CC BY
38
УДК 551.733.11 (470.13)
НХНОФОССНЛИН В ОТЛОЖЕНИЯХ ННБЕЛЬСКОЙ СОИТЫ ВОСТОЧНОГО ПРИТИМАНЬЯ
В. С. Чупров
Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар
chuprov@geo.komisc.ru
Обращается внимание на проблематичные образования в нижнеордовикских отложениях Восточного Притима-нья вскрытых бурением. Они отнесены к ихнофоссилиям рода ЭкоН^ов На1с1етап. Сделан вывод об их значимости в качестве индикатора прибрежно-морского осадконакопления.
Ключевые слова: Восточное Притиманье, нижний ордовик, нибельская свита, ихнофоссилии.
ICHNOFOSSILS OF THE NIBEL FORMATION OF EASTERN PRE-TIMAN
V. S. Chuprov Institute of Geology Komi SC UB RAS, Syktyvkar
Problematic structures opened with well drilling in Lower Ordovician deposits of the Eastern Pre-Timan are defined as Skolithos Haldeman ichnogenus. The conclusion about their importance as the indicators of shallow-marine depositional environment is given.
Keywords: Eastern Pre-Timan, Lower Ordovician, Nibel Formation, ichnofossils.
Отложения нижнего ордовика представляют собой самые древние породы осадочного чехла Восточного Притиманья (рис. 1). Их изучение было начато в сороковых годах прошлого века при бурении первых скважин в Верхнеижемском и Омра-Сойвинском поисковых районах. Впервые нижнеордовикские отложения здесь были выделены в 1949 г. 3. И. Цзю под названиями красноцветной и под-красноцветной толщ ижма-омринского комплекса, минералогическая характеристика которым была дана Г. С. Щербачен-ко [9]. Затем В. А. Калюжный [4] подтвердил схему расчленения этих отложений, предложенную 3. И. Цзю, переименовав литологические толщи в свиты с географическими названиями: красноцветную — в нибельскую свиту, а под-красноцветную — в седьёльскую.
Однако долгое время оставался дискуссионным вопрос о геологическом возрасте седьёльской и нибельской свит. Лишь относительно недавно на основании единичных палеонтологических находок был обоснован тремадокский возраст для отложений седьёльской свиты и аренигский возраст —нибельской [1, 5]. В соответствии с современной Международной стратиграфической шкалой [13], верхняя часть аренигского яруса отнесена к среднему ордовику, однако имеющиеся на сегодняшний день био-
стратиграфические данные не позволяют решить вопрос о возрасте верхов нибельской свиты, поэтому она условно рассматривается в составе нижнего отдела ордовикской системы.
В наиболее полных разрезах, наблюдаемых в пределах Омра-Лузской седловины, нибельская свита традиционно рассматривается в обьеме четырех крас -ноцветных толщ (снизу вверх): розовых песчаников, аргиллитовой, песчано-ар-гиллитовой и песчано-алевролитовой [ 1, 3]. Первоначально базальные розовые песчаники относились к подкрасноцвет-ной толще ижма-омринского комплекса. Нижняя часть аргиллитовой толщи содержит прослои тонкозернистых крас -ноцветных алевритистых песчаников и алевролитов, по составу обломочной части схожих с песчаниками подстилающей толщи розовых песчаников. На террито -рии Ижемской впадины верхняя песча-но-алевролитовая толща отсутствует (рис. 2). Вероятно, она была здесь полностью размыта во время предфранского перерыва. Возраст свиты определен на основании находок в ее верхней части (песчано-аргиллитовая толща) брахио-под и конодонтов аренигского возраста, а также по перекрытию нибельской свиты карбонатно-терригенными отложениями кыкаельской свиты, охарактеризованной карадокскими конодонтами [5].
