CC BY
75
УДК 552.58:551.734(470.45)
Н. В. Даньшина, В. Д. Шмаков
К ХАРАКТЕРИСТИКЕ ОРГАНОГЕННЫХ ПОСТРОЕК ВЕРХНЕГО ДЕВОНА ВОЛГОГРАДСКОГО ПОВОЛЖЬЯ
Одним из важнейших типов нефтегазоносных структур в Волгоградском Поволжье являются погребенные органогенные постройки позднедевонского возраста. Успешное ведение поисков месторождений нефти и газа, которые приурочены к рифогенным отложениям, анализ геологического строения ископаемых органогенных построек самым непосредственным образом зависят от правильной литолого-фациальной характеристики исследуемых толщ. Поэтому проведение исследований, связанных с литолого-фациальными, палеогеографическими вопросами изучения условий осадконакопления являются весьма актуальными.
Ведущим структурным элементом территории является обширная Уметовско-Линевская депрессия, располагающаяся в центральной части Нижневолжской нефтегазоносной области и окруженная приподнятыми зонами. Бортовые обрамления депрессии в палеоплане среднего девона были четко выражены в виде флексур, тектонических уступов. Седиментационные уступы в позднем девоне разграничивали зоны мелководного карбонатного шельфа и некомпенсированных частей депрессии. В границах палеовпадин существовал относительно глубоководный режим бассейна с накоплением некомпенсированных глинисто-карбонатных илов, а на палеоподнятиях создавались исключительно благоприятные условия для жизнедеятельности известьвыделяющих каркасных организмов, способствовавших формированию органогенных построек [1].
На территории Волгоградского Поволжья выделено несколько этапов карбонатона-копления: от среднедевонского до раннепермского. В настоящей статье рассматриваются отложения позднедевонского возраста. Среди этих отложений Волгоградского Поволжья (семилукско-ливенские) часто встречаются органогенные постройки [2].
В настоящей статье рассматриваются органогенные постройки Котовская, Голуб-ковская, Прибортовая, Мирошниковская, Дорошевская (рис. 1). Перечисленные постройки представляют собой рифогенные образования, находившиеся с вмещающими отложениями в сложных взаимоотношениях. Размеры построек колеблются от нескольких десятков метров до нескольких сотен метров (обычно 100 - 220 м). Слагаются они преимущественно органогенными известняками с породообразующей ролью представителей различных кишечнополостных (строматопораты, табулятоморфные кораллы) и известковых водорослей (сине-зеленые, зеленые, багряные), мшанок, рифостроящей проблематики, прикрепленных форм толстостенных простейших, групповых поселений гастропод, сер-пулид. Представители других беспозвоночных организмов (брахиоподы, пелециподы) в органогенных постройках встречаются редко. Положение встреченных в постройках раковин брахиопод, гониатитов и их взаимоотношения со строматопоратами, водорослями указывают на то, что они попали в тело постройки после смерти, поскольку обрастание
© Н. В. Даньшина, В. Д. Шмаков, 2009
головоногих моллюсков, брахиопод стро-матопоратами и водорослями чаще всего наблюдается с одной стороны.
Для зарифовых карбонатных образований характерны желваковые образования Руепо81гоша, в которых стромато-пораты, водоросли обрастают раковины брахиопод со всех сторон. Толстые обрастания (1,0—2,0 см) свойственны спокойным водам, тонкие уплотненные (0,1—1,0 см) распространены в активных водах. Точно так же, одиночные шестилучевые кораллы, морские лилии обрастали строматопоратами со всех сторон, что указывает на их совместное обитание.
Разобщенность в расселении различных групп организмов в органогенных постройках, а также обилие представителей той или иной группы Рис. 1. Схематическая карта расположения
в определенных частях построек объ- органогенных построек
ясняется тем, что организмы занимали
определенные палеоэкологические ниши, расселялись на более пригодных для их жизни и роста глубинах [3].
В различные этапы развития органогенных построек представители определенных групп беспозвоночных организмов являются породо- и рифообразователями в большей или меньшей степени. Для начального (раннесемилукский) этапа развития органогенных построек строматопораты не характерны, хотя и встречаются там. В продолжительный раннесемилукский этап развития органогенных построек главенствующую роль обычно выполняли табулятоморфные кораллы, рифостроящие проблематики и водоросли. Но уже с середины семилукского этапа развития органогенных построек строматопораты начинают являться связующими организмами, наряду с мшанками и сине-зелеными водорослями Яепа1а8, Бр1рЬу1оп, Hedstroemia.
