CC BY
15
ИЗВЕСТИЯ ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА ИА\ЕНИ С. М. КИРОВА
Том 217
197!
ДОКЬМБРИЙСКИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ФУНДАМЕНТА СЕВЕРОВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛИТЫ (ЕРМАКОВСКИЕ РАЗВЕДОЧНЫЕ СКВАЖИНЫ)
С. Н. ГУЛЯЕВ, А. Ф. СЕНАКОЛИС
(Представлена ¡профессором А. В. Аксари.ным)
При проведении нефтепоисковых работ в северо-восточной части Западно-Сибирской плиты на широте полярного круга четырьмя глубокими скважинами на Ермаковской и Щучьей площадях были вскрыты образования доюрского фундамента, которые условно отнесены к синию [9], Детальное изучение вскрытых скважинами разрезов, петрографическое исследование слагающих пород позволит более правильно выявить степень метаморфизма древних толщ и особенности геологического строения зоны сочленения Западно-Сибирской и Сибирской платформ.
На Ермаковской площади, расположенной в 10—15 км к западу от р. Енисея (рис. 1), докембрий вскрывается скважинами 1-РЕ, 2-РЕ и 3-РЕ и залегает непосредственно под юрскими отложениями соответственно в интервалах 1420—2000 м, 1437— 1666 м и 1565—1705 м. На Щучьей площади, находящейся несколько западнее, породы фундамента вскрыты скважиной 1-РЩ в интервале 1668—1893 м. Наиболее полно керновым материалом разрез докембрия охарактеризован по скважине 1-РЕ и незначительно на Щучьей площади. Однако чёткая дифференциация слагающих пород на электрокаротажных диаграммах дает возможность охарактеризовать вскрытые образования по всем скважинам (рис.2).
В скьажине 1-РЕ, где вскрыта наибольшая часть разреза докембрия общей мощностью до 680 м, по составу слагающих пород можно выделить три пачки: верхнюю — сланцевую, залегающую в интервале 1420—1486 м, среднюю—карбонатную, подошва которой вскрыта, на глубине 1886 м, и нижнюю — карбонато-сланцевую, слагающую основание разреза.
Породы, слагающие верхнюю пачку, имеют зеленовато-серую, зеленую, реже темно-зеленую окраску, чётко выраженную рассладщовку. Нередко в них отмечаются тонкие кальцитовые и кварцевые прожилки.
Рис. 1. Обзорная карта работ I —площадь работ
На элекгрокаротажных диаграммах образования верхней пачки характеризуются сравнительно небольшими сопротивлениями, варьирующими от 20 до 200 мм. Микроскопическое изучение пород этой части разреза показало, что в ее составе преобладают породы с низкой степенью метаморфизма и четко выявленными реликтами первичных образований. Здесь встречены филлитизированные алевритисто-глинистые сланцы с обломками серицктовых сланцев и хлоритовые породы.
Филлитизированные алевритисто-гл инистые сланцы с обломками глинистых сланцев, как видно под микроскопом (шлиф 22). на 30% состоят из мелких обломков и на 50% из серовато-бурого в проходящем свете глинистого вещества. Величина обломков колеблется от 0,04 до 0,08 мм, редкие зерна достигают 0,4—0,7 мм. Как мелкие, так и крупные обломки имеют неправильную угловатую форму и представлены в основном кварцем, реже отмечаются измененные полевые шпаты. Терригенный материал распределен в глинистой массе равномерно, иногда встречаются скопления обломков в виде линз с размерами 0,15x2 мм. Интересно отметить, что степень уплотнения в этих линзах невелика,, цемент облекает зерна з виде пленок, инкорпорациоиные и конформные структуры не отмечаются. В шлифе обнаружен прослой, обогащенный обломками серицитовых сланцев, длина обломков достигает 6 лог при толщине, не превышающей 1 мм. Состав сланцев в общем однообразен, отличия заключаются в размерах чешуек серицита, коли честве примеси кварцевых зерен.
