CC BY
29
УДК 553.98+552.08 DOI 10.31087/0016-7894-2020-4-19-28
Новые находки пирокластики в верхнемеловых отложениях Западной Сибири
© 2020 г. I Т.М. Карих, А.И. Куда ма но в, С.Е. Агалаков, В.А. Маринов
ООО «Тюменский нефтяной научный центр», Тюмень, Россия; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]
Поступила 18.12.2019 г.
Доработана 24.01.2020 г. Принята к печати 04.02.2020 г.
Ключевые слова: керн; кузнецовская свита; газсалинская пачка; пласт Т; сеноманский, туронский, коньякский, сантонский ярусы; терригенный материал; опоки; вулканическое стекло; петрографический анализ; глауконит; пирит; карбонат.
Аннотация: Значительная отработка газовых мезозойских месторождений Западной Сибири все более стимулирует процесс изучения верхнемеловой части разреза, где давно известны проявления и притоки газа. Кроме сеноманских отложений покурской свиты наиболее перспективными являются глинистые алевролиты кузнецовской свиты и ее аналогов (газсалинская пачка, или пласт Т, глубина залегания 800-1300 м), а также глинисто-кремневые отложения (опоки) нижнеберезов-ской подсвиты (пачки HEj и НБ3 коньякско-сантонского возраста), залегающие над газсалинской пачкой. Для этих отложений характерен выдержанный состав и строение, а также масштабное распространение на территории Западной Сибири. Глинистые породы (алевролиты и опоки) сложного генезиса могут быть коллекторами нетрадиционного типа, что обусловлено, в первую очередь, особенностями их осадконакопления и, во вторую — неоднозначной историей литогенеза осадков. В краткой форме приведены некоторые петрографические описания разновидностей пород верхнего мела, содержащих пепловые обломки кварца, полевых шпатов и вулканических стекол.
■ Для цитирования: Карих Т.М., Кудаманов А.И., Агалаков С.Е., Маринов В.А. Новые находки пирокластики в верхнемеловых отложениях Западной Сибири // Геология нефти и газа. - 2020. - № 4. - С. 19-28. DOI: 10.31087/0016-7894-2020-4-19-28.
New pyroclastics occurrences in Upper Cretaceous deposits of Western Siberia
© 2020 I T.M. Karikh, A.I. Kudamanov, S.E. Agalakov, V.A. Marinov
Tyumenskii neftyanoi nauchnyi tsentr, Tyumen', Russia; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]
Received 18.12.2019
Revised 24.01.2020 Accepted for publication 04.02.2020
Keywords: core; Kuznetsovsky formation; Gazsalinsky package; T horizon; Cenomanian, Turonian, Coniacian, Santo nian stages; terrigenous material; opoka; volcanic glass; petrographic analysis; glauconite; pyrite; carbonate.
Abstract: Considerable depletion of Mesozoicgas fields in Western Siberia increasingly stimulates the studies of the Upper Cretaceous section, where gas shows and inflows have long been known. In addition to Cenomanian Pokursky deposits, the most promising is argillaceous siltstone of the Kuznetsov formation and its analogues (Gazsalinsky package or T horizon, depth of occurrence is 800-1300 m), and also clay-siliceous sediments (opoka) of the Nizhneberezovsky member (Coniacian-Santonian packages HEj and HB3) overlying the Gazsalinsky package. Persistent composition and structure, as well as wide occurrence in the West Siberian territory are typical of these deposits. Clayey rocks (siltstone and opoka) of complex genesis may represent unconventional reservoirs, which primarily responds to the features of their deposition, and secondarily — by controversial history of sediment lithogenesis. The authors briefly discuss some petrographic descriptions of Upper Cretaceous rock varieties containing ash fragments of quarts, feldspar and natural (volcanic) glass.
I For citation: Karikh T.M., Kudamanov A.i., AgalakovS.E., Marinov V.A. New pyroclastics occurrences in Upper Cretaceous deposits of Western Siberia. Geologiya neftiigaza. 2020;(4):19-28. DOI: 10.31087/0016-7894-2020-4-19-28. In Russ.
Введение
Интерес к изучению отложений верхнего мела (над сеноманом) особенно активно проявился в последние десятилетия в связи со значительной выработкой сеноманского газа и наличием газопроявлений в туронских отложениях и вышезалегающих породах (коньякский - сантонский - кампанский ярусы).
Исходя из концептуальной модели строения верхнемеловых отложений (рис. 1), можно сделать вывод о том, что стратоны туронского - ниж-неконьякского ярусов резко отличаются по составу, строению и распространению вследствие нюансов седиментации на различных стадиях трансгрессивно-регрессивных циклов [1].
В биотурбированных глинистых алевролитах газсалинской пачки (пласт Т) отмечаются редкие
Рис. 1. Схематичный широтный разрез (по данным ГИС) туронско-раннеконьякских и коньякско-сантонских отложений в северо-восточной части Западно-Сибирской плиты [2]
Fig. 1. Schematic latitudinal cross-section (based on log data) of theTuronian-Early Coniacian and Coniacian-Santonian deposits in the northeastern part of the West Siberian Plate [2]
«некая
Русско-реченская толща
НБ, ___
Газсалинская пачка
Дорожковская свита
Ямало-Тюменский
Район
Чулымо-Енисейский Салпадинская свита
Толькинско-Гыданский
Омско-Тазовский
прослои алевролитов с кальцитовым цементом, глауконитом, сидеритом, пиритом (обычно 20-30 см, но не более 1 м, с резкими границами). В кровле пласта Т по керну установлена резкая граница между алевролитами и вышележащими глауконитовыми глинами, фиксирующая завершение газсалинской регрессии (завершение туронского яруса) и начало трансгрессии в раннеконьякском ярусе (мярояхинская пачка). Пласт Т, залегающий в восточной части Западно-Сибирской плиты, опесчанивается на востоке и постепенно глинизируется к западу. В районе Нижневартовска пласт Т формировался на удалении от побережий, ближайший берег находился на востоке в 200-400 км [3]. Интенсивная биотурбация осадков, отсутствие следов волнения, возможно уничтоженных биотурбаторами, свидетельствуют о благоприятных условиях седиментации на участках, расположенных ниже базиса штормов, но не глубже границы проникновения солнечного света (обычно первые десятки метров).