Типичными барьерными органогенными постройками являются: Котовская, Голуб -ковская, Прибортовая, Дорошевская (в юго-восточной части), которые имеют холмовидную форму, неровные контакты с окружающими их с востока относительно глубоководными отложениями; иногда в барьерных постройках рифогенные образования как бы вклиниваются или прорывают облекающие их молодые фаменские отложения. Границы таких образований, вскрытые разрезами глубоких скважин на небольших участках, можно ошибочно принять за тектонические границы разновозрастных отложений (скважина 16 Платовская). Основными породо- и рифостроителями барьерных органогенных построек были водоросли Hedstroemia, Rena1cis, Epiphyton, Бо1епорога, массивные, дендроидные колонии строматопорат Trupetostroшa, Actinostroma, Stachyodes, толстостенные фораминиферы Gribrosphaeroides, Us1onia, поселения Ura1ine11a.
Типичными биогермами являются Мирошниковская и Дорошевская (в северозападной части) постройки, в которых широкое распространение получили пластинчатые колонии строматопорат Tionodyction, субцилиндрические строматопораты Ste11opora,
Ломовско-Демьяновская ступень
Уметовско-Линевская
депрессия
г. Котово
Novitella, наряду с багряными водорослями Solenopora. Желвакам багряных водорослей в этой зоне свойственна удлиненная, леденцеобразная форма, в какой-то степени сходная с ценостеумами субцилиндрических строматопорат Stellopora. Породообразующую роль здесь также играли трубчатые водоросли, сферы, разнообразные представители башенновидных фораминифер Eondosuria, Eogeinitzina, Frondilina.
Все постройки входят в единую органогенную полосу бортового обрамления Уметовско-Линевской депрессии. Развитие органогенной полосы продолжалось от семи-лукского до ливенского времени. Каждый из этапов (семилукский, петинский, воронежский, ливенский) завершался кратковременным угасанием роста построек, что сопровождалось широким расселением субцилиндрических строматопорат. На конец ливенского времени пришлось отмирание органогенной барьерной полосы, которое сопровождалось массовым отмиранием амфипор.
Непрерывный рост строматопоратово-водорослевых барьерных органогенных построек (Котовская, Прибортовая, Голубковская) продолжался от начала семилукского до конца ливенского времени. За барьерными постройками располагались водорослево-строматопоратовые, прерывистые во времени развития биогермы (Мирошниковский). Формирование биогермов началось с позднесемилукского времени. Их рост прерывался в раннепетинское, в конце позднепетинского и воронежское время, а затем продолжился в ливенское время.
Верхнедевонский промежуток времени сопровождался трансгрессивнорегрессивным характером осадконакопления, что предопределило развитие широкого фронта рифогенных образований вдоль западного бортового обрамления Уметовско-Линевской депрессии. От петинского до ливенского времени произошло сужение органогенной полосы. При этом с воронежского этапа органогенная полоса западного бортового обрамления Уметовско-Линевской депрессии приобрела более устойчивые черты строения барьерной рифовой системы. Распространение пород-коллекторов в верхнедевонских отложениях четко увязывается с регрессивными моментами осадконакопления, приуроченного к верхним карбонатным пачкам петинского, воронежского, ливенского горизонтов.
В результате проведенных исследований, с учетом выявленных литологопалеонтологических особенностей, было уточнено принципиальное геологическое строение и история развития рифогенных семилукско-ливенских образований западного бортового обрамления Уметовско-Линевской депрессии. На исследуемой территории были выделены различные зоны палеобассейна: относительно глубоководные 70-100 м и мелководные 10-50 м. Палеоглубины определялись по представлениям ряда исследователей (Дж. Уилсон, В. Г. Кузнецов) о глубинах среды обитания морских организмов: беспозвоночных, багряных, сине-зеленых, зеленых водорослей и других.
Так, к примеру, багряные водоросли, активно заселявшие барьерную органогенную полосу (особенно гребень и пригребневое плато), не переносили глубины вод свыше 10 м, а строматопораты селились в палеобассейнах с глубинами от 10 до 50 м. Что касается сине-зеленых водорослей, то они расселялись от нулевых глубин до 100 м, только изменялись их формы роста. На больших глубинах (70-100 м) это были разрозненные нити, на мелких (10-20 м) — плотные поселения, желвачки; на средних глубинах (20-50 м) — клубочки, водорослевые маты, желваковые образования с инородным ядром. На формы роста строматопорат, водорослей сильное влияние оказывала активность вод палеобассейна и расположение зоны обитания, передовая, тыльная стороны органогенной постройки.