Цементирующая масса окрашена в серовато-бурый и бурый цвета и сложена тонкочешуйчатым глинистым веществом. Чешуйки последнего имеют упорядоченную ориентировку, выражающуюся в одновремен ном потемнении шлифа при вращении столика микроскопа. Следует подчеркнуть, что участки шлифа, где глинистое вещество окрашено более интенсивно, отличаются более высокой степенью перекристаллизации. Как видно из описания, эти образования характеризуются паличи ем типичных для осадочных образований особенностей (слоистость, выраженная в перемежаемости слойков различной окраски, примесь тер-
ригенного материала, алеврито-пелитовая структура) и слабым проявлением метаморфизма, которое заключается в возникновении в отложениях упорядоченной ориентировки при перекристаллизации ' глинистой массы.-
Кроме только что описанных, в составе пачки встречаются зеленые хлоритовые породы. Изучение под микроскопом показало, что они сформировались за счет хлоритизации вмещающих образований, первичную природу которых иногда установить довольно трудно. Так; в шлифе 21 видно, что порода на 70% состоит из чешуйчатого агрегата, величина слагающих зерен которого не превышает 0,2 мм. Ориентировка хлорита упорядочена в незначительной степени, имеется много участков, где хлорит образует небольшие по величине розетки и радиаль-но-лучистые агрегаты. Наряду с хлоритом заметную роль в составе играют скопления зерен кварца, величина кристаллов которых колеблется от 0,05 до 0,1 мм. Распределение кварца в шлифе-повсеместно, обычно линзовидные скопления раполагаются в виде цепочки параллельно или под небольшим углом к сланцеватости, что наводит на мысль о наложенном характере окварцевания.
Отдельные разности хлоритовых образований позволяют сделать вывод о первичных породах, за счет которых они сформировались. Так, изучение шлифа 21а показало, что он на 50—60% сложен из хлорита, на 20%—из плагиоклаза и на 20%—из кварца. На долю остальных ми нералов приходится не более 10%. Тонкочешуйчатый хлорит обладает ярко-зеленым цветом с ясно выраженной аномальной интерференционной окраской. Длина чешуек достигает 0,3 мм, толщина не превышает 0,02 мм. Листочки хлоритового агрегата имеют упорядоченную ориентировку, чем и обусловлена кристаллизационная сланцеватость. В хлоритовой массе равномерно распределены мелкие и крупные кристаллы плагиоклаза с четко выраженными полисинтетическими двойниками/ Величина мелких зерен не превышает 0,1—0,2 мм1 крупные достигают 1 —1,2 мм в длину и пересечены по спайности тончайшими хлоритовыми прожилками. Мелкие зерна распространены повсеместно, крупные отмечаются в отдельных участках шлифа.
Кроме хлорита и плагиоклаза, заметной примесью является кварц, который развит в виде редких крупных прожилков толщиной в 3—4 мм и в форме небольших скоплений линзовидной формы. Величина кристаллов кварца в прожилках достигает 0,8 мм, в линзовидных скоплениях.— 0,1 мм. Другой примесью, не превышающей по содержанию 5%, являются скопления непрозрачного минерала, представляющего собой, очевидно, опацитизированные темноцветы.
При микроскопическом изучении данной породы нами не обнаружено никаких реликтов слоистости. Наличие микролитов и порфировых выделений плагиоклаза, беспорядочное расположение их кристаллов .позволяют сделать вывод о том, что мы имеем дело с хлоритизирован-ным и окварцованным плагйоклазовым порфиритом.
Средняя пачка сложена темно-серыми и черными мелко-и средне-зернистыми карбонатными породами с полосчатым строением, которое обнаруживается благодаря тонкому чередованию черных и темно-серых полос. Параллельно полосчатости обычно проходят кальцитовые и квар-иево-кальцитовые прожилки. На электрокаротажных диаграммах карбонатные породы выделяются высокими сопротивлениями, варьирующими от 500 до 7000 омм. Микроскопическое изучение показало, что карбонатные породы этой пачки характеризуются заметным метаморфизмом. Здесь встречены сланцеватые известняки, тремолитовые кальцитовые сланцы и среднезернистые окварцованные мраморы.
