдержанной мощностью пластов на 1 ! значительных расстояниях | Мощность 10-40 м, чаще 18-23 м 1 Формы распространения по площади Плащеобразная Контакты и переходы ! Контакты с нижезалегающими отложениями георгиевской свиты постепенные, в местах отсутствия пород георгиевской 1 свиты контакт резкий Верхний контакт с куломзинской | 1 свитой и ее аналогами постепенный, плавный | Каротажная характеристика песчаного тела , Высокие значения кажущегося сопротивления (КС) и ПС ! цппс нд 163
Осадочные текстуры ЧАСТЬ IV ТЕКСТУРНЫЙ АНАЛИЗ Текстурный анализ является актуальным современным направлением литолого-фациальных исследований Особо признается значение текстур осадочных пород для решения ряда теоретиче- ских и практических вопросов современной седиментологии и нефтяной литологии Роль текстур- ного анализа возрастает при разведке новых и доразведке разрабатываемых залежей, особенно в случае скопления нефти или газа в ловушках литологических, стратиграфических, рифогенных и комбинированных, которые традиционно относятся к группе сложнопостроенных Что изучает текстурный анализ? Методами текстурного анализа визуально изучаются особенности стратификации осадочных пород в обнажениях, образцах керна, под микроскопом, выраженные в текстурах пород Под тек- стурой понимают, черты строения осадочной горной породы, определяемые способом выпол- нения пространства, расположением составных частей и их ориентировкой относительно друг друга. Изучение текстур способствует пониманию обстановок осадкообразования и осадконакоп- ления, выявлению закономерностей распределения литогенетических типов пород и фациальных комплексов и в конечном итоге объяснению трехмерного распределения пористости и проницае- мости в продуктивных пластах, что жизненно необходимо в нефтяной геологии для эффективного освоения месторождения УВ. При изучении осадочных текстур и вмещающих их осадочных отложений следует изучать 5 основных вопросов: 1. Какой литологический состав имеют описываемые отложения, и каковы их свойства? 2 Какие изменения претерпевали осадки в период между их отложе- нием и превращением в породу (литификацией)? 3 В каких обстановках седиментации они были отложены? ТДПНС'Я® 164
Осадочные текстуры 4. Какие процессы принимали участие в их переносе и осаждении? 5. Из каких источников сноса они сформированы? Геометрия песчано-алевритовых резервуаров может быть предсказана, если понимав обша- новку накопления осадка, прямым свидетелем которой являются текстуры пород. Именно осадоч- ные процессы контролируют первоначальную пористость и проницаемость резервуара и влияют на распределение мелкомасштабной неоднородности. Конечное распределение фильтрационно- емкостных параметров формируется на диагенетической стадии. На основе макроизучения генетических признаков осадочных пород в отложениях разных фациальных типов проводится изучение форм ложа, первичных и вторичных текстур При этом решаются задачи детализации выделенных генетических типов и описание слоистости в свежих • обнажениях или в керне, представляющем еще неизученные отложения Проводится описание тек- • стур, составление типовых седиментационных (гранулометрических) колонок. Изучаются текстуры поверхности напластования, текстуры, созданные животными или растениями. Выявляется при- надлежность текстурных группировок к определенным фациям и обстановкам седиментации пу- > тем изучения парагенезов текстур и фаций в латеральном и вертикальном рядах. При этом очень важным является определение коррелятивных связей выделенных первичных j текстур с вещественным составом породы, со структурой осадка и установление соотношения 1 слоистости пород со стратификацией осадочных толщ. Важным элементом седиментологических исследований в области первичных текстур явля- ются эксперименты и наблюдения за процессами формирования текстур разных морфологических и генетических типов. При проведении экспериментов изучается механизм формирования текстур, проводятся опыты по моделированию процессов слоеобразования. Рассматривается влияние тек- стур на физико-химические свойства осадка и горной породы, на разномасштабную неоднород- ность природных резервуаров, на процесс разработки. При изучении текстур древнейших толщ рассматриваются сходства и различия текстур древ- них пород и их современных аналогов. При этом задача диагностики генезиса отложений по керну скважин усложняется в десятки раз. Диагностические текстурные признаки, позволяющие провести типизацию текстур, не всегда четко проявляются в поднятой керновой колонке, а иногда просто отсутствуют, будучи не охваченными процессом бурения. Неоценимую помощь при этом могут оказать составленные ранее типовые атласы фотографий текстур и литогенетических типов пород определенных нефтегазоносных толщ или комплексов. При изучении вторичных седиментационных текстур, возникших в уже сформировавшемся осадке, исследуются их отличительные и диагностические признаки, выявляется степень сочетания и перекрытия текстурных форм. Важным моментом при проведении анализа текстур является вопрос их терминологии Раз- ные исследователи, несмотря на многолетнюю историю изученности этого явления, используют, как правило, свою терминологию и свои рабочие классификации. Существующие термины исполь- зуются весьма неоднозначно и зачастую произвольно. Ряд терминов имеет разные границы приме- нения, часто не согласованные друг с другом. Иногда термины частично перекрывают друг друга В англоязычной геологической литературе существует множество синонимов к одному и тому же термину, поэтому особенно важно знать, как и в каких случаях их можно использовать правильно Общие этапы проведения текстурного анализа и его место в литолого-фациальных иссле- дованиях приведены на рис. 4.1. 4.1. Генетические признаки осадочных пород Анализ и синтез генетических признаков лежит в основе методики детального комплексного ли- толого-фациального изучения осадочных толщ В качестве первичных генетических признаков рассматриваются: цвет породы, минеральный состав, структура, текстура, цемент, характер границ между слоями; ритмичность; остатки флоры и фауны, форма залегания; контакты и переходы. мятежи 165
Осадочные текстуры ТЕКТОНИКА СЕДИМГ НТОЛОГИЯ CFKBEHC- СТРАТИГРАФИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ТЕРРИТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЯ МАКРООПИСАПИ1 КЕРНА ТЕ КСП РЛЫЙ АНАЛИЗ ПОСТРОЕНИЕ СЕДИМЕНТАЦИОННЫХ КОЛОНОК УВЯЗКА КЕРНА С КАРОТАЖНЫМИ ДИАГРАММАМИ ГРАФИЧЕСКИЕ ПОСТРОЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРОУРОВНЯ выделение ЛИТОГЕНЕ ГИЧЕСКИХ ТИПОВ И Ф АЦИИ СОПОСТАВЛЕНИЕ РАЗРЕЗОВ СКВАЖИН ПО ПЛОЩАДИ исслалпнАния ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИРН ИНЫЕ "ЦВЕТ; -МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ, -ЦЕМЕНТ; •СТРУКТУРА ПОРОДЫ; -МИКРОСТРУКТУРЫ; ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИ Й СОСТАВ; •ТЕКСТУРА; -КОНКРЕЦИИ, •МИНЕРАЛЬНЫЕ НОВООБРАЗОВАНИЯ; •ХАРАКТЕР И ТИ111 РАНИЦ, -ПЕРЕСЛАИВАНИЕ. •ОСТАТКИ ДРЕВНИХ ОРГАНИЗМОВ, •ОСТАТКИ ФЛОРЫ ФОРМА ЗАЛЕГАНИЯ; -КОНТАКТЫ И ПЕРЕХОДЫ СОСТАВЛЕНИЕ АТЛАСА ЛИТОГЕНЕТИЧЕСКИХ ТИПОФ И ФАЦИЙ Фл.и^ьн.и.мид.ли I ПОЛЕВЫЕ РАБОТЫ КАМЕРАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ [ Рис. 4.1. Принципиальная схема проведения текстурного анализа и его место в лито лого-фациальных исследованиях Цвет породы имеет немаловажное генетическое значение [5] Может бызь первичным или вюричным, приобретенным в процессе выветривания или последующих диагенетических измене- ний и т.п. Доказать первичность или вторичность цветовых оттенков в горной породе очень труд- но, за исключением случаев, когда цвет получается в связи с первоначальным цветом разрушен- ных минералов [5]. Обычно цветовая окраска обусловлена присутствием какого-либо компонента- хромофора (железа в трехвалентной форме, тонкодисперсных остатков обугленного органическо- го вещества, сульфидов металлов) и позволяет установить окислительно-восстановительную об- становку. Черный цвет породы получается вследствие неполного разложения органических веществ при более или менее анаэробных условиях в болотах, сырых и холодных равнинах, озерах, очень 166
Осадочные текстуры мелководных морях, лишенных приливов-отливов и на больших глубинах морей и океанов Сви- детельствует о наличие органики, либо битуминозного, либо углистого типа. Темную окраску также могут придавать скопления темноцветных минералов - магнетита, ильменита, титаномагне- тита и др. Темно-серые оттенки пород сходны с черными, но обусловлены более широким рядом при- чин В континентальных условиях серые осадки могут содержать продукты испарений (пустын- ные или озерные отложения) В отсутствии продуктов испарения оттенки серого присущи аллю- виальным пескам разлива. Серые осадки формируются в условиях дельтового комплекса, на нери- товых участках дна, на континентальных склонах (турбидитовые фации). Синеватые до серо-черных оттенки присущи океаническим и морским илам, отлагавшимся под водой в условиях ограниченного количества кислорода Оттенки пород от желтого до красного обычны в осадках, которые уплотнились и подверг- лись действию атмосферы. При переносе осадочного материала этот цвет теряется и переходит в серо-черные тона, вследствие восстановления гидрированной окиси железа Бурый цвет обязан гидроокислам железа, формирующихся, как правило, в прибрежно- морских или пресноводных озерных отложениях. В красноцветах бурые тона обусловлены при- сутствием гематита и свидетельствуют о жарком, засушливом климате. Красный цвет указывает на происхождение осадка при условиях уровня вод, достаточно низкого для обеспечения хорошего дренажа, теплого влажного климата, близкого к тропическо- му Осаждение могло происходить на речных пойменных долинах, в дельтах или мелководных морях и озерах. Присутствие значительного количества органического вещества, погребенного в осадке уничтожит первичный красный оттенок. Также красные осадки формируются в самых глубоких областях океанических бассейнов Розовый или красный оттенок песчаников может быть обусловлен присутствием розового или красного полевого шпата Зеленый цвет свидетельствует о возможном присутствии зерен глауконита или хлорита, ха- рактеризующих морской генезис отложений Появлению бледно-зеленых оттенков могут способ- ствовать закисные соединения железа, характерные для отложений болот На практике цветовая окраска любой осадочной породы имеет сложную историю превраще- ний и не поддается упрощенным идентификациям. Минеральный состав породы характеризует условия осаждения, длительность, направле- ния, дальность переноса и в частности позволяет решить вопрос о составе пород в области пита- ния и климате Для каждой конкретной осадочной толщи или ее части содержание, и особенности распределения терригенных минералов будут зависеть от состава пород источников сноса, от свойств конкретных минералов и от условий протекания осадочного процесса Для определения фаций используют различные геохимические методы, основанные на разграничении распростра- нения отдельных элементов, групп и коэффициентов в определенных палеообстановках Цемент пород свидетельствует об условия осадкообразования Наличие известковою це- мента указывает на жаркий климат Базальный гипсовый цемент говорит о засушливых условиях Глинистый цемент характеризует условия, в которых не происходило отделение от зерен, слагаю- щих породу )глины пролювиального, коллювиального генезиса, отложения турбидитов и.т д) Текстура пород отражает состояние среды в момент накопления осадочного материала и результаты ее взаимодействия с осадком (характер слоистости отложений). Первичные текстуры характеризуют процесс образования осадка (стадия седиментогенеза) Вторичные текстуры отра- жают этап переформирования осадка или породы на более поздних стадиях (диагенез, катагенез и т.д.) Гранулометрический состав породы свидетельствует о гидродинамике среды осадконакопле- ния. В простых случаях характер текстуры изменяется параллельно изменению гранулометриче- ского состава. Однако в большинстве случаев соотношение гранулометрического состава и тек- стуры породы в любом седиментационном цикле бывает значительно сложнее и разнообразнее, причем изменение характера текстуры далеко не всегда идет равномерно изменению грануломет- рического состава На текстурные особенности отложений влияют следующие факторы: характер движения среды отложения; его интенсивность; 167
Осадочные текстуры постоянство течения по силе и направленности, изменение мгновенных скоростей потока, характер самой среды отложения, насыщенность среды механической взвесью. Структура породы - характеризует особенности строения породы, обусловленные формой, размерами зерен, степенью окатанности и отсортированности, упаковкой зерен по отношению друг к другу Изменение этих параметров свидетельствует о длительности транспортировки оса- дочного материала, о динамике среды его осаждения и от других условий седиментогенеза Наи- более значимы для литолого-фациального анализа такие гранулометрические параметры, как со- держание песчаной фракции ПфР, алевритовой - АфР, глинистой - ГфР, медианный размер зерен - Md, коэффициент отсортированности обломочного материала - So. При увеличенных скоростях потока будет увеличен медианный диаметр зерен и значительно уменьшено содержание глинистой фракции По структуре обломочной части можно судить о рельефе областей питания. Более грубо- зернистый материал будет свидетельствовать о расчлененном рельефе со значительными высот- ными отметками Степень окатанности зерен зависит от дальности их переноса. Отсортирован- ность характеризует среду осаждения Осадки отложенные при колебательных движениях водной среды, в связи с неоднократным взмучиванием и переотложением, характеризуются лучшей сор- тировкой материала, по сравнению с осадками, отложенными при поступательном движении сре- ды [36]. На структурные признаки оказывают влияние многие факторы, среди которых наиболее значимыми являются: 1) среда переноса, 2) длительность и масштабы переноса, 3) скорость пото- ка; 4) его загруженность осадочным материалом, 5) размер и форма обломков, поступающих в процессе переноса; 6) механические характеристики зерен; 7) форма переноса (взвесь, волочение, перекатывание); 8) скорость транспортирующей силы [12] Поэтому, с определенной достоверно- стью структурные признаки характеризуют только динамику среды осаждения, которая в различ- ных фациях может быть одинаковой. Поэтому структурные признаки отложений рассматривались в комплексе с другими данными. Характер границ между слоями (резкие, постепенные, неровные, волнистые, неясные и т д) свидетельствует об условиях изменения осадконакопления. Частота переслаивание (наличие ритмичности) объясняет направленность изменения слоистой текстуры отложений по разрезу, изменения толщины отдельных слойков, направленно- сти в изменении зернистости разреза Остатки древних организмов позволяют определять физико-химические черты среды их обитания Их состав и условия захоронения являлись основой для биофациального анализа В ископаемом состоянии были обнаружены остатки организмов (их твердые части), прямые следы бывшего существования этих остатков (яда раковин, их отпечатки), многочисленные следы жиз- недеятельности организмов (биотурбация, ходы и норки илоедов) Рассматривались количествен- ные соотношения остатков фауны и их расположение относительно друг друга и по отношению к текстурным элементам и структурным особенностям вмещающих их пород. Важным являлось на- личие остатков животных, давших информацию об условиях их обитания, а следовательно и об условиях, где накапливались отложения, ставшие впоследствии продуктивными. Особенно ин- формативны в этом случае бентосные животные, имеющие тесную связь с субстратом дна [27, 28, 61,99, 100] Остатки и отпечатки флоры, корешков растений, их толщина, длина, частота встречае- мости, степень деформации при уплотнении осадка, включение линзочек угля, галек, их размеры, состав, форма имеют важное генетическое значение. Остатки простейших животных и низших растений (водорослей, грибов) встречаются и в морских и в континентальных условиях и дают начало горючим сланцам и сапропелитам. Ископаемые угли образуются, как правило, из болотной растительности Но возможно их формирование и в прибрежно-морской обстановке. Обугленные растительные остатки, раздробленные и превращенные в детрит широко распространены во всех типах отложений, но особенно многочисленны в континентальных фациях TgmcMD 168
Осадочные текстуры Форма залегания в разрезе имеет большое значение для литолого-фациального анализа т к указывает на определенные фациальные условия По форме поперечного сечения выделяют шесть основных типов тел 1) линзообразно-вогнутые тела, 2) линзообразно-изогнутые, 3) пласто- образно-изогнутые, 4) линзообразно-двояковыпуклая, 5) линзообразно-выпуклая, 6) пластобразно- выпуклая Эти типы характерны для тел простого сложения Но, как правило, в практике нефтепо- исковых работ встречаются тела, имеющие сложное строение, состоящие из нескольких простых тел. Среди них можно выделить 4 группы. 1) тела изолированные, залегающие среди глинистых пород, не имеющие соприкосновения друг с другом, 2) тела прилегающие, резко смещенные друг к другу своими боковыми частями, 3) тела соприкасающиеся, залегающие друг над другом и ка- сающиеся друг друга своими поверхностями, 4) тела вложенного типа - результат размыва друг - друга. Также при диагностике фаций важно определение формы распространения тел по площа- ди Среди которых выделяют 4 основные группы изометрические - у которых отношение длины к ширине примерно 1.1; линзовидные - с отношением длины к ширине более 3 и далее, ленточ- ные (шнурковые) - с отношением длины к ширине более 3 и далее, дендроидные - извилистые, имеющие ветвистые очертания Все эти типы образуют сложные по морфологии тела - системы, занимающие большие площади [100]. Контакты и переходы позволяют судить о характере изменения генетических i ипов в про- странстве. Важным является выявление фациальных переходов, обусловленное сложным сочета- нием комплексов отложений, закономерно сменяющих друг друга в пространстве Особенно важное значение приобретает изучение характера изменения генетических типов в горизонталь- ном направлении (зоны литологического выклинивания тел) и в вертикальной последовательно- сти Все эти признаки могут быть объединены в три крупные группы первая - литолого- геохимический состав пород, вторая - остатки древних организмов и следы их жизнедеятельно- сти, третья - форма залегания осадочных тел Значение перечисленных признаков достаточно полно отражено в различных атласах, спра- вочниках, научных трудах по седиментологии и литологии (Рухин, 1969, Лидер, 1986, Зонн, Корж, Ульмасвай и др., 1973; Прошляков, Кузнецов, 1990, Рейнек, Сингх, 1981, Петтиджон, Поттер, Си- вер, 1979; Градзинский, Костецкая, Радомский и др , 1980; Селли, 1989 и мн др ) 4.2. Увязка данных ГИС и керна Литологии, седиментологи, i еологи-нефтяники, работающие с каменным материалом (кер- ном скважин) обязаны уметь работать с материалами геофизических исследований скважин (ГИС) Информацию о данных по керну скважин можно разделить на три группы К первой группе данных относится информация, получаемая при проходке скважины 1) номера долбления, интервалы отбора керна, вынос керна, номера кусков керна в долблении, 2) характер отбора керна Это наиболее стабильная часть данных, которая подлежит уточнению и восстановлению, но фактически не меняется со временем. Основными источниками этих данных являются записи в буровых журналах и на этикетках, сопровождающих керновый материал Ко второй группе относятся сведения, характеризующие хранение керна в кернохранили- ще 1) информация о фактическом содержании керна в кернохранилище номера хранимых об- разцов керна, номера образцов, используемых при аналитических исследованиях, адреса хране- ния керна, 2) состояние керна, увязка кусков керна в долблении, стыковка долблений между со- бой; 3) сведения о сокращении и изъятии керна Указанные данные меняются в процессе долго- временного хранения керна в связи с сокращением, разрушением, перемещением керна в керно- хранилище Основными источниками этих данных являются журналы регистрации керна и раз- личные ревизионные ведомости К третьей группе данных относятся результаты визуального макроописания разрезов скважин, составление гранулометрических колонок, привязка образцов керна на различные виды 1£тСМТ> 169
Осадочные текстуры анализов Первичная увязка керна с данными промысловой геофизики является важной операци- ей перед составлением корреляционных схем и литологических разрезов. В целях привязки образцов керна рекомендуется использовать комплекс ГИС, включающий в себя стандартный каротаж (ПС, КС), радиоактивный каротаж (ГК, НГК), индукционный каро- таж (ИК), микрозонды (МКЗ), акустический каротаж (АК), кавернометрию (КВ) В интервалах, пройденных без отбора керна, или с его фрагментарным выносом литологическая характеристика пород оценивается по сумме геофизических признаков, выявленных на диаграммах различных методов Необходимость широкого привлечения данных промысловой геофизики общепризнанна и оп- ределяется несколькими причинами. Первая из них - неполный и не повсеместный вынос керна Вторая причина заключается в возможности получения непрерывной характеристики изменения фи- зических свойств по всему разрезу изучаемого комплекса пород Обычно с полным отбором керна проходят разведочные и поисковые скважины Геофизическими же методами исследуется весь раз- рез, вскрываемый скважиной, и наиболее детально - его продуктивная часть, что позволяет полу- чить полное представление о закономерностях изменения литологии и о строении пластов, как по вертикали, так и по площади На этапе эксплуатации залежи одной из важнейших задач является задача подтверждения достоверности моделей пласта для повышения нефтеотдачи и создание комплексной основы для количественной интерпретации результатов геофизических исследований скважин. Основа коли- чественной интерпретации заключается в выявлении петрофизических зависимостей типа керн- керн, когда коллекторские и физические свойства породы изучаются только на образцах керна Важное значение приобретают зависимости типа керн - ГИС, когда коллекторские свойства опре- деляются по керну, а физические - по результатам геофизических исследований скважин Для ус- тановления зависимостей обоих типов обычно исследуются свойства образцов керна (цилиндров), определяющие геофизические параметры. С помощью следующих методов разрезы расчленяют на отдельные литогенетические типы пород Метод самопроизвольной поляризации (ПС) является ведущим в комплексе геофизических исследований скважин В комплексе с другими видами каротажа находит широкое использование при сопоставлении разрезов скважин (корреляции), уточнении литологии пород, выделении кол- лекторов. Терригенный разрез легко расчленяется на песчаные и глинистые пласты В карбонат- ном разрезе можно выделить интервалы, обогащенные пелитовым материалом. В ряде случаев по ПС можно определить минерализацию пластовой воды и оценить глинистость разреза, коллектор- ские свойства пород. Данные, полученные в результате интерпретации кривой самопроизвольной поляризации (ПС), применяются при седиментологических исследованиях (анализ циклов седи- ментации, составление литолого-фациальных карт, седиментологических кривых и т п ) Кривые кажущихся сопротивлений (КС) используются для сопоставления разрезов сква- жин, определения границ и глубин залегания пластов и характера их насыщения, определения ме- стоположения водонефтяного контакта (ВНК) Радиоактивные методы основаны на использовании радиоактивных процессов (естествен- ных и искусственно вызванных) происходящих в ядрах атомов элементов В нефтяной геологии широко распространены следующие виды радиоактивного каротажа: гамма-каротаж, гамма-гамма - каротаж и нейтронный каротаж Гамма-каротаж (ГК), основанный на измерении естественной гамма-активности горных пород входит в обязательный комплекс ГИС и широко применяется для литологического расчле- нения разреза, региональной корреляции разрезов скважин, оценки глинистости терригенных и карбонатных пород, выявления в разрезе радиоактивных пластов и пропластков. По величине ес- тественной радиоактивности осадочные породы можно разделить на три группы. 1 Породы высокой радиоактивности К ним относятся глубоководные глини- стые осадки - глобигериновые и радиоляриевые илы, черные битуминозные глины, аргиллиты и глинистые сланцы, калийные соли, калиевые полевые шпаты Макси- HffirCMD 170
Осадочные текстуры мумы на кривой ГК появляются против темных битуминозных сланцев и пластов глин, богатых органическими, в частности рыбными, остатками. 2. Породы низкой радиоактивности. Минимально радиоактивными считаются галит, ангидрит гипс, известняк, крупнозернистый кварцевый песчаник, доломит и подавляющая часть каменных углей. 3. Породы средней радиоактивности. Повышение радиоактивности наблюда- ется вследствие обогащения скелета породы пелитовыми и алевритовыми кварцевы- ми частичками, увеличения содержания калия в полевошпатовых песчаниках, вслед- ствие вторичных процессов доломитизации карбонатных отложений Спектральный гамма-каротаж (СГК) применяется для решения количественных и качест- венных задач. К качественным задачам относятся детальная корреляция и выделение различных литотипов пород, зон вторичной доломитизации Нейтронный гамма-каротаж (НГК) основан на измерении характеристик гамма- излучений, возникающих в процессе поглощения нейтронов в горных породах при их облучении внешним источником тока Породы с высоким водородосодержанием на диаграммах НГК отме- чаются низкими показаниями. В малопористых породах с низким водородосодержанием наблюда- ется повышение интенсивности показаний НГК. Показания НГК против водоносной части про- дуктивного пласта могут быть завышены по сравнению с показаниями против его нефтеносной части Эту особенность кривой НГК можно использовать для установления водонефтяного кон- такта (ВНК) и его прослеживания в процессе эксплуатации залежи нефти в относительно одно- родных песчаных пластах, имеющих постоянный литологический состав и пористость По нейтронным свойствам осадочные горные породы можно разделить на две группы К группе пород, характеризующихся большим водородосодержанием относятся глины с высокой влагоемкостью, содержащие значительное количество минералов с химически связанной водой (водные алюмосиликаты), гипсы, которые обладают малой пористостью, но содержат химически связанную воду, а также некоторые очень пористые и проницаемые породы-коллекторы, насы- щенные в естественных условиях водой или нефтью. Эти породы на диаграммах НГК выделяются низкими показаниями радиационного гамма-излучения. Во вторую группу пород входят малопористые разности - плотные известняки и доломиты, сцементированные песчаники и алевролиты, гидрохимические образования (ангидриты и камен- ная соль). Эти породы на диаграмма НГК характеризуются высокими показаниями Показания НГК в отношении песчаников и пористых карбонатов будут зависеть от их глинистости и содер- жания в них водорода и хлора, т.е. от насыщенности водой различной минерализации, нефтью или газом. Также на результаты НГК значительное влияние оказывают элементы, обладающие ано- мально высокой способностью захвата нейтронов (хлор, бор, литий, кадмий, кобальт и ряд др) Индукционный каротаж (ИК) является разновидностью электромагнитного каротажа Кривые индукционного каротажа (ИК) при интерпретации используются в комплексе с кривыми бокового каротажа (БКЗ) для более точного определения положения водонефтяного контакта (ВНК) и удельного сопротивления водоносного коллектора Акустический каротаж (АК) по скорости и по затуханию (стандартный АК) основан на изучении скорости распространения упругих волн (по скорости) и изучении характеристик их за- тухания (по затуханию). Используется для расчленения разреза, выделения нефтегазовых и водо- насыщенных коллекторов, трещиноватых и кавернозных зон, оценки пористости, трещиноватости и физико-механических свойств пород. В целях уточнения литологии данный метод лучше ис- пользовать в комплексе с другими методами ГИС. Кавернометрия (КВ) заключается в измерении среднего диаметра скважины Способствует уточнению литологического состава пород, построению литологической колонки и разделению разреза на проницаемые и непроницаемые породы. 171