Вверх по разрезу пласта Т снижается доля глин (увеличивается доля алеврита) и резко уменьшается количество набухающих глин (автохтонного генезиса), что может отражать постепенное повышение скорости осадконакопления в результате регрессии и активизации эоловых процессов (пыльные бури). Вероятно, эпизодически происходило проникновение речных вод (клина или плюма пресной воды) с образованием геохимического барьера и карбонатной цементацией обломочного материала. Ветровые явления способствовали усилению волн и проявлению процессов локального размыва, перераспределению обломочных зерен (кварц, полевые шпаты,
обломки пород), биогенных остатков и глауконита в понижениях рельефа и формированию линзовидных тел (темпеститов), обогащенных относительно крупнозернистыми фракциями. В перерывах между волнениями осадки интенсивно перерабатывались бентосом (на куполах темпеститы и волновые текстуры отсутствуют).
Эксплозивный вулканизм
Вкрапления вулканического стекла алевритовой размерности (без следов вторичного изменения) и остроугольные обломки кварца и полевых шпатов в породах пласта Т являются, видимо, результатом вулканической активизации в это время (рис. 2).
Для древних вулканов характерна низкая сохранность вулканических конусов даже третичного возраста, тем более древних. Было отмечено: «...на востоке Сибири, в бассейнах якутских рек Оленека и Вилюя, не так давно была открыта еще одна древняя вулканическая область. Оказалось, что в пермский и триасовый периоды геологической истории, а может быть, и в более поздние эпохи, в Восточной Сибири действовали особые вулканы» [4].
При микроскопическом изучении пород пласта Т (в центральной части Западно-Сибирской плиты) установлен алевролит с сидеритом в цементе с примесью глауконита и пирокластического материала, с повышенным содержанием минералов тяжелой фракции (см. рис. 2 А, В).
Структура псаммитоалевритовая; обломки (размер 0,01-0,3 мм, обычно 0,06-0,12 мм) полуугловатые и полуокатанные, корродированы, сортировка хорошая. Размер зерен глауконита составляет 0,05-0,4 мм,
Рис. 2. Фотографии шлифов пород пласта Т газсалинской пачки Fig. 2. Photos of thin sections, T Horizon rocks, Gazsalinsky package
(обычно 0,15-0,25 мм), пирокластов — 0,05-0,35 мм. Текстура слабовыраженная, микрослоистая за счет ориентировки удлиненных обломков и чешуек слюды. В составе пород преобладают терригенные зерна — 60 % (25 % — кварца, 25 % — полевого шпата, 8 % — обломков пород, 2 % — слюды), кроме того, отмечаются зерна сидерита (цемент) — до 25 %, глауконита — до 10 %, явных пирокластов — до 5 %. В микро-тонкозер-нистом сидерите цемента порового и редко базально-
го типов (индивиды размером 0,02-0,1 мм) обломки распределены равномерно. Сидерит корродирует обломочные зерна, частично замещая их, иногда вместе с сидеритом встречаются анкерит, доломит, кальцит. Зерна глауконита от изумрудно-зеленого до светло-зеленого цвета распределены равномерно. Туфогенные обломки представлены чистым, иногда слабоизмененным вулканическим стеклом с пузыристой внутренней текстурой нередко серповидной формы, реже встречаются остроугольный с вогнутыми краями кварц и призматический плагиоклаз. Характерна примесь ильменита, магнетита, титано-магнетита (в сумме до 2-3 %). Реже отмечаются вкрапления сфена, циркона, эпидота, граната, шпинели и турмалина. Присутствует редкий детрит длиной 0,1— 0,25 мм с клеточной структурой растительной ткани. Пустотное пространство (доли процента) представлено пустотами растворения (до 0,03 мм) в полевом шпате и глауконите; отмечаются щелевидные поры (до 0,04 мм) в чешуях биотита.
Пласт Т перекрыт плащом глауконитовых глин мярояхинской пачки (раннеконьякскийярус). Выклинивание глауконитовых глин на востоке Западно-Сибирской плиты обусловлено эрозией на этапе очередной регрессии. Признаки эрозии в кровле мярояхинской пачки (находки янтаря, примесь песка, растительного детрита и пр.), установленные в XX в. в керне опорной скв. Сургутская, позволяют предположить локальное осушение дна моря, возможно в виде островов, в завершение раннеконьякского времени. В коньякском - сантонском ярусах мярояхин-ская пачка перекрыта опоковидными глинами ниж-неберезовской подсвиты и ее аналогов (расширение трансгрессии в позднем мелу) (рис. 3, см. рис. 1).
