CC BY
20
11. Косарева Е.Г. Палеоэкология строматопорат //Организм и среда в геологическом прошлом.
- Новосибирск: Наука, 1977. - С.65-69.
12. Новые данные о распространении рифогенных формаций Волгоградского Поволжья, классификация рифов и вопросы методики их поисков /A.A. Новиков, А.С. Саблин, В.М. Махонин и др. //Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. - 1998. - № 6. - С.2-9.
13. Ископаемые рифы и методика их изучения //Труды III-й палеоэколого-литологической сессии АН СССР (Уральский филиал). - Свердловск, 1968. - 250 с.
14. Современные и ископаемые рифы. Термины и определения: Справочник. - М.: Недра, 1990.
- 182 с.
15. Даньшина Н.В., Роггелин И.Ю. Опыт изучения рифовых сообществ организмов в комплексе с результатами геолого-геофизических исследований на примере ливенских отложений Голуб-ковско-Бурлукской зоны //Проблемы освоения нефтегазовых месторождений Нижнего Поволжья: Сборник статей. - Волгоград, 2000. - Вып.57. - С.26-32.
16. Алешин В.М., Даньшина Н.В., Климова Л.А. Строение Ключевской органогенной постройки Волгоградского Поволжья //Известия АН СССР. Сер. Геол. - 1983. - № 8. - С.70-75.
17. Селли Р.Ч. Древние обстановки осадконакопления. - М.: Недра, 1989. - 294 с.
18. Максимова С.В. Очерки по прикладной палеоэкологии. - М.: Наука, 1984. - 91 с.
19. Багринцева К.И. Условия формирования и свойства карбонатных коллекторов нефти и газа.
- М.: Москва, 1999. - 282 с.
УДК[553.061.14:551.761/762] (470-925.22 + 574-925.22)
СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОСАДКОВ КАК ИНДИКАТОРЫ ОБСТАНОВОК В БАССЕЙНАХ ТРИАСА И ЮРЫ ПРИКАСПИЙСКОГО РЕГИОНА
© 2013 г. Т.Ф. Букина
Саратовский госуниверситет (Отделение геологии НИИ ЕН)
Нами предлагается использование мик-ро-наноструктурного анализа тонкодисперсных образований как дополнение к методике фациально-генетических исследований на примере изучения отложений триаса и юры. Опираясь на теоретические работы П.П. Тимофеева (1967-2006), геологи установили, что реконструкция основных генетических признаков осадков позволяет устанавливать их происхождение и палеогеографические обстановки бассейнов седиментации. К признакам генетических типов осадков относятся: тип осадка (терригенный, биогенный, хемогенный, вулканический, магматогенный и гидрогенный), чередование различных типов осадков, окраска пер-
вичная (сингенная) и приобретенная за счет осадков области сноса и ряд других, в том числе состав фауны [1].
Согласно приведенным признакам в наших комплексах, как в триасе, так и в юре, присутствуют разнообразные генетические типы отложений, среди которых на территории юго-востока Русской плиты преобладают осадочные типы. На территории Мангышлака и Устюрта в триасе развиты осадочные и вулканогенно-осадочные комплексы, на территории Западной Сибири - вулканогенные, магматические и вулканогенно-оса-дочные комплексы. В юре в пределах всех перечисленных территорий преобладают осадочные, в том числе морские комплексы.
Недостаточно изученными обычно оставались породы, содержащие или состоящие из тонкодисперсных компонентов.