Осадочные текстуры На основании применяемого в настоящее время комплекса ГИС в целях литологического расчленения, характеристики и корреляции можно выделить следующие литологические разности горных пород Песчаники; Алевролиты, Глины; Аргиллиты; Угли; Брекчии; Интервалы переслаивания пород, Известняки, Доломиты; Мрамор; Ангидрит; Гипсы / загипсованные породы, Галит (каменная соль), Графито-кремнистые карбонатизированные сланцы, Эффузивные породы Следует помнить, что существует целый ряд литотипов, где оценка литоло1ии по какому- либо одному методу затруднена, т.к породы, разные по литологическому составу имеют одинако- вые или близкие геофизические характеристики Так малопористые крепкие песчаники и алевро- литы, большая часть известняков и доломитов мало отличаются друг от друга по каротажным кривым В этом случае необходимо использовать широкий комплекс ГИС Пример привязки керна к данным ГИС и построения литологической колонки приведен на рис 4 2. При проведении текстурного анализа важным элементом является составление схем изучен- ности исследуемой территории, представляющих собой схему расположения скважин, возле кото- рых условными знаками показывают проведенные виды анализов и исследований Такая схема позволяет наглядно увидеть освещенность территории тем или иным видом анализа, запланиро- вать дополнительные исследования, увидеть недостатки в охарактеризованности керном тех или иных частей разреза и наметить пути дальнейшей работы. Полезно совмещать схему расположе- ния скважин со структурным планом территории исследования. Графические построения по обработке результатов проведения текстурного анализа состоят из зарисовок и фотографий текстур, описаний кернового материала, построений гранулометриче- ских колонок, увязанных с геофизическими разрезами. При представлении графического материала, необходимо приводить легенду (условные обо- значения, принятые для конкретного разреза) 4.3. Классификация осадочных текстур В настоящий момент, несмотря на огромное количество специальной седиментологической литературы, посвященной этому вопросу, единой классификации текстур осадочных горных по- род не существует Это связано с разными методическими приемами в изучении этого явления и разными понятиями, заложенными в основу, существующих классификаций Задачей любой сис- тематики (классификации) является четкое определение понятий, увязанных в упорядоченной ло- гической системе соподчиненности разнообразных объектов и явлений, какой либо конкретной области науки в целях как теоретического, так и практического применения. TjWtCHD 172
Осадочные текстуры Рис. 4.2. Литочого-геофизический разрез и увязки кернового мате- риала келловей-оксфордских отложений васюганской свиты по скв. 187Крапивинской площади (Составила О.С. Чернова,2002) Любая классификация должна обладать: логической последовательностью и единством основания выделения однораш овых ipyini, if расположением элементов классификации в определенной последовательности, отвечаю- щей логической схеме, V выдержанностью признака деления объектов одного уровня, путем® 173
Осадочные текстуры & каждый выделяемый объект должен занять «свое место» в иерархии, не попадая в разные классификационные группы, т.е. члены деления должны исключать друг друга, Сй обоснованные объективные основания для выделения объектов на всех уровнях классифи- кационных схем, & деление объектов должно быть непрерывным, т.е при делении запрещено перескакивать через промежуточные понятия. Существует несколько видов классификаций, описательные - объекты классифицируются без учета его генезиса; структурно-вещественные - основаны на признаках состава и строения, генетические - основаны на знаниях условий возникновения, выделяемых объектов и их предыс- тории; практические - служащие для целей использования объектов в практическом отношении, рабочие - удобные для решения конкретной задачи; морфологические - выделение объектов по образуемым морфологическим формам, по рисунку разреза, основанные на непосредственном из- мерении и точном определении базовых объективных признаков, независимых от субъективного подхода. В геологии наиболее распространена - генетическая систематика Однако не следует забы- вать, что генетические классификации (по процессу, сформировавшему конкретную текстуру речные, морские, прибрежные и т.п.) не могут являться корректными, т.к во-первых, формирова- ние одной и той же текстуры происходит одновременно под действием нескольких процессов, Во-вторых одна и та же текстура может формироваться в диаметрально противоположных обста- новках накопления, в третьих - в образце керна «спрессовано» огромное количество десятков и сотен, м.б. и тысяч лет, поэтому неправильно интерпретировать разновозрастные слойки и счи- тать, что они формировались одновременно « .Генетические представления в геологии - наиболее динамичные, они находятся в постоянном противоречии и развитии и поэтому являются крайне ненадежной почвой для построения на их основе неких научных кон- цепций» [12] Проблемы современного этапа: 1 Необходимо одинаковое понимание всеми предмета исследования, т к термины «литогенетический тип», «микрофация», «фация», «макрофация», «обстановка осадконакопления», «ландшафт» трактуются неоднозначно как в современной гео- логии, так и применительно к древним ископаемым обстановкам осадконакопления 2 Во вторых, до настоящего момента вопросы типизации обстановок, фаций и ли- тогенетических типов пород и их классификации, выделение соподчиненных катего- рий этих единиц в едином ключе практически не рассматривались 3 Существуют разногласия и терминологические затруднения при обращении к объ- ектам разных масштабов Обычно исследователи оперируют одними и теми же понятиями «Литогенетический тип», «фация», «палеоландшафт», «обстановка осадконакопления», но объем и содержание этих понятий у всех разные Выделение текстур осадочных пород и ископаемых фаций является определенным методи- ческим приемом, используемым различными исследователями в меру их знаний, квалификации и опыта подобных исследований В зависимости от степени детальности и целей исследования ве- дущее значение при выделении фаций приобретают различные признаки, поэтому размеры фаций, диагностические критерии их выделения и разграничения приобретают расхождения в подходе к фациальному анализу В настоящее время не существует одинакового подхода к выделению, описанию и класси- фикации фаций, литогенетических типов пород, осадочных текстур 7/WCW) 174
Осадочные текстуры Соотношение понятий генетический тип и фация Термин «фация» является одним из наиболее широко применимых геологических зерминов Принципиальное различие между терминами «генетический тип», «фация», «литогенетиче- ский тип» остается для многих недосказанным и непонятым. В понимании данных терминов в нефтяной геологии, четвертичной геологии, литологии нет единства Их используют весьма произвольно, не вкладывая в них какого-либо определенного смысла. Понятие «генетический тип» пользуется наиболее широким признанием среди исследова- телей, занимающихся четвертичными континентальными отложениями. Наиболее известны клас- сификации генетических типов континентальных отложений, предложенные Н.И Николае- вым(1946, 1952 гг.) и Е.В. Шанцером (1950, 1966) [57]. Классификация Е.В. Шанцера, разработанная на примере четвертичных отложений, рас- сматривается как общая классификация континентальных отложений. А поскольку континенталь- ные толщи в наибольшей части сложены аллювиальными отложениями, аллювий был выбран в качестве эталона “генетического типа отложений”. При этом автор пользовался и понятием фация, но в более мелкого ранга, чем генетический тип {пример: аллювиальный генетический тип под- разделен на три фациальных комплекса или макрофации: руслового, старичного и пойменного ал- лювия). По Е.В. Шанцеру в сущность понятия «генетический тип» вкладывается следующий смысл: «В разные генетические типы объединяются отложения или вообще ком- плексы осадочных образований, играющие качественно различную роль в строении и истории формирования осадочного покрова суши и генетически связанные с та- кими исторически обусловленными естественными сочетаниями процессов вы- ветривания, денудации и осадконакопления, которые оставляют свои особые, четко распознаваемые черты в эволюции рельефа и преобразования лика земной поверхности» Под литогенетическим типом пород понимают: «породу или совокупность пород, обладаю- щих едиными или близкими первичными генетическими признаками». К первичным признакам литотипов относят: - структуру и состав пород, - текстуру; - растительные остатки; фауну, - минеральные включения, - реакция на соляную кислоту, - мощность слоев; - положение в разрезе и распространение по площади, - контакты и переходы; - основные признаки и отличия от сходных типов. Понятие «литогенетический тип» неразрывно связано с понятием «фация». Под «фаци- ей» понимают «совокупность физико-географических и биохимических условий образования осад- ка, выраженных в одном или нескольких литогенетических типах пород» Иерархия основных седиментологических подразделений, показана на рис. 4. 3 Несмотря на значительную историю изучения текстур осадочных пород, фаций и обстановок седиментации в опубликованной литературе известно очень маленькое количество монографиче- ских сводок по данной тематике [2; 12, 27; 29; 33; 34; 35; 36; 100]. ЦЖГГСН® 175
Осадочные текстуры Рис. 4.3. Иерархия основных седиментологических подразделений Трудности при работе с каменным материалом (керном): 1 Правильная идентификация видимой текстурной формы, 2 Корректное описание текстуры, в терминах узаконенных и принятых к употребле- нию значительным количеством седиментологов/литологов и т д, 3 Определение роли и места данной текстуры в конкретной обстановке седимента- ции, в пространстве аккумуляции 4 В профессиональной геологической литературе научно-техническая терминология несет основную нагрузку и занимает главное место среди общепринятых литера- турных слов, 5 Основная масса геологической научно-технической терминологии продолжает ос- таваться за пределами общелитературного языка, и понятна лишь специалисту данной отрасли знания 6 Знание терминологической лексики является залогом точного, четкого изложения данного предмета и обеспечивает правильное понимание существа трактуемого вопроса 7 В англоязычной и русской геологической литературе терминология в области тек- стурного анализа неоднозначна Такая литература насыщена многочисленными си- нонимами, причем одни и те же термины обозначают разные виды текстур В обобщенном традиционном виде осадочные текстуры можно разделить на три крупные группы: первичные не органогенные, биогенные, вторичные (хемогенные), каждая из которых, в свою очередь, делится на ряд подгрупп (рис 4 4) 176
Осадочные тег^стуры Рис.4.4. Обобщенная традиционная схема классификации осадочных текстур Первичные не органогенные текстуры (Primary Structures) формирукися непосред- ственно в осадке в ходе отложения или сразу же после него и обязаны своим возникновением про- цессам седиментогенеза. Биогенные текстуры (Biogenic Structures) связаны с животным и растительным миром и занимают промежуточное положение между текстурами первичными и вторичными, т.к. формируются на стадиях и седиментогенеза, и диагенеза. Вторичные тек- стуры (Secondary Structures) появляются на стадиях преобразования слабо литифицированного осадка в горную породу (стадии диагенеза и катагенеза) По морфологии и времени образования выделяют текстуры доседиментационные (по от- ношению к пластам, которые их перекрывают), формирующиеся на поверхности раздела слоев - межпластовые, синседиментационные (по времени образования) - текстуры внутрипластовые, формирующиеся одновременно с процессом осадконакопления, постседиментационные (по времени образования) [32] Осадочные текстуры можно видеть и в обнажениях и в керне скважин, они хорошо видны и являются ценными свидетелями прошлых геологических эпох седиментации Существующее многообразие текстурных вариаций слишком велико для столь упрощенной схемы. Рассмотрим более подробную классификацию осадочных текстур Все осадочные текстуры согласно их форме и геометрии можно разделить на четыре круп- ные группы: • Текстуры течения; • Текстуры деформаций; • Биогенные текстуры; • Хемогенные текстуры 177
Осадочные текстуры Сводная классификационная схема осадочных текстур* Черновой О.С., 2006 I. - ПЕРВИЧНЫЕ НЕОРГАНОГЕННЫЕ ТЕКСТУРЫ 1. ДОСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ ФОРМЫ ЛОЖА А) Подводные формы ложа - исходное плоское ложе; - подводные дюны; - антидюны, - мегарябь (двумерная, трехмерная), - гигантская рябь, - песчаные волны; - рябь (комбинированная, изолированная, вихревая, перекапывания зерен, волнения, течения, противотечения), Б) Эоловые формы ложа - песчаные покровы, - ветровая рябь (песчаная, гранулярная, ударная / баллистическая), - песчаные хребтики, - дюны (барханы, продольные, поперечные, звездчатые, драа, «китовые спины»), В) Эрозионные формы ложа - следы и отпечатки выемок (асимметричные, удлиненные, вытянутые, туннелеобразные), - желобковые знаки; - знаки, следы нагрузки (конические бугорки, чешуйчатые, продольные хребтики), - следы движения предметов (шевронные знаки; следы ударов; отпечатки удара; следы удара о дно; следы подскока; следы перекатывания), - следы и знаки промоин (русловые размывы и заполнения, продольные промоины, конические промоины; серповидные промоины; пакеты промоин), - следы и знаки струй (анастомозирующие; меандрирующие, конические), СЛЕДЫ И ОТПЕЧАТКИ НА ПОВЕРХНОСТИ - первичная линейность течения; - отпечатки пены, - отпечатки капель дождя, - отпечатки и слепки кристаллов, - знаки сморщивания, - следы уреза воды; - знаки отката волн; - текстуры пузырчатого песка, 2. СИНСЕДИМЕН1 АНИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ ПЕРВИЧНО НЕ СЛОИСТЫЕ ТЕКСТУРЫ - массивная; - землистая, - беспорядочная, - пятнистая; - узловатая; - очковая, - комковатая, - гранулированная, - сгустковатая; - глазковая; цушгем® 178
Осадочные текстуры - брекчиевидная, - обломочная, - конгломератовидная, - пудинговая; - хаотичная; - трещинная, - губчатая, - кавернозная, - мозаичная, - псевдобрекчиевая, - псевдоконгломератовая, - сахаровидная, СЛОИСТОСТЬ Горизонтальная - равномерная, - неравномерная, - ритмичная, - мелкомасштабная, - крупномасштабная, - прерывистая; - градационная нормальная, - градационная обратная, - сортированная, Косая - выпуклая, - вогнутая, - пологая; - угловатая, - крутонаклонная, - зубчатая, - зигзагообразная, - мелкомасштабная, - крупномасштабная; - плоскопараллельная, - прерывистая, - таблитчатая, - косая срезанная, Волнистая - параллельная, - непараллельная, - направленно-изменяющаяся, - пологая; Слоистость сложного типа - диагональная, - пучковидная (перистая), - слоистость типа «елочки», - линзовидная, - флазерная, - косоволнистая, - мульдообразная, - перекрестная, - клиновидная; 3. ПОСТСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ (ДЕФОРМАЦИОННЫЕ) 179
Осадочные текстуры ДЕФОРМАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ, ВЫЗВАННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯМИ ВЛАЖНОСТИ И ТЕМ- ПЕРАТУРЫ - трещины усыхания, - полигоны усыхания; - инфляционные корки усыхания, - морозобойные трещины; - «таймырский полигон»; - полигональные трещины в соли, ДЕФОРМАЦИИ ВНЕШНЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОСАДОК - текстуры взмучивания; - текстуры внедрения, - текстуры воздушных карманов, - текстуры воздушного вспучивания, - факельная текстура; - текстура тарелок; - текстура песчаных даек, - глинистые диапирчики, - трубки обезвоживания; ДЕФОРМАЦИИ ОПОЛЗНЕВЫЕ - флюидальная текстура; - слоистость оползания; - оползневые опрокинутые складки, - шарово-подушечные текстуры, - складчато-разрывные деформации мягкого осадка, - шаровая текстура, - текстура узелковых стяжений, - текстура мелкого смятия (гофрировки), - конволютные текстуры (конволютная слоистость, конволкиные буюрки, слоисюсхь скольжения, кочкообразные текстуры, внутрислойные лежачие складки, скрученная слоистость, конические бугорки). II - БИОГЕННЫЕ ТЕКСТУРЫ 1. ОКАМЕНЕЛОСТИ Остатки животных - макрофауна, - скопления организмов, - целые скелетные формы, - разрозненные скелеты, - обломки раковин; - трудноопределимые (проблематичные) остатки в керне, - микрофауна, Остатки растений - крупные остатки растительности (бревна, куски древесины и г п ), - фрагменты растений (листья; ветви, стебли; стволики и т.п.), - обрывки и отдельные части растений; - растительный детрит; - корешки растений; - палеопочвы; 2. БИОТУРБАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ - слоистость биогенная (полосчатая, неправильно-линзовидная, биоморфная), - комковатая текстура, 180
Осадочные текстуры - следы жизнедеятельности, - следы передвижения, - следы отдыха, - следы бегства, - следы питания, 3. БИОСТРАТИФИКАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ Строматолитовые гекстуры (водорослевые) - плоские слои строматолитов, - купола и депрессии; - купола, разделенные депрессиями, - колончатые текстуры, 4. БИОЭРОЗИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ - конические текстуры деформаций (текстуры вырывания; текстуры передвижения, сбалансированные текстуры, коридорчики брекчирования); - текстуры жилья (ходы и норки), - текстуры деформации мягкого осадка (следы ползания червей), - текстуры сверления (глоссифунгиты). III. - ВТОРИЧНЫЕ ОСАДОЧНЫЕ ТЕКСТУРЫ ДИАГЕНЕТИЧЕСКИЕ СЕГРЕГАЦИИ - конкреции (сидеритовые, пиритовые, марганцевые и т д.), - желваки: - жеоды; - текстура «конус в конусе» (фунтиковая); - трещины синерезиса; - осадочный будинаж; - стилолиты. ★Приведенная классификационная схема сопоставления различных отдельных классифика- ций является авторским вариантом и подлежит дальнейшей доработке и уточнению 4.4. Доседиментационные текстуры Первичные осадочные текстуры имеют большое значение при изучении гидродинамических факторов процессов осадконакопления. Доседиментационные текстуры образуются до отложения перекрывающего их слоя, на по- верхности осадка Большинство из них имеет эрозионное происхождение. При описании таких текстурных форм важно понимание номенклатуры осадочных межслоевых единиц, т.е как проис- ходит выполнение первоначального следа или углубления на верхней поверхности пласта мягкой осадочной породы, которое в затвердевшей форме отпечаталось на нижней поверхности перекрывающего (более стойкого) пласта (рис. 4.5.) Если образец раскалывается по поверхности напластования, то выпуклые текстуры на поверхности верхнего пласта называют слепками Углубления на поверхности нижнего пласта носят название отпечатков. Легкость обнаружения и частота встречаемости этих текстурных донных форм связаны со степенью литификации осадков [32] 181
Осадочные текстуры Рис.4.5. Номенклатура межслосвых оса- дочных текстур (отпечатки и слепки) по Р.К. Сели, 1981 Номенклатура доседиментационных единиц огромна, но сведения о ней содержатся в разрознен- ных публикациях, в основном зарубежных авторов Наиболее описаны и известны четыре основные группы доседиментационных осадочных текстур. формы ложа, созданные водой, формы ложа, соз- данные ветром; эрозионные формы ложа, следы, и отпечатки на поверхности слоя 4.4.1. Формы ложа, созданные водой Форма ложа (Bedform) - текстура поверх- ности напластования, относящаяся к группе первич- ных и формирующаяся непосредственно с осадкона- коплением или сразу же после него до консолидации осадка. Формы ложа тесно связаны с гидродинами- кой потока. Возникают на поверхности наслоения, в процессе отложения осадочного материала или на ранних стадиях формирования еще не затвердевшего осадка. Являются результатом движе- ния текучих сред (вода, воздух), при движении ледников, при соприкосновении поверхности осад- ка с различными предметами, влекомыми потоком или переносимыми ветром, формируются в ре- зультате роста кристаллов льда или солей и последующего их растворения, образуются в резуль- тате жизнедеятельности различных организмов (эрозионные формы ложа). Наблюдения над текстурами данной группы не дают, как правило, веских оснований для ре- шения геологических вопросов, а выводы, сделанные по ним, не могут считаться надежными. Тем не менее, их можно использовать в качестве дополнительного признака и в комплексе с другими методами для определения подошвы и кровли пласта, установления фациальной обстановки фор- мирования осадка, глубины его отложения, направления движения среды осадкообразования и положения береговой линии [5; 12; 13, 32; 61; 99; 100] В водных условиях формы ложа образуются под действием двух типов потоков, однона- правленных и колебательных. Однонаправленный поток (канал) формирует рябь течения, мега- рябь (крупномасштабная рябь течения), плоское ложе. Колебательные потоки (волны) могут обра- зовывать рябь волнения. Последовательность изменения форм ложа связана с возрастанием ин- тенсивности потока. В воде формируется большое количество донных форм ложа, среди которых наиболее общими являются- антидюны, исходное плоское ложе, все виды ряби (мелкомасштабные и крупномасштабные) Антидюны (Antidunes) - форма ложа, образующаяся на ложе потока, подобна дюне, но перемещается вверх по течению, тогда как отдельные песчаные частицы движутся, напротив, вниз по течению. Антидюна характеризуется эрозией склонов, обращенных вниз по течению, и отло- жением на склонах, обращенных вверх по течению Перемещается довольно быстро в условиях бурного потока и, вероятно, имеет большую высоту (до 1,8 м), чем подводные дюны, имеет более симметричный профиль (фототабл.4 1, Fig в) Исходное плоское ложе (Plane bed) представляет собой горизонтальную поверхность без проявления каких-либо форм Если материал ложа представлен песком с размером зерен менее 0,6 мм, то на исходном плоском ложе после начала движения потока образуется мелкая рябь Если же размер зерен песка больше 0,6 мм, то образуется крупная рябь. Плоское ложе формируется при бурном режиме течения (турбулентный поток), а также при низких энергетических условиях При перемещении осадочного материала потоком «плоское ложе» представляет собой поверхность, лишенную возвышений и углублений, больших, чем максимальный размер зерен материала ложа [12, 32] igrmcwD 182
Фототаблица 4.1 ДОСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ МЕЛКОМАСШТАБНЫЕ ФОРМЫ ЛОЖА, СОЗДАННЫЕ ВОДОЙ aj меловые знаки ряои на оревнеи поверхности мелководья, юго-запад штата Монтаны; б) вихревая песчаная рябь, образованная вихревыми струями воды на приливно-отливной поверхности Северного моря, Шотландия (фото Duncan Heron); в) антидюны, сохранившиеся в плейстоценовых флювиогляциальных пес- чаниках (направление потока с право-налево), недалеко от Romeoville, штат Иллинойс; г) две системы знаков ряби, сформированных в приливно-отливной зо- не (формация Beaufort (пермо-триаса), бассейн Karoo, Южная Африка); д) Мел- кая рябь течения в речном песчанике (стрелкой показано направление течения, фото: Duncan Heron); е)современные асимметричные знаки ряби в зоне пляжа озера Athabasca (фото: William Rong)
Осадочные текстуры Рябь вихревая (Vortex Ripple) - рябь, формирующаяся в результате вихревого течения потока, когда струи образуют концентрические круги и общий напор для каждой струи один и тот же (фототабл.4 1, Fig. б) Рябь волнений (Wave Ripple) - симметричные или слегка асимметричные волнообразные неровности, образованные в результате воздействия волн на несвязную поверхность Эти неровности поверхности обычно характеризуются прямолинейными, часто раздваивающимися гребнями. Раздвоение является характерным признаком ряби волнений, т к никогда не наблюдается при образовании мелкой и крупной ряби течения. Рябь волнения постоянно присутствует на песчаном дне, когда скорость распространения волн превышает значение около 9 см/с При скорости, превышающей 90 см/с, рябь волнения исчезает. Крупная рябь встречается в более грубозернистых песках, а более мелкая присуща тонкозернистым породам При равных размерах зерен песка рябь волнения в более глубоких водах вдоль открытых берегов обычно крупнее, чем рябь волнения на отмелях Это вызвано тем обстоятельством, что в более глубоких водах открытого моря длина волн больше и поэтому они обладают большими орбитальными диаметрами, что приводит к. образованию более крупной ряби. Песок наиболее крупного размера и наименьшей плотности обычно располагается на гребнях ряби, а наиболее тонкий и тяжелый - во впадинах. На открытом шельфе крупные волны в некоторых случаях могут перемещать донные отложения до глубин 100 или 200 м Рябь волнения по симметрии ее гребней подразделена на две группы: симметричная и асимметричная (фототабл 4 1, Fig а). [13] Рябь волнения асимметричная (Asymmetric Wave-Ripple) - морфологически имеет много общего с рябью течения, имеющей прямолинейные гребни, и обладает крутой подветренной и пологой наветренной сторонами Длина асимметричной ряби волнения от 1,5 до 105 см, а высота - от 0,3 до 20 см. Индекс ряби (L/H) колеблется от 5 до 16, преимущественно от 6 до 8, индекс асимметрии - от 1,1 до 3,8. Внутреннее строение нормальной асимметричной ряби волнения почти идентично внутреннему строению ряби течения, будучи представлено единичным придонным слойком и несколькими слойками наветренной стороны Основная часть тела ряби сложена передовыми слойками, наклоненными в одном направлении (фототабл.4.1., Fig. е). Рябь волнения симметричная (Symmetric wave-ripples) - рябь, характеризующаяся симметричной формой заостренных прямолинейных гребней. Длина симметричной ряби волнения колеблется от 0,9 до 200 см, а высота - от 0,3 до 23 см Индекс ряби (L/H) колеблется от 4 до 13, преимущественно от 6 до 7. Симметричная рябь волнения обнаруживает своеобразное внутреннее строение, характеризующееся шевронной слоистостью, когда слойки соединяются в центральной замковой зоне черепицеобразно, часто перекрывая друг друга. Симметричная рябь волнения в прибрежной зоне чаще обнаруживает внутреннее строение, при котором передовые слойки наклонены только в одном направлении. Такая рябь может рассматриваться как переходная форма между симметричной и ассиметричной рябью волнения (фототабл 4.1 , Fig а). [12] Рябь волнения срезанная (Truncated wave-ripple) - осадочная текстура, представляющая собой усеченную, срезанную мелкомасштабную рябь волнения. Чаще всего развита в прибрежных пляжевых песчаных отложениях или в зонах приливно-отливных отмелей Рябь гигантская (Giantic Ripple) - достигает размерами более 30 м и обычно осложнена наложенной крупной рябью. Четкой границы между крупной и гигантской рябью не имеется По известным данным длина гигантской ряби обычно колеблется между 30 и 1000 м, редко 20-30 м, высота изменяется от 1,5 до иногда он увеличивается до значений, близких к 100 Индекс гигантской ряби имеет тенденцию возрастать с увеличением длину ряби. Из-за большого размера гигантская рябь, известна только для сравнительно глубоких частей мелких морей и больших рек Она никогда не отмечалась в литоральных отмелях. В литературе ее обычно объединяют в одну группу с крупной рябью Гребни гигантской ряби, как правило, прямолинейные, но также могут раздваиваться и иметь волнистую форму. Внутреннее строение гигантской ряби несогласно с ее формой и характеризуется главным образом слоистостью крупной ряби (фототабл 4.2 Fig д) TgWCMD 184
Фототаблица 4.1. ДОСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ КРУПНОМАСШТАБНЫЕ ФОРМЫ ЛОЖА, СОЗДАННЫЕ ВОДОЙ а, б) трехмерная луноподобная мегарябь (эстуарий); в) линейно-вытянутая - двумерная мегарябь/дюна (побережье Северного моря, Великобритания; г) песча- ные бары Небраски; д) крупнейшие подводные песчаные волны на дне реки; е) пес- чаные крупные бары р. Оби (снимок с самолета).