В нижнеберезовской подсвите снизу вверх по данным геофизических исследований скважин (ГИС) и керну выделены пачки (стратоны) НБ4-НБ! различного состава и строения, обусловленные сменой трансгрессивного и регрессивного режимов седиментации в коньякском - сантонском ярусах. Пачка НБ3 выделяется только на северо-западе Западно-Сибирской плиты, переходит на востоке в русскоречен-скую толщу (опесчаниваясь) и выклинивается (гли-низируясь) на западе и юго-западе (см. рис. 3). Пачка НБ3 является генетическим аналогом пласта Т и отражает локально проявленное понижение уровня моря в коньякском - сантонском ярусах. Пачка НБ3 сложена обломочными продуктами выветривания (кремнистые, глауконитовые, скелетные остатки и пр.) нижележащих, еще неуплотненных осадков, которые, в результате понижения уровня моря, поднялись на субаэральный уровень на северо-востоке ЗападноСибирской плиты и подверглись эрозии, мобилизации и перемещению в западном направлении (рис. 4 А, В).
Пачки НБ2 и НБ4, облекающие пачку НБ3 сверху и снизу (см. рис. 1), сложены чередующимися тон-
Образец ЛЕ-ЗП-2. Алевролит мелко-крупнозернистый песчаный, граувакковый аркоз с поровым сидеритовым цементом, глауконитом и примесью пеплового материала. Повышенное содержание минералов тяжелой фракции. Отмечается оплавленный обломок вулканического стекла с пузырьком газа. Глубина 920,3 м. Николи: А — х, В — II. Образец ЛЕ-ЗП-З. Алевролит мелко-крупнозернистый песчаный, граувакковый аркоз с базально-поровым карбонатным цементом, глауконитом и примесью туфогенного материала, с сцдери-товыми интракластами и повышенным содержанием минералов тяжелой фракции. Глубина 928,9 м. Николи: С, Е — х, D, F — II. Пепловые частицы (1,2): 1 — вулканического стекла, 2 — кварца
Sample ЛЕ-ЗП-2. Fine-coarse-grained sandy siltstone, graywacke arcose with pores filled with siderite cement, glauconite, and admixture of ash material. High content of heavy minerals. Fritted fragment ofvolcanicglass with gas bubble isobserved. Depth 920.3 m. Nicols: A — x, В — II.
Sample ЛЕ-ЗП-З. Fine-coarse-grained sandy siltstone, graywacke arcose with basal-porous carbonate cement, glauconite, and admixture of tuffaceous material, with siderite intraclasts and high content of heavy minerals. Depth 928.9 m. Nicols: С, E — x, D, F — II. Ash particles (1,2): 1 — volcanic glass, 2 — quarts
Рис. 3. Схематичная карта коньякско-саитонских отложений нижнеберезовской подсвиты (по ГИС) Западно-Сибирской плиты (по [5] с изменениями)
Fig. 3. Schematic map of the deposits of Coniacian-Santonian Nizhneberezovsky member (according to log data), West Siberian Plate (after [5], modified)
Насоновская
^^ Салпадинская
[Танамская
Горчи нская-4
Чягрлкгкяя ; ma pre л ьто века я Ч а сельская та гул ьская-52 Г
I--; Дорожковская
V лР^ЗР "" *
I l I ML \ТурухКостровская | Береговая-В4П Д>®
Березовская
"О Ха рампу река я-6001
Сы мекая
Леплинекая
Верхнеколик-Еганская-37Р
Ханты-Мансийская-1Р
Сургутская-1Р
Усть-Ма н ьи некая!
L. lâfi Ершовая-11 . j'
А. у и - г - *4
Кузнецовская Уватская-1Р
Мугайская
i-E^sfeSr s* ш:
- Северо-Тамаргинская-59Р
федюшинская
Ma ксим ки н-Ярская-1Р
Симоновская
Зайковская
Чуламская-1Р
Камышловская
Ганькинская
Ипатовская
Славгородская
Границы (1-4): 1 — выклинивания хэяхинской пачки (HBJ, 2 — Тюменско-Уренгойского литофациального района по региональной стратиграфической схеме [6], 3 — Западно-Сибирского бассейна, 4 — появления русскореченской пачки (НБ3); 5 — лицензионные участки ООО «НК» Роснефть»; скважины (6-9): 6 — проектные, 7 — стратотипы, 8 — с керном, 9 — опорные; 10 — место отбора образцов пачек НБ3 и HBi нижнеберезовской подсвиты из отложений покурской свиты
Boundaries (1-4): 1 — Kheyakhinsky package geological limit (HBJ, 2 — Tyumensky-Urengoisky lithofacies region in accordance with regional stratigraphie chart [6], 3 — West Siberian Basin, 4 — occurrence of the Russkorechensky package (HB3); 5 — License Areas owned by Rosneft Oil Company; wells (6-9): 6 — planned, 7 — stratotypes, 8 — with core, 9 — key; 10 — sited where samples were taken from HB3 and l-^ packages, Nizhneberezovsky member, from the Pokurshy Fm deposits
2 s ч ч 3 -- 4
А 7 д 8 • 9 О
Толщина отложений нижнеберезовской подсвиты,M
кими прослоями кремнисто-глинистого состава (с примесью глауконита, сидерита, пирита, кремневых органических остатков, растительного детрита, акцессорий, обломочных зерен и пр.). Кремневые и глинистые породообразующие компоненты не формируют чистых прослоев, а находятся в агрегатах срастания другом с другом (в различных пропорциях), что позволяет отнести их происхождение к химическому и/или биогенно-химическому типу (т. е. автохтонному). Текущая оценка темпов седиментации опоковидных глин (миллиметры/первые сантиметры за 1 тыс. лет) также не противоречит данному утверждению.