В ходе бурения первых скважин в Верхнеижемском и Омра-Сойвинском поисковых районах в отложениях нибельской свиты были отмечены своеобразные проблематичные образования. Впервые о них упоминает 3. И. Цзю, описывая геологическое строение Вер-хнеижемского района. Он пишет, что рассматриваемые отложения «характеризуются наличием своеобразной текстуры — «песчаных столбиков», состоящих из карбонатных песчаников, диаметром от 3 мм до 10 мм, длиной от 60мм до 150мм, которые, по-видимому, являются отпечатками пузырьков газа (С. 65)».1
Несколько иную трактовку наблюдаемых образований предложила Г. И. Щербаченко. Она отмечает, что для низов аргиллитовой толщи нибельской свиты характерно повышенное содержание песчаников и алевролитов. «Это особенно характерно для нижней части горизонта, где часто белый алевролит расположен в виде столбиков, перпендикулярных общему наслоению породы. Длина таких столбиков значительная — несколько десятков сантиметров, диаметр обычно невелик — 2—5мм. Они напоминают ходы червей, которые, в результате деятельности последних, выполняются обесцвеченным песчаным материалом» (С. 25, рис. 3).2
1 Цзю 3. И., Фойгт Ю. П. Геологическое строение Верхнеижемского района. ЦНИЛ Ухткомбината. Ухта, 1949 г. (Комигеолфонд, инв. № 6128).
2 Щербаченко Г. И. Литолого-минералогическая характеристика, стратификации и фациальная характеристика карбонатной, красноцветной и под-красноцветной толщ Верхнеижемского района. ЦНИЛ Ухткомбината. Ухта, 1949— 1950 гг. (Комигеолфонд, инв. № 1580).
Рис. 1. Нижнеордовикские отложения в Восточном Притиманье: 1 - область распространения; 2 - скважины
В. А. Калюжный описывает подобные проблематичные образования как из аргиллитовой толщи, так и из розовых песчаников основания нибельской свиты. «В средней части преобладающими породами являются песчаники мелкозер -нистые, сменяющиеся алевролитами с прослоями аргиллитов. Здесь же в пятнистых алевролитах встречаются участки розового песчаника, имеющие форму столбиков длиною 2—4 см (в видимой части), перпендикулярных общему наслоению породы. Природа их еще окон-
чательно не выяснена, возможно, что это ходы червей (?), выполненные песчаным материалом розового цвета... Аргиллиты, залегающие в алевролитах в виде прослоев от 0.2до 0.8м, также содержат “столбики”розового песчаника» (С. 11).3
Однако в первой публикации, посвященной геологии ижма-омринского комплекса Юго-Восточного Притима-нья, автор не упоминает об этих загадочных телах, делая вывод о континентальных полупустынных условиях осадкона-
копления подкрасноцветной и красноцветной толщ [4].
Последующие буровые работы в северной части Печорской синеклизы выявили хорошую сопоставимость нижне -ордовикских отложений с разрезами Юго-Восточного Притиманья. Так, Т. И. Кушнарева, характеризуя аргил-литовую толщу нибельской свиты по данным бурения скв. 1—Усть-Цильма, констатирует, что «в аргиллитах постоянно встречаются следы илоедов, иногда в виде отпечатков, чаще в виде трубочек, пополненных глинистым, либо песчано-алевритовым материалом. В последнем случае они четко выделяются светлойрозоватой окраской. Размер их 3—4 мм в диаметре, длина — несколько сантиметров.
Состав пород и их визуальный облик хорошо согласуется с отложениями ар-гиллитового горизонта Юго-Восточного Притиманья. Обращает на себя внимание присутствие следов илоедов, что было отмечено на Нибеле, Нижней Омре и Северной Мылве» (С. 32, рис. 4).4 При этом следует отметить, что расстояние между скважинами 1-Усть-Цильма и 1—Северная Мылва составляет 400 км.