Комплекс микрофаций относительно глубоководных зон с семилукского по ливен-ское время не претерпевал значительных изменений, только в отложениях воронежского возраста отсутствовали строматолиты. Тогда как в зоне предрифового шлейфа появлялись известняки органогенно-обломочные, что обусловливалось процессами разрушения построек и хорошей аэрацией вод бассейна.
Среди фациальных тел относительно глубоководной зоны внешнего шельфа характерны банки основания рифа, построенные строматолитами (петинский, ливен-ский горизонты) или мшанками (семилукский, воронежский горизонты). В образованиях семилукского возраста строматолитовые банки основания рифа отмечались в зоне пред-рифового шлейфа.
Сложнопостроенная органогенная полоса барьерного типа, подразделялась на передовой склон, гребень, пригребневое плато, зарифовый шельф.
Самым широким передовой склон был в образованиях семилукского возраста, а самым узким в образованиях воронежско-ливенского возраста. В зоне передового склона семилукско-ливенского возраста выявлен однотипный, за небольшими отклонениями, комплекс микрофаций, среди которых преобладали органогенно-обломочные известняки, в меньшей мере мадстоуны (семилукский горизонт) и спикулово-криноидные пакстоуны (воронежский, ливенский горизонты).
Фациальными телами передового склона были водорослевые бугры нижней части склона, впервые прослеженные на изученной территории, вследствие уточнения геологического строения верхнефранских отложений. Бугры образовывались в результате жизнедеятельности известковых водорослей (петинско-ливенский горизонты), пластинчатых строматопорат (семилукский горизонт) и были зажаты между плотными, неравномерно глинистыми образованиями передового склона. Кроме бугров на склоне фациальными телами этой зоны являлись оползневые глыбы и банки основания рифа в отложениях петинского возраста.
Гребень органогенной полосы семилукско-ливенского возраста имел ширину 1-3,5 км. В промежутке от семилукского к ливенскому времени в западной части происходило сужение гребневой зоны, при сохранении тех же позиций на востоке. В комплексе семилукско-ливенских микрофаций гребня превалировали биогермные, детритово-обломочные разности известняковых пород. Во времени от семилукского к ливенскому возрастала породообразующая роль багряных, зеленых водорослей, субцилиндрических строматопорат при понижении породообразующей роли табулятоморфных кораллов, мшанок. Фациальные тела гребневой зоны были однотипны и выражались водорослевыми буграми, желобами, выступами, каркасными рифами.
Фациальные тела пригребневого семилукско-ливенского плато — однотипны, преобладали биогермы, биостромы. Пригребневое плато было изрезано проходами, мелкими лагунами в средней части исследуемой территории (особенно в семилукско-петинское время) и проливами в петинско-ливенский промежуток времени.
Глубины моря в зонах зарифового шельфа не превышали 30-40 м, при ширине зон от 1,5 до свыше 10 км. Зарифовые, отмельные отложения семилукско-ливенского возраста характеризовались известняками органогенно-детритовыми, шламово-детритовыми, микрозернистыми с прослоями карбонатно-терригенных пород (калькарениты) в отложениях петинского возраста.
Микрофации, отражающие весь набор палеогеографических факторов, особенно в совокупности с комплексами органических остатков, способствовали выделению
и прослеживанию литолого-фациальной зональности палеобассейна. На исследуемой территории для семилукско-ливенского времени прослежено несколько основных литолого-фациальных зон, каждая из которых в диапазоне указанного времени претерпевала изменения в своем строении.
Для выявления более точного взаимоотношения разновозрастных органогенных построек необходимо детальное изучение этих рифовых тел. Исследования должны базироваться на комплексном изучении всех органических остатков и микрофаций.
Литература
1. Новиков А. А., Саблин А. С., Махонин В. М., Даньшина Н.В. и др. Новые данные о распространении рифогенных формаций Волгоградского Поволжья, классификация рифов и вопросы методики их поисков // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. 1998, № 6.
2. Даньшина Н. В. Верхнедевонские органогенные постройки Волгоградского Правобережья (биостратиграфия, палеоэкология, закономерности распространения) / Автореф. диссерт. на соискание ученой степени канд. геологоминералогических наук. Свердловск, 1983.
3. Косарева Е. Г. Палеоэкология строматопоратоидей // Организмы и среда в геологическом прошлом. Новосибирск, 1977.