Под микроскопом в шлифе 19488 (пласт НБ3 ко-ньякского - сантонского ярусов) диагностируется глинисто-кремневая порода с примесью алеврита, глауконита с кремневыми органическими остатками, слабопиритизированная (см. рис. 4 А, В). Характерно сочетание пелитовой, колломорфной и органогенной структур. Текстура биотурбационная в виде однонаправленных изогнутых линзовид-ных следов жизнедеятельности организмов (диаметр 0,2-1,5 мм). В наиболее крупных ходах илое-дов наблюдается повышенное содержание остатков диатомей. Микрослоистая текстура подчеркнута агрегатной поляризацией глинистого материала.
Рис. 4. Фотографии шлифов пород пластов НБ3 (А, В) и HEj (С, D) Fig. 4. Photos of thin sections, rocks of НБ3 (A, B) and HEj (C, D) horizons
Образец 19488. Глинисто-кремнистая порода с примесью алеврита, глауконита, с кремневыми органическими остатками, слабопири-тизированная, биотурбированная. Отмечается оплавленный обломок вулканического стекла. Глубина 999,33 м. Николи: А — х, В — II. Образец 28554. Опока глинистая песчано-алевритистая с глауконитом слабопиритизированная, биотурбированная. Отмечается оплавленный обломок вулканического стекла. Глубина 954,51 м. Николи: С — х, D — II. 1 — обломки вулканического стекла
Sample 19488. Argillaceous-siliceous rock with silt, glauconite admixture, siliceous organic remains, slightly pyritized, bioturbated. Fritted fragment of volcanic glass is observed. Depth 999.33 m. Nicols: A — x, В — II.
Sample 28554. Argillaceous, sandy-silty opoka with glauconite, with slight pyritization, bioturbated. Fritted fragment of volcanic glass is observed. Depth 954.51 m. Nicols: С — x, D — II.
1 — fragments of volcanic glass
Кремневый органический материал обычно локализуется по наслоению породы. Основная масса представлена агрегатной смесью глинистого и кремневого вещества (70 %), на обломочные зерна приходится 5 %, глауконит — 1 %, кремневые органические остатки — 23 %, пирит — 1 %, редко — растительный детрит, единичный ихтиодетрит, ангидрит и цеолит в сумме — доли процента. Соотношение глины и кремнезема меняется вкрест наслоению. Распределение глинистого материала неравномерное. Там, где глинистого материала больше, порода имеет темно-бурый цвет с четкой агрегатной поляризацией глинистых чешуек, пониженную долю кремневых скелетов (5-10 %, угнетение жизнедеятельности). Если глинистого материала меньше, порода светлеет, растет доля кремнезема и кремневой органики (до 30-35 %, что может быть результатом нормализации условий). Угловатые, полуугловатые зерна алеври-
та представлены кварцем, полевым шпатом, редко слюдами. Наблюдаются редкие беспорядочные зерна глауконита (0,02-0,1 мм) частично обломочного облика. Отмечаются единичные зерна ильменита и сфена. Кварц, полевой шпат и глауконит присутствуют обычно в ходах биотурбаторов, здесь же отмечаются обломки, похожие на пепловые частицы. Органические остатки представлены изотропными кремневыми скелетами диатомей (0,03-0,25 мм), реже радиолярий, редким растительным детритом пылеватой размерности.
Пирит в виде вкраплений редко встречается по органическим остаткам. Выделяются микросферо-литы марказита (диаметр 0,03-0,1 мм). По органическим остаткам наблюдается примесь цеолитов, в ходах илоедов отмечаются игольчатые кристаллы ангидрита и цеолит. Остатки диатомей в ультрафиолетовом свете имеют голубоватое свечение, размер
пор достигает 0,003-0,005 мм. В ходах илоедов присутствуют редкие межзерновые поры (до 0,02 мм), в породе встречаются поры молдового типа диаметром 0,02-0,05 мм — результат растворения планктона.
Содержание химических элементов (в железосодержащих минералах — глауконите, смектитах, пирите, сидерите и пр.), как правило, выше предельно допустимых концентраций для нормальной жизнедеятельности организмов. Аномальные концентрации химических элементов в воде и донных илах негативно влияют на формы и интенсивность проявления биогенных процессов (приводят к мутациям или полному угнетению). Колебания биотурбации и доли органических остатков в осадках отражают ритмичный характер вспышек жизнедеятельности. Эпизоды загрязнения среды осадконакопления (активизации вулканизма) подавляли процессы жизнедеятельности. В это время преобладал хемогенный способ осадконакопления (при участии простейших организмов) с формированием в основном глинистых минералов (глауконита, смектитов), активно сорбирующих «ядовитые» элементы из воды (химические фильтры). По мере очистки появлялись бен-тосные организмы (усиливаются процессы биотурбации) и планктон (осадок обогащается скелетными остатками). Очередная вспышка загрязнения является началом нового эпизода постепенной очистки, что и отражается в эволюции осадков. Чем более детально изучены биогенно-хемогенные породы, тем подробнее будет реконструкция этапности (цикличности, пульсаций) заражений и нормализаций.