Сланцеватые известняки являются наименее метаморфизованнымн разновидностями, характеризующимися наряду с кристаллизационной
сланцеватостью наличием реликтов первичного строения (шлиф 20). Под микроскопом видно, что породы на 80% состоят из кальцита, величина зерен которого варьирует в основном от 0,06 до 0,1 мм, Текстура определяется чередованием крупно-и мелкозернистых полос. Переход от крупнокристаллических к мелкозернистым постепенный, граница же между мелкокристаллическими и вышезалегающими крупнозернистыми резкая. Толщина слойков не превышает 0,5 мм. Относительно тонкозернистые прослои обогащены черным углеродистым веществом, которое концентрируется в виде тончайших слойков. Характер перемежаемости различных по крупности карбонатных зерен и приуроченность скоплений органического вещества в основном к наиболее мелкозернистым слойкам позволяет с уверенностью говорить о реликтовой слоистости данной породы.
Другой отличительной особенностью описываемых образований является то, что слагающие кристаллики кальцита имеют четко выраженную удлиненную форму. Отношение ширины к длине в зернах колеблется от 1 : 3 до 1 : 10. Удлиненные кристаллики, будучи ориентированы параллельно отмеченной выше слоистости, подчеркивают кристаллиза-пионно-сланцеватую текстуру. Таким образом, наличие первично-осадочных и метаморфических текстур является главной отличительной особенностью описанных сланцеватых известняков. (Аналогичные породы докембрийского возраста широко распространены на восточных склонах Кузнецкого Алатау [10]). Известняк, давший описываемую метаморфическую породу, имел тонкозернистое строение, которое можно наблюдать в мелких линзах карбонатного состава, не подвергшихся перекристаллизации. Их величина составляет 0,6 мм, форма округлая, реже линзовидная. Перекристаллизованные карбонаты обтекают линзочки первичной породы. В кальцитовых и кварцевых прожилках, секущих известняки по сланцеватости^, отмечают зерна пирита и чешуйки биотита.
Тремолитовые кальцитовые кристаллические сланцы не обнаруживают реликтов исходных осадочных отложений. Под микроскопом видно (шлиф 17), что они на 70% состоят из кальцита, 30% приходится на тремолит. Структура породы нематобластическая. Кристаллы кальцита достигают в длину 0,5—0,8 мм, не превышая 0,2 мм в поперечнике. Удлиненные зерна, как и в ранее описанном случае, имеют упорядоченную ориентировку, благодаря чему обнаруживается кристаллизационная сланцеватость, которая подчеркивается однообразным расположением призмочек тремолита. Перпендикулярно сланцеватости наблюдается чередование полос, сложенных мелкими и крупными зернами кальцита, что придает породе полосчатый характер.
Кальцитовые мраморы, встречающиеся в составе средней пачки, вскрытой скважиной 1-РЕ, не обнаруживают сланцеватой текстуры (шлифы 186). Они состоят из крупных зерен кальцита, размеры которых колеблются от 0,4 до 0,8 мм. Структура мраморов гранобластиче-екая. Наличие большого количества параллельных прожилков кальци-гового состава подчеркивает полосчатую текстуру-[3] Как и в ранее описанных карбонатных образованиях в мраморах развиты кварцевые жилки.
Среди карбонатных пород средней пачки в скважине 1-РЕ отмечаются единичные пласты темно-серых и черных кристаллических сланцев, характеризующихся лепидогранобластической структурой и ассоциациями минералов: кварц — биотит — хлорит—кальцит (шлиф 19) и кварц—мусковит — биотит — цоизит — кальцит (шлиф 16).
Самая нижняя пачка разреза скважины 1-РЕ представлена чередованием темно-серых сланцеватых известняков (шлиф 15), черных мраморов (шлиф 14) и кварцево-биотитово-кальцитовых сланцев, аналогичных вышеописанным породам.