На основании приведенных описаний и изображений проблематичные структуры в отложениях нибельской свиты могут быть отнесены к ихнороду Skolithos НаЫешап, 1840. Ходы Skolithos являются наиболее простыми в морфологическом отношении и довольно широко распространенными следами жизнедеятельности беспозвоночных организмов, обитающих в осадке. Они представлены вертикальными или несколько скошенными, обычно прямыми или слегка изогнутыми норками-трубками небольшой ширины. Трубки неразветв-ленные и располагаются в пласте параллельно друг другу и перпендикулярно плоскостям напластования. Стенки норок гладкие, неорнаментированные; входное отверстие простое или воронкообразное. Осадок, заполняющий норки, обычно массивный, не несущий следов переработки и, по-видимому, пассивно привнесен в норку, после того как она была покинута ее обитателем. Диаметр трубок 0.2—1.0 см. Горизонтальное сечение — круглое. Часто норки Skolithos довольно тесно расположены в пласте [6, 15, 16].
Происхождение трубок Skolithos трактовалось по-разному. Одно время
3 Калюжный В. А., Иванова К. П. Нефтеносность, условия образования и распространение на Южном Тимане подкрасноцветной, красноцветной и карбонатной толщ и продуктивных песчано-глинистых отложений девона на новых площадях. ЦНИЛ Ухткомбината. Ухта, 1952 г. (Комигеол-фонд, инв. № 6930).
4 Кушнарева Т. И., Дуркина А. В., Калантар И. З. и др. Отчет о результатах обработки материалов поисково-оценочной скважины «Усть-Цильма № 1». ЦНИЛ УТГУ. Ухта, 1962 г. (Комигеолфонд, инв. № 3571).
Рис. 2. Геолого-геофизическая характеристика нижнеордовикских отложений по скв. 1- Восточный Щельяюр: 1 — песчаники; 2 — алевролита; 3 — аргиллиты, глины; 4 — известняки; 5 — метаморфические сланцы
Рис. 3. Пятна белого песчаника в красно-буром аргиллите. В породе песчаник расположен в виде вертикальных столбиков. Керн из скв. 6-Нибельская (инт. 1250.1— 1260.5 м). Фото из отчета Г. И. Щербаченко (1949— 1950 гг.)
Рис. 4. Следы роющих животных в аргиллитах нибельской свиты. Керн из скв. 1 Усть-Цильма (обр. 46/1, инт. 2252.6— 2255.9 м). Фото из отчета Т. И. Кушнаревой и др. (1962 г.)
их, как и многих других ихнофоссилий, относили к растительным остаткам. Считалось также, что они являются неорганическими образованиями и представляют собой следы поднимавшихся к поверхности осадка пузырьков газа. Рассматривались они и как кораллы, губки, следы сверления фолад и, наконец, как следы жизнедеятельности (норки обитания) червей-аннелид. В настоящее время последняя точка зрения стала общепринятой, хотя не исключено, что часть вертикальных норок, включаемых в этот ихнород, могла быть образована и другими животными. Стратиграфический интервал ихнорода 8коШНв$ весьма значителен — с кембрия до современности. Например, они широко рас-
пространены в нижнеордовикских отложениях Балтоскандии [6, 16].
Следы 8коШНо$, особенно если они находятся в монотонной ассоциации высокой плотности, характеризуют собой морские условия высокой гидродинамической энергии. Как правило, это чаще всего мелководные песчаные пляжи и бары, а также прибрежные песчаные равнины в приливно-отливной зоне. Ихнород 8коШНо$ дал свое имя классической сколитовой ихнофации, располагающейся в прибрежной мелководной зоне с песчаными грунтами и высокой гидродинамической активностью [2, 6, 14].
Широкое распространение ихнофоссилий Skolithos в отложениях нибельской
свиты позволяет сделать вывод о ее накоплении в условиях нарастающей морской трансгрессии. Процессы ранне -ордовикской седиментации в Восточном Притиманье определялись влиянием ин-грессий со стороны открытого океанического бассейна, постоянная или периодическая связь с которым существовала на северо-западе Печорской плиты (в современных координатах) [10].