Для нижнеберезовской подсвиты по керну 10 скважин (около 550 м керна), неравномерно характеризующему разрез, выделяется два заметных эпизода загрязнения среды — в подошве (на границе с кузнецовской свитой) и на границе с верхней под-свитой (залегающей на опоках пачки HBj в кровле нижнеберезовской подсвиты). Пачка HBj (и ее аналоги) сложена опоками, накопленными в конце очередной стадии трансгрессии Западно-Сибирской плиты, начавшейся формированием кремнистых глин пачки НБ2 (см. рис. 4 С, D). Пачка HBj хорошо выражена на ГИС (плотностной и гамма-каротажи, методы сопротивлений) и прослежена на большей части ЗападноСибирской плиты. По описанию керна, пачка HBj сложена пепельно-серыми опоками с раковистым изломом слабо-, умеренно биотурбированными (Phycosiphon), с редкими горизонтальными сгущениями микрослойков глинистого материала черного цвета.
Для опоки глинистой, песчано-алевритистой характерно сочетание колломорфной, микрочешуйчатой и пелитовой структур (см. рис. 4 С, D). Примесь обломочного материала (размер обломов 0,0050,12 мм, обычно 0,03-0,08 мм) составляет до 17 %, доля глауконита — 12 % (0,025-0,14 мм, обычно 0,050,1 мм). Текстура пологая линзовидно-волнистая,
нарушена биотурбацией. Равномерно распределенные глинистые прожилки уплотнения (0,01-0,05 мм) иногда образуют глинистые слойки обогащения (до 0,1 мм), чередуются с опаловыми линзами (0,020,1 мм, до 0,4 мм). Отмечены два прослоя (5-6 мм) с заметным снижением доли обломков и глауконита, представленные микрочешуйчатым агрегатом глинистого материала с включением изотропных линз опала (0,1-0,6 мм, микропористых). В поле шлифа наблюдаются два пористых хода илоедов (диаметр 0,7-1 мм), один непористый (диаметр 0,3 мм) и один полностью пиритизированный (шириной 0,8 мм). В слойках обогащения глинистым материалом микрослоистость обусловлена агрегатной поляризацией глинистых чешуй. Порода сложена опалом (50 %), глинистым материалом (20 % без учета глинистых слойков обогащения), обломочным материалом (17 %), зернами глауконита (12 %), пирита и марказита (1 %); отмечаются редкие органические кремневые остатки. Основная масса породы (чередование линз опала и прожилков глинистого материала) содержит беспорядочно расположенные угловатые, полуугловатые обломки кварца, реже полевого шпата, желто-зеленые зерна глауконита (округлые, полуугловатые), вкрапления пирита и марказита, редкие кремневые остатки диатомей, радиолярий, следы растительного детрита, единичный ихтиодетрит. Акцессорные минералы представлены ильменитом, сфеном, эпидотом, турмалином, магнетитом, рутилом. Иногда зерна кварца имеют пирокластический облик; также обнаружена одна пепловая частица вулканического стекла (см. рис. 2 С, Б). Вкрапления пирита и марказита (1 %, менее 0,1 мм) развиваются в зонах биотурбации, марказит — в микросферолитах (диаметр 0,02-0,05 мм). Редко отмечаются ихтиодетрит (0,1-0,25 мм), растительный детрит (до 0,15 мм), реликты диатомей, радиолярий, ходы илоедов с концентрацией обломочных зерен и глауконита (с порами между зерен до 0,02 мм). По наслоению наблюдаются протяженные и короткие, слабоизвилистые, иногда ветвящиеся микротрещины (до 0,02 мм, редко, за счет растворения, до 0,07 мм). Обломки вулканических стекол (см. рис. 4) в пластах НБ3 и НБ^ как и в пласте Т, отражают активизацию эксплозивного вулканизма.
В слабосортированных песчаных алевролитах (сеноманский ярус) (рис. 5 А, В) размер зерен варьирует от 0,005 до 0,38 мм, преобладает 0,012-0,05 мм, в зонах биотурбации — 0,06-0,15 мм. Форма зерен изометричная, слабоудлиненная, полуугловатая, угловатая, полуокатанная. В глинисто-алевритовой матрице выделяются псаммитовые зерна (около 30 %) угловатой, остроугольной формы (пепло-вый тип). Присутствуют редкие зерна глауконита (0,05-0,15 мм). Текстура биотурбационная за счет в разной степени пористых ходов илоедов (диаметр 0,4-1,6 мм), нередко приуроченных к слойкам обо-
Рис. 5. Фотографии шлифов пород пласта ПК Fig. 5. Photos of thin sections, ПК Horizon rocks
Образец 18532. Алевролит крупно-мелкозернистый песчаный с туфогенным материалом, с редким глауконитом, с базально-поровым глинистым цементом, растительным детритом, редкими сцдеритовыми интракластами биотурбированный, трещиноватый. Глубина 1128,42 м. Николи:А —II, В —х.
Образец 18549. Песчаник тонко-мелкозернистый алевритистый слюдистый, стуфогенной примесью, поровым глинистым цементом, растительным детритом слабосидеритизированный, пиритизированный, пористый. Глубина 1130,86 м. Николи: С — II, D — х. 1 — пепловые частицы щелочного полевого шпата. Остальные усл. обозначения см. на рис. 2
Sample 18532. Coarse-fine-grained sandy siltstone with tuffaceous material, rare glauconite, basal-porous argillaceous cement, vegetative detritus, rare siderite intraclasts, bioturbated, fractured. Depth 1128.42 m. Nicols: A — II, В — x.