Осадочные текстуры Рябь двумерная (Two-Dimensional megaripples) - рябь называется двухмерной (двух- пространственной), если она почти одинакова по высоте и имеет прямолинейные гребни, перпен- дикулярные течению (фототабл 4 2 Fig. в) Рябь интерференционная (Interference ripples) - особая группа знаков ряби, состоящих из многоугольных, более или менее неправильных ямок, расположенных одна около другой. Их гребни имеют многогранный узор или расположены перпендикулярно друг к другу Образуются на отмелях вблизи берегов морей и озер, особенно там, где конфигурация побережья благоприят- ствует выгибанию линии набегающих волн. Рябь мелкая (Small-Scale Ripples) - мелкие формы ложа с пологими склонами, ориенти- рованными против течения, и крутыми склонами - по течению. Длина мелкой ряби никогда не превышает 60 см. В начале образования они параллельны друг другу и имеют длинные гребни с незначительной амплитудой С возрастанием интенсивности потока начитает формироваться бо- лее крупная рябь неправильной формы. Рябь течения (Current Ripple) - всегда асимметричная рябь, возникающая на несвязной поверхности ложа и обусловленная наличием одностороннего потока или течения Она вытянута поперек течения и имеет правильные промежутки между гребнями, чередующимися с впадинами Основное тело ряби состоит из передовых слойков с единичным подошвенным слоем или не- сколькими слойками наветренной стороны (рис. 4.6.) По размерам и морфологии рябь течения может быть подразделена на четыре группы, мелкая рябь течения, крупная рябь течения, гигант- ская рябь течения, антидюны [12; 99]. асимметричной ряби течения (пи Г.Э. Рейнеку, И.Б. Сингху, 1981) Наветренная с торона очень редко сохраня ется в условиях седиментогенеза Рябь течения крупная (Large-scale current Ripple) рябь, возникающая на несвязной поверхности ложа и обусловленная наличием одностороннего потока или течения. Она вытянута поперек течения и имеет правильные промежутки между гребнями, чередующимися с впадинами Рябь крупномасштабная по форме похожа на мелкую, но ее длина колеблется от 60 см до несколь- ких метров С возрастанием глубины длина крупной ряби возрастает. Экспериментальными дан- ными было установлено, что длина и форма крупной ряби зависят от размера зерен материала ло- жа Мелкая рябь не может существовать в кварцевых песках со средним диаметром зерен, боль- шим, чем 0,67-0,71 мм Средний диаметр зерен песка 0,6 мм принимают за верхний предел обра- зования мелкой ряби Тонкозернистый песок, в свою очередь, образует крупную рябь при гораздо более высокой энергии потока, чем средне - и грубозернистые пески. Рябь течения мелкая (Small-Scale current ripples) - слабая асимметричная волнистость на поверхности ложа, образованная текущим по нему потоком Длина ее не превышает 30 - 60 см , высота изменяется от 0,3 до 6 см Индекс ряби (L/H) всегда больше 5 и имеет тенденцию убывать с ростом длины ряби ТДПНСМ® 186
Осадочные текстуры Волнистая мелкая рябь (Small-Scale wave ripples) является переходной формой между ; прямолинейной мелкой рябью низкого энергетического уровня и лингоидной мелкой рябью, отно- | сящейся к образованиям высокого энергетического уровня Гребни ряби волнистые и могут про- слеживаться на большие расстояния Волнистая мелкая рябь достаточно широко распространена и | часто встречается в ископаемом состоянии j Лингоидная мелкая рябь (Small-Scale linguoid ripples) имеет прерывистые гребни, нарушенные замыканием спереди, что не позволяет проследить их на большом расстоянии Не- большие изогнутые гребни выдаются вперед в виде язычков или округлостей Такая мелкая рябь формируется при скоростях или энергии потока, превышающих значения, которые необходимы для образования мелкой ряби Форма косослоистых серий хорошо выраженная, фестончатая Гребни мелкой ряби имеют тенденцию становиться прерывистыми или округлыми с увеличением энергии обстановки осадконакопления. Более редкой разновидностью лингоидной мелкой ряби является серповидная мелкая рябь. Лингоидная и серповидная мелкая рябь, а также другие разно- видности ряби с прерывистыми гребнями образуются в весьма сходных гидродинамических усло- виях. Ромбоидная мелкая рябь (Small-Scale rhomboid ripples) характеризуется гребнями ромбоидной мелкой формы, которые создают сетчатые, чешуйчатые формы на поверхности ложа, имеют форму небольших ромбоидальных, чешуйчатых язычков Такая рябь формируется под очень тонким слоем воды, обычно на обращенных к морю склонах отмелей в результате обратного ската волн, а также является обычной для направленных в сторону суши склонов береговых валов Глубина воды никогда не превышает 1-2 см. Мелкомасштабные ромбоидные формы могут образо- вываться даже под пленкой воды толщиной в несколько миллиметров Представляет собой доста- точно редкую форму мелкой ряби Рябь трехмерная (трехпространственная) (*3-dimensional megariple*} представляет собой крупномасштабные подводные формы дна, интервалы между которыми превышают 1 м Высота «трехмерной ряби» обычно колеблется от 20 см до 2 м. Экспериментально установлено, что высота больших знаков ряби не может превышать одной шестой средней глубины канала, то- гда как высота малых знаков ряби не зависит от глубины воды Гребни трехмерной ряби заметно изменяются по высоте вдоль линии гребня, причем тело самой ряби располагается под углом к течению. В крайних случаях линия гребня прерывиста и изогнута по направлению потока (фото- табл 4 2 Fig. а) При описании ряби обычно используют специальные термины: Длина ряби (L) (ripple-mark wavelength} - расстояние по горизонтали под прямым уиюм к гребню между точками перегиба, расположенными с обеих сторон гребня ряби Син ripple spacing Высота ряби (Н) (ripple-mark amplitude} - расстояние по вертикали между точкой перегиба и вершиной ряби. Вершина ряби - точка максимального подъема на вертикальном профиле ряби Точка основания - точка на вертикальном профиле ряби, отделяющая поверхность скатыва- ния от подошвенного слоя. Вершина подветренной стороны - точка на вертикальном профиле ряби, которая разделяе! подветренную и наветренную стороны ряби Точка перегиба - точка минимального подъема вертикального профиля ряби, отделяющая подветренную сторону одной ряби: от наветренной стороны соседней ряби. Подветренная сторона - круто наклоненная- часть ряби, простирающаяся вниз от вершины подветренной стороны до точки перегиба. Наветренная сторона - плавно наклоненная сторона ряби, обращенная против течения и про- стирающаяся от точки перегиба до вершины подветренной стороны. Поверхность скатывания - круто наклоненная часть подветренной стороны, располагающая- ся между вершиной подветренной стороны и точкой основания. MffKCMD 187
Осадочные текстуры Подошвенный слой - плавно наклоненная часть подветренной стороны, расположенная, ме- жду точкой основания и точкой перегиба. Вертикальный индекс формы (индекс ряби) (ripple index) - отношение длины к высоте (L/H) Индекс симметрии (ripple symmetry index) определяется как отношение горизонтальной про- екции наветренной; стороны (L1) к горизонтальной проекции подветренной стороны (L2) 4.4.2. Формы ложа, созданные ветром (эоловые) Формы ложа, созданные ветром являются показателем пустынных обстановок седимента- ции. Их наличие определяется главным образом аридным климатом, высокой среднегодовой тем- пературой при резком дефиците метеорных осадков (среднее количество осадков составляет менее 250 мм в год), активной деятельностью ветра В пустынной обстановке осадконакопления возни- кает целая серия разнообразных образований. Их можно сгруппировать в следующие типы: 1) де- фляционные остаточные образования (хамады, сериры), 2) текстуры прилипания (наросты прили- пания, рябь прилипания); 3) ветровая рябь; 4) эоловые дюны [12; 15; 27; 32; 99; 100] Дефляционные остаточные образования формируются при разрушении рыхлых гор- ных пород и почв в результате активного сдувающего и развеивающего воздействия ветра. Типич- ными представителями пустынных крупномасштабных форм ложа являются гамады и сериры «Тамада» (каменная мостовая) - скалистая пустыня, характеризующаяся наличием об- рывистых уступов и плоских каменистых поверхностей, покрытых крупными валунами, галькой и гравийными зернами. Для нее обычна ассоциация с останцами, столовыми горами. Образуется в результате выноса ветром более тонкого осадочного материала. Для каменистых форм ложа ха- рактерны достаточно грубозернистые слабо окатанные осадки, не несущие следов транспортиров- ки, с частыми причудливыми формами выветривания коренных пород. На валунах, находящихся в положении «in sity», на выходах коренных пород, наблюдается «пустынный загар», вследствие оседания окислов железа и марганца на их поверхности. Гамада редко сохраняется в древних от- ложениях, т.к. представляет собой область эрозии Сериры - формы ложа, представляющие собой более или менее ровные остаточные дефля- ционные поверхности (наклон не превышает 5 — 10°) незначительной мощности (максимум не- сколько сантиметров) В отличие от гамад их поверхность сложена валунами, булыжниками, галь- кой Осадки серир имеют меньшие размеры (гравий, галька, грубозернистый песок) и меньшую окатанность, иногда несут следы ветровой ряби и отличаются накоплением наиболее крупных зе- рен песка в гребневых частях тел. Эоловые дюны (Dunes) - в традиционном понимании представляют собой скопления пес- ка, созданные ветром и образующие рельеф внепустынных и пустынных областей (пустыни, берега морей, озер, рек, зандровые области) Пустынные дюны имеют параболическую форму, «рога» дюн направлены против ветра, наветренный склон длинный и пологий, вогнутый, подвет- ренный - крутой и выпуклый; высота от нескольких до сотен метров, средняя скорость перемеще- ния - до нескольких метров в год Формы и размеры современных дюн чрезвычайно разнообразны, что зависит, главным образом, от силы направлений, от изменчивости ветров и от количества по- ставляемого песка С морфологической точки зрения выделяют три главные группы дюн, в зависимости от ори- ентировки относительно преобладающего направления ветра* барханы, сейфы (продольные вытя- нутые дюны) Обычно дюны встречаются группами, но могут быть одиночными Развитие дюн происходит на плоских участках пустынь, которые иногда покрыты грубозернистыми осадками Их зарождение происходит в любом месте, где переносимый ветром песок отложился первона- чально в виде случайного бугорка Существует несколько разновидностей дюнных форм ложа барханы, копьевидные дюны, дикаки, звездчатые дюны; комплексы драа, каждый, из которых формируется за счет особого направления ветра. [2, 12, 27]. 2£777ГСЖ> 188
Осадочные текстуры Барханные дюны (Barkhans) представляют собой песчаные холмы серповидной формы, , которые развиваются в виде одиночных образований или в виде цепей и колоний, в которых, сра- ! стаясь, они создают сложные формы Формируются барханы при изменчивом направлении ветра Миграция их обусловлена обрушением песка в передовой части дюны. Концы дюн (рога) распо- ложены вперед по направлению ветра, поскольку мигрируют они быстрее основного тела дюны При срастании нескольких дюн простые барханы могут превращаться в сложные (фототабл 4 3 Fig б) Копьевидные (продольные) дюны (Longitudinal dunes or seifs) представляют собой удлиненные, почти прямые песчаные гребни, длинные оси которых ориентированы превалирую- щему направлению ветра. Копьевидные дюны часто встречаются в виде серии длинных парал- лельных гребней, отделяющихся друг от друга довольно широкими междюнными пространствами Их образование происходит при наличии сильных ветров, направление кото рых составляет при- мерно 90° к генеральному направлению перемещения песков, обусловленному более слабыми, но постоянными ветрами. Размер копьевидных дюн и междюнного пространства возрастает при уве- личении скорости ветра. Встречаются в большинстве пустынь (фототабл. 4 3 Fig. д) Поперечные дюны {Transversal dunes) - это удлиненные, почти прямые песчаные хреб- ты, ориентированные под прямым углом к направлению преобладающих ветров Гребни обычно располагаются изолированно, разделяясь широкими междюнными пространствами, в которых иногда развиваются континентальные себхи. По форме гребни прямые или слегка волнистые, склон осыпи хорошо развит и на значительных отрезках прямолинеен Длинные поперечные дюны часто развиты по окраинам песчаных берегов морей и озер Встречаются и в пустынях, где отде- лены друг от друга пространствами типа себкхи (пример’ Аравийский полуостров) Большинство из них образуется вследствие бокового срастания ряда барханов Параболические дюны представляют собой U-образные песчаные гребни, обращенные вогнутостью по направлению ветра. Средняя часть в таких дюнах перемещается более быстро по отношению к рукавам, которые закрепляются растительностью. Наиболее характерной чертой па- раболических дюн является вогнутая поверхность скатывания Куполовидные дюны {Doom Dune) - низкие округлые песчаные холмы, возникающие, когда рост их в высоту ограничивается сильным, не встречающим сопротивления ветром Куполо- видные дюны лишены хорошо развитой крутой подветренной поверхности осыпания. Дюна звездчатая {Star Dune, Stellate) - изолированный песчаный холм, имеющий в ос- новании форму звезды с несколькими лучами, острые гребни которых, поднимаясь от основания дюны, сходятся в центральном пике. Высота такого пика может достигать 100 м над окружающей равниной. Дюны типа «китовая спина» {Whaleback Dune) - большие бугры или холмы песка, напоминающие по форме спину кита Сглаженные в пустыне удлиненные гряды песка, имеющие округлый гребень и характеризующиеся широкими колебаниями размеров (около 30 км в длину, 1 - 3 км в ширину и иногда до 50 м в высоту) Представляют собой пьедестал из грубозернистого материала, сохранившийся на том месте, откуда переместилась целая серия продольных дюн, дви- жущихся в одном направлении (фототабл 4 3 Fig а) Термин «дикака» используется при описании отложений песчаных дюн, содержащих мно- гочисленные отпечатки корней растений. Это отложения оставленных дюн, стабилизация которых обусловлена развитием пустынной растительности с исключительно хорошо развитой и глубоко проникающей корневой системой. Драа (Draa) являются самыми большими образованиями пустынь Они представляют собой гигантские волнообразные формы, длина волны которых достигает 650 - 4000 м, а высота - 400 м [ЮО] дал 189
Фототаблица 4.3. ДОСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ КРУПНОМАСШТАБНЫЕ ЭОЛОВЫЕ ФОРМЫ ЛОЖА а) дюна «китовая спина*, Долина смерти, Национальный парк, США, б) барханная область пустыни, граничащая с зоной распространения ветровой эоловой ряби, Долина смерти, На- циональный парк, США; в) небольшая эоловая дюна, с четко выраженными косыми сериями, ха- рактеризующими последовательность наращивания дюнного комплекса; г) небольшие дюны на южном пляже о Padre, штат Техас, США (фото: SEPM Society of Economic Paleontologists and Mineralogy); д) продольные дюны Аравийского п-ова (фото- NASA); е) две крупнейшие дискрет- ные группы эоловых отложений: барханный комплекс и поле развития ветровой ряби (фото. NASA).
Осадочные текстуры Текстуры прилипания (Adhesion structures) формируются в областях понижения рельефных форм при прилипании песчаного материала, сносимого со склоновых участков дюн в междюнные участки (Interdune). Наличие различных текстур прилипания (ряби и наростов или «бородавок» прилипания) является чрезвычайно важным признаком отложений внутриконтинентальных себх [28; 99, 100] Ветровая рябь (Wind ripple) образуется за счст воздействия ветра на несвязный махериал По размеру зерен этого материала ветровую рябь можно разделить на песчаную ветровую рябь, сложенную типичным нанесенным ветром песком, и гранулярную ветровую рябь, образованную среди скоплений остаточного гравия из зерен с диаметром в основном больше 1 мм [12, 27; 99] Эоловая рябь представляет собой мелкомасштабные волнистые формы на песчаных поверхностях, длина которых зависит от силы ветра С увеличением силы ветра длина волны возрастает. Рябь выравнивается и исчезает, когда сила ветра достигает величины, почти в 3 раза превышающей пороговое значение для определенных песков. Гребни ветровой ряби обычно прямые, длинные, параллельные. В ней могут проявляться хорошо выраженное раздвоение гребней Индекс ветровой ряби колеблется от 30 до 70 В тонкозернистых, хорошо отсортированных песках возможно образование только очень низкой ряби В более грубых, плохо отсортированных разностях ветровая рябь круче и ее индекс от 10 до 15. Наибольшая измеренная длина ряби 25 см, а наименьшая - около 2,5 см. Высота обычно не превышает 1 см. Песчаная рябь развивается на поверхностях, не подвергающихся ни заметной эрозии, ни обильному отложению осадков. Наиболее грубые зерна с большим трудом передвигаются путем сальтации и при процессах соударения и обычно накапливаются на гребнях. Большая часть ряби образуется из песка одинаковой размерности Однако концентрация тонких зерен во впадинах ряби и обогащение нижней части склона, обращенного к ветру, тонкими зернами, формирующими поверхностный слой, достаточно заметны, так же как и неравномерное распределение более грубых зерен Слоистость, образованная при миграции ветровой ряби, представляет собой горизонтальную полосчатость [12, 100]. Рябь гравийная (Granule ripples) - крупная ветровая рябь, сложенная частицами, имеющими размеры гранул Гранулярная рябь обычно формируется в областях, подвергающихся интенсивной эрозии, где чрезмерное выдувание обусловливает скопление остаточного гравия, состоящего из зерен диаметром от 1 до 3 мм, так как они слишком велики, чтобы перемещаться ветром путем сальтации в существующих условиях. Образуется за счет поверхностного волочения, обусловленного сальтацией. В плане гранулярная рябь гораздо более неправильная, чем песчаная, проявляет отчетливую тенденцию к образованию фестончатых форм. В разрезе такая рябь состоит из гребня, обладающего типичной для ряби асимметрией и наложенного на более крупную и симметричную гряду Гранулярная рябь крупнее, чем песчаная, достигает в длину - от 25 см до 2,3 м, высоту - от 2,5 до 13 см, индекс ряби - от 15 до 20 [12]. Песчаные наносы являются скоплениями песка, первоначально возникающими при наличии какого-либо фиксированного препятствия на пути переносящего песок ветра. Такими препятствиями могут быть небольшие кустарники, скалистые выступы, валуны, небольшие утесы или борта вадей. Гозы - сглаженные крупноволнистые песчаные поверхности, спорадически покрытые пустынной растительностью; развиваются только в гех районах, где количество осадков достаточно для поддержания хотя бы сезонной растительности. Песчаные насыпи обычно слагают большие площади пустынных областей, характеризующихся более или менее плоским рельефом Здесь также могут наблюдаться слабая волнистость и небольшие дюноподобные образования Знаки ветровой ряби видны на поверхности редко, но во время бурь обычно развиваются песчаные полосы. Поверхность песчаной насыпи шероховата из-за наличия на ней более грубообломочного материала. Известны, однако, обширные площади песчаных насыпей, совершенно лишенные гравийно-галечного материала. IgmCWD 191
Осадочные текстуры Такие насыпи сложены хорошо сортированными эоловыми песками [12] На поверхности вегровых форм ложа и на их крутых подветренных склонах часто наблюдаются знаки поверхностного оползания под влиянием силы тяжести в виде плоских языковидных бугорков, направленных острием вниз по склону, которые в ископаемом состоянии встречаются довольно редко (фототабл 4.4 ) [12] 4.4.3. Эрозионные формы ложа Эрозионные 1екстуры составляю! обширную ipynny, четко выраженных в рельефе поверхностей напластований Обязаны своим происхождением эрозионной деятельности, в большей степени, текучих вод К наиболее типичным относятся: следы и отпечатки выемок, следы движения предметов, промоины, струи и заполнения рельефа. Любой линейный след течения при седиментологических исследованиях носит название борозды (Channel) или эрозионного канальчика Образуется на поверхности осадочной породы параллельно течению потока В ископаемом состоянии часто сохраняется в виде отпечатка следа течения (Channel cast) Ширина борозд 0,5 -2 м, глубина 20 - 50 см, длина до 30 м Наиболее хорошо борозды течения развиты в осадках, сформированных турбидитовыми потоками Короткий узкий, изогнутый или прямой, отчетливый небольшой знак (глубиной 1 мм и длиной неск см), выработанный потоками на поверхности осадконакопления, обычно меньше и уже, чем желобок (Groove) носит название бороздки (Striation). Рифля (выемка) (Flute) - первичная осадочная структура (в ископаемом сосюянии обычно ее отпечаток) представляющая собой прерывистое или ковшеобразное лопастное углубление или борозду длиной 2-10 см, как правило, образовавшаяся в результате эрозионного действия турбулентного, нагруженного осадочными частицами потока воды, текущего по илистому дну Имеет крутое или резкое окончание, обращенное вверх по течению, где глубина выемки обычно наибольшая. Ее длинная ось ориентирована параллельно направлению течения Термин иногда употребляется более свободно как синоним термина «отпечаток выемки» В 1955 г Кровеллом (Crowell, 1955) для обозначения знака на подошве пласта, имеющего языковидную или совковидную форму и состоящего из рельефного, продолговатого субконического выступа на нижней стороне пласта алевролита или песчаника был введен в употребление термин - отпечаток выемки (Flute Cast) - рифленый отпечаток Подобная текстура характеризуется крутым или притупленным округленным или клубневидным или клинообразным окончанием, направленным вверх по течению и более глубоким, от которого вниз по течению структура уплощается или расширяется, сливаясь с плоскостью напластования Отпечаток образуется при заполнении выемки осадком [99, 100] Шрок (Shrock, 1948) ввел понятие термина отпечаток желобка (Groove cast) для обозначения округлого или островерхого прямолинейного хребтика высотой несколько мм, длина и ширина которого достигают многих см Такие отпечатки формируются на нижней поверхности песчаникового слоя вследствие заполнения желобка на поверхности подстилающего слоя аргиллита Знаки и следы нагрузки представляют собой текстуры, формирующиеся в результате механического воздействия на неуплотнившийся пелитовый осадок, получившие общее название текстуры нагрузки (Load structure). В ископаемом состоянии - это разноориентированные выпуклые тела, проникающие от основания песчаного пласта в подстилающий более мягкий осадок (обычно глинистого состава), широко распространенные в любых отложениях При давлении, вышележащий тонкозернистый пласт начинает внедряться в ил, формируя удлиненные или округлой формы, внедрения Слепки на подошве пласта, обязанных своим происхождением вертикальной нагрузке носят название отпечатков нагрузки (Load cast). Визуально представляет собой небольшие выпуклости (менее 1 м), незначительные вздутия или круглые бугорчатые выступы песка или других грубозернистых пород, вдающиеся внутрь более мелкозернистого, мягкого, первоначально гидропластического подстилающего материала (глина, ил, торф), имеющего первичные углубле- 192
Фототаблица 4-4 -а ТЕКСТУРЫ ОСЫПАНИЯ В ЭОЛОВЫХ ФОРМАХ ЛОЖА Крупномасштабные явления осыпания склонов дюн: а) дюнный ком- плекс р. Колорадо, Больиюй каньон, штат Аризона, США; б, в) национальный парк дюн - песчаник формации Nai'ajo, штат Юта, США
Осадочные текстуры ния Формируется в результате расширения углубления при неравномерном оседании и уплотнении вышележащего материала и частичного погружения его в это углубление. Отпечатки нагрузки имеют более правильную форму по сравнению с отпечатком выемки {Flute cast) Не бывают вытянуты в направлении течения и не имеют различий между концами, обращенными вверх и вниз по течению (фототабл 4.5 Fig. в, д) [28] Для обозначения ориентированных осадочных текстур независимо от их происхождения или вытянутости, имеющих небольшие, волнообразные, выпуклые неправильные формы на нижней поверхности пласта песчаника или алевролита (реже известняка) в седиментологии применяется общий описательный термин - знак на подошве слоя {Sole marks). Такие текстуры чаще встречаются вдоль контакта с нижележащим слоем мягкой и тонкозернистой породы Термин обычно относится к заполнению первичных осадочных текстур (таких как трещина, желобок, борозда, щель и др углубления), образующихся на верхней поверхности подстилающего слоя ила в результате воздействия таких агентов, как течение, организмы, неравномерная нагрузка даже после того, как нижележащий материал консолидируется и подвергается выветриванию Подошвенные отпечатки {Sole cast) - знаки, сохранившиеся в виде небольшого выступа или выпуклости на нижней поверхности пласта, непосредственно перекрывающего верхнюю поверхность другого более тонкозернистого пласта, несущего черты первичных осадочных текстур в виде углублений. Син: Sole mark (фототабл 4 5. Fig. б, г) Штриховые отпечатки на поверхности осадконакопления (Striation cast) обычно встречаются в виде выпуклости или выступа на нижней поверхности слоя тонкого алевролита или тонкозернистого песчаника, переслаивающегося с аргиллитами. Короткий и узкий, изогнутый или прямой, отчетливый небольшой знак (глубиной 1-2 мм и длиной несколько см), выработанный потоками на поверхности осадконакопления. Следы движения предметов. При процессах седиментации главная роль принадлежи-) воде. Вода переносит огромное количество осадочного материала, влияет на его дальнейшее распределение в бассейне седиментации, участвует в создании следов, оставляемых предметами, передвигающимися с ее помощью на мелководье. Самые распространенные текстуры, отнесенные к данной группе, носят название знаков волочения (Groove mark). Представляют собой желобковый след, оставляемый на дне предметами, влекомыми течением Обычно видны в виде прямолинейных, узких и не очень глубоких борозд, ограниченных параллельными краями, идущими в направлении потока. Их величина колеблется от небольших царапин до борозд, глубина и ширина которых достигает 30 - 40 см, а длина во много раз превышает остальные размеры, нередко достигая нескольких м Следы волочения оставляют гальки, конкреции, раковины и их обломки, куски древесины и др органические остатки (фототабл. 4 6. Fig а) Эрозионные следы течения на поверхности осадка, образовавшиеся при движении обломков, несомых потоком и ударяющихся о дно носят название знаков выпахивания {Tool mark). Формируются такие донные формы только при наличии мягкого и вязкого грунта и определенной скорости потока (не слишком быстрой и не слишком медленной), чтобы оставшиеся следы могли сохранить свои четкие контуры. Режущими предметами могут быть обломки раковин, кости рыб, морские водоросли, обломки деревьев, гальки (фототабл 4.6. Fig. е). Следующую подгруппу составляют текстуры, обязанные своим происхождением следам ударов {Brush mark), оставленных каким-либо предметом, ударившимся о дно, отскочившим от него и протащенным течением вперед Следы ориентированы параллельно течению имеют симметричный продольный профиль. В середине наблюдается наибольшая ширина и длина, которые к краям постепенно выполаживаются. Син: Bounce mark (фототабл. 4.6. Fig г). Следы перекатывания (Roll marks) образуют волнистые текстуры, образующиеся в результате перекатывания предмета по мягкому дну (фототабл 4.6 Fig б,в) Следы и знаки промоин, размывов и заполнения рельефа. В седиментологии любая линейная текстурная особенность, макроскопическая или микроскопическая, на поверхности или внутри осадочной породы, особенно на поверхности напластования (волноприбойные знаки, 194
Фототаблица 4 5 ДОСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ ЭРОЗИОННЫЕ ФОРМЫ ЛОЖА Знаки и следы нагрузки в основании песчаного слоя Знаки нагрузки в песчаниках разного возраста (фото: Duncan Heron, Dawn YSummer)