В скважинах 2-РЕ, 3-РЕ и 12РЩ вскрыта верхняя пачка, которая по составу слагающих пород сходна с верхами разреза по скважине 1-РЕ. Здесь микроскопическим изучением установлены серицитовые и еерицитс-биотитовые сланцы с реликтами первичного строения осадочных пород, выражающимися в наличии слоистости, подчеркиваемой изменением содержания алевритовой примеси по слоям (шлифы 2, 4, 5, 6, 9, 13), гравелиты, состоящие из обломков кварца и серицитовых сланцев,-сцементированные слабокристаллизованным глинистым веществом (шлифы 7,11). Серицитовые и серицито-биотитовые зеленовато-серые, темно-серые сланцы преобладают в составе верхней пачки, а гравелиты встречаются исключительно редко в виде маломощных (до 10 см) про пластков. Иногда среди отложений пачки здесь отмечаются среднезер-нистые кристаллические сланцы с ассоциацией следующих минералов: кварц — мусковит — хлорит — кальцит (шлифы 3,10).
Карбонатная пачка вскрывается лишь частично и представлена, как и в скважине 1-РЕ, темно-серыми и черными полосчатыми мраморами и сланцеватыми известняками (шлиф 12).
Изученные породы по степени метаморфизма относятся к переходному этапу от начального к региональному метаморфизму (мусковите--хлоритовая зона начального метаморфизма и биотитовая зона регионального метаморфизма [5]),
Вскрываемый скважинами в районе станка Ермаково разрез не сопоставим ни с какими палеозойскими образованиями в фундаменте северо-востока Западно-Сибирской плиты [2, 4, 8, 9] и существенно отличается по степени метаморфизма слагающих его пород от позднего докембрия Туруханского [7], Игарского [1, 6, 7] районов Сибирской платформы. И только в районе г. Игарки в игарской свите, возраст которой до данным абсолютного возраста датируется в 887 млн.. лет [1, 6], з туфобрекчиях некоторые обломки представлены хлорито-серицитовы-ми сланцами. Это позволяет считать, что в Ермаковском районе вскрыта более древняя толща верхнего докембрия, которая подстилает игарскую свиту и в пределах северо-западной окраины Сибирской платформы не обнажена.
Л И Т Е Р А I У Р А
1. О. А. В о т ах, Н. Ф. И в л е в, С. П. М .и к у ц к ий Докембрий Игарского района. Доклады АН СССР, т. 154, 1964.
2. В. И. Драгунов, А. А. Смирнов, И. Е. Черныш. Ниж.непалеозой>скнг отложения в фундаменте восточной части Западно-Сибирской низменности (Е логу й-екая опорная скважина). Доклады АН СССР, т. 172, № 2, 1966.
3. Н. А. Елисеев. Метаморфизм. Изд-во Ленингр. гос. ун-та, 1959.
4. А. С. Запорожцев а. Нижяееалеозойские отложения района Усгь-Порта. Тр. НИИ ГА, т. 78, 1954.
5. А. Г. ,К ос с о в с к а я, Н. В. Логвиненко, Н. Д. Ш [у т о в. О стадиях формирования и изменения терригенных пород. Доклады АН СССР, т. 116, № 2, 1957.
6. В. М. Крымский. Стратиграфическое соотношение игарской свиты .-о стрельногорской и нижнесухарихинюкими эффузи'вами. Доклады АН СССР, г. 164, М-5, 1965.
7. С. П. М-и к у ц к и й и др. Геологическое строение и перспективы нефтегазо-носиости северо-запада Сибирской платформы. Тр. СНИИГГИМС, вып. 28, 1963.
8. А. Д. М и р о ш 'Н и ков. О стратиграфическом расчленении отложений морскою палеозоя в северо-восточной части Западно-Сибирской низменности. «Геология и разведка», 1963, № 6. ,
9. В. Д. Н а к а р я к о в. Строение домезозойского фундамента аириенисейской полосы Западно-Сибирской платформы. «Геология и геофизика», 1961, № 3.
10. А. Ф. Сеноколис, В. А. III и п и ц ы н, И. И. Коптев. Новые данные по стратиграфии и литологии верхнедокембрийских и нижнекембрийских отложений Ба-теневского кряжа. Изв. Томского политехи, ип-та, т. 151, 1966.