Sample 18549. Fine-grained silty, micaceous sandstone, with tuffaceous admixture, pores filled with argillaceous cement, vegetative detritus, with slight sideritization, pyritized, porous. Depth 1130.86 m. Nicols: С — II, D — x. 1 — ash particles of alkali feldspar. For other Legend items see Fig. 2
гащения псаммитом. Характерна слабовыраженная микрослоистая текстура за счет агрегатной поляризации чешуек глинистого материала. Отмечаются интракласты сидеритолитов (0,15-0,3 мм) с микрозернистой внутренней структурой. Для алеврити-стых песчаников характерна хорошая сортировка (см. рис. 5 С, Б). Размер обломков изменяется от 0,01 до 0,32 мм (обычно 0,1-0,2 мм), форма изометрич-ная, реже удлиненная, угловатая, полуугловатая; обломки пород полуокатанные, окатанные. Пепловые частицы (кварц) составляют до 5 %. Текстура слойчатая за счет прерывистых слойков обогащения сиде-ритизированным биотитом 0,3-0,8 мм.
Обзор существующих представлений
Вклад вулканизма в накопление мезозой-кайнозойских отложений Западно-Сибирской плиты до сих пор не имеет ясной однозначной оценки. Наиболее известны вулканиты раннего триаса [7], связанные с рифтогенезом в центральной части Западно-Сибир-
ской плиты [8]. Но, наряду с этим, и в других частях осадочного разреза Западно-Сибирской плиты отмечаются находки пирокластики. Туфовый материал (от основного до кислого состава) с характерной для вулканогенных частиц морфологией был обнаружен практически во всех интервалах осадочного чехла от средней юры до эоцена включительно [9]. Содержание пепловых частиц и мощность прослоев туфов (до 3 м) значительно различаются. Обычно пепловые частицы составляют доли процента, но иногда более 50 %. Мощные слои вулканитов отмечены в керне опорных скважин Сургутская, Нововасюганская и Ла-рьякская [9]. Площадное распределение пепла также неравномерное — к центру Западно-Сибирской плиты мощность туфовых прослоев и доля пирокластики уменьшаются. Наиболее изучены слои с пирокласти-кой в верхнеюрских отложениях, где обнаружен сла-босортированный и неокатанный вулканический материал с кристаллами кварца остроугольной формы, характерными для вулканического пепла [10,11].
Одним из основных источников пирокластики в пределах Западно-Сибирской плиты являлись вулканы Центрально-Азиатского складчатого пояса1 к югу от Сибирской платформы. В течение этапа вулканической активизации позднего мезозоя - раннего кайнозоя они поставляли пирокластический материал разнообразного состава.
При этом закономерно изменялись доли Si02 и щелочей. Активность мезозойских вулканов на территории современного Байкала, Забайкалья и При-саянья [12] привела к образованию отложений с долей пирокластики более 50 %. Пачки с характерной химической специализацией и признаками проявления активизации эксплозивного вулканизма отмечены в Иркутском угольном бассейне [13]. Положение других вулканических областей, поставлявших пепловый материал в пределы Западно-Сибирской плиты, установлено менее достоверно. Позднемело-вые и палеогеновые процессы пенепленизации на периферии осадочного бассейна разрушили большую часть вулканогенных отложений. Тем не менее эффузивы верхнего мела и палеогена (базальты, ан-дезитобазальты, липариты) установлены в Северном Казахстане и Минусинской котловине. Но чаще в окраинных разрезах верхнего мела Западно-Сибирской плиты описаны измененные туфы, иногда грубозернистые [14].
Верхнемеловые проявления вулканогенных процессов на территории Западно-Сибирской плиты изучены гораздо хуже, чем нижнемеловые и верхнеюрские. В связи с этим новые находки следов пирокластики в туронском - кампанском ярусах северо-востока Западно-Сибирского региона представляют научно-практический интерес.
1 Воронцов A.A. Эволюция фанерозойского рифтогенного магматизма Центральной Азии (на примере полихронной Северо-Монгольско-Забайкальской рифтовой области): геохимия, источники, геодинамика : автореф. дис. ... д-ра геол.-минер. наук. - Иркутск, 2007. -41 с.
Выводы
1. Активный интерес со стороны нефтегазовых компаний к изучению отложений верхнего мела Западно-Сибирской плиты обусловлен значительной отработкой сеноманских месторождений и наличием газовых проявлений в туронском ярусе и в вышезале-гающих отложениях (коньякский - сантонский - кам-панский ярусы).
2. В результате комплексного анализа геолого-геофизической информации в верхнемеловых отложениях (над сеноманскими) Западной Сибири выделено и детализировано четыре сейсмокомплекса, практически соответствующих (снизу вверх) кузнецовскому (туронский - раннеконьякский), ниж-неберезовскому (коньякский - сантонский), верх-неберезовскому (кампанский) и ганькинскому (маастрихтский) горизонтам [6].
3. По ГИС в составе сейсмокомплексов выделены пачки, например НБ4-НБ! (нижнеберезовский горизонт), дорожковская свита, пласт Т и мярояхинская пачка (кузнецовский горизонт).
4. На основе результатов лабораторных исследований керна установлено своеобразие литологи-ческого состава изученных отложений, что является отражением специфики условий их происхождения, и приведены отдельные краткие характеристики.
5. Сделан вывод о биогенно-хемогенном и хемо-генном типах седиментации для пачек НБ4, НБ2, НБ! и для глауконитовых глин мярояхинской пачки (автохтонных, трансгрессивных). Алевролиты пласта Т и пачки НБ3 имеют смешанный состав (содержат значительный объем обломочного материала) и отражают эпизоды локального понижения уровня моря.