______________________________Фототаблица 4.6 ДОСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ ЭРОЗИОННЫЕ ФОРМЫ ЛОЖА Следы движения предметов Следы волочения предметов по дну (Fig. а ), следы передвижение по дну сальта- цией (Fig. б), следы перекатывания (Fig. в), следы удара (Fig. г), знаки выпахива- ния (Fig. е) в олигоценовых турбидитовых отложениях Карпатского краевого прогиба, (фото: Rudawka Rymanowska)
Осадочные текстуры подошвенные отпечаиси итд) обусловленная предпочтительным линейным расположением < длинных осей обломков или органических остатков во время осадконакопления является | продуктом действия течения и носит название - линейность (Lineation). I Помимо переноса, вода оказывает эрозионное воздействие на мягкое неунлотненное дно - | вырабатывает небольшие промоины, называемые в ископаемом состоянии - текстурами * размыва и заполнения (Scour and fill structure), представляющими собой небольшие ; эрозионные русла, заполненные впоследствии осадками В зависимости от гидродинамических s условий перемещения материала, формы и литологического состава дна, наличия или отсутствия в потоке предметов, отличающихся своими размерами от главной массы переносимого материала образуется большое разнообразие текстур, имеющих общее название - струи или следы течения (выпахивания) (фототабл 4.7 ) Промоины могут иметь разнообразную форму и геометрические параметры, как, например • s промоина эллипсоидальная (Ellipsoidal Scour) - донная эрозионная текстурная форма небольшого размера, имеющая форму близкую к форме эллипса обычно вытянутую параллельно направлению потока (фототабл 7. Fig е) Наиболее распространенной текстурой, встречаемой на поверхности осадка является знак промоин или струй (Rill mark). Эти образования представляют собой разветвленные, дендритоподобные эрозионные формы, возникающие под действием многих мелких струек воды Струйки формируются при протекании по поверхности осадка тонкого слоя воды и связаны с процессом понижения уровня воды. Следы струй могут иметь различные формы, контролируемые главным образом локальной морфологией дна, наклоном поверхности осадка и размером его зерен. Формируются они на склонах с различными углами, но наиболее широко развиты при углах наклона 2-3° (фототабл 4 7. Fig а) Текстуры, образование которых связано с эрозионной деятельностью течения, в результате врезающего или размывающего действия потока на дно носят название - знаки размыва (Scour marks). Линейность отпечатков нагрузки (Load-cast lineation) относится к абразионным подошвенным текстурам, образующимся в основании многих турбидитовых слоев. В большинстве случаев возникает в результате абразионной деятельности потока, при осаждении из него влекомого материала Линейность отпечатков нагрузки формируется в результате течения медленного турбидитового потока, текущего поверх мягкого ила в тех местах, где на илистом ложе ранее существовали небольшие неоднородности, приводящие к более сильной турбулентности, завихрениям и повышенной эрозии в период турбидитового течения (фототабл 4 7 Fig б) Первичная мелкомасштабная седиментационная текстура, представляющая собой поверхность, образующуюся в результате отслаивания песчаника или алевролита вдоль плоскостей отдельности называют прямолинейной отдельностью (Parting lineation). В рельефе такие поверхности отражаются в виде мелких впадин и выпуклостей, удлиненных и параллельных друг другу Их поверхности относительно плоские, но отделенные небольшими ступеньками (очень маленькими по высоте) Эти текстурные формы присутствуют в осадках флишей, мелководных, пляжевых зонах, в речных отложениях Текстура используется в качестве индикатора направления палеопотока 4.4.4. Следы и отпечатки на поверхности Помимо форм ложа к числу iCKCiyp доседиментационных относятся следы и ошечатки на поверхности слоя Плоская или близкая к ней по форме поверхность напластования (bedding surface), отделяющая каждый слой в стратифицированных породах (одинакового или различного литологического состава) от предыдущего или последующего слоя представляет собой поверхность отложения осадков Часто меняющиеся условия седиментации оставляют на ней свои отметины, выражающиеся в формировании своеобразных текстурных форм 197
Фототаблица 4.7 ДОСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ ЭРОЗИОННЫЕ ФОРМЫ ЛОЖА Следы и знаки промоин, размывов и заполнений рельефа а) следы выпахивания или струи течения на приливно-отливной поверхности побережья Се- верного моря, Шотландия (фото: Чернова 0.С); б) чешуйчатые текстуры, как результат промоин в олигоценовых турбидитовых прослоях Карпат (фото: Rudawka Ry- manowska); в) пакеты эрозионных промоин, р. Nipawin. Saskatchewan (фото: AGI); г)небалыиой эрозионный канальчик, заполненный впоследствии более крупнозерни- стыми песчаными образованиями, турбидиты (фото: Dawn Y. Summer); д) современ- ные эрозионные промоины в каньоне (фото: Dawn Y Summer); е) знаки промоин в оли- гоценовых турбидитовых прослоях Карпат (фото: Rudawka Rymanowska)
Осадочные текстуры Наиболее ярким представителем отпечатков на поверхности осадка являются огпечшки капель дождя (Raindrop impression). Текстура представляет собой небольшие углубления округлой формы, оставленные вертикально падающими дождевыми капельками Если траектория капель была наклонной по отношению к поверхности осадка, то отпечатки имеют форму, близкую к эллиптической Углубления обрамляются неровным кольцом, несколько возвышающимся над остальной поверхностью При очень сильном дожде отпечатки капель обычно выражены плохо В этом случае поверхность покрыта неправильными соединяющимися углублениями, разделенными тонкими гребешками. Отпечатки капель дождя лучше сохраняются в районах с редкими дождями и наблюдаются, главным образом, в континентальных отложениях, образовавшихся в условиях аридного и семиаридного климата (фототабл 4.8. Fig. б) [15, 32, 100]. На плоскостях напластования часто наблюдаются первичные линейно ориентированная текстура, носящая название первичной линейности течения (Primary current lineation). Она характеризуются развитием чередующихся гребешков и бороздок. Гребешки, создающие линейность, имеют всего несколько зерен в высоту, отстоят друг от друга на несколько миллиметров (до 1 см) и протягиваются в длину на 20-30 см, располагаясь кулисообразно Преобладающая пространственная ориентировка слагающих осадок зерен, параллельна направлению линейности. Знаки линейности течения формируются на ровных плоскостях и на наветренных склонах мелких и крупных гребешков ряби. Наличие знаков линейности течения в комбинации с горизонтальной слоистостью представляет собой показательный признак формирования осадков при высоком стоянии вод. Первичная линейность течения также достаточно обычна для пляжей, где она возникает при обратном смыве по наклонной плоскости пляжа. Она часто наблюдается в аллювиальных песках в ассоциации с горизонтальной слоистостью (фототабл. 4 8. Fig. в). На границе между водной поверхностью и наклонной поверхностью осадка в виде определенного следа можно наблюдать изменение положения береговой линии При понижении уровня воды образуется серия поверхностей, известных как следы уреза воды Наклонная поверхность осадка может быть берегом русла или береговым баром Следы уреза воды (Shoreline marks) являются свидетельством понижения уровня воды в районах, характеризующихся периодическим субаэральным режимом (фототабл. 4.8 Fig. г). Верхняя отметка прибойного заплеска, представляющая собой тонкую, плохо выраженную, волнистую или дугообразную (выпуклую в сторону суши) линию или небольшой песчаный гребень на пляже, который отмечает наибольшее продвижение волн (заплеска) и сложен тонкозернистым песком, чешуйками слюды, детритом, морскими водорослями и т п носит название - знак прибоя (Swash mark). При уплотнении осадочного материала вода, насыщающая осадок начинает подниматься к поверхности. При этом происходит формирование текстур, обусловленных газовыми пузырьками и струйками воды, двигающимися вертикально вверх через осадки При выходе их на поверхность образуются мелкие ямки или реже похожие на пузыри холмики с крошечной центральной ямкой Диаметр их обычно не превышает нескольких миллиметров или 1 см. В нижней части ямка иногда переходит в вертикальную трубку, по которой перемещались пузырьки, но такие трубки наблюдаются достаточно редко. Ямки же, как правило, сохраняются лучше в виде вздутий на нижней поверхности перекрывающего слоя. Поднимающийся газ может быть захваченным при отложении осадка воздухом или газом, образующимся при разложении органического вещества в подстилающих осадках. Такие текстуры получили название - текстуры ямок и холмиков (Pits and Small Impressions) (фототабл. 4.8 Fig. д). Родники, пробивающиеся через зыбучие пески, плывуны или болотные образования являются создателями небольших по форме, похожих на конус песчаных образований с диаметром от нескольких сантиметров до нескольких метров, носящих название песчаные вулканы (Sand volcano; Underwater volcano) (фототабл. 4.8 Fig.a) Они имеют округлые очертания, хорошо выраженный центральный кратер и построены из песка или илистой грязи, которые выбрасываются из центрального канала Осадочные вулканы связаны с удалением воды из осадка в результате его усадки, очень быстрого отложения или перемещения отлагающегося материала Осадочные вулканы образуются в районах с прерывисто-ритмичным и очень быстрым осадконакоплением Они могут встречаться почти в любой обстановке - от глубоководных (накопление флиша) - до мелководных морских и кон- igmcMD 199
Фототаблица 4 8 ДОСЕДИМЕТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ СЛЕДЫ И ОТПЕЧАТКИ НА ПОВЕРХНОСТИ а) серия подводных вулканчиков; б) отпечатки капель дождя (фото: Duncan Heron); в) первичная линейность течения, на плоскости напластования виден порядок напла- стования слоев разного литологического состава, протерозойская формация Glenelg, о. Banks. Канада; г) следы уреза воды, возникшие как результат прерывистого понижения уровня воды; д) Мелкие ямки в отложениях пляжа, образованные выходящими пузырьками воздуха (фото: Duncan Heron); е) русловые знаки в пойменной части речного бассейна Орино- ко,( фото: КН. Meade, USGS)
Осадочные тещтуры нешальных [12, 15, 27, 99, 100] ПЕРВИЧНО НЕ СЛОИСТЫЕ ТЕКСТУРЫ 4.5. Синседиментационные текстуры Традиционно но времени образования и по оiношению к вмещающим пластам под синседи- мешационными текстурами понимают текстуры внутрипластовые, связанные с осаждением оса- дочного материала В этой группе текстур можно выделить первично неслоистые текстуры и все явления, связанные со слоистостью [32] 4.5.1. Первично неслоистые текстуры Возникновение неслоисзых 1екстур обуславливается либо первично-неслоистым накоплени- ем осадка, либо исчезновением первично-слоистой седиментационной текстуры при последующих изменениях и преобразованиях уплотняющегося субстрата [29, 99] Текстура, которая макроско- пически кажется лишенной внутренних текстурных черт или имеет равномерное распределение составляющих ее компонентов, носит название массивной (Massive structure). Бестекстурными называют отложения, которые при визуальном наблюдении кажутся лишенными текстур внутри пластов Нередко они лишены и слоистости По настоящему бестекстурные отложения могут об- разовываться только в особых условиях, при поступлении в осадок исключительно однородного вещества Только тогда они будут действительно лишены внутренних текстур, хорошо определяе- мых при просвечивании тонких срезов пород в рент! еновских лучах (фототабл 4.9.Fig д ). Текстура беспорядочная (Edgewise structure) - текстура, обусловленная неравномер- ным расположением компонентов породы, представляет собой беспорядочное расположение раз- нородных частиц Характерна для мореных глин и суглинков. Чаще всего бес- 1£ШС ‘H(D 201
Осадочные текстуры порядочная текстура наблюдается в континентальных отложениях Механизм ее образования ана- логичен формированию однородной текстуры, с той разницей, что выпадающий осадок в одном случае разнородный - тогда текстура беспорядочная, в другом случае - однородный (текстура од- нородная) Текстуры с беспорядочной ориентировкой зерен имеют различное происхождение и встречаются в породах, разного генезиса Образование подобных текстур возможно связано со слишком быстрым вихревым движением потока, с внезапными резко падающими скоростями, ко- гда частицы одного размера, выше какой-то определенной величины, сразу выпадают в осадок (пример, осадок конуса выноса горных рек, иногда нижние горизонты руслового аллювия) (фото- табл 4 9 Fig в) Текстура брекчиевидная {Brecciate structure) обусловлена нарушением отложенною слоя породы Характерна для алевритовых и песчаных отложений, иногда встречается в глини- стых слоях Образуется остроугольными неокатанными обломками, обычно глинистого материа- ла, вследствие либо обрушения подмываемого берега, либо растрескивания нижележащего слоя с попаданием обломков в слой, лежащий выше Текстура брекчирования является частным случаем текстур взмучивания осадка В англ терминологии - текстура срыва {rip-up) - текстура, обра- зованная обломками глинистых сланцев (обычно плоскими), которые были «содраны» течением с полууплотненных илистых осадков и перенесены на новое место отложения [99, 100] (фототабл 4.9 Fig б). Текстура глазковая {Birdseye structure) - текстура, встречающаяся в мелко- или очень мелко кристаллических известняках и доломитах Представляет собой небольшие кальцитовые или ангидритовые скопления неправильной формы, заполняющие первоначальные пустоты в не- диагенезированном осадке Глазки построены из сравнительно крупнокристаллического материа- ла и отличаются от остального фона породы более светлым цветом, что придает породе крапчатый облик. Глазки обычно плоские и имеют вид не регулярных удлиненных линзочек диаметром 3-5 мм, расположенных параллельно поверхности слоистости Иногда глазки имеют вид резко очер- ченных неправильных пятен, мелких каналов, заполненных кристаллическим кальцитом Такие текстуры характерны для водорослевых известняков (фототабл 4 9. Fig. а). Текстура гранулированная - первичная текстура, обусловленная неравномерным распо- ложением компонентов породы Внешне имеет много общего с комковатой От зернистой тексту- ры отличается более мелкими комочками, имеющими равномерную, правильную форму Текстура характерна для глин и глинистых алевритов, но широкого распространения не имеет Текстура комковатая {Grumeleuse structure) - относится к группе текстур, обуслов- ленных неравномерным расположением внутренних компонентов породы Текстура встречается в глинисто-алевритовых породах, имеющих примесь растительных остатков, реже в песчаных Ха- рактерна для отложений почв и палеопочв Образуется в результате процессов прогрессирующей рекристаллизации, вызывающей постепенную изоляцию остатков первичного микрита и образо- вание комковатости Эти текстуры можно наблюдать в водорослевых покровах супралиторальной зоны [100] Текстура конгломератовидная {Conglomeratic structure) - текстура, характеризую- щаяся наличием значительного количества обломков песчаника, сцементированного глинистым материалом или обломков глины в основной песчанистой массе Является свидетелем сильной волновой или штормовой деятельности (фототабл 4.9. Fig г) Текстура очковая {Augen structure) - текстура, напоминающая по внешнему виду «оч- ки» Часто встречается в темных, обогащенных органическим веществом глинистых породах с включением округлых или овальных более светлых пятен Светлая окраска «очков» принадлежит тому же глинистому веществу, которое слагает и основную массу породы «Очки», возможно, представляют собой коллоидальные стяжения кремнезема и глинозема Особенно характерна для глин угленосных отложений [33, 34;99] 1£ШС Ж 202
Осадочные текстуры Текс I ура пятнистая {Mottled structure) - текс 1 ура, обусловленная неравномерным рас* пределением в породе основных слагающих ее частиц или примесей и вторичных образований, имеющих вид неотчетливых пятен Встречается в глинах, алевролитах, известняках, реже в песча- никах В последних она часто имеет вторичное происхождение (пятнистое ожелезнение) Для нее характерно наличие на фоне общей массы породы пятен иного цвета и состава, имеющих неопре- деленную, часто расплывчатую форму Частный случай - в нефтенасыщенных песчаниках пятни- стая текстура обусловлена неравномерным пятнистым нефтенасыщением, вследствие литологиче- ской неоднородности породы Первичная пятнистая текстура характерна для отложений болот, застойных водоемов, лагун или изолированных от движений воды участков морского дна Образу- ется при отсутствии движения в среде осаждения или вследствие проникновения растворов, на- сыщенных разными солями 4,5.2. Слоистость Прак1ически при любых i еоло! ических работах при описании строения осадочной толщи используются понятия «слоистость» {Bedding). Слоистые текстуры пород очень широко распро- странены в природе, возникают одновременно с образованием самого осадка, а их разновидности определяются механизмом его формирования, т е системой седиментации. При последующих ли- тификационных преобразованиях осадка в породу слоистость достаточно хорошо сохраняется и может служить определенным идентификационным признаком древних условий формирования Слоистость выражается в образовании отдельных слоев, достаточно четко обособленных друг от друга Она обусловлена ритмичными колебаниями интенсивности тех или иных факторов седиментации (пульсация скорости придонных вод, уменьшение или увеличение приноса обло- мочного материала) Наряду с гранулометрическим составом слоистость часто является решающим признаком гех или иных условий осадкообразования, т к дает представление о силе, направленности, посто- янстве или изменчивости движения водной среды Выделяют разномасштабную слоистость ‘1£ШС WD ' 203
Фототаблица 4 9 СИНСЕДИМЕТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ ПЕРВИЧНО НЕСЛОИСГЫЕ ТЕКСТУРЫ а) глазковая текстура, образованная скопления кальцита неправильной формы вмел козернистом известняке, б) брекчиевидная текстура, образованная остроугольными неокатанными обломками глинистого состава - результат древнего палеошторма; в) беспорядочная текстура, обусловленная неравномерным расположением галек си- дерита и обломков пород в нижнеюрском крупнозернистом песчанике, Склоновая пл. Скв. 21 (фото: Барабошкина ЕЮ.); г) конгломератовидная текстура, сформированная окатанными и полуокатанными глинистыми обломками в основной песчаной массе, верхняя юра - горизонт Ю-1, Кыкинская пл, скв. 2(фото: Черновой О.С.); д) массивная текстура нефтенасыщенного песчаника, верхняя юра- горизонт Ю-1, Крапивинская пл, скв. 314 (фото: Черновой О.С.)
Осадочные текстуры макрослоистость (метровые размеры), мезослоистость (сантиметровые) и микрослоистость (мил- лиметровые размеры и менее). По морфологическим признакам различают горизонтальную, ко- сую, волнистую слоистость и слоистость сложного типа. Слоистость горизонтальная (Horizontal bedding) - текстура, при коюрой элементар- ные слои ориентированы параллельно друг - другу и плоскостям наслоения. Образуется при пере- носе материала в фазу гладкого дна, при которой непрерывно перемещающийся слой материала наносов является плоским, а неровности дна не превышают максимального диаметра транспорти- руемых зерен (фототабл.4.10 ). Встречается в породах самого различного состава и генезиса Этот тип слоистости хорошо выражен в тонко- и среднезернистых песчаниках и песках и алевролитах разной зернистости. Отдельные серии горизонтально-слоистых песчаников (песков) могут быть отделены пологими эрозионными поверхностями несогласий. Такие пески характерны для пляжей или мест со слабо наклонной поверхностью дна Ровнослоистые пески могут образовываться в пойменную фазу паводкового режима, при частичном осаждении волочимого по дну материала. Серии, образующейся при этом тонко - или грубозернистой полосчатости, могут накладываться друг на друга и создавать впечатление при- сутствия грубой параллельной слоистости Если осадочного материала много, то могут формиро- ваться целые пачки ровнослоистых песков и песчаников. В песках, сформированных подобным образом, будут присутствовать линейные текстуры течения. От отложений пляжа, горизонтальнослоистые осадки, образованные во время паводкового периода, отличаются отсутствием обратной сортировки При этом отдельные слойки будут плохо и незначительно развиты по площади Горизонтальнослоистый песок может иметь штормовое происхождение. Такие слои, по дан- ным Рейнека и Сингха, часто расположены среди илов шельфа или могут залегать на погружен- ных участках песчаных отмелей, русловых склонах, береговых валов и прирусловых кос - как ре- зультат осаждения облаков мути. Формирование горизонтальнослоистых песков может быть обусловлено разными причина- ми Они могут быть найдены в разных обстановках осадконакопления: на пляжах, на песчаных банках, на подводных склонах, в виде штормовых прослоев, в шельфовых илах Особенно часто слоистость этого типа встречается в пойменные осадки, а также среди отложений флиша [12, 24, 27; 32; 99] Разновидностью горизонтальной слоистости является слоистость градационная (Graded bedding), выражающаяся в постепенном изменении размерности зерен в слое осадочной породы от крупных внизу, до тонких в верхней части слоя (фототабл 4.10. Fig. б). Текстура, выраженная направленной изменчивостью величины зерна в вертикальном разрезе слоя, носит название фрак- ционированной слоистости, в которой более крупные фракции постепенно уступают место более мелким. Текстуры, относимые к данному типу, образуются в результате отложения кластического материала суспензионными потоками В зависимости от плотности потока происходит фракцио- нирование всего осаждаемого материала (distribution grading) или фракционирование только са- мых крупных зерен (coarse-tail grading). Также известна градационная слоистость биогенного происхождения, образующаяся в результате деятельности илоедов [27, 29; 32; 100] Типы града- ционной слоистости показаны на рис. 4 7 Слоистость параллельная (Parallel lamination) - термин в более узком значении оiно- сится к группе слойков, залегающих более или менее параллельно друг к другу и граничным по- верхностям пласта или нижней поверхности более толстого слоя (серии слойков), образуемого этими слойками. При описании горизонтальной слоистости по керну скважин не имеет смысла выделять виды серий, так как они отсутствуют совсем или же всегда параллельны. По мнению Л.Н Ботвинкиной следует указывать характер слоистости по мощности слойков и по степени их чередования - «рав- номерная», «неравномерная». По характеру группировок слойков выделяют разновидности «про- стая слоистость», в слое не наблюдается ни серий, ни пачек, «пачечная слоистость», ритмич- ная слоистость, когда слойки в пределах одного слоя образуют ритмичные пачки, «серийная слоистость», когда внутри слоя группируются серии слойков, сходных по мощности и строению внутри серии и несколько отличных по этим же признакам в смежных сериях [25] дате W 205
Осадочные текстуры Слоистость волнистая (Wave bedding) характеризует волнения среды седиментации, т е разнонаправленные движения воды, образующие в зависимости от силы и величины волны разные формы слоистости Характерна для прибрежно-морских, заливных, реже пойменных отложениях Разновидностью является косоволнистая слоистость, обусловленная беспорядочными движениями среды. Это серии косых слоев с выпукло-вогнутыми поверхностями, срезающими друг друга под разными углами Текстура образуется в песчано-глинистых осадках и относится к типу сложных текстур, связанных со знаками ряби. Образуется в том случае, когда в периоды покоя отложены более мощные прослои глины или ила, которые полностью покрыли знаки ряби и затем не были эродированы В текстурах этого типа пелитовые прослои имеют значительно большее поперечное сечение, чем находящиеся между ними серии диагональных слойков. Нижняя поверхность этих прослоев преимущественно волнообразная и зависит от рельефа лежащих ниже знаков ряби, а верхняя волнообразная или почти плоская А Рис. 4.7. Типы градационной слоистости (по Ксенжкевичу, 198UJ А Г однократные, градуированные (А - с хорошим разделением, Б - с плохим разделением В - опрокинутые, Г - прерывистые, отсутствует .мелкозернистая часть); Д - симметрич- ные; Е - симметричные опрокинутые; Ж - несимметричные; 3 - двукратные. Стрелки показывают направление уменьшения размера зерен. Слоистость косая (Cross-bedding) - текстура слоистых осадочных пород, характеризую- щаяся параллельным расположением слойков и прослоек, пакеты которых залегают косо по отно- шению к главному направлению напластования Разновидность косой слоистости с вогнутыми передовыми слойками носит название косой вогнутой (Concave cross-bedding). Этот тип име- ет широкое распространение и часто используется в качестве критерия определения кровли и по- дошвы осадочных пород. Косая крупномасштабная (Large-scale cross-bedding) - слои- стость, образующая крупные серии наклонных слоев характерна для эоловой обстановки седимен- тации (фототабл 4 12., 4 13.) Наклонная слоистость, возникающая при отложении осадка благо- даря перемещению знаков ряби и характеризующаяся кажущимся падением передовых слоев вниз по течению получила название косой ложной (Pseudo cross-bedding). Данная текстура визу- ально напоминает косую слоистость и формируется при оползании и скольжении полуконсолиди- рованных масс осадков без существенного смятия слоев Слоистость косая, образованная бурными потоками (Torrential cross-bedding) разновидность косой угловатой слоистости (Angular cross-bedding), возникающей при быс- ‘1£ШС MD 206
Фототаблица 4 IQ. СИНСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СЛОИСТОСТЬ Горизонтальная слоистость разных типов: а) ритмичная горизонтальная слоистость озерных отложений; б) разновидность горизон- тальной - градационная слоистость; в) направ- ленно изменяющаяся (маятниковая) горизон- тальная слоистость в верхнеюрских песчаниках барового типа (пл. Лугинецкая, скв. 727; г) рав- номерная (однородная) горизонтальная слои- стость в озерных среднеюрских отложениях (пл. Соболиная, скв. 175); д) тонкогоризон- тальное переслаивание темно-серой глины и светло-серого алевролита, создающее горизон- тальную слоистость в лагунных отложениях верхней юры
Фототаблица 4.12. СИНСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ КОСАЯ СЛОИСТОСТЬ а) косая срезанная слоистость, сформиро- ванная во время шторма; б) крупная равно- мерная косая слоистость в аллювиальном нижнеюрскам песчанике, Северо-Пионерская пл„ скв.1 (фото: ЕЮ. Барабошкина); в) неяс- но выраженная косая слоистость, подчерк- нутая ориентировкой галечного материала и углистых включений, верхняя юра, Ши- ротная пл, скв. 53, Нюральская впадина (фото: Черновой О.С.); г) косая прерывистая слоистость в верхнеюрском песчанике (Вах- ская пл, скв. 108, фото: Барабошкина ЕЮ.); д) чередование косослоистых серий в русло- вом песчанике, шт. Индиана, США Г ' й"’- ' г’\-’
_______ _____ ______________Фототаблица 413 СИНСВДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ КОСАЯ СЛОИСТОСТЬ КОупшшасштабная косая слоистость (стратификация) а, в)крупномасштабная косая слоистость песчаной дюны, (фото: Marti Miller University of Oregon); б)четко выраженные ежегодные ритмы в засовом песчанике Navajo; г, д, е) крупномасштабные косые серии в эсловых отложениях (фото: Rubin).
Фототаблица4.14. СИНСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ СЛОИСТОСТЬ СЛОЖНОГО ТИПА Диагональная, клиновидная, составная а) клиновидная стратификация залового песча ника формации Navajo, США (фото: Duncan Heron); б)клиновидная слоистость в пляжевых песчаниках формации (фото: ); в) сложная составная слоистость, сформированная часто меняющимися гидродинамическими условиями среды седиментации, верхняя юра, Северо- Лугинецкая пл., скв. 191 (фото: Черновой ОС); г) разновидность косой слоистости, обусловленная наличием коротких, неяснослоистых слоев, от- ложенных беспорядочно с различными углами наклона и возникающая благодаря действию прилива и сопровождающих его ныряющих волн, верхняя юра, Ясная пл, скв20, Усть-Тымская впадина (фото: Черновой ОС); д) диагональная слоистость в дельтовых песчаниках, Шотлан- дия (фото: Черновой ОС.)