Граница между седъёльской и нибель-ской свитами с долей условности может быть сопоставлена с эвстатическим по-зднетремадокским регрессивным событием Peltocare [12, 13]. В это время активизировались тектонические движения, вызвавшие возникновение расчлененного рельефа в пределах Палеотимана и накопление красноцветных толщ нибельской свиты в погружающемся Восточно-Притиманском прогибе. Наличие в толщах нибельской свиты выветрелой гальки метаморфических сланцев, высокая концентрация гидрооксидов железа и минералов титановой группы указывают на то, что эти породы накапливались в результате интенсивного разрушения Палеотимана [3]. По времени этот период совпал с заключительным этапом грампианской (финнмаркской) фазы каледонского цикла тектогенеза, во время которого происходило усиление горообразования в Британии, Скандинавии и Лахланской системе Австралии [8]. На этом же рубеже в Восточном Притима-нье, как и в разрезах Балтоскандии [7], происходит смена восстановительных геохимических обстановок окислительными.
В целом, нибельская свита представляет собой единый трансгрессивно-регрессивный циклит первого порядка, возможно обусловленный среднеарениг-ской трансгрессией (Middle Arenig Highstand) [ 13]. При этом толща розовых песчаников и аргиллитовая относятся к трансгрессивной части, а песчано-аргиллитовая и песчано-алевролитовая толщи — к регрессивной.
Толща розовых песчаников в основании нибельской свиты трансгрессивно налегает на отложения седъёльской свиты [10]. Для низов этой толщи характерно широкое развитие косой перекрестной слоистости, присущей отложениям потоков. Исключительно слабая сортировка терригенного материала свидетельствует о близости области размыва к области седиментации. Накопление нижней части розовых песчаников происходило в зоне аридного климата в континентально-лагунных условиях с устойчивым окислительным режимом при участии временных или постоянных потоков [3]. Однако появление в верхней
части толщи розовых песчаников сколи-товой ихнофации, получившей особенно широкое распространение в базальной части аргиллитовой толщи, обогащенной песчано-алевролитовым материалом, маркирует возникновение пляжевых и мелководно -морских обстановок осад-конакопления с активной гидродинамикой.
Этому выводу не противоречат результаты геофизических исследований в буровых скважинах. Для нижней части толщи розовых песчаников характерны пониженные значения собственной поляризации (ПС) и естественной радиоактивности (ГК) на каротажных диаграммах. Эти показатели возрастают вверх по разрезу, что свидетельствует об уменьшении зернистости пород. Подобная «колоколообразная» форма диаграммы ПС присуща прибрежным песчаникам трансгрессирующего моря [11]. При этом рассмотренные особенности строения толщи розовых песчаников и базальных отложений аргиллитовой толщи без существенных изменений прослеживаются по простиранию вдоль Тимана на расстоянии более 400 км.
При дальнейшем повышении уровня моря происходило накопление верхов аргиллитовой толщи, представленной неслоистыми аргиллитами. Учитывая их интенсивную биотурбацию, следует предположить замедленный характер седиментации в условиях слабого волнового воздействия.
Песчано-аргиллитовая и песчано-алевролитовая толщи нибельской свиты могут быть отнесены к трансгрессивно-регрессивному циклиту второго порядка с общей регрессивной направленностью. Перед началом накопления песчано-аргиллитовой толщи, вероятно, имело место понижение уровня моря, сменившееся вскоре новым подъемом и возникновением нормально-морских условий на северо-западе Восточного Притиманья, где в отложениях толщи отмечены глауконит и прослои карбонатов с остатками морской фауны. Отложения регрессивной песчано-алевролитовой толщи, завершающей разрез нибельской свиты, сохранились лишь в разрезе Омра-Луз-ской седловины.