6. Пласт Т, пачка НБ3 и опоки пачки НБ! содержат обломки вулканических стекол, остроугольные обломки кварца (пирокластической формы), возникшие в результате синхронных активизаций вулканизма на сопредельных с Западно-Сибирской плитой территориях.
Литература
1.Агалаков С.Е, Кудаманов А.И., Маринов В.А. Фациальная модель верхнего мела Западной Сибири // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. - 2017. -Т. 2. - № 1. - С. 101-105.
2. Кудаманов А.И., Агалаков С.Е., Маринов В.А. К вопросу о турон-раннеконьякском осадконакоплении в пределах Западно-Сибирской плиты// Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений.-2018.-№ 7.-С. 19-26. 001:10.30713/2413-5011-20187-19-26.
3. Объяснительная записка к Атласу литолого-палеогеографических карт юрского и мелового периодов Западно-Сибирской равнины в масштабе 1: 5 000 000/Под ред. И.И. Нестерова. - Тюмень: ЗапСибНИГНИ, 1976.-85 с.
Л.Лебединский В.И., Шалимов А.И. Загадки земных недр. - Киев : Наукова думка, 1965.-184 с.
5. Кудаманов А.И., Агалаков С.Е, Маринов В.А. Трансгрессивно-регрессивный характер осадконакопления в коньяке - сантоне верхнего мела Западной Сибири // Нефтяное хозяйство. - 2018. - № 7. - С. 58-63. 001:10.24887/0028-2448-2018-7-58-63.
6. Решение 5-го межведомственного регионального стратиграфического совещания по мезозойским отложениям Западно-Сибирской равнины / Под ред. И.И. Нестерова. - Тюмень : ЗапСибНИГНИ, 1991. - 54 с.
7. Медведев А.Я. Щелочные породы мезозойско-кайнозойского вулканогенно-осадочного комплекса Западно-Сибирской плиты, вещественный состав// Геология и геофизика. - 2014. - Т. 55.-№ 10.-С. 157-165. 001:10.15372/61620141001.
8. Сурков В.С., ТрофимукА.А., Жеро О.Г., КонторовичА.Э., СмирновЛ.В. Триасовая рифтовая система Западно-Сибирской плиты, ее влияние на структуру и нефтегазоносность платформенного мезозойско-кайнозойского чехла // Геология и геофизика. - 1982. - № 8. - С. 3-15.
9. ВанА.В. Мезозойско-палеогеновый вулканизм на территории Западно-Сибирской низменности // Доклады АН СССР. - 1973. - Т. 210. -№ 5. - С. - 156-159.
10. Шалдыбин М.В., Крупская В.В., Глотов А.В., Доржиева О.В., Гончаров И.В., Самойленко В.В., Деева Е.С., Лопушняк Ю.М., Бехтер О.В., Закусин С.В. Петрография и минералогия аномально люминисцирующих прослоев баженовской свиты Западно-Сибирского осадочного бассейна // Нефтяное хозяйство. - 2018. - № 2. - С. 36-40. DOI: 10.24887/0028-2448-2018-2-36-40.
11. Панченко И.В., Немова В.Д. Контуриты в баженовских отложениях Западной Сибири: формирование, распространение и практическое значение // Юрская система России: проблемы стратиграфии и палеогеографии : сб. тр. VII Всероссийского совещания (Москва, 1822 сентября 2017). - М. : ГИН РАН, 2017. - С. 153-157.
12. Объяснительная записка к государственной геологической карте Российской Федерации масштаба 1 : 200 000. Лист N-48-XXXIII (серия Ангарская) / Под ред. Е.К. Ковригина. - Л. : Министерство Природных ресурсов РФ, ГФУГП «Иркутскгеология», 1999. - 206 с.
13. ArbuzovS.I., Mezhibor A.M., Speas D.A., IlenokS.S., Shaldybin M.V., Belaya E.V. Nature of the Azeisk deposite of the Irkutsk Coal Basin (Sibeia, Russia) // International Journal of Coal Geology. - 2016. - № 153. - С. 99-111. DOI: 10.1016/j.coal.2015.12.001.
14. Цеховский Ю.Г. Участие вулканизма и гидротерм в платформенном осадконакоплении пограничной мел-палеогеновой эпохи деструктивного тектогенеза в Центральной Евразии // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел геологический. -2017. - Т. 92. - Вып. 4. - С. 34-48.
References
1. AgalakovS.E., KudamanovA.I., Marinov V.A. Facies model of the Western Siberia Upper Cretaceous. Interekspo GEO-Sibir'. 2017;2(1):101-105. In Russ.
2. KudamanovA.I., AgalakovS.E., Marinov V.A. The problems of Turonian-early coniacian sedimentation within the boundaries of the West Siberian plate. Geologiya, geofizika i razrabotka neftyanykh i gazovykh mestorozhdenii. 2018;(7):19-26. DOI: 10.30713/2413-5011-2018-7-19-26. In Russ.
3. Nesterov I.I., ed. Obyasnitel'naya zapiska k Atlasu litologo-paleogeograficheskikh kart yurskogo i melovogo periodov Zapadno-Sibirskoi ravniny v masshtabe 1 : 5 000 000 [Explanatory note to the Atlas of lithologic and paleogeographic maps of Jurassic and Cretaceous systems, West Siberian plain, scale 1: 5 000 000]. In:. Tyumen' : ZapSibNIGNI; 1976. 85 p. In Russ.
4. Lebedinskii V.I., Shalimov A.I. Zagadki zemnykh nedr [Mysteries of the Earths's interior]. Kiev: Naukova dumka; 1965. 184 p. In Russ.