Осадочные текстуры гром отложении и характеризующейся однородными косыми слоями более грубого материала, которые образуют острый угол с горизонтально-подстилающими и перекрывающими их слоями Это преимущественно пластинчатая косая слоистость {Tabular cross-bedding). Слоистость косая плоскопараллельная {Planar cross bedding) косая слоистость, в которой нижние ограничивающие поверхности отвечают плоскостной эрозионной поверхности Текстура формируется при размыве осадков и последующем отложении и характеризуется разви- тием плоскостных передовых слойков [25] Слоистость косая фестончатая {Festoon-bedding) - разновидность корытообразной косой слоистости {Trough cross-bedding), при которой вытянутые, полуэллипсоидальные, раз мытые ковшеобразные углубления заполнены серией тонких слоев, согласных в общих чертах с формой этих понижений и срезающих друг-друга так, что сохраняются только часть каждой ниж- ней серии, что придает им фестонообразный (типа висящей открытой петли) рисунок в разрезе. Косослоистые серии отлагаются на вогнутой поверхности, так, что и нижняя, ограничивающая серию поверхность и сами косые слои имеют корытообразную форму (фототабл 15 Fig. а). Слоистость сложного типа (Compound bedding) обычно встречается в песчано-гли- нистых отложениях, где присутствуют очень тонкие серии диагональных слойков, отделенные друг от друга полностью или частично прослойками глины Условия благоприятствующие появ- лению подобных текстур (особенно полосчатости) и родственных ей типов возникают чаще всего в районах приливно-отливных равнин и в эстуариях, что связано с ритмами приливов. Между тре- мя типами сложной слоистости (полосчатая, волнообразная, линзовидная) часто наблюдаются взаимные, постепенные переходы Наблюдаются несколько типов текстур одновременно (фото- табл. 4.14.) Слоистость диагональная (Diagonal Cross-bedding) термин обозначает текстур, соз- данную серией слойков, наклоненных к ее нижней граничной поверхности Слойки, образующие такую серию называются диагональными {cross-lamina, foreset lamina, cross-bed, foreset bed). Тек- стура является результатом отложения зернистого материала, перемещенного течениями. Имеет место в отложениях разного генезиса Мощности серий колеблются от неск мм до 20 см Прояв- ляется в отложениях с различным диаметром зерна (от алеврита до гальки) и разного состава, в кварцевых песках, гипсовых и известковистых песках, в оолитовых отложениях, в вулканических пеплах. Мощности отдельных серий диагональных слойков могут колебаться в широких пределах - от нескольких мм до 20 м и образуются различными способами (рис.4.8.) (фототабл 4.14. Fig. д) s Рис. 4.8. Различные способы об- разования чередования горизон- тальных и косых слойков, форми- рующих разные типы диагональ- ной слоистости (по Л.Н Ботвин- киной, 1969 г.) а) слоистость диагональная. поперемен- ное отложение горизонтальнослоистых и косослоистых серий; 6) слоистость косая: результат изменения наклона слойков и сильное выполаживание косых слойков. в) сильно асимметричная рябь течений, сформированная на наклонном дне. цтс №) 211
Осадочные текстуры Слоистость клиновидная (Wedge-shape bedding) имеет форму клина, представляет разновидность косой слоистости Возникает при разнонаправленных, часто меняющихся движе- ниях мелководной среды, характерна для пляжевых зон, для приливно-отливных равнин (лито- раль) (фототабл. 4 14. Fig. а, б) Слоистость косая «елочкой» (Herring-Bone Cross-Bedding) - текстура относится к сложной косой слоистости и образуется сложным попеременно-перекрестным положением косых слойков внутри одной серии. Слоистость косая зубчатая (Scalloped cross-bedding) - косая слоистость, неопределен- ного происхождения, напоминающая по форме знаки ряби волнения, но с вогнутой стороной, все- гда ориентированной к кровле пласта. Чаще всего встречается в отложениях приливно-отливной зоны. Слоистость линзовидная (Lenticular bedding) образуется в песчано-глинистых осадках, относится к типу сложных текстур, связанных со знаками ряби. Текстура сформирована прослоя- ми в форме линз, состоящих из песчаного материала, окруженного пелитовыми зернами. Если песчаные линзы очень тонкие и удлиненные, то они создают впечатление плоской параллельной слоистости (рис 4 9.) (фототабл. 4.14. Fig. в). Рис. 4. У. Типы сложной волнистой слоистости: а) обусловленной рябью течений; в) сформиро- ванной рябью волнений с искривленными греб- нями; с) линзовидной слоистостью (по Рейнеку и Сингху, 1981 г.) А - флазерная слоистость. В - волнистая слои- стость: С - линзовидная слоистость Прогрессия от А до С представляет уменьшение энергии потока и сохранение высокой пропорции ила. Слоистость флазерная (Flaser bedding) - сложная текстура, связанная со знаками ряби, образована диагональной слоистостью малого масштаба и состоящая из мелкозернистого песка или крупных фракций алеврита. Мощность серий от нескольких до 30 мм Серии генетически свя- заны со знаками ряби. В разрезе они имеют линзовидную форму, чаще всего не очень регулярную. Местами между ними наблюдаются тонкие, обычно выклинивающиеся прослойки более мелко- зернистого осадка (глины или ила) Многие имеют в разрезе характерную форму полумесяца. Эти прослойки нередко соединяются друг с другом, иногда переплетаются с диагональными слойками. Образование является результатом многократного чередования фаз активной деятельности мор- ского течения и фаз его затухания В период активности морского течения образуются знаки ряби, состоящие из материала, приносимого путем волочения. По мере ослабления течения начинают преобладать осаждение мелкие зерен из суспензии. Слагаемый ими осадок сначала заполняет ложбинки между гребнями знаков ряби, а может полностью прикрыть ранее образовавшиеся ранее знаки ряби. В следующем периоде активности течения глина только частично эродируется и на дне [24]. Текстура, представленная чередованием вогнуто-выпуклых полого-волнисто-слоистых серий с линзовидными прослоями, обычно более грубозернистыми, не имеющими внутренней слоистости, носит название линзовидно-волнистой слоистости Слоистость мульдообразная (Trough cross-bedding) - корытообразная косая слои- стость. Косая слоистость. Нижние граничные поверхности, которой являются изогнутыми поверх- ностями размыва Ее формирование связано с врезанием мелких русел и последующим их запол- нением (фототабл. 4.15) Т£ШС MD 212
Осадочные текстуры Слоистость пластовая таблитчатая (Planar tabular Cross-bedding) - слоистость, при которой серии косых слойков ограничены плоскими по существу, параллельными поверхностями, разбивающими эти серии на пластинчатые тела. Встречается реже, чем мульдообразная и присуща песчаным и песчано-гравийным отложениям. Чаще всего представлена сериями большого мас- штаба (от нескольких дм до нескольких метров). Длина и ширина таких серий в несколько раз больше, чем их мощность Крупная пластовая диагональная слоистость известна по речным, дель- товым, морским (гл. образом литоральным) и эоловым отложениям. В речной обстановке, тексту- ры этого типа чаще всего образуются крупными прямыми знаками ряби с длинным и плоским склоном против течения (часто встречаются в современных реках). Типичные пластовые серии малого масштаба практически не встречаются или встречаются очень редко. Отдельные серии имеют форму сильно сплюснутых линз, а их граничные поверхности носят чаще эрозионный ха- рактер. Их образование связано с миграцией малых прямолинейных знаков ряби [29] Слоистость волнистая сложная (Compound wave bedding) - текстура, многократно отмеченная в ископаемых отложениях зоны волнений прибрежной части моря и в приливно- отливной зоне ваттов, представляет собой чередование более грубого осадка (песка, алеврита), с мелкой волнистой мульдообразной слоистостью, с осадком более тонким (алеврит, глина), поло- говолнисто-слоистым. Поверхности раздела прослоев имеют пологоволнистую форму. Однако внутри них отмечается своя текстура’ крупноалевритовые прослои являются мульдообразно- волнистослоистыми, причем каждая вогнутая «мульда», в свою очередь, является серией очень тонких слойков (менее 1 мм) 4.6. Постседиментационные (деформационные) текстуры Деформационные гекстуры образую гея в резульгаге уплотнения осадка при внутрипласто- вых нарушениях первичной слоистости осадочной толщи, обусловленных разной плотностью 2ДО7ГС W 213
Фототаблица 4.15 СИНСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ СЛОЖНЫЕ ФОРМЫ СЛОИСТОСТИ Мулъдообразная, фестончатая слоистость а) косая фестончатая слоистость в юрском песчанике, (фото: Roger Stall University oj Okla- homa); ; б) мулъдообразная слоистость в флювиальных песчаниках; в) мулъдообразная стра- тификация в флювиальных песчаниках пермской формации Есса, Eastern Transvaal, Южная Африка; г) крупная мулъдообразная слоистость, стрелка показывает направление потока; д) мульдообразные, косо-срезанные серии в дельтовых песчаниках Northumberland (60 кч от Эдинбурга, Бервик) С1, Шотландия; е) мелкомасштабная мулъдообразная слоистость (PC Jacobsville Fm)
Осадочные текстуры слабо литифицированных осадков, их скольжением, оползанием, давлением в донных условиях Образуют группу деформационных текстур разнообразных по генезису и сложных по морфоло- гии. Деформационные текстуры условно могут быть объединены в три основные группы, опре- деленные в соответствии либо с характером преобладающих подвижек, вертикальных или гори- зонтальных (деформации внешнего воздействия на осадок), либо в соответствии со способом де- формации осадка (деформации оползневые) или путем растрескиваний и скалывания в достаточно твердом состоянии (деформации поверхности, вызванные изменениями температуры и давле- ния)^; 33]. 4.6.1. Деформации, вызванные изменениями влажности и температуры Трещины усыхания (Mud cracks) представляют собой сеть полигональных трещин на поверхности глинисто-алевритового осадка, возникающих при высыхании и уплотнении первона- чально влажных глинистых или карбонатных поверхностей. Являются признаками субаэральных условий: пересыхающие водоемы, себкхи; лагуны; поймы, приливно-отливные зоны Полигональ- ные многоугольники имеют различные размеры, ширину и глубину трещин. Ширина изменяется в пределах от нескольких миллиметров до 30 сантиметров. Глубина может быть от долей милли- метра до 3-5 сантиметров Полигональные участки могут закручиваться, передвигаться перевора- чиваться и отрываться от пласта. Между многоугольниками образуются выклинивающиеся тре- щины, в которые попадает обломочный материал. Форма трещин зависит от состава, однородно- сти, мощности обезвоженного слоя и от условий высыхания (фототабл 4.16. Fig. а, б, в) Инсоляционная корка усыхания (Sun-parched cracks) - текстура, отличающаяся от трещин усыхания тем, что глинистый слой ее формирующий очень тонкий. Высыхание происхо- дит под воздействием солнца (фототабл. 4.16. Fig. г). Морозобойные трещины возникают в результате промерзания осадков. Поверхность осадков под действием мороза растрескивается, что приводит к появлению V-образных трещин Они развиты в районах с холодным климатом Полигон тундровый (Ice-wedge polygon)- крупный неправильной формы многоуголь- ник, ограниченный по краям пересекающимися ледяными клиньями, выполняющими трещины сжатия в многолетнемерзлотном грунте Границы полигона, следующие вдоль трещин, могут представлять собой гряды или неглубокие борозды, под которыми залегают ледяные клинья Диа- метр таких полигонов может достигать в среднем от 10 до 40 м; в особых случаях - до 150 м По месту описания текстура получила название - Таймырский полигон (фототабл. 4.16. Fig. д ). 4.6.2. Деформации внешнего воздействия на осадок Дайка песчаная (Sand dyke) - деформационная текстура внедрения. Образуется при вне- дрении во вмещающую толщу, снизу или сверху постороннего материала, вдоль трещин. Класти- ческие дайки могут быть сложены породами различного типа - песком, гравием, алевритистым и глинистым материалом, асфальтитом и пропитанными битумом осадками. При благоприятных условиях почти любая неконсолидированная или пластичная порода может внедряться в трещины и, затвердевая, образовывать кластические дайки Пропитанный водой кластический материал легко внедряется в трещину снизу, если только развивается необходимое для этого давление Оно может возникать вследствие нагрузки перекрывающих осадков, напора накопившихся газов или являться гидростатическим. Трещины же появляются в результате усыхания осадка, землетрясе- ний, оползней и т. п. Насыщенный водой кластический материал попадает в такие трещины, где 2/WC %® 215
Осадочные текстуры потом затвердевает Подобные явления имеют место как в открытых трещинах на поверхности, так и в трещинах, секущих осадки, находящиеся под водой. Данную текстуру не следует связывать с какой-либо определенной обстановкой осадконакопления. Они встречаются повсеместно. Текстура взмучивания {Mud flow structure) - вторичная деформационная текстура, об- разующаяся в результате внешнего воздействия на не окончательно уплотненный осадок. В каче- стве внешних деформаций могут служить вихревые движения придонных слоев воды; плавающие около дна животные, перемещаемые потоком предметы, перемешивающие осадок с нарушением его слоистой текстуры. Часто текстуры взмучивания присутствуют совместно с биотурбационной переработкой осадка иллоедными животными Отличаются от других деформационных текстур отсутствием резкой границы между нарушенными и ненарушенными участками породы Наиболее характерны текстуры взмучивания осадка для зоны мелководья. Текстура воздушного вспучивания {Air-heave structure) -деформационная текстура перемятых осадков, обусловленная вспучиванием пузырьков воздуха, поднимающихся сквозь пе- сок у нижней кромки прилива на пляжах Имеет вид небольших (несколько см. в поперечнике) куполообразных вздутий, окаймленных тонкослоистым песком. Признаками подобных текстур являются- 1) небольшая величина, 2) резко выраженное стремление к вертикальности; 3) наличие карманов, заполненных песчаным неслоистым материалом, 4) приуроченность к песчаным отло- жениям, 5) наличие над и под зоной вспучивания плосколежащих, недеформированных слоев, 6) наиболее сильная деформация верхних частей, зависящая от возросшей пластичности верхних, смоченных сверху осадков и от наращивания мелких пузырьков воздуха по мере подъема через осадок; 7) затухание деформаций с глубиной. Текстура воздушных карманов (Air-pocket structure) - текстура, обусловленная скоп- лением воздуха в обводненном песке Формируется при выходе из осадка пузырьков воздуха Воз- дух, скапливающийся ниже смоченного приливом поверхностного слоя, ищет выход из «воздуш- ного кармана», пробираясь вверх, сминает и разрушает сложившиеся слойки. Образующиеся складочки смятия всегда ориентированы вертикально вверх Этим данная текстура отличается от оползневых складочек смятия. Образующаяся полость быстро заполняется бесструктурным пес- ком (по Л Н. Ботвинкиной, 1965) [29]. Текстура втекания (внедрения) {Injection structure) - осадочная деформационная тек- стура, образующаяся путем проникновения лежащего выше, более тяжелого по удельному весу осадка в лежащий ниже менее плотный слой. Более тяжелый осадок, погружаясь в более легкий, вызывает «всплывание» последнего Получившаяся текстура имеет характерный «растрепанный» облик, чаще формируется при превращении водонасыщенных песков и илов в текучие пески и илы, при их дальнейшем внедрении в соседние отложения с образованием осадочных даек Тек- стуры втекания или оползания осадка характерны для мелководных прибрежных зон с подвижной, нестабильной динамикой среды седиментации. Обычно характерна для алеврито-песчаных пород, тонкозернистых песчаников или разнозернистых алевролитов с пропластками глинистого мате- риала. В образцах керна проявляется в пограничных зонах между глинами и песчано- алевритовыми разностями Если осадок достаточно вязкий, то контуры втеканий обычно четкие При материале полужидком - контуры граничащих пород расплывчаты (фототабл. 4.17 Fig д) Текстура запечатывания {Sealing-wax structure) - термин предложен Фэрбриджем (Fairbndge, 1946) для обозначения первичных осадочных текстур течения, образующихся в ре- зультате оползания или обваливания и характеризующихся отсутствием четко выраженных плос- костей скольжения в подошве или конседиментационных поверхностей размыва в кровле. Тексту- ра приурочена к зонам различных завихрений течений [29]. Текстуры микроразмывов - разновидность деформационных текстур. В качестве мак- ротекстур микроразмывы хорошо видны в основании слойков, серий или пачек. Для них харак- терна ненарушенная форма подстилающих слойков Нарушения заметны в качестве разрыва слой- ков. Ч£тс К® - 216
Осадочные текстуры Такие текстуры наиболее часто встречаются в отложениях приливно-отливной зоны, в пой- менных осадках, т.е. в условиях частой смены спокойной седиментации активной гидродинами- кой, при периодическом осушении и уплотнении поверхности осадка Мелкие размывчики в осно- вании более грубозернистого прослоя или слойка частично уничтожают слойки лежащие ниже, но обычно на очень незначительную глубину. Контакт размыва, как правило, резкий. В отличие от размывов более крупного масштаба, выше линии микроразмыва часто нет материала из подсти- лающих, размываемых слойков (обычно более тонкозернистых)[29]. Текстуры столбчатые (Pillar Structures) - представляют собой природные образования, напоминающие небольшие столбики. Происхождение подобных текстур связано с удалением во- ды при уплотнении осадка. Могут быть образованы в дельтовых, аллювиальных (поймы), озерных и мелководно-морских обстановках седиментации. Текстура тарелок (Dish structure)- блюдцеобразные деформационные текстуры осадоч- ных пород, часто развитые во внутренних частях грубых турбидитов и состоящие из небольших менискообразных линз (40-50 см длиной) Линзы имеют в плане овальную форму, ориентированы параллельно слоистости. В их основании отмечается более тонкозернистый материал. Вогнутые кверху основания линз срезают верхушки нижерасположенных линзочек. Формирование такой текстуры, возможно, происходило во время быстрого намывания в антидюнном направлении или явилось результатом внутреннего сдвига песчаных слоев (фототабл. 4.17. Fig. г). Текстура факельная (Flame structure) - термин, предложенный Уолтоном (Walton, 1956) для обозначения осадочной текстуры, образованной волноподобными или пламеневидными перьями ила, неравномерно выжатыми вверх в перекрывающий слой Возможно, текстура образу- ется в результате давления вышележащих слоев с одновременным горизонтальным скольжением или волочением (фототабл. 4.17 Fig. а, б, в). 4.6.3. Деформации оползневые В результате горизонтального перемещения слоев в одном направлении по плоскостям скольжения возникают многочисленные и разнообразные оползневые складки В боковых направ- лениях вдоль плоскостей скольжения двигаются большие массы осадков, формируя текстуры мяг- ких деформаций. Текстуры оползневые (Slump structure) - обобщающий термин для всех текстур кон- седиментационных деформаций, которые возникают в результате нарушения или смещения слоистости только что отложенного осадка под действием силы тяжести. К текстурам оползания относят также различные типы сложного неправильного смятия слоистости. Иногда текстуры оползания возникают в результате избыточных нагрузок при отложении больших масс осадков или оседании осадка. Оползание осадочных масс сопровождается нарушением и перемещением слоев осадков и обычно приводит к хаотическому смешению материала различных слоев. Разби- тые на блоки глинистые прослои, например, оказываются погруженными в песчаную массу В других случаях оползание может произойти в результате смещений типа отслаивания, при кото- рых происходят изгибание и гофрирование слоев, сопровождающиеся небольшими перемеще- ниями или совсем без них Текстура течения (флюидальная) (Flow structure)- термин общего пользования Пер- вичная осадочная структура, происхождение которой связано с подводным оползанием осадка или течением материала (фототабл. 4 18). Текстура смятия слойков - вторичная деформационная текстура, характеризующаяся смятием слагающих ее слойков, выраженном в их спутывании, разрыве, окаймлении друг друга Смятие первичного напластования может быть обусловлено перемещением осадка при оползании, оплывании или соскальзывании еще вязких слоев по неровностям плоскостей напластования TgTfiTC - 217
Фототаблица 4.16. ПОСТСЕДИМЕТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ ДЕФОРМАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ, ВЫЗВАННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯМИ ВЛАЖНОСТИ И ТЕМПЕРАТУРЫ Трещины усыхания, инсоляцнонная корка, мерзлотное растрескивание а) современные трещины усыхания в пойме р. Томь (фото Черновой ОС); б)корочки усыхания на поверхности высохшего илистого покрова (фото: Bruce Molnia US Geologi- cal Survey); в) трещины усыхания на поверхности современной плайи, долина счерти, США; г) инсоляционные корочки на глинистой поверхности выжженного солнцем мел- ководного озерца, США, (фото AGJ); д) растрескивание вечной мерзлоты, Таймыр; е) полигональные трещины соляной корки, Долина Смерти, США(фотоАС1).
Фототаблица 4.11 ПОСТСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ ДЕФОРМАЦИИ ВНЕШНЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОСАДОК Текстуры: факельная, блюдцеобразная, внедрения а, б, в) пламеневидная (факельная) текстур в меловом турбидитовом пласте формации Pigeon Point (фото: Dawn Summer); г) тек- стура «таречок* - блюдцеобразная, (фото Duncan Heron); д) текстура внедрения в алеврито-глинистой породе, сформирован- ная в результате проникновения более тя- желого осадка в менее плотный слой, верх- няя юра, Трассовая пл, скв. SIS (фото: Чер- новой О.С)
Фототаблица 4.18 ПОСТСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ ДЕФОРМАЦИИ ОПОЛЗНЕВЫЕ Оползневые деформационные текстуры (флюидалъные) в верхнеюрских отложе- ниях Трассовой, Лугинецкой и Вахской площадей (фото: Черновой O.G; Барабошки- на ЕЮ.)