В заключение надо отметить, что единичные находки остатков фауны, имеющей к тому же эндемичный характер, не позволяют однозначно решить все вопросы стратиграфии нижнеордовикских отложений Восточного Притиманья. На сегодняшнем уровне их изученности лишь анализ цикличности разреза, вызванной колебаниями относительного уровня моря, и выделение из суммарно-
го сигнала его эвстатической компоненты позволит осуществить межбассейно-вую корреляцию и привязку к современной Международной стратиграфической шкале.
Литература
1. Белякова Л. Т. Стратиграфические подразделения Ижма-Омринского комплекса // Стратиграфия и литология нефтегазоносных отложений Т имано -Печорской провинции. Л.: ВНИГРИ, 1988.
С. 17— 21.
2. Вялов О. С. Следы жизнедеятельности организмов и их палеонтологическое значение. Киев: Наукова думка, 1966. 220 с.
3. Журавлев В. С., Зарх В. П., Кушнарева Т. И. Стратиграфическое положение и условия формирования досилурийских отложений осадочного чехла Печорской впадины // Бюл. МОИП. Отд. геол., 1967. Т. 42. Вып. 6. С. 5-15.
4. Калюжный В. А. Характеристика отложений Ижма-Омринского комплекса и связанные с ними проявления нефтегазоносности // Геология и нефтеносность Тимано-Печорской провинции. Л., 1959. С. 164— 171. (Тр. ВНИГРИ; Вып. 133).
5. Мельников С. В. Конодонты ордовика и силура Тимано-Североуральского региона. СПб.: ВСЕГЕИ, 1999. 136 с.
6. Микулаш Р., Дронов А. Палеоих-нология — введение в изучение ископаемых следов жизнедеятельности. Прага: Геологический институт Академии наук Чешской Республики, 2006. 122 с.
7. Попов Л. Е., Корень Т. Н. Эвстати-ческие события и черносланцевая седиментация на границе кембрия и ордови-
ка // Стратиграфия. Геологическая корреляция, 1996. Т. 4. № 5. С. 3— 12.
8. Хайн В. E., Сеславинский К. Б. Глобальные ритмы в фанерозойской эндогенной активности Земли / / Стратиграфия. Геологическая корреляция, 1994. Т. 2. № 6. С. 40— 63.
9. Цзю 3. И. О возрасте подсилурийс-ких отложений Печорской впадины // Материалы по геологии и полезным ископаемым северо-востока европейской части СССР. Сыктывкар, 1972. С. 48- 56.
10. Чупров В. С. Геологическое строение седъельской свиты и перспективы нефтегазоносности нижнеордовикских отложений Ижемской впадины // Геология и геохимия горючих ископаемых. Сыктывкар, 2003. С. 19— 34. (Тр. Института геологии Коми НЦ УрО РАН; Вып. 112).
11. Atlas of seismic stratigraphy. Tulsa, Oklahoma: AAPG, 1987. 125 p. (AAPG Studies in geology. № 27. Vol. 1.)
12. Erdtmann В. D. Early Ordovician eustatic cycles and their bearing on punctuations in early nematophorid (planctic) graptolite evolution // Lecture Notes in Earth Sciences. Vol. 8. Global BioEvents. Berlin-Heidelberg: Springer-Vеrlag, 1986. Р. 139- 152.
13. Ogg J. G, Ogg G. and Gradstein F. M. The coincise geologic time scale. Cambridge: Cambridge University Press, 2008. 177 p.
14. Seilacher A Bathymetry of trace fossils // Marine Geology, 1967. Vol. 5. P. 413- 428.
15. Seilacher A. Trace fossil analysis. Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag, 2007. 226 p.
16. Trace fossils: concepts, problems, prospects // Edited by William Miller, III. Amsterdam: Elsevier, 2007. 611 p.
Рецензент д. г. -м. н. А. И. Антошкина