5. Kudamanov A.I., Agalakov S.E., Marinov V.A. transgressive-regressive type of sedimentation in the Western Siberian Coniacian-Santonian (Upper Cretaceous). Oil Industry. 2018;(7):58-63. DOI: 10.24887/0028-2448-2018-7-58-63. In Russ.
6. NesterovI.I., ed. Reshenie 5-go mezhvedomstvennogo regional'nogo stratigraficheskogo soveshchaniya po mezozoiskim otlozheniyam Zapadno-Sibirskoi ravniny [Decision of the 5-th interagency meeting on regional stratigraphy of Mesozoic sequences in the West Siberian Plain]. Tyumen: ZapSibNIGNI; 1991. 54 p. In Russ.
7. MedvedevA.Ya. Alkaline rocks of Meso-Cenozoic volcanosedimentary complex of the West Siberian Plate: petrologic composition. Geologiya i geofizika. 2014;55(10):157-165. DOI: 10.15372/GiG20141001. In Russ.
8. Surkov V.S., TrofimukA.A., Zhero O.G., Kontorovich A.E., SmirnovL.V. Triasovaya riftovaya sistema Zapadno-Sibirskoi plity, ee vliyanie na strukturu i neftegazonosnost' platformennogo mezozoisko-kainozoiskogo chekhla [Triassic rift system of the West Siberian Plate, its influence of the structure and petroleum potential of the Mesozoic-Cenozoic platform cover]. Geologiya i geofizika. 1982;(8):3-15. In Russ.
9. Van A.V. Mezozoisko-paleogenovyi vulkanizm na territorii Zapadno-Sibirskoi nizmennosti [Mesozoic-Paleogene volcanism in the West Siberian territory]. Doklady akademii nauk SSSR. 1973;210(5):156-159. In Russ.
10. Shaldybin M.V., Krupskaya V.V., GlotovA.V., Dorjieva O.V., GoncharovI.V., Samoilenko V.V., DeevaE.S., Lopushnyak Yu.M., BetherO.V., Zakusin S.V. Petrography and clay mineralogy of anomaly luminescent layers in Bazhenov suite of Western Siberia sedimentary basin. Oil Industry. 2018;(2):36-40. DOI: 10.24887/0028-2448-2018-2-36-40. In Russ.
11. Panchenko I.V., Nemova V.D. Contourites in Bazhenov deposits of Western Siberia: formation, distribution and practical significance. In: Yurskaya sistema Rossii: problemy stratigrafii i paleogeografii: sbornik trudov VII Vserossiiskogo soveshchaniya (Moskva, 18-22 September, 2017). Moscow: GINRAN; 2017. pp. 153-157. In Russ.
12. Kovrigin E.K., ed. Obyasnitel'naya zapiska k gosudarstvennoi geologicheskoi karte Rossiiskoi Federatsii masshtaba 1 : 200 000. List N-48-XXXIII (seriya Angarskaya) [Explanatory note to the State geological map of Russian Federation, scale 1 : 200 000. Sheet N-48-XXXIII (Angarsky series)]. Leningrad: Ministerstvo Prirodnykh resursov RF, GFUGP «Irkutskgeologiya»; 1999. 206 p. In Russ.
13. ArbuzovS.I., Mezhibor A.M., Speas D.A., IlenokS.S., Shaldybin M.V., Belaya E.V. Nature of the Azeisk deposite of the Irkutsk Coal Basin (Sibeia, Russia). International Journal of Coal Geology. 2016;(153):99-111. DOI: 10.1016/j.coal.2015.12.001.
14. Tsekhovsky Yu.G. Role of volcanic and hydrothermal processes in sedimentation at Cretaceous - Paleogene epoch of destructive tectonics in Central Eurasia. Byulleten'Moskovskogo obshchestvaispytateleiprirody. Otdel geologicheskii. 2017;92(4):34-48. In Russ.
Информация об авторах Карих Татьяна Михайловна
Главный специалист
ООО «Тюменский нефтяной научный центр», 6250021 Тюмень, ул. Осипенко, д. 79/1 e-mail: [email protected]
Information about authors Tat'yana M. Karikh
Chief Specialist
Tyumen Oil Research Center,
79/1, ul. Osipenko, Tyumen, 6250021, Russia
e-mail: [email protected]
Кудаманов Александр Иванович
Кандидат геолого-минералогических наук, Эксперт
ООО «Тюменский нефтяной научный центр», 6250021 Тюмень, ул. Осипенко, д. 79/1 e-mail: [email protected]
Агалаков Сергей Евгеньевич
Кандидат геолого-минералогических наук, Эксперт
ООО «Тюменский нефтяной научный центр», 6250021 Тюмень, ул. Осипенко, д. 79/1 e-mail: [email protected]
Маринов Владимир Аркадьевич
Кандидат геолого-минералогических наук, Эксперт
ООО «Тюменский нефтяной научный центр», 6250021 Тюмень, ул. Осипенко, д. 79/1 e-mail: [email protected]
Aleksandr I. Kudamanov
Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Expert
Tyumen Oil Research Center,
79/1, ul. Osipenko, Tyumen, 6250021, Russia
e-mail: [email protected]
Sergey E. Agalakov
Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Expert
Tyumen Oil Research Center,
79/1, ul. Osipenko, Tyumen, 6250021, Russia
e-mail: [email protected]
Vladimir A. Marinov
Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Expert
Tyumen Oil Research Center,
79/1, ul. Osipenko, Tyumen, 6250021, Russia
e-mail: [email protected]