Осадочные тет^стуры Деформации конседиментационные (Contemporaneous deformation) - деформации, происходящие в осадках во время или сразу же после их отложения. Включают многие виды де- формаций мягких осадков, небольшие оползни, дробления, брекчирование (фототабл 4.19.) Внутрислойные лежачие складки (Recumbent Fold) - разновидность конволютных нарушений (деформационные текстуры). Эти складки образуются в результате опрокидывания в сторону потоков фронтальных слойков в верхних частях серий слойков диагональной слойчато- сти, причем поверхности слоя, содержащего указанные текстуры, остаются гладкими. Эти тексту- ры образуются под действием трения потока, текущего над осадком, ожиженным сейсмическим сотрясением. Чаще лежачие складки встречаются в речных, реже в морских отложениях В эоло- вых отложениях могут образовываться близкие к ним текстуры при сползании и сдвигании осадка на заветренных склонах дюн. Колобки оползания (Roll Slump) - характерны для зон развития флишевых отложений В поперечных сечениях обычно представляют собой круто поставленные или опрокинутые в одну, но нередко и в обе стороны, складки, похожие на букву «омега». Иногда оползающая масса отры- вается и образует изолированные округлые включения, со слоистостью, в какой-то степени со- гласной с контуром включения. К последним Н. Б. Вассоевич применил термин «колобки ополза- ния», дающий довольно четкое представление об оторванных от слоя участках с деформированной слоистостью внутри. И в складках оползания, и в «колобках» обычно хорошо выражена асиммет- рия, некоторая сдавленность, по которой можно установить направление передвижения оползаю- щих масс. Размер их может быть различным - от миллиметров до метров. При крупных подводных оползаниях образуются оползневые текстуры, измеряемые метрами и десятками метров [34]. Слоистость конволютная (Convolute bedding) - деформационная текстура, обозначаю- щая запутанно-волокнистую слоистость. Описательный термин, предложенный Кюненом (Kuenen, 1953) для обозначения волнистых, очень беспорядочных, запутанных, закрученных или смятых в складки слойков в пределах единого относительно тонкого недеформированного пласта (фото- табл. 4.19 ). Эти слойки выклиниваются вверх и вниз, перекрываясь и подстилаясь ненарушенны- ми прослоями. Такая слоистость характерна для грубо алевритовых или тонко-песчанистых слой- ков и затрагивает только внутренние прослои, а не сам пласт, который остается не деформирован- ным. Она возникает в результате деформации рыхлого осадка до цементации или при конседимен- тационной деформации сильно подвижных или пластичных осадков. Образуется в результате под- водных оползней, обвалов, за счет смещения под воздействием нагрузки завихрения, поверхност- ного волочения или миграции вверх поровой воды в пределах пропластка (рис. 4.10). Наиболее часто конволютная слоистость встречается в турбидитовых отложениях, но также известна в дель- товых и литоральных толщах. Рис. 4.10. Ооразснзание конволютной слоистости (по Р. Градзиньско- му,1980г.) 1 - ненарушенный слой; 2 - косослои стые осадки, дефор мированные при погружении •цтс т 221
Осадочные текстуры Слоистость скрученная (Contorted bedding) - деформационная текстура, разновидность конволютной слоистости Текстура сложного изгибания, скручивания, смятия слоистых осадков в значительных масштабах (фототабл 19 Fig б) 4. 7. Биогенные текстуры Биогенные текстуры (Biogenic structures), широко представленные в осадочных гор- ных породах являются материальным свидетельством активности древних организмов. Подобные текстуры представлены полным спектром следов в древнем субстрате, как в обнажениях, так и в керне скважин. Среди них можно выделить следующие группы: биоэрозионные текстуры, отра- жающие особенности активности организмов, биотурбационные текстуры, которые отражают степень нарушения роющими организмами особенностей физической стратификации осадочного материала (следы, ходы, норки и др. похожие текстуры), биостратификационные текстуры, соз- данные активностью роющих организмов и представляющие особенности стратификации (био- генная и градационная слоистость; строматолиты и др ) Являются предметом изучения ихнологии [5, 27; 28, 99]. Ихнология обеспечивает значительную часть седиментологической информации, которая является наиболее ценной в нескольких областях- палеонтологии, стратиграфии, экологии, палео- географии, седиментологии и др (табл 4 1 ) Максимальную пользу изучение следов жизнедея- тельности организмов может принести в литолого-фациальном анализе Каждая обстановка седиментации характеризуется своим комплексом ихнофоссилий, мор- фологическое строение которых соответствует реакции организма или его приспособляемости к конкретной среде обитания. Биогенные текстуры в определенных случаях можно использовать для установления стратиграфической последовательности в вертикальном разрезе или для определе- ния перевернутого залегания слоев Многие из них сохраняются в виде слепков на нижней по- верхности песчаных пластов и дают указания на величину скорости осадконакопления и условия формирования осадка. Как и другие признаки осадочных пород, их можно картировать и исполь- зовать для выделения фациальных зон и для установления направленного изменения глубины па- леобассейна 222
Фототаблица 4.19 ПОСТСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ТЕКСТУРЫ ТЕКСТУРЫ ОПОЛЗНЕВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ Деформации мягкого осадка - конволютная слоистость а)крупнамасштабная конволютная слоистость в (фото: Marti Miller University of Ore- gon); б)мягкая деформация осадка, произошедшая в результате его передвижения по подводному склону, в) конволютная слоистость, затронувшая только внутренние про- слои, а не сам плаап, который остался не деформированным, (фото: Разина АВ); г)конвалютная слоистость в турбидитовых пластах каньона Brushy, высота обнаже- ния 5 м^ штат Техас, США (фото:МюЬае1 Fenton USGS); д, е) деформированный слой дюнного комплекса, (фото Duncan Heron)
Осадочные текстуры Табл. 4.1. Главные области геологии, в которых ихнологическая информация может быть полезной ПАЛЕОНТОЛОГИЯ А Окаменелые остатки мягких тел животных, В Свидетельства жизнедеятельности организмов, С Разнообразные ассоциации окаменелых остатков, D Развитие и поведение животных, СТРАТИГРАФИЯ А Биостратиграфия, В Корреляция маркерных пластов, содержащих одновозрас1ные остатки, С Структурные отношения пластов, D Структурные деформации осадков, СЕДИМЕНТОЛОГИЯ А Образование осадка роющими организмами, В Изменение осадочных зерен глотальщиками, С Переработка осадка’ (1) разрушение первоначального строения породы и первичных осадочных текстур, (2) создание новых биогенных текстур и нового строения осадка, ОБСТАНОВКА СЕДИМЕНТАЦИИ И ПАЛЕОЭКОЛОГИЯ А Батиметрия, В Температура и соленость воды, С История (1) скорость осадконакопления, (2) количество осадка удаленного или разрушенного, D. Аэрация осадка и воды Е Последовательность накопления слоев, КОНСОЛИДАЦИЯ ОТЛОЖЕНИЙ А. Первоначальная история литификации осадка и уплотнения, В. Последующее изменение осадка При современных исследованиях термином “биогенные” обозначаются все явления, связан- ные с животными, обитающими в осадке, с растительностью и теми видами деформаций, которые вызваны их жизненной активностью Кроме животных, ползающих и плавающих близ дна, много- численные животные илоеды и зарывающиеся в ил (черви, моллюски) проникают в осадок доста- точно глубоко, разрушая при этом первичную слоистую текстуру [ 100] Любая современная обстановка осадконакопления или отдельные ее зоны обычно характе- ризуются определенным фаунистическим комплексом или биоценозом После гибели, захороне- ния и консервации организмов от них остаются 1) твердые части скелетов (раковины, карбонатные '1£ШС К® 224
Осадочные mei\cmypbi или хитиновые части скелета, зубы, чешуя рыб и др.), 2) биотурбационные текстуры, 3) фекаль- ные пеллеты; 4) органическое вещество Из всех биологических сообществ наиболее важны для характеристики обстановки осадко- накопления бентосные организмы. Твердые части их скелетов сохраняются в древних осадках в виде окаменелостей, и поскольку после смерти они не перемещаются, то служат превосходными индикаторами условий осадконакопления. Однако в некоторых случаях даже характерные виды могут не оставлять следов, и тогда биоценоз не соответствует тафоценозу Но даже и тогда обычно сохраняются адекватные следы биопопуляции, которые можно использовать как биофациальную характеристику области осадконакопления Отсутствие следов бентосных организмов может так- же служить индикатором определенных условий седиментации В застойных, анаэробных средах отсутствуют макробентосные организмы, но имеются нектонные и планктонные формы Кроме того, по окаменелостям можно легко и точно определять морские и не морские осадки [29] Как влияют организмы на накапливающиеся осадки? Живя в илисто-песчанистом субстрате, организмы преобразуют осадок, постоянно ei о нере- рабагывая. В свою очередь, среда определяет типы организмов, которые могут в ней находиться Данная среда заключает оптимальные условия для одних организмов, допускает появления других и позволяет существовать третьим с большими или меньшими затруднениями [5] При проведении фациальных исследований для получения корректных результатов палео- географических, фаунистических и экологических реконструкций необходимо различать обста- новку жизни, обстановку смерти, положение тела животного после смерти и условия его погребе- ния. Следует разделять два понятия: биоценоз (комплекс организмов, населяющих какой-либо уча- сток суши или водоема и находящихся в определенных взаимоотношениях между собой и окру- жающей средой) и танатоценоз (взаимоотношения и ассоциации организмов после их смерти) Любой живой организм ограничен определенной обстановкой, за пределы которой он не может уходить далеко. Остатки умерших особей довольно длительное время остаются под влия- нием условий среды седиментации и могут очутиться в такой обстановке, которая была бы не подходящей для живых организмов Поэтому обстановка жизни, смерти, и погребения различны между собой. При литолого-фациальном анализе толщ, содержащих ископаемые организмы и их остатки необходимо рассматривать несколько аспектов. Как осадки изменяются под воздействием организмов? В поисках пищи организмы перерабатывают осадок, действуя двумя путями пропуская зна- чительные массы ила и песка сквозь свою пищеварительную систему и сверля скальные твердые грунты. Как древние, так и современные илисто-песчаные субстраты постоянно подвергаются действию пищеварительных соков роющих организмов и постоянно претерпевают физические и химические изменения Морской ил чрезвычайно богат питательным органическим веществом и поэтому является основной пищей многих морских животных (морских ежей, голотурий, ракообразных, илоедов и т.п.). Все морские отложения прошли, таким образом, через внутренности организмов. [8] Существуют живые организмы, которые проникают в твердые известняки и другие породы, при этом интенсивно их разъедая. К их числу относятся бактерии и некоторые высшие формы во- дорослей, многочисленные черви и гастроподы, морские ежи и губки Где на дне преобладают условия благоприятные для этой группы организмов сохранность раковин и остатков организмов чрезвычайно мала и в ископаемом состоянии породы, изобилую- щие животными, будут немыми. Там, где накопление осадков или рост организмов чрезвычайно быстры, где дно неблагоприятно для мертвоедов и бурильщиков или где «эпидемии» ведут к на- коплению органического вещества в большем количестве, чем это необходимо для поедателей мертвечины, может оказаться возможным хорошее сохранение органических остатков Это сооб- ражение необходимо учитывать при интерпретации условий накопления частей геологического разреза, богатых ископаемыми. ^ТЕТГС Ж) 225
Осадочные rnei\cmypbi Главным агентом по переработке органического вещества на дне морей и океанов является донная фауна моря Скопление остатков органического вещества (ракушечные известняки, уголь и пр) представляет собой результаты деятельности организмов наряду с углекислотой, сероводоро- дом и аммиаком, получающимися в результате деятельности бактерий и других организмов [5] Как влияют осадки и условия осаждения на организмы? Остагки организмов, обнаруженные в осадочных породах помогают восстанови 1ь среду их обитания. Один из самых важных факторов среды - это характер субстрата, на котором живут ор- ганизмы Накапливающийся субстрат постоянно изменяется и в горизонтальном направлении и в вертикальном, меняясь во времени и в пространстве Его характер определяет набор живущих на дне организмов Большое значение количества и качества донных популяций имеют чистота вод, соленость бассейна, температура вод, аномальный характер среды, приводящий к получению карликовых форм и угнетенных особей, пища; глубина и мутность воды, количество получаемого света, опре- деляющего развитие растительной жизни и, косвенно, количество животной жизни Важным фактором, который определяет разнообразие, и видовой состав фауны является температура Каждый вид приспособлен процветать в определенных пределах температуры Все воды моря, и холодные, и теплые, более или менее плотно населены Процветание жизни является характерным и в поверхностных водах, и на дне, более плотно, в полярных областях, чем в тропи- ческих В холодных водах разнообразие жизни меньше, чем в более теплых Для каждого вида есть максимальная величина перемены, которая не может быть превышена без того, чтобы не по- вредить организмам [5, 100] Условия проживания наиболее известных групп организмов отраже- ны в табл 4 2 В связи с распределением животных необходимо различать те условия, которые позволяли, благоприятствовали существованию организмов или не позволяли им размножаться Места, где отсутствуют ископаемые, в ассоциации с другими местами, где они обильны, хорошо известны в геологических разрезах Ихнология охватывает много категорий биогенных текстур В научной литературе этой нау- ке посвящено множество публикаций, в большей степени иностранных авторов, которые чрезвы- чайно обременены обильной терминологией и авторскими индивидуальными классификациями При работе с каменным материалом это значительно затрудняет изучение следов жизнедеятельно- сти древних организмов При этом, существует несколько фундаментальных терминов и концеп- ций, которые наиболее часто применяются многими учеными и широко известны в научных кру- гах Основной единицей изучения при проведении биофациальных исследований является био- генная текстура, косвенно выражающая поведение и образ жизни ископаемого организма, Тексту- ра может быть представлена остатками твердых скелетных частей, следы жизнедеятельности жи- вотных, реликты древних растений 4.7.1. Окаменелости Крупные скелетные остатки организмов встречаются в большинстве случаев в скоплениях, в районах, где значительные площади подвергались интенсивной эрозии Для формирования скоп- лений остатков раковин, скелетов и обломков твердых форм требуется низкая гидродинамическая энергия (фототабл 4 22 ) 4.7.2. Следы жизнедеятельности на поверхности осадка Индивидуальный морфолш ический 1ип следа ископаемою организма носит название ихно- гена. Сходные по внешнему виду ихногены могут принадлежать совершенно различным живот- ным Форма следа будет отражать скорее обстановку седиментации, чем само животное Ископае- мый след может сохраниться в виде позитива или негатива (слепка) первичной формы Следы ис- IgTfftC НТ - 22 6
Осадочные текстуры Табл. 4.2. Организмы и условия их проживания (Сводная таблица по данным Твенхофела, Рейнека, Сингха и др.) ГРУППЫ ОРГАНИЗМОВ | УСЛОВИЯ ОБИТАНИЯ Раковины, оставшиеся в положениях, в которых они жили, [ Указывают на спокойные воды без значительного дейст- । вия волн и течений Двустворчатые рако- вины в различных положе- ниях, но не собранные в кучи, а скопившиеся на приблизительно ровных поверхностях Раковины, собранные в кучи, полосы Дают повод думать о положениях, получившихся в спо- । койных водах, в которых створки падают отдельно друг от дру- га вследствие гниения мягких частей, в этом случае левая и | правая стороны должны лежать одна около другой. Встречаются в полосе прибоя Бентосные криноидеи, бластоидей и цистоидеи (фототабл 4.21 Fig е) ’ Необходима чистая вода, свободная от большого количе- | ства взвешенных осадков Так как некоторые палеозойские и ! более поздние криноидеи и некоторые цистоидеи были найдены как донные формы, но в некоторые геологические периоды от- креплялись от дна и становились планктонными Поэтому не всегда указывают на характер дна, т к плавающие формы могли погибать над дном любого типа и погребаться в осадке любого I типа Морские ежи Живут на илистом, песчанистом и твердом дне Для неко! 1 грунтом являются песчаники Кишечнополостные Почти исключительно морские виды. Немногие медузо- видные, и растениевидные формы живут в пресной воде, но они । не имеют скелета и не образуют окаменелостей Полагают, что ! прежние пресноводные водные формы, если они существовали, , были похожи на современные Кроме выделяющих скелет гид- । роидных и граптолитов, другие формы гидрозоев сохраняются в । небольшом количестве и поэтому мало помогают при изучении осадков. Большая часть бентосных гидроидов, особенно выде- ляющих известь, живет в мелких водах, но некоторые из них । достигают значительных глубин Наиболее глубоководные I формы принадлежат главным образом к плюмуляриям, извест- । но, что они достигают глубины 683 м, Они не процветают на илистом дне или в водах с большим количеством взвешенного вещества Граптолиты Палеозойские граптолиты, вероятно, вели двоякий образ ' жизни. Дендроидные формы, возможно, росли на прикреплен- ; ных и плавающих объектах, в то время как настоящие грапто- литы имели орган для плавания целых колоний или же прикре- плялись к неподвижным или плавающим предметам. Поэтому одни формы принадлежат бентосу, другие являются планктон- ными или эпипланктонными Там, где граптолиты встречаются । в большом количестве, порода, в которой они присутствуют, I состоит, по большей части, из темных до черных сланцеватых ' глин. Такая ассоциация объясняет, что этот тип породы пред- [ ставляет собой осадок в восстановительной среде с более или итоге я® 227
Осадочные текстуры менее антисептическими или ядовитыми свойствами воды и развивался на дне, которое было населено немногими организ- мами В частности, мало было мертвоедов, так что граптолиты, падая на такое дно, имели много шансов избежать разрушения 1 На дне под водами, содержащими кислород, и в самих водах , ножные колонии граптолитов жили, возможно, в изобилии, но имели мало шансов сохраниться после смерти Вследствие изо- билия хищных животных Губки Принадлежат к сидячим формам бентоса, и наибольшего развития достигают в теплых водах, в которых они находятся до | больших глубин В наименьшем изобилии встречаются на или- стом дне Возможно, что также они были распространение и в прошлом, так как наиболее богатые губками горизонты встре- чаются в известняках Некоторые древние губки определенно жили на илистом дне Современные губки встречаются и в морских и в пресных водах Пресноводных видов мало, и они не i приспособлены для фоссилизации , Обилие губок указывает на существование теплых морск! 1 имеет мало значения для интерпретации осадков вследствие ее ( странения, редкого нахождения, трудности определения и отсук отдельных видов Брахиоподы В настоящее время исключительно морские животные В (фототабл 4 20 Fig д) современных океанах известно около 160 видов брахиопод, из | них 5 встречаются только у береговой линии Все глубоковод- । ные виды имеют ломкую и тонкую оболочку небольшой вели- чины или меньше, чем мелководные виды того же рода Многие виды обитают в мелких водах (менее 180 м глубиной) Реже 1 встречаются формы глубоководные Многие предпочитают во- ду, соленость которой ниже нормальной, они любят бухты и эстуарии, в которых наблюдается смешение пресной и соленной ! воды. Виды с толстостенными раковинами живут в очень мел- I ких водах, не более 30 м । Виды, обитающие на глубинах имеют тонкие ломкие ра- ковины, более или менее прозрачные и обыкновенно неболь- шие, беднее видами и особями Формы мелководные имеют бо- лее широкие, больших размеров и более толстые раковины и значительно богаче видами и особями Для мелководных бра- хиопод характерно нахождение залеченных раковин Они могли । быть разбиты хищными животными или волнами бассейна Фораминиферы Живут и в пресных, и в морских водах, но в пресных во- (фототабл. 4 20. Fig а, б, дах они не образуют значительных распознаваемых осадков Раковины большей частью известковистые, но некоторые со- стоят из кремнистых материалов, главным, образом из сцемен- тированных зерен песка Современные морские формы могут быть разделены на две группы одни принадлежат к планктону и имеют широкое распространение, другие бентосные, живу- , щие на дне моря Большее количество видов относится к по- I следней группе j Раковины планктонных фораминифер маленькие, имеют высокую сопротивляемость раздавливанию и состоят из карбоната кальция Раковины некоторых бентосных форм, таких как вымершие нуммулиты, относительно крупные Планктонные формы образуют отложения до глубин приблизительно 4 200—4 500 м и частью встречаются в ..........1 ..''бЖЙГйУ...'. TgrttXC - 228
Осадочные текстуры нах Они составляют значительную и часто большую часть гло- бигеринового ила и обильны в глубоководных илах до глубин, указанных выше 1 Накопления осадков, в которых пелагические форамини- феры составляют значительную часть, обыкновенно образуют- ся на значительных расстояниях от суши, но когда океаниче- ские течения имеют подходящее направление или условия та- ковы, что количество терригенных осадков ограничено, то ра- । ковины пелагических могут накапливаться в таких количест- ' вах, что образуют отложение на мелководье или даже на пляже । Живущие на дне формы строго ограничены глубиной и । температурой, причем температура имеет, возможно, большее значение Бентосные фораминиферы находятся в мелких тропических । выше 23.9° С ) Многие формы из вод с большой щелочностью и нении с количеством протоплазмы животного, известковистые р< дах, которые встречаются в заболоченных бухтах и на больших i 1 фер часто развиваются хитиновые скорлупы, вместо обычных из1 сохранившиеся фораминиферы не находятся в большом количе постоянно волнующихся водах, вследствие ломкости раковин Пе вов, с другой стороны может содержать значительное количеси фер Фораминиферы приспособляются к нескольким факторам с сутствие заставляет предполагать существование морских отлож мы указывают на пелагическую обстановку и глубоководные отл сивные формы указывают на бентосный характер места их обит г водах. Малые бентосные формы дают мало указаний относител могли жить на глубинах до 900 м Кремнистые флагеллать' Бывают морскими и пелагическими, имеют широкое распро , во всех морских отложениях со времени их первого появления Н( , нистые флагеллаты образовали значительную часть какой-либо с ницы. Радиолярии ] Животные исключительно морские и планктонные, по- (фототабл 4.20. Fig. в, г этому они пользуются широким распространением Их ракови- , ны образуют значительные отложения лишь в тех местах, где ’ принос другого материала так мал, что их не маскируют рако- вины других организмов Присутствуют в малых количествах в ' отложениях большинства, если не всех, морских осадков Их [ нахождение ограничивается местами, находящимися вдали от I берегов, на глубинах настолько больших, что известковистый I планктон растворяется, не доходя до дна, но не таких больших, | чтобы растворялись радиолярии. Этим именно места их распро- ; странения определяются глубинами приблизительно между 3 I 600—6 000—7 500 м Скелеты радиолярий могут образовывать I большую часть осадков в мелких водах, как, например, в со- . держащих радиолярии осадках Барбадоса и Тринидада. Но ус- • ловия, приводящие к тому, что радиолярии образуют значи- тельную часть мелководного отложения, являются исключи- тельными и отложение носит местный характер. Нахождение скелетов радиолярий в значительном количестве и на большом пространстве, поэтому считается указывающим на глубины , приблизительно от 3 000 до 7 500 м. В настоящее время радио- лярии наиболее обильны в тропических водах, и заметные ко- личества их в осадках заставляют предполагать теплые климаты ; во время их аккумуляции Т^ШС -229
Осадочные текстуры Трилобиты Исключительно морские организмы, приспособленные (фототабл 4 21 Fig а, б ко всяким условиям жизни в море, ни один из них не найден в пресноводных осадках. Пелагические планктонные Пелагические нектонные Отличаются тонким панцирем и широким пигидием, возможно, что они проводили часть сво- ей жизни на дне Бентосные Ползающие и плохо плавающие с относитель- но тяжелым панцирем и небольшим пигидием, ползающие и хорошо плавающие формы с тяжелым панцирем и широким пигидием, эти формы были сверлящими, что видно по широ- । кой лопатоподобной голове и пигидию, приспособленному для сверления, и отсутствию или слабому развитию сложных глаз. Пелагические формы могли попасть в любой род осадков, ползающие и плавающие формы были в этом отношении более ограничены, но их распределение было также несколько неза- висимо от осадков Сверлящие формы находятся преимущест- венно в тонкозернистых отложениях . Периодическая смена экзоскелета трилобитов имее1 I значение для распространения их остатков Сброшенные пан- цири были легкими и имели большую поверхность в сравне- нии с весом, отчего они могли легко переноситься на большие расстояния водой с малой мощностью Они были в высшей степени ломкими и поэтому легко разламывались, что позволя- ло их обломкам еще более широко распространяться и попа- дать в осадки, которые могли не иметь никакого отношения к той обстановке, в которой жили трилобиты Поэтому облом- I ки трилобитов мало свидетельствуют об условия той обстанов- ' ки, где они жили и не заслуживают большого внимания Глубины, на которых жили трилобиты, могут быть опре- делены только на основании физического характера ассо- циирующихся с ними осадков Осадки эти указывают на мел- I кие воды । Планктонные чл стоногие (филлоподы, пеподы и остракоды) Принадлежат к планктону Их распространение во все времена было независимо от характера дна, и поэтому они не могут оказать помощи в оценке условий обстановки, в которой । образовались осадки | Кораллы находятся под большим влиянием природы дна и 1 чистоты воды Дно с покрывающей его чистой водой и с пред- метами, к которым могут прикрепляться кораллы, — самое ' благоприятное для роста кораллов На илистом и песчанистом дне кораллов мало, в водах с большим количеством взвешенного материала рост кораллов ограничен и колонии разделяются на торчащие вверх ветви, на которых мало поверхностей, где могут отлагаться осадки ' Кораллы более глубоких вод меньше и нежнее по своему строению, чем мелководные; мощность коралловой колонии I приблизительно пропорциональна глубине, одни и то же виды | более нежны и ломки в спокойной воде и грубы и крепки в вол- нующихся водах Большинство форм живет до глубины 45 м Большинство мшанок - морские них живут в пресной воде, у них нет с шансы выжить и сохраниться после с Кораллы Antozoa Мшанки животные Немногие из :елета, и соответственно 4ерти - малы Большая (цтс 230
Осадочные текстуры часть морских мшанок имеет раковины Большинство ив них живет в мелких водах Некоторые виды достигают больших глубин. В наибольшем количестве встречаются в тропических и умеренно теплых водах Илистое дно очень бедно мшанками, но ракушечный мергель, где раковины служат основание для прикрепляющих- ся видов, очень богат ими Прямые мшанки обыкновенно при- крепляются к актинидиям или к морским водорослям. Их на- личие в отложениях указывает на существование больших подводных лугов. Останки мшанок указывают на мелкие моря с умеренными не тропическими условиями. Пелециподы и гастропод Взрослые особи - исключительно бентосные организмы Большинство из них подвижно, некоторые сидячие Большая часть живет в море, много видов живет в пресной воде, есть ро- ды, которые имеют представителей, живущих и в пресных, и в соленых водах Большая часть морских форм живет в мелкой воде. Многие гастроподы - наземные. Некоторые пелециподы живут, зарываясь в ил или песок У некоторых форм место оби- тания ограниченное (в береговой зоне, обнажающейся в низкие отливы’, в соленых болотах, где соленые воды покрывают по- верхность болота в течение очень короткого времени, каждые 1 12 часов и тп). Некоторые пелециподы (устрицы), должны । жить на твердом дне или дне с твердыми объектами, к которым | они могли бы прикрепляться И никогда не находятся на мягком илистом дне. Батиметрические пределы для гастропод очень широки. Раковины из мелкой воды, исключая тех пелеципод, которые живут в илу, толстые и тяжелые, а у глубоководных форм тонкие, легкие и часто прозрачные. Некоторые виды должны быть приспособлены к тому, чтобы переносить различ- ные условия. Белемниты (фототабл 4.21. Fig. в, г) Относятся к нектону, не имеют никакой связи с глубиной и мало имеют отношения к обстановке дна Обитали на глуби- I нах, простирающиеся от мелких вод у береговой линии или I вблизи нее до умеренных, возможно, до 180-360 м копаемых всегда присутствуют in situ и не могут быть переотложены, как раковины и др остатки [29]. Ихнофоссилии на поверхности осадка образуются в результате жизнедеятельности животно- го, от которого остаются следы тела или отдельных органов. Следы разнообразные и указывают на отдых (животное, отдыхающее на поверхности рыхлого осадка); следы ползания животного, ос- тавляющего отпечатки органов движения, или следы ползания животного, движущегося по мяг- кому осадку в поисках пищи (фототабл. 4.23.). Ихнофоссилии на поверхности осадка могут образовывать и летающие животные, опускаю- щиеся на мягкий грунт для отдыха или в поисках пищи Как правило, это отпечатки лап или клюва птиц Плавающие животные (такие, как рыбы) оставляют следы, когда они ложатся на грунт от- дыхать или же, плавая, касаются поверхности осадка К ихнофоссилиям на поверхности осадка принадлежат следы, оставленные на илистой по- верхности, покрытой тонким слоем песка, через который животное прокладывало себе путь (по Зейлахеру, это ихнофоссилии внутри осадка). Эти ихнофоссилии сразу же после возникновения заполняются вышележащим песком. IgWCWD 231
Фототаблица 4.20 БИОГЕННЫЕ ТЕКСТУРЫ МИКРОФАУНА Фораминиферы, радиолярии д б) коллекция фораминифер и радиолярий (в, г), составляющих пляжевой песок о. Барбадос; д)вариации различных форм скелетов радиолярий (фото: Brian Damtons)
Фототаблица 4 21 БИОГЕННЫЕ ТЕКСТУРЫ МАКРОФАУНА Трилобиты
Фототаблица 4.22. СКЕЛЕТЫ И ОСТАТКИ КОСТЕЙ КРУПНЫХ ЖИВОТНЫХ Остатки скелетных форм крупных доисторических животных: а) кости скелетов динозавров (Национальный парк динозавров, США); б) полный скелет плавающего динозавра (Pachypleurosaur); в) Археоптерикс ( музей Лондона); г)полный скелет пресмыкающегося - ихтиозавра (Ichthyosaurs)- фото: AGI
Фототаблица 4.23 СЛЕДЫ НА ПОВЕРХНОСТИ ОСАДКА а) Следы карнозавра (Camosaur tracks). Следы в виде четких отпечатков трехпа- лой лапы, принадлежавшие плотоядному карнозавру. Меловая эпоха, приблизитель- но 100 миллионов лет тому назад. Государственный парк долины динозавров, США. 6) следы насекомого в гипсовых дюнах Национального парка Америки. Фото: AGI; в) ископаемая текстура, представляющая собой знак, оставленный в мягком мате- риале лапой птицы; г) след передвижения медведя.
Осадочные текстуры В ископаемом состоянии они наблюдаются в виде четкого рельефа на подошве песчаного слоя Такие ихнофоссилии, как правило, образуются на месте отдыха животных, которые в это время слегка закапываются в грунт Подобные следы следует отличать от следов ползания внутри осадка Генетически текстуры зарывания представляют собой отверстия, образованные животными в результате их биотурбационной активности Они часто сохраняются, так как сцементированы слизистыми выделениями животных Биотурбация осадков происходит в результате движения жи- вотного сквозь осадок. Как только ход прорыт, движение животного ограничивается в основном этим ходом. Только иногда в поисках пищи или для выброса фекальных остатков животное высо- вывается из своей норы Ходы могут иметь разнообразную форму, простую, U-образную с отвер- стиями на одном или обоих концах, разветвленную, извилистую и др [5, 32, 99, 100] Направление смещения не зависит непосредственно от направления движения роющего ор- ганизма. Отличить текстуры питания от текстур обитания можно только в отдельных случаях Как правило, животные, питающиеся суспензией, имеют простые и прямые или U-образные ходы, а илоеды, питающиеся осадком, - запутанные ходы (фототабл 4 23-а;4.25.) Сложные ходы проры- вают, чтобы максимально обследовать грунт в поисках пищи [5]. Некоторые из роющих организмов усовершенствуют свои ходы, постоянно их укрепляя Можно назвать две причины, по которым животное старается сделать свой ход более крепким 1) инстинкт животного иметь конструктивно устойчивую норку (такие ходы характерны главным образом для ходов питания, где стенки укреплены фекалиями, при этом форма ходов разнообразная, 2) стремление содержать ход в чистоте - реакция организма на внешние факторы (при попадании в ход осадочного материала, животное его утрамбовыва- ет на дне или на стенке хода) Стенки ходов первого типа довольно выдержанные, второго типа - многослойные, с неоди- наковой толщиной хода. Ходы второго типа обычно встречаются на участках, периодически под- вергающихся переработке, при которой осадок постоянно попадает в ходы Однако не все живот- ные укрепляют осадком свои ходы Некоторые из них оставляют ходы и прорывают новые вместо того, чтобы их чистить [12]. Если осадконакопление интенсивное, животные вынуждены двигаться вверх из горизонта обитания в новое место, ближе к поверхности осадка. В результате остаются следы «бегства» Следы «бегства» отличаются от обычных ходов тем, что они более или менее прямые, неразветв- ленные и почти вертикальные, не укреплены слизистыми выделениями и стенки их немногослой- ны. Вдоль следов «бегства» слои осадков неравномерно выгнуты вниз, хотя животное двигалось вверх Следы «бегства» Hydrobia имеют вид вертикальных спиральных следов. Следы «бегства» образуют и такие двустворчатые моллюски, как Муа arenaria, они отражают реакцию животного на накопление осадков [12; 29] Определенные биотурбационные текстуры образуют также организмы, после которых не ос- тается никаких скелетных остатков. В некоторых случаях ихнофоссилии полихет идентичны даже потенциально руководящим видам Если такие ихнофоссилии сохраняются в ископаемом состоя- нии, то они могут стать руководящими ископаемыми биофаций Следы, оставленные донными морскими беспозвоночными животными имеют определен- ную конфигурацию и характерный орнамент, что позволяет разграничивать их типы по образу жизни Но следует помнить, что одинаковые отпечатки могут оставлять организмы разных таксо- нов, так же, как и один и тот же организм может оставлять в зависимости от изменения движения и различных функций - разные следы Поэтому идентификация следов ископаемых беспозвоноч- ных не всегда реальна. Следы континентальных организмов известны в гораздо меньших случаях, из-за худшей фоссилизации умерших особей [29] Стратономический подход к изучению ихнофоссилии позволил классифицировать их по за- нимаемому ими положению в осадке Наиболее широко известны две стратономические класси- фикации - Зайлачера и Мартинссона Такой же подход можно применить к изучению ихнофосси- лии в древних осадках В табл 4 3 приведена схема классификации Мартинссона и Зайлачера [32] тдтс ж 236
Осадочные текстуры Табл.4.3. Номенклатура типов следов ископаемых организмов Номенклатура по жизнедеятельности по Зайлачеру Топологическая номенклатура по Мартинссону Репихния следы ползания Эндихния иэксихния Домихния ходы (норки) обитания Фодихния ходы питания Пашихния следы питания Эпихния игипихния Кубихния. следы отдыха Организмы живущие внутри осадка делятся на две группы - обитающие на граничной по- верхности между двумя литологически различающимися слоями (песчаник - глина), - обитающие внутри осадка, имеющего определенный литологический состав. Мартинссон предложил топономическую классификацию, включающую четыре категории следов и учитывающую позицию ископаемой формы в пределах слоя в сочетании с родом мате- риала, заполняющего оставленный след [32] С ее позиций, возможно, описать форму, генезис, временное отношение к пласту, следов жизнедеятельности, экологическое значение которых не ясно: эпихнии (Epichnia) - следы на верхней поверхности слоя, эндихнии (Endichnia) - следы внутри слоя, заполненные материалом, происходящим из того же слоя; эипихнии (Hypichnia) - следы на нижней поверхности слоя; эксихнии (Exichnia) - следы вне слоя, материал которого является их заполнением. С точки зрения экологии, учитывая характер жизнедеятельности животного можно выделить следующие группы следов: домихнии (Domichnia) - жилые ямки, являющиеся постоянным убежищем животного, собирающего корм с поверхности осадка или из суспензии в воде (имеют чаще всего форму прямых трубчатых полостей - U-образной формы), фодинихнии (Fodinichnia) - ямки кормушек, представляющие собой следы поиска корма, которые одновре- менно служили организму и убежищем (создают целую серию сложных неперекрещивающихся друг с другом туннелей); пасцихнии (Pascichnia) - следы питания, образованные иллоедными животными, которые определенным способом перерабатывают осадок (следы имеют вид ложби- нок или туннелей, образующих меандровые, спиральные, и др геометрические узоры, густо по- крывают пространство и не перекрещиваются друг с другом), кубихнии (Cubichnia) - следы отдыха, оставленные организмами, которые только периодически отдыхали на дне (это как прави- ло ямки, ложбинки, контуры которых соответствуют форме животного), репихнии (Repichnia) - следы ползания в виде ложбинок, канавок, образованные перемещающимся животным (следы идут в разные стороны без определенного плана) Зайлачер подразделил следы на шесть комплексов, связанных с определенными зонами глу- бины морей* Scoyenia (преимущественно континентальные), Glossifungites (более глубоко- водные части литоральной зоны), Skolithos (мелководная литораль); Cruziana (следы между лини- ей отлива и базисом действия волнения); Zoophycos (следы, расположенные от базиса действия вол- нения до зоны осадков суспензионных потоков), Nereites (следы на больших глубинах, в зоне отло- жения суспензионных потоков). Во многих случаях следы жизнедеятельности частично совмещаются друг с другом и зави- сят не столько непосредственно от глубины, сколько от энергии среды седиментации [32, 100] Зная характерные признаки ихнофаций можно перейти к трактовке условий седиментации (табл 4.4.). датгс #0 237
Фотопияблица 4.23-а ДРЕВНИЕ ХОДЫ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ЧЕРВЕЙ а) Ископаемые следы ползания червей в отложениях юрской формации Carmel, штат Юта, США; б) ходы и следы движения червей в песчанике, Эдинбург, Шотландия; в) следы питания и движения червей в фоссилизированнам осадке, штат Юта, США; г) норки и следы кормления на- ряду с дифференциальной эрозией приливно-отливного субстрата, побережье Северного моря, Эдинбург, Шотландия; д) ходы передвижения трилобитов, штат Юта, США Фото. Michael Collier
ЛИТОЛОГО-ФАЦИАЛЬНЫЙ И ФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ТОЛЩ Табл. 4.4. Ассоциации следов жизнедеятельности и их принадлежность к обстановке осадконакопления (по Frey и Pemberton, 1984)985,1987, u Frey и др. 1990) Обстановка седиментации Характеристика следа жизнедеятельности Ихнофация Scoyenia (периодически осушаемые поверхности поймы, берегов озер) Представляет собой промежуточное звено ме- жду прибрежно-морскими и не морскими (реч- ными, озерными) организмами, но большинст- вом исследователей относится к континен- тальным организмам. Участки мелководной зоны озер с низкоэнергетическими уровнями седиментации, выполненные песчано- глинистыми отложениями или пойменных заи- ливающихся стариц. Сопутствующие осадоч- ные текстуры могут включать трещины высы- хания, остатки корневых систем и др. Маленькие горизонтальные, выровненные, хо- ды и норки; изогнутые, извилистые по морфо- логии; извилистые следы ползания; верти- кальные, цилиндрические нерегулярные ходы; следы, главным образом, питания. Разнообра- зие ходов не наблюдается, но ходы некоторых видов могут встречаться в больших количест- вах. Стойкий субстраты, торфяники, лигниты, угольные прослои. Могут развиваться на по- верхности обломков древесины, бревнах, осо- бенно развиты в болотистых местах, где идет накопление торфа. Наиболее часто встречают- ся в дельтах, эстуариях. Ихнофация Teredolites (насыщенные кислородам субстраты) Располагаются кучно, в соот- ветствии с орнаментом по- верхности (кольцевые струк- туры по дереву). Короткие, полуцилиндрические ходы преобладают в морских или прибрежных отложениях. Но чаще свидетельствуют о пре- сноводных условиях. Ихнофация Trypanites (твердые грунты) ... Rocfcy Coast Trypanitcs Мелководные поверхности (скалистые побережья, пля- жи, твердые грунты), рифы или отдельные пласты, сложенные из битой раку ши, остатков костей и т.п. Соз- дают биоэрозионные тексту- ры; часто встречаются в ас- социации с ихнофацией Glossifungites или Cruziana. Цилиндрический по форме следы или 11- образные, оставленные животными с непосто- янным местом жительства. Оставлены свер- лильщиками, вгрызающимися в твердые по- верхности дна, берега и т.п. Ихнофация Glossifungites Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела
ЛИТОЛОГО-ФАЦИАЛЬНЫЙ И ФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ТОЛЩ Следы, характерные для более глубокой части литоральной зоны (домихнии), для морской и прибрежной обстановок седиментации. Обобщенное название для преимущественно вертикальных норок илоедных животных. По- верхности обильными норками глоссифунги- тов обычно формируются в регрессивную фа- зу. Особенно много их в приливно-отливных зонах и мелководных зонах бассейнов. Sem-comoitdawj fl.li-.trVn Gloasifungites Следы категории домихния (Domichnia) - представляют собой жилые ямки, являю- щиеся постоянным убежищем животных, собирающих корм с поверхности осадка или из суспензии в воде. Имеют вид вертикальных цилиндриче- ских, U-образных или капле- видных трубчатых полостей в Зона супралиторали к верхнему пляжу, с низ- кой энергией. Связаны с хорошо сортирован- ными, слоистыми песчаниками, но встречается и в песках плохой сортировки. Обычны для зон пляжей, прибрежного комплекса дюн, в при- ливно-отливных дельтах и промоинах на стыке морской и переходной зон. Ихнофация Psilonicbnus (покровные субстраты) породе; реже представлены разветвлениями в системе ходов. Много приливно-отливных разновидности (например, крабы) оставляет норы питания. Разнообразие - типично низко, все же учитывая виды структур может быть избыточен. sandy Раскукму Psifonlchnus Преобладающе вертикальные маленькие ходы, некоторые с выпуклыми основными ячей- ками, J -, Y —образной фор- мы. , или останавливающими- ся норами U-форменный; яв- ляются мусорщиками. Ихнофация Skolithos (MoHocraierion, Tigillites, Sabellarifex) (покровные субстраты ) Зона литорали и супралиторали. Гидродина- мический уровень от умеренного до высокого. Ассоциируется с илистыми, чистыми, хорошо- сортированными осадками, подчиненными резкой эрозии или смещению. (Увеличение гидродинамической активности среды седи- ментации увеличивает физическую переработ- ку осадка и разрушает созданные биогенные - осадочные текстуры, сохраненные в осадке). Ихнофация наиболее часто встречается в пля- жевых зонах (foreshore и shoreface), но также могут быть обнаружены в барах, в эстуариях, приливно-отливных дельтах, и глубоководных конусах выноса.___________________________ 5ar<jy yore „ Skolithos Вертикальные, цилиндрические, или U-образные норы; в неко- торые U-образные норы, раз- виваются, главным образом, в ответ на агградацию или дегра- дацию дна. Формы Ophiomorpha, состоят преиму- щественно из вертикальных или круто наклонные ходов и образуют сложные системы. Разнообразие низко, хотя данные виды нор могут быть избыточны. Ихнофация Cruziana (стабильные покровные субстраты) Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела
ЛИТОЛОГО-ФАЦИАЛЬНЫЙ И ФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ТОЛЩ Категория комплексов, обитающих между ли- нией отлива и базисом действия волнения (гл. образом цубихния). В зонах, где действие мо- ря менее разрушительно. Встречены в лагунах, устьевых заливах, приливно-отливных отмелях. Следы ползания в поверхно- стном слое осадка. Образу- ют горизонтальные или на- клонные норы 11-образной формы. Для ихнофации ха- рактерен двухлопастной след ползания. Следы животных, питающихся в глине и оби- тающих в спокойных глубоких зонах батиали, расположенных от базиса действия волнения до зоны осадков суспензионных потоков (пре- имущественно фодихния) или в условиях огра- ниченных лагун, где основной состав слагаю- щих отложений — илы, глинистые алевриты, богатые органическим веществом и бедные кислородом (застойные условия). Ихнофация Zoophycos (застойныеусловия) Zoophycos Следы ископаемых, имеющих в плане характерную спираль- ную форму. Обычно встреча- ются на границе раздела гли- нистых отложений и песчаных. Фактически все животные — илоеды. Их разнообразие очень низко, хотя данные структуры иногда избыточны в древних отложениях. Категория следов животных, обитающих на больших глубинах в зоне отложения суспензи- онных потоков (преимущественно пасцихния) и оставляющих следы , гл. образом питания. Ихнофация Nereites (турбидитовые потоки) В этой обстановке животные обитают большей частью на поверхности осадка в глубоких и спокойных водах. Следы животных имеют вид ложбинок или туннелей, образующих меанд- ровидные, спиральные и др. сравнительно простые формы узоров. Они густо перекры- вают пространство, не перекрещиваясь друг с другом. Туннельные формы, как правило, от- сутствуют. На поверхности преобладают сле- ды ползания. К характерным извилистым сле- дам относят Nereites Helminthoida и Cosmor- haphe, а также полигональные сетчатые следы Paleodictyon. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела
Осадочные текстуры На мелководье в интенсивно перемешивающихся водах преобладают организмы, питающиеся из суспензии В более спокойных, глубоких зонах организмы добывают себе питание непосредственно из осадка (рис 4 11) Ризокораллидные | Электоруридные роющие организмы кроющие организмы Реагирующие \Реагирукпцие\Минимальная\Простая \Высоко- на седиментацию \на рост ^переработка переработкаорганизованная Литоральные Поверхности Хорошо Засоренные Пелагические илы пески, е перерывом в сортированные пески между турбидитами алеаритыиипы осаоконако' пески, и алевриты плении алевриты и илы Рис. 4. 11. Глубинная зональность ископаемых следов роющих ж ивотных (по Петтиджону, 1980) В хорошо аэрированных областях осадконакопления фауна отражае! одновременно процессы седиментации, эрозии и переотложения осадков. Чем сильнее процессы седиментации, тем меньше плотность бентосной популяции Как правило, быстрые осадконакопление и эрозия уменьшают плотность популяции, а в связи с этим и степень биотурбации 4.7.3. Фекальные пеллеты Значительную часть осадка составляет экскреторное вещество организмов Термин «копролит» относится к экскреторным выделениям позвоночных Размеры копролитов достигают нескольких сантиметров в длину Детальное изучение копролитов, в которых сохранились остатки непереваренной пищи, могут дать некоторое представление о характере питания животного. Детальными исследованиями современных осадков, особенно в тонких шлифах, установлено, что копролиты встречаются повсюду и в большом количестве в глубоководных осадках, осадках мелководных морей, на заливаемых побережьях, в зонах литорали и т п Фекальные пеллеты в основном выделяются бентосными организмами, они почти не встречаются в сапропелевых осадках, где бентосные организмы отсутствуют (фототабл 4 24 ) чдтс !НФ 242
Фототаблица 4 24 Фекальные пеллеты Современные фекальные пеллеты в шлифах (фоти:1Лтсап Heron J
Фототаблица 4 25 БИОГЕННЫЕ ТЕКСТУРЫ ХОДЫ И НОРКИ ИЛОЕДНЫХ животных
Осадочные текстуры Мно1ие живо1ные образуют фекальные пеллезы во время движения, имеющие вид нитевид- ные образований Экскременты червей имеют вид комочков на поверхности осадка Часто невоз- можно определить какому организму принадлежат фекальные комочки [29, 99] Транспортируемые фекальные частицы могут откладываться во впадинках ряби и накапли- вать выдержанные слои. В морских обстановках первично биогенный фекальный слой возникает в том случае, если за длительный промежуток времени в море привносится небольшое количество осадков и поэто- му появляется возможность плотного заселения популяциями червей, соответственно в разрезах остаются несколько первичных биогенных горизонтов фекальных выделений Фекальные частицы встречаются и в пресноводных условиях. Их в основном выделяют гас- троподы, некоторые виды червей. Основное различие между «первичными биогенными горизон- тами» фекалий и «вторичными фекальными горизонтами», возникшими в результате скопления переотложенных фекальных выделений, состоит в том, что первичные покрывают слой осадка, сильно биотурбированный и густо заселенный организмами, а вторичные могут залегать на абсо- лютно не биотурбированных отложениях [32] 4.7.4. Остатки растительности Ископаемые остатки растений очень часто встречаю 1ся в осадочных породах, могут сами их образовывать (торф, уголь, водорослевые известняки и др ) или встречаются как включения в мас- се минеральных частиц Включения растительных остатков находят в породах различного проис- хождения, как морских, так и континентальных Последние могут образоваться в результате по- гребения целого растения, корней, стволов в прижизненном положении под наносами песка, ила или пепла. Чаще всего присутствуют разрозненные органы растений - обломки древесины, листья, се- мена, споры и пыльца. Этот растительный материал частью состоит из органов, которые отделя- ются от растения при жизни (листья листопадных пород, семена, пыльцевые зерна и др ), частью же образуются в результате гибели и распада растительных тканей (фототабл. 4 26; 4.27.) Остатки переносятся водой и ветром, попадая в область накопления осадочных пород (чаще всего это озерные глины, опоки, известняки, болотные торфяники, илистые наносы в поймах и дельтах рек). Формы сохранности ископаемых растений Форма сохранности ископаемого растения зависит от состава породы и химических условий захоронения. Для крупных органов самая обычная форма сохранности - это отпечатки, которые, не являются механическим оттиском растения на породе, а представляют собой тонкие минеральные пленки, выпадающие из иловых растворов на поверхности растительного остатка (инкрустация) или во внутренних полостях (субкрустация). При благоприятных условиях сохранившие объем растительные остатки полностью заме- щаются кремнистыми, карбонатными или железистыми соединениями, образуя окаменелость Та- кие остатки представляют особую ценность, так как у них сохраняется структура тканей. Много палеоботанических открытий связано с окаменелостями, заключенными в «угольные почки» - карбонатные стяжения в угольных пластах. Иная форма сохранности возникает из спрессованных растительных остатков, органическое вещество которых не замещено или лишь в незначительной степени замещено минералами Это так называемые фитолеймы (дословно «растительные пленки», в англоязычной литературе - Compressions) Эволюция растительного мира распадается на крупные этапы, соответствующие эрам, пе- риодам и эпохам геологической летописи Древнейшие растения - это остатки микроскопических водорослей, встречающиеся в горных породах, геологический возраст которых более двух милли- ардов лет Около шестисот миллионов лет назад появились многоклеточные слоевищные расте- ния, давшие начало различным типам высших водорослей, без больших изменений, сохранивших дас Ж> 245
Осадочные текстуры ся до наших дней Первые признаки существования наземных растений Главным образом, обрывки кутикулы и споры) мы находим на хронологическом уровне около четырехсот миллионов лет назад Эти эта- пы замедленной эволюции сменились в девонском периоде бурным развитием псилофитов, дав- ших начало всем известным сейчас классам высших растений, за исключением цветковых, поя- вившихся много позже, около 130 миллионов лет назад В девонском периоде практически одновременно возникли примитивные формы папоротни- ков В каменноугольную эпоху семимильными шагами начался расцвет флоры, которая очень бы- стро завоевывала пространства материков, свободные от воды Остатки растительности встречаются в осадочных породах в пяти основных формах, каждая из которых имеет важное генетическое значение 1) твердые горючие ископаемые (горючие сланцы, угли), 2) скопление остатков колониальных известковых водорослей, 3) скопления известковых и кремниевых панцирей одноклеточных планктон ных водорослей; 4) обугленные и литифицированные обрывки растительных тканей, 5) крупные определимые остатки растений [99; 100] Горючие сланцы и сапропелиты, образованные остатками простейших живо1ных и низших растений водорослей, грибов, бактерий - бывают как континентального, так и морского происхо- ждения. На континентах они образуются в озерах, старицах рек, сильно обводненных болотах В море они развиваются в лагунах и бухтах, т.е в береговой зоне, а также и в относительно глубоко- водной и удаленной от берега области, при накоплении остатков планктонных организмов (табл 4.5.) Колониальные известковые водоросли являются морскими донными организмами, обитаю- щими на сравнительно малых глубинах При средней прозрачности воды сине-зеленые водоросли обитают на глубинах не более 20м, зеленые-50м и только багряные, использующие наиболее глу- боко проникающие в воду лучи, опускаются до глубины 150м Также водоросли являются показа- телем окислительной среды в воде и в природном слое Кремниевые (диатомовые) и известковые (кокколитофориды) планктонные водоросли ниче- го не говорят о глубине отложения заключающих их осадков Но остатки первых встречаются как среди морских, так и среди континентальных отложений, а вторые - исключительно морские ор- ганизмы (фототабл. 4.28) Хорошо сохранившиеся находки частей растений значительно облегчает задачу интерпрета- ции условий формирования ископаемых осадков. В образцах керна чаще всего присутствуют не- определимые обрывки и остатки растительности, которые редко поддаются диагностике Строматолиты (Stromatolites) - термин, применяемый для обозначения слоистых карбо- нагных осадочных структур различной (часто выпуклой) формы, образующихся в мелководной среде. Считается, что они образуются нитевидными сине-зелеными водорослями, скопления кото- рых улавливали химически осажденный и тонкообломочный карбонат кальция Такие скопления имеют более или менее постоянную форму, характеризуются плохо развитой микроструктурой или ее полным отсутствием Строматолиты обнаруживают разные формы роста - от почти гори- зонтальных, до сильно выпуклых, столообразных или почти круглых (фототабл 4 29 ) Все современные строматолиты обитают в очень мелководных условиях, поэтому вероятно, что и в геологическом прошлом, и особенно в докембрии, они занимали намного более широкий спектр экологических ниш В настоящее время обитание водорослевых строматолитов ограничено наиболее благоприятными приливно-отливными зонами морских обстановок 1£ПУТС JfiD 24b
Осадочные текстуры I Табл. 4. 5. Растения и условия их произрастания и захоронения (Сводная таблица по данным Твенхофела и др.) 1 Растения всегда тесно связаны со средой, в которой они находятся При определении гене- I зиса ископаемых растений, с целью восстановления окружающей их обстановки, следует по- 1 нять —- действительно ли произрастало растение там, где оно находится в ископаемом виде 1 Растительное вещество легко плавает и может быть найдено во многих километрах от места > его образования РАСТЕНИЯ УСЛОВИЯ ПРОИЗРАСТАНИЯ И ЗАХОРОНЕНИЯ Известковистые водо- росли, осаждающие известь и магнезию, (Halimeda, Lithophyllum, Cryptozoon) Указывают на чистоту воды, на глубину, не большую той, на которую проникает свет Возможно, что эти растения всего больше были распространены и обильны в тропических и теплых водах, Диатомовые водорос- ли и бактерии Не дают никаких указаний относительно среды, в которой они жили Бактерии живут везде в формах и количествах, соот- ветствующих окружающим условиям, однако, определение ис- копаемых форм их почти невозможно Многие диатомовые, от- носятся к планктонным формам, поэтому они могут быть пере- несены в разнообразные новые условия существования Высшие растения В большинстве наземных видов имеют тесную связь с об- становкой, в которой они находятся Они могут иметь и не иметь живых представителей Если живущие родственные формы узко ограничены определенными условиями окружающей их среды, реконструкция древних обстановок может быть воспроизведена с большей степенью вероятности Фрагменты листьев хорошей сохранности одно- го сообщества Отложение с хорошо сохранившимися листьями одного со- общества предполагает существование небольшого бассейна на низменности Лагуны, небольшие озера и другие бассейны воды, осадки которых имеют местный характер и берега которых низ- кие - получают большую часть, а возможно и все растительное вещество из близких мест Так как вода более или менее спокой- на, то растительное вещество может хорошо сохраняться и, иметь общее с окружающее обстановкой. В узких заливах, бухточках и маленьких озерах происходит малая циркуляция воды, вследствие этого вода делаются антисептическими. Это помотает сохране- нию листьев. Фрагменты листьев хорошей сохранности не- скольких сообществ 1 Таким образом, отложение с хорошо сохранившимися ли- стьями, указывает на смешанные условия, предполагает сущест- вование горного озера, листья смешанного характера из различ- ных сред, сильно изорванные и содержащие большие количества, устойчивого растительного материала, указывают на отложения в районе затопляемых мест или дельт Обрывки растений Легко переносимы водой на большие расстояния. Поэтому могут в небольшом количестве попадать в самые разные осадки, вплоть до морских глубоководных В связи с этим единичные растительные остатки не могут быть использованы для установ- ления, генезиса заключающих отложений. Обугленные и лити- фицированные раститель- ные остатки Широко распространены главным образом среди континен- тальных, иногда морских прибрежных отложений Особенно час- то они встречаются в породах речного, дельтового и лагунного комплексов Хорошая сохранность растений свидетельствует о 2Ж т 247
Осадочные текстуры । незначительном переносе и об отложении в спокойной воде Чет- । ко определяемые обломки и обрывки растений (их листьев, стеб- { лей, стволиков, листьев) встречаются в отложениях речных русел, 1 береговых валов и в других образованиях, связанных подвижной средой Вертикальные остатки растений свидетельствует о накоп- лении осадка на месте произрастания растений Ископаемые угли , Обязаны своим происхождением болотной реальности и явля ! казателем влажного климата, хотя могут образовываться и в участк I нения при сухом климате ОСНОВНАЯ ТЕРМИНОЛОГИЯ ПО БИОГЕННЫМ ТЕКСТУРАМ «Бисквит» водорослевый (Algal biscuit) - полусферические или дискообразные извест- ковистые скопления диаметром до 20 см, образующиеся в результате осаждения сине-зеленых во- дорослей в пресноводных бассейнах, например скопление мергелистого вещества среди водорос- левых частиц или других ядер в результате процессов фотосинтеза Характерны для мелководных озер с жесткой водой в зоне умеренного климата Син: Algal ball, water biscuit, lake biscuit, marl biscuit, girvanella. Ископаемые остатки (Fossils) - или окаменелости, поддающиеся определению остатки доисторических животных и растений, сохранившиеся в погребенном состоянии К ним относятся кости, раковины, древесина, пыльца и споры растений, а также их отпечатки, оставленные на мяг- ком материале, который потом затвердел; копролиты (окаменевшие экскременты, часто содержа- щие остатки костей, рыбьей чешуи и пр.) Мягкие ткани сохраняются редко, например, в условиях исключительно холодного климата, препятствующего разложению, иногда от них остаются тонкая органическая пленка, облекающая костные остатки, или отпечатки По находкам ископаемых ос- татков и следов их жизнедеятельности реконструируется история развития растительного и жи- вотного мира, определяется относительный возраст вмещающих их отложений и выделяются стратиграфические единицы в геологии Ихнология (Ichnology) - наука, изучающая окаменелые организмы и следы их жизнедея- тельности и реконструирующая палеоэкологиические обстановки прошлых ландшафтов Активно развивается последние 20 лет Ихнофация (Ichnofacies) - сообщес1во древних организмов, обитающих в единой ланд- шафтной среде Ихнофация зоны прилива (Skolithos ichnofacies) - ассоциация сколиюв, названная но преобладанию здесь преимущественно вертикальных глубоких ходов ихногена Skolithos (Син: Monocraterion, Tigillites и Sabellarifex) Осадочный субстрат подвергается размыву, благодаря приливно-отливной деятельности или волновым движениям, часто эродирующим и перемываю- щим осадок Различные беспозвоночные, обитающие в этой зоне (черви, двустворчатые моллю- ски, крабы и т п ) стремятся зарыться в ил и прорыть норки для питания и движения внутри осад- ка Эти норки имеют выходы на поверхность раздела воды и осадка и прослеживаются глубоко вниз, обеспечивая убежище во время эрозионной фазы Являются индикатором зоны прилива Skolithos - простые вертикальные трубки, Diplocraterion yoyo - вертикальные U-образные трубки, названные по тенденции двигаться вверх и вниз, Ophiomorpha - сложные системы Ихнофация зоофикос (Zoophycos Ichnofacies) - мелководно-морская обстановка (нери- ювая зона) определена ихнофация Zoophycos. В этой зоне действие моря менее разрушительное, W-248
Осадочные текстуры беспозвоночные обитают на поверхностном слое осадка, прорывая его в поисках пищи и произво- дя мелкие желобки и канавки Реже они роют ходы, но менее глубокие и ориентированные на- клонно или горизонтально. Zoophycos - это следы обитания ископаемых организмов, имеющие в плане спиральную форму Обычно встречаются на границе раздела глинистого сланца и песчани- ка Много споров по детальной морфологии и идентификации следов Zoophycos Но все исследо- ватели сходны во мнении, что эти следы характерны для сублиторальных и мелководных морских осадков Ихтиофауна - (от греч ichthys — рыба и фауна), совокупность рыб какого-либо водоема, бассейна, зоогеографической области, а также какого-либо отрезка времени в истории Земли Сверление (Boring) - следы жизнедеятельности ископаемых организмов, выраженные в повреждении раковин, костей, твердых остатков животных в результате воздействия животных (черви, губки, мшанки) или растений (грибы, водоросли). След (Tract) - в палеонтологии и седиментологии ископаемая структура, представляющая собой знак, оставленный в мягком материале лапой птицы, пресмыкающегося, млекопитающего или другого животного След движения (Trail) - ископаемая текстура, представляющая собой след или знак пере- движения одного или многих животных, непрерывный след, оставленный организмом, движу- щимся по дну (например, червем) След движения в виде полосы (Trackway) - ископаемая текстура, представляющая со- бой знак движения ползающего животного, обычно в виде вытянутой полосы Следы жизнедеятельности (Trace Fossils) - осадочная текстура, представляющая собой фоссилизированный след, борозду, отвал, трубку, след сверления или туннель, возникшие впо- следствии жизнедеятельности (исключая рост) животного, например знаки, оставленные в мягком осадке (в период его отложения) беспозвоночным животным во время отправления различных функций жизнедеятельности Следы в породе сохраняются в виде выпуклых или вдавленных форм Син. Ichnofossils, Trace. Следы ползания (Burrow) - ископаемые следы ползания червей, фукоиды, фитоморфозы Трубчатые, цилиндрические отверстия и ходы, проделанные иллоедными формами червей, мол- люсками или другими беспозвоночными на поверхности напластования или в толще пластов оса- дочных пород, часто заполнены глинистым или песчанистым материалом, по форме и расположе- нию в породах ископаемые следы могут быть прямыми, изогнутыми, вертикальными, горизон- тальными или наклонными Син boring. Слепок (Cast) - текстура, находящаяся на нижней поверхности пласта, так называемый гиероглиф. Это слепки (негативы) мелких впадин как органического так и неорганического про- исхождения, находившихся на поверхности дна в момент, когда они были прикрыты новым осад- ком Выделяют две основные группы: 1) гиероглифы течений, образовавшиеся в результате дея- тельности течения потока, 2) деформационные гиероглифы, образовавшиеся путем деформаций, происходивших в осадке на границе глина - песок Текстуры биотурбационные (Bioturbation structure) - текстура, образованная в результа- те интенсивной жизнедеятельности роющих донных животных Биотурбационные текстуры хорошо определяются в керне скважин по отсутствию четко выраженного напластования Слои, где обитало животное, нарушены, разорваны или интенсивно переработаны, с возникновением «пятнистой», ком- коватой текстуры. В илистых осадках пятнистый облик обусловлен неравномерным распределением песчаных гнезд, комочков, ходов и норок, заполненных более светлым песчанистым переработан- TjfJTttC - 24 9
Осадочные текстуры ным материалом Признаками жизнедеятельности организмов являются темные пятна илов в свет- лоокрашенных песчаниках и песках, битые ракуши, отдельные слои, насыщенные фаунистическими остатками, гнезда разнозернистых песков Текстуры биогенные (Biogenic or organic sedimentary structures) - 1екстуры, образо- ванные в процессе жизнедеятельности организмов, обитающих в осадке или на его поверхности Об- разование биотурбационных текстур вызывает переработку осадка и изменение первичных поверх- ностей напластования: нарушается первичная текстура осадка, слои деформируются, смещаются, происходит формирование новых текстур - «биогенных» При современных исследованиях терми- ном «биогенные» обозначаются все явления, связанные с животными, обитающими в осадке, с рас- тительностью и теми видами деформаций, которые вызваны их жизненной активностью Кроме жи- вотных, ползающих и плавающих близ дна, многочисленные животные илоеды и зарываю- щиеся в ил (черви, моллюски) проникают в осадок достаточно глубоко Они очень сильно нару- шают первично слоистую текстуру, особенно первые, пропускающие через кишечник большую массу ила Текстуры обрушения конические (Conical collapse sedimentary structures) - оса- дочные текстуры, имеющие вид конических или цилиндрических образований, относятся в боль- шинстве случаев к числу биогенных и формируются в процессе жизнедеятельности роющих орга- низмов, а также вследствие механических процессов деформаций в мягком осадке Они широко распространены во многих фациальных обстановках и хорошо распознаются в керновом материа- ле. 1£ГЫС }{(D 250
____________________________________________Фототаблица 4.26. ОКАМЕНЕВШИЕ СТВОЛЫ ДЕРЕВЬЕВ И ОСТАТКИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ Д б) Окаменевшие остатки стволов деревьев, Нацио- нальный парк Америки (фото: AG1); в, г, д) остатки частей растений в породе и их воссозданный облик (материалы богатейшей коллекции, содержащей окало 4 000 флористических экземпляров в палеобо- таническом музее ETHZ, фото: Photos U. Gerber. В -Juncus articularius, О. Heer 1855, Plate 22, FigBa; Г - Porana macrantba, 0. Heer (1859), Plate 103, Fig22; Д - Hydrocheris orbiculata, 0. Heer (1859), Plate 147, Fig30
Фототаблица 4.27 РАСТИТЕЛЬНЫЕ ОСТАТКИ ХОРОШЕЙ СОХРАННОСТИ Фототаолица Растительные остатки - листья, обломки деревьев, веточки хоро- шей сохранности: а, 6) листья в эоценовом песчанике формации Claiborne, площади Mayfield; в) лист «лысо- го* кипариса в эоценовом песчанике формации Claiborne; г) остаток окаменелой древе- сины(отпслированный образец) в девонских сланцах; д) веточки Annularia; е) отпечаток семенного папоротника - представителя вымершей группы каменноугольного возраста, размножавшегося семенами, а не спорами.
Фототаблица 4.28 БИОГЕННЫЕ ТЕКСТУРЫ МИКРОФАУНА Фитопланктон, водоросли Д б) колония зеленых морских водорослей (Chlorophyta); в)зеленая водоросль1)гарагпасИа platy- zonata с красивым ветвением подобным кораллам; г)спиральная морская зеленая водоросль - Spirogyra; д) отдельные ячейки колониальной водоросли Pediaslrum; е) диатомовые водоросли (фото: Музея микроскопических форм, США)
Фототаблица 4.29 ДРЕВНИЕ СТРОМАТОЛИТОВЫЕ ПОСТРОЙКИ а, б) Строматазитовые постройки в прибрежных утесах Пальмы де Майорки, Испа- ния; в) докембрийские строматолиты, разновидность конических строматолитовых тел; г)фоссилизированные водорослевые купола в цветочной бухте западной части Ньюфаундленда; д) плейстоценовая водорослевая колония, фиксирующая линию па- леоберега озера Пирамид, штат Невада, США; е) внутренняя структура частично разрушенной водорослевой колонии, южный берег озера Пирамид, штат Невада, США Фото: Kendall and Pomar 2004
Осадочные текстуры 4.8. Вторичные осадочные текстуры (диагенетические) Диагенезом называют все процессы, происходящие в осадке сразу же после его образования (седиментации) до момента полной его литификации и превращения в породу Различают стадии раннего и позднего диагенеза, хотя строгого критерия этого разграничения не существует В раннем диагенезисе осадок представляет собой высокопористую, сильно обводненную, резко неуравновешенную, неустойчивую многокомпонентную физико-химическую систему легкоподвижных и реакционно-способных веществ. На стадии позднего диагенеза процессы изменения осадков значительно замедляются и в конце ее осадок достигает состояния внутренне уравновешенной системы, т е превращается в породу. К главным изменениям осадков при диагенезе могут быть отнесены 1 . Обезвоживание и уплотнение, возникающие под давлением накопившихся новых слоев осадка. 2 Цементация, происходящая из-за наличия различных химических соединений, заполняющих поры и пустоты и цементирующих частицы осадка. Цементирующими веществами чаще всего являются кремнезем, оксиды железа, карбонаты и другие, что в ряде случаев находит отражение в названиях горных пород, например железистый песчаник, известковистый песчаник и т п. 3 Кристаллизация и перекристаллизация, особенно проявляющиеся в мелкозернистых и иловых хемогенных и органогенных осадках, состоящих из легко растворимых минералов Это может приводить к переходу опала в халцедон, а затем кварц Из аморфных гелей образуются кристаллические формы глинистых и других минералов. Очень быстрая кристаллизация цшигс -м 255
Осадочные текстуры Если в породе отмечается одинаковая проницаемость во всех направлениях, то конкреция будет иметь форму шара, если в двух направлениях - форму диска; весьма неправильные формы образуются в случае неравномерной проницаемости Размеры конкреций колеблются от микроскопических до сфероидов диаметром до 3 м Конкреции часто содержат прекрасно сохранившиеся ископаемые формы. Материалом для них обычно служат, кальцит, кремнезем, гематит, лимонит, сидерит, пирит, марказит, гипс, арагонит, окислы марганца, фосфат кальция, боксит (фототабл 4 30) [5, 8, 11; 16] Конкреции могут объяснить характер и последовательность диагенетических процессов, которые воздействовали на осадок и являются, по сути, «замороженной» летописью условий, характерных для осадка во время его накопления Принадлежность конкреций к определенной стадии формирования осадка устанавливается путем сравнения их состава с составом аутигенных минералов, наблюдением над формой конкреций, их соотношением со слоистостью, положением в осадочных ритмах, приуроченностью к тем или иным фациальным типам осадков и другими геологическими методами Так, диагенетические конкреции образуются за счет перераспределения вещества, первоначально рассеянного в осадке, и концентрации его вокруг определенных центров, где физико-химические условия несколько отличны от общей среды преобразования осадка Такими центрами являются минеральные вещества - сульфидные соединения железа, окисные соединения железа, марганца и др, а также, и это наиболее часто, - остатки животных или растительных организмов Форма возникающих при этом стяжений зависит от текстур и структуры самого осадка и может быть от правильной эллипсоидальной до причудливой дендритовой и четковидной [5; 28] Диагенетические конкреции всегда несколько уплощены, расположены параллельно напластованию и частично облекаются, частично секут слоистость По составу диагенетические конкреции песчаных пород могут быть карбонатными, сидеритовыми, анкеритовыми, доломитовыми и кальцитовыми, сульфидными (пиритовые и марказитовые); фосфоритовымие, баритовыми, гипсово-ангидритовыми, марганцевыми В собственно песчаных породах конкреции сравнительно редки и могут быть встречены тем чаще, чем больше в песке или песчанике глинисто-алевритистой примеси [23]. Стяжения «конус в конусе» (Cone-in-cone) получили свое название в соответствии с внутренним строением, которое характеризуется наличием многочисленных правильных круглых конусов, вложенных друг в друга. Стороны конуса обычно рифленые или бороздчатые, многие имеют кольцеобразные вмятины и ребра, которые наиболее резко выражены вблизи основания конуса, а близ вершины становятся более тонкими и менее четкими Известковые слои «конус в конусе» являются второстепенными элементами некоторых глинистых сланцев (сланцев с линзообразными жилами). Они встречаются как в виде пропластков в глинах, так и оболочки некоторых крупных известковых конкреций в темных глинах Толщина пропластков меняется от 2 до 15 см, и они могут быть прослежены в обнажениях на расстоянии до 1 м или несколько больше. Особенно они характерны для некоторых черных глин [5; 37]. Такие текстуры характерны для мергелей, глинистых известняков и глин Желваками (Nodules) обычно называют небольшие твердые, неправильной формы клубневидные тела, состоящие из одного минерала Обычно желваки не обладают отчетливой внутренней структурой и сильно отличаются от вмещающей породы по составу и твердости Большинство желваков имеют вторичное происхождение Возникают в осадочной породе в результате постседиментационного замещения первичной породы и обычно вытянуты параллельно напластованию Чаще всего встречаются кремневые желваки По форме они изменяются от более или менее правильных дисков, достигающих нескольких см в диаметре, до крупных совершенно неправильных клубневидных тел длиной до 25см или более. Их форма бесконечно разнообразна, но более крупные желваки, имея округлые очертания, отличаются бородавчатой или бугорчатой внешней поверхностью. В большинстве случаев желваки имеют резкие границы, концентрируются вдоль определенных плоскостей напластования, а также имеют тенденцию к уплощению и вытягиванию параллельно напластованию В некоторых случаях их дам? Ж> 257
Осадочные текстуры достаточно много, чтобы, соединяясь, они могли создавать более или менее непрерывные пласты [5,29]. К группе диагенетических текстур относят и стилолиты - системы поверхностей разделов, протягивающиеся параллельно плоскостям напластования и направленные остриями как к подошве, так и к кровле пласта Стилолиты очень характерны для глинисто-карбонатных пород и редки для песчаных Среди стилолитовых образований различают стилолитовую поверхность, стилолитовые выступы (стилолиты), и стилолитовые швы Стилолитам свойственна зубчатая, игольчатая, коническая, столбчатая и бугорчатая форма Иногда стилолитовые швы ориентированны параллельно косым слойкам или секущим трещинам Лопасти стилолитов выполнены песчаным материалом, ограничивающие их стилолитовые швы - нерастворимым осадком цемента. Стилолитовые швы иногда заполнены волокнистым халцедоном, а также фосфатами и другими минералами. Размеры лопастей песчаных стилолитов невелики, редко превышают 5 см. Стилолиты особенно широко распространены в карбонатных породах, что свидетельствует об обширном внутрислойном растворении. Существует несколько точек зрения относительно генезиса стилолитовых текстур, однако большинство исследователей считают, что они возникли вследствие избирательного растворения пород под давлением, а нерастворимые компоненты сконцентрировались в полости шва [4, 24, 25] Диагенетическая слоистость является результатом наложения двух процессов, протекавших в разное время - образования слоев при седиментации и последующего преобразования осадка, обусловленного первичным характером слоев в пределах уже существующих границ наслоения. Диагенетическая слоистость в большинстве случаев является хемогенной. Выделяются различные ее типы в зависимости от причин, обусловливающих проявление послойной концентрации рассеянных компонентов осадка или же концентрации веществ, приносимых в осадок извне Прераспределение и замещение компонентов осадка происходит при стягивании рассеянных в осадке веществ, в результате чего образуются горизонты конкреций или выдержанных конкреционных прослоев, занимающих положение сегментационного слоя. Иногда слоистость (слойчатость) может возникнуть в результате перераспределения компонентов осадка [5; 29] Текстуры растрескивания или трещины синерезиса развиты в отложениях, испытывающих временные осушения. Они встречаются на побережьях морей, в мелких водоемах аридных зон, на некоторых участках речных пойм, но могут формироваться и без осушения (на дне бассейнов) в результате изменения объема слойков при диагенезе, в частности в слойках коллоидной природы. Некоторые поверхности напластования разбиты трещинами, образующими неправильную систему многоугольников, которые в настоящее время заполнены песчаным или алевритовым материалом (фототабл. 4 30). Явление синерезиса объясняет образование систем трещин в литифицированных илах, имеющих необычный состав, например, в доломитовых илах Предполагается, что подобные трещины характерны для гелеподобных материалов. Эти трещины очень схожи с трещинами усыхания Критерии для их распознавания до сих пор неясны [29] Исследование вторичных (диагенетических) текстур осадков сводится к описанию вторично- седиментационных текстур разных стадий формирования пород, к выявлению признаков отличия текстур, сходных по внешнему проявлению, но генетически различных, а с другой стороны - к определению связи текстур более поздних с текстурами более ранними Наиболее полный комплекс диагенетических преобразований характерен для глинистых и известковых илов морских и пресноводных водоемов, расположенных в областях гумидного климата [36]. 258
Фототаблица 4 30 ВТОРИЧНЫЕ ОСАДОЧНЫЕ ТЕКСТУРЫ ДИАГЕНЕТИЧЕСКИЕ СЕГРЕГАЦИИ Конкреции, желваки, стилолиты, трещины синерезиса а) желвак Chert в известняке (фото: Marti Miller University of Oregon); б) трещины сине- резиса в докембрийском доломите; в) стилолит в красном известняке, Большой кань- он, штат Аризона (фото: Michael Collier); г)фунтиковая текстура в глине «конус в ко- нусе»; д) конкреция пирита в верхнеюрских отложениях Трассовой площади (фото: Черновой ОС)
_______________________________ ______Приложение! Какие текстуры Вы можете определить на данных фототаблицах?
Приложение 2 Какие текстуры Вы можете определить на данных фототаблицах ?
ЛИТОЛОГО-ФАЦИАЛЬНЫЙ И ФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ТОЛЩ ЛИТЕРАТУРА 1 Горная энциклопедия: в 5 т./ Под ред. Е.А. Козловского. — М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1989. — 623 с. 2 X. Рединг Обстановки осадконакопления и фации. Т.1 —М: Мир, 1990 г. — 340 с. 3 Крашенинников Г.Ф. Учение о фациях. Учебное пособие М; «Высшая школа», 1971г., стр. 3; 4 Сиротин В.И., Шатров В.А., Бунеев В.Н., Войцховский Г.В. Учение о фациях. Учебное пособие. Воронеж, 2004 г., стр. 22. 5. Твенхофел У.Х Учение об образовании осадков -ОНТИ НИТП СССР, 1936 г. -905 с. 6. Пустовалов Л.В. Петрография осадочных пород, часть I. — Основы литологии (петро- логии) осадочных пород. Л.В. Пустовалов, 1940 г. 480 с. Изд-во Гос. НТИ нефтяной и горно-топливной литературы, Москва — Ленинград. 7. Жемчужников Ю.А. Что такое фация ? Литолог. сб. 1., Гостоптехиздат., 1948 г. 8. Хайн В.Е. О некоторых основных понятиях в учении о фациях и формациях — Бюлл. МОИП, отд. геол., т.25, вып. № 6, 1950 г. — С.5 9. Рухин Л.Б. Основы литологии, Гостоптехиздат — 1953 г.671 с. 10. Наливкин Д.В. Учение о фациях.: Изд-во АН М-Л., 1956 г. 535 с. 11 Теодорович Г.И. Учение об осадочных породах - Л. Гостоптехиздат, 1958 г. 12 Рейнек Г.Э., Сингх И.Б. Обстановки терригенного осадконакопления — М.:Недра, 1981 -438 с. 13. Хэллем Э. Интерпретация фаций и стратиграфическая последовательность: пер. с англ.-М.: Мир, 1983.-328 с. 14 Бакиров А.А, Мальцева А.К. Литолого-фациальный и формационный анализ при поисках и разведке скоплений нефти и газа —М.: Недра, 1985 г. -155 с. 15- Рединг X. Обстановки осадконакопления и фации (в 2-х т.) — М: Мир, 1990 г. 16. Вылцан И.А. Фации и формации осадочных пород 17 Страхов Н. М., Основы исторической геологии, ч. 1, М. — Л., 1948 18 Логвиненко Н. В., Петрография осадочных пород, 2 изд., М., 1974; 19 Леонов Г. П. Основы стратиграфии, т. 2, М., 1974. 20 Стратиграфический кодекс СССР, 1977, 21 Степанов Д.Л., Месежников М.С. Общая стратиграфия. — Л.: Недра, 1979 г. 422 с. 22 Стратиграфический кодекс. СПб.: ВСЕГЕИ, 1992. — 120 с. 23 Дополнения к стратиграфическому кодексу России — Изд-во ВСЕГЕИ, Санкт- Петербург. -2000 г. 24. Петтиджон Ф.Дж., Поттер П., Сивер Р. Пески и песчаники-М.: Недра, 1981г. 25 Ботвинкина В.С., Методическое руководство по изучению слоистости осадочных по- род— М.: Наука, 1965. — 258 с. 26. Алексеев В.П. Литолого-фациальный анализ — Екатеринбург, 2002 — 147 с. 27. Градзиньский Р, Костецкая А., Радомский А. И др., ,1980 - Седиментология: перевод с польского — М. Недра, 604 с. 28. Селли Р.Ч. Древние обстановки осадконакопления: М., Недра, 1989 29. Ботвинкина Л.Н. Слоистость осадочных пород.- М.: Изд-во АН СССР, 1962.-254с. 30. Бруссард Д. Дельты-модели для изучения. М., Недра, 1979, 323с. 31. Селли Р.К. Дельтовые фации и геология нефти и газа // В кн.: Достижения в нефтя- ной геологии / Под ред. Хобсона Г.Д. —М. Недра, 1980, с. 201 — 227. 32. Селли Р.К. Введение в седиментологию. — М.: Недра, 1981, 369 с. 33. Атлас литогенетических типов угленосных отложений среднего карбона Донецкого бассейна Л.Н. Ботвинкина, Ю.А. Жемчужников, П.П. Тимофеев — 1956 г.; 34. Атлас текстур и структур осадочных горных пород (в 2-х т.) — Е.В. Дмитриева, Г.И. Ершова, Е.И. Орешникова — 1962. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела
ЛИТОЛОГО ФАЦИАЛЬНЫЙ И ФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ТОЛЩ 35 Атлас литогенетических типов угленосных отложений Алдано-Чульманского района Южно-Якутского каменно-угольного бассейна — А.В. Александров, В.М. Желинский, В.М. Коробицына — 1969 г.; 36 Атлас литогенетических типов терригенных верхнеюрских отложений Усть-Тымской впадины / Книга 2; Отчет о НИР по Гос. Контракту № 2-95/2000 с ОГУП «Томскин- вестнефтегаз», 2001 — 94 с.Отв. исп. Чернова О.С. 37. Петтиджон Ф.Дж. Осадочные породы: Пер. с англ. — М.: Недра, 1981, 751 с 38. Справочник по литологии. Под ред. Н. Б. Вассоевича, В. Л. Либровича, Н. В. Логви- ненко, В.И.Марченко. М., Недра, 1983. 39. Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород (с основами методики исследова- ния): Учебник для студентов геол. спец, вузов. - М.: Высшая школа, 1967. 40. Тимофеев П.П. Генетические осадочные формации и эволюция Земли 41. Япаскурт О.В., Соловьева Н.А., Шарданова Т.А., Ростовцева Ю.В Исследование осадочных горных пород при составлении средне- и мелкомасштабных геологических карт нового поколения. Методические рекомендации. Часть III. Генетическая интерпретация признаков древних обстановок седиментации. М.: Изд- 42. ФрШЗД В0Ю.1Г4|65гемеская типизация морских отложений. М.: Недра, 1984. 222 с. 43- Япаскурт О.В. Стадиальный анализ литогенеза. Учебное пособие. М.: Изд-во Моск, ун-та, 1995. 142 с. 44. Япаскурт О.В. Введение в литологию (избранные лекции). Ч. 1. М., 2003. 103 с. 45. Типы осадочных формаций нефтегазоносных бассейнов. Под ред. Н.Б. Вассоевича, П.П. Тимофеева, Ю.К. Бурлина и др. М.: Наука, 1980 г. 46. Формационный анализ в нефтяной геологии. Под ред. Н.А. Крылова, О.М. Мктрчана. -М.: Изд-во ИГиРГИ, 1981 г. 47. Бурлин Ю.К. Природные резервуары нефти и газа: Учебное пособие — М.: МГУ — 1976 г. 48. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза 49. Каламкаров Л.Н. Нефтегазоносные провинции и области России и сопредельных стран, М. Мир, 2005 г. 50 Шепард Ф.В. Морская геология. — Л.: Недра, - 1976 г. 51. Прошляков Б.К., Кузнецов В.Г. Литология. — М.: Недра, 1991 г. — 440 с. 52. Бурштар М.С., Маслов М.С. География и геология нефти и газа 53- Муромцев В.С. Электрометрическая геология песчаных тел литологических ловушек нефти и газа. — Л.: Недра, 1984г. - 259 стр. 54. Буш Д. А. Стратиграфические ловушки в песчаниках. — М.: Мир — 1977, 215 с. 55. Аркелл В.А. Юрские отложения Земного шара. —М.: Изд-во иностр. Лит-ры, 1961 г. — 800 с. 56. Конибир Ч.Э.Б. Палеогеоморфология нефтегазоносных песчаных тел. — М.: Недра, 1979 г.-256 с. 57. Шанцер Е.В. Очерки учения о генетических типах континентальных осадочных обра- зований. Тр. Вып. № 161-М.: Наука, - 1966 г. 58. Жижченко Б.П. Методы палеогеографических исследований.-Л.: ГОСТОПТЕХИЗДАТ, 1959.-362с. 59. Парфенова М.Д. Историческая геология с основами палеонтологии,- Томск.: Изд-во НТЛ, 1999.-524с. 60 Рухин Л.Б. Основы общей палеогеографии.-Л.: ГОСТОПТЕХИЗДАТ, 1959.-557с. 61. Лидер М.Р. Седиментология. — М.: Мир, 1986. - 439с. 62. Мальцева А.К., Крылов Н.А. Формационный анализ в нефтяной геологии. - М.: Недра, 1986. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела
ЛИТОЛОГО-ФАЦИАЛЬНЫЙ И ФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ТОЛЩ Список иностранной литературы 90. Crosby EJ. (1972) Classification of sedimentary environments. In “Recognition of An- cient Sedimentary Environments”, 1-11. Spec .Pubis. Soc. Econ. Palaeont. Miner., Tulsa, №16 91 Sedimentary Environments: Processes, Facies and Stratigraphy. Edited by H.G. Reading. Blackwell Science, 1996. - 688 pp. 92. Van Wagoner, JC, Posamentier, J, Mitchum, RM et al. (1988) An overview of the funda- mental of sequence-stratigraphy and key definition. In: Sea-level changes — an Integrated Approach. Spec. Publ. Soc. econ. Paleont. Miner., 42. Tulsa, pp. 39-45. 93. Galloway, WE (1989) Genetic stratigraphic sequences in basin analysis 1: Architecture and genesis of flooding-surface bounded depositional units. Bull. Am. Ass. petrol. Geol., 73. pp. 125-142. 94. Mitchum, RM, Sangreem JB et al. (1990) Sequence stratigraphy in Late Cenozoic ex- panded sections, Gulf of Mexico. In: Ann. Res. Conf. Prog, and Gulf Coast Sect. Soc. econ. Paleont. Miner., pp. 237-256. 95. Sequence Stratigraphy. Emery, D., Myers, К (eds). Blackwell Publ., 1996. — 304 p. 96. Silicaclastic Sequence Stratigraphy. Weimer, P, Posamenter, HW (eds). Amer. Ass. Geologist Memoir, 58. 1993. 492 pp. 97. Carbonate Sequence Stratigraphy. Loucks, RG, Sarg, JF (eds) Amer. Ass. Geologist Memoir, 57. 1993. 545 pp. 98. Basin Evaluation..., 1991; Emery D. and Myers KJ. 1996 99. Roger G. Walker, Noel P. James. Facies Models response to sea level change. GEOtext 1, 1992-454 c. 100. Reading H.G. Sedimentary Environments: Processes, Facies and Stratigraphy. Blackwell Science, 1996 - 688 c. 101. Christopher T. Perry. Factors Controlling Sediment Preservation on a North Jamaican Fringing Reef: A Process-Based Approach to Microfacies Analysis. - Journal of Sedimentary Research, Section A: Sedimentary Petrology and Processes Vol. 70 (2000), No. 3. (May), Pages 633-648. Центр профессиональной переподготовки специалистов нефтегазового дела
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ ЧЕРНОВА ОКСАНА СЕРГЕЕВНА Кандидат геолого-минералогических наук, доцент Центра профессиональной пере- подготовки специалистов нефтегазового дела по специальности «Литология»; ве- дущий научный сотрудник ЦППС НД ТПУ, Approved Teacher for appropriate MSc Petroleum Engineering Department modules of Henot Watt University, аккредитована от HWU по направлениям: Lithology, Sedimentology and Petroleum Geology. Окончила с отличием в 1990 г. нефтегазопромысловый факультет Томского поли- технического института. В 1995 г. в Сибирском НИИ геологии, геофизики и мине- рального сырья (Новосибирск) защитила диссертацию на соискание ученой степе- ни кандидата геолого-минералогических наук на тему «Литология, палеогеография и нефтегазоносность нижнеюрских отложений западной части Томской области (в связи с их нефтегазоносностью) по специальности 04.00.21 «Литология». После окончания института работала на кафедре геологии и разработки нефтяных и газовых месторождений Томского политехнического университета ассистентом (1993-1995), старшим преподавателем (1995-1996), доцентом (1996-2000). В 2001 г была приглашена для участия в образовательный проект с университетом Хериот- Ватт для преподавания модуля «Petroleum Geosciences». С 2001 г. и по настоящее время работает доцентом ЦППС НД. Область научных интересов’. Седиментология резервуара, литология, нефтяная геология. Автор более 40 научных работ, в т.ч. 7 учебно-методических разрабо- ток, 6 учебных пособий: Седиментология резервуара», «Текстурный анализ», «Гео- логия Западной Сибири», «Глоссарий седиментологических терминов», «Глосса- рий общих геологических терминов», «Основы геологии нефти и газа». © ChemovaOS © HW РЕ ASC Все права защищены. Данная публикация является объектом авторского права, охраняется в соответствии с законодательст- вом РФ, в том числе Законом РФ «Об авторском праве и смежных правах» и не подлежит использо- ванию кем-либо в какой бы то ни было форме, в том числе воспроизведению, распространению, переработке иначе как с письменного разрешения ЦППС НД ТПУ