Разработка методики исследования тонкодисперсных образований поздней юры проводилась в ходе изучения сланценосной толщи Волжского бассейна фазы Dorsopla-nites рапйеп, целиком сложенной дисперсными компонентами, под руководством П.П. Тимофеева [2]. Для определения их фациальной принадлежности оказалось недостаточно обычных полевых наблюдений. Усовершенствованная методика опробования разрезов обеспечила экспрессное предварительное определение породообразующих компонентов. Наряду с послойным описанием обнажений и керна скважин одновременно было проведено микроскопическое полевое исследование всех разностей пород. Шаг опробования не превышал 0,5 м, а в пластах горючих сланцев - 0,2-0,1 м. Небольшие пробы-протолочки изучались в иммерсионных жидкостях с помощью микроскопа МИН-8 при увеличении 100-300 раз. Были выделены участки керна с разнородной дисперсной структурой, с различным содержанием коллоальгинита и другими отличительными признаками. Из них через 12 м и из каждой разности в опорных разрезах были отобраны пробы весом до 1 кг и намечены пути их комплексного исследования. Перечень и специфические способы исследования отражены в работе [2] и в ряде более поздних публикаций. Основное внимание уделялось расшифровке генетических особенностей осадков. В обычных, полуоткрытых и двоякополированных шлифах, изготовленных в параллельных и перпендикулярных направлениях по отношению к слоистости, на поляризационном микроскопе марки ПОЛАМ-Л 211 в проходящем и отраженном свете определялось количество и взаимоотношения главных породообразующих компонентов, ориентировка и распределение дисперсных частиц, особенно
кокколитов, их пространственные связи с альгинитом, с углефицированными растительными остатками (УРО), с глинистым веществом, с новообразованными кристаллами карбонатов.
Для таких целей разрешения световых микроскопов было недостаточно, и были применены электронные микроскопы, позволявшие определять более тонкое строение вещества, морфологию и расположение частиц, характер преобразований. Исследования дисперсных компонентов в препаратах, изготовленных из тех же образцов, что и шлифы, квалифицированы нами как мик-ро-наноструктурные, а выявленные при этом особенности пород - наноструктурой (НС), отражающей степень их сходства или различия. По существу этой теме посвящена предлагаемая статья. Начало исследований было положено в 1980 году [3].
Изучение микро- и наноструктур осуществлялось с помощью просвечивающих электронных микроскопов марки ТЕБЬЛ ББ-242 Е и ТЕБЬЛ ББ-500. Препаратами для исследований служили двухступенчатые полистиролово-угольно-платиновые реплики с естественных сколов образцов. Оптимальными оказались ступенчатые сколы под углом 30-45 одновременно изучалось распределение частиц как в параллельной, так и в перпендикулярной плоскости по отношению к естественной слоистости. Изучение ненарушенных наноструктур проводилось на сканирующих электронных микроскопах МБМ-5 и МБМ-9. Эти микроскопы являются растровыми (РЭМ).
Для просмотра на РЭМ подбирались образцы пород со свежим сколом из скважин. В обнажениях компоненты горючих сланцев подвергаются гипергенным изменениям за счет окисления ОВ, растворения сульфидов с образованием агрессивной серной кислоты, уничтожающей на стадии ги-пергенеза исходные структурные признаки. Анализируемые препараты готовились под
углом к слоистости по методике Г.С. Гри-цаенко, Б.Б. Звягина и других [4]. Наиболее удобными для изучения НС оказались увеличения в диапазоне от 2 до 120 тысяч раз. При выборе объектов, их общей мезострук-туры было достаточно увеличения в 2000 раз, а для выявления внутренних особенностей дисперсных частиц - кокколитов, хлопьев ОВ, глинистых минералов, применялись увеличения до 10-40 тысяч раз и более. При условии дополнительного увеличения фотопутем достигались увеличения в 240 тысяч раз. В демонстрационных снимках величина микронных объектов достигает 10-15 сантиметров, что отвечает увеличению в 100150 тысяч раз. В настоящее время появилась возможность дополнительного компьютерного увеличения объектов и их фиксации при распечатке фотографий на принтере. В результате исследований на микроскопе ТЕБЬЛ - ББ-500 были получены изображения остатков клеток, размером менее 1 микрометра с отчетливым строением, что допускает именовать предложенную методику исследования микро-наноструктурным анализом. Появление туннельных микроскопов позволяет надеяться на дальнейшее совершенствование метода. Туннельные микроскопы помогли Д.П. Григорьеву доказать существование промежуточных видов минералов - пироболов и амфиксенов, в которых кристаллическая решетка определяется смешанными "мотивами" с преобладанием структур пироксена в слабоизмененных эф-фузивах основного состава и структур амфибола в амфиболизированных пироксенах зе-ленокаменно перерожденных эффузивов. На туннельном электронном микроскопе достигается увеличение от 500 тысяч до 100 миллионов раз [5]. Однако "смотреть - это еще не значит видеть", говорит Дмитрий Павлович.
Объем и качественный состав полученных материалов оказался приемлемым для осуществления литолого-фациального ана-
лиза по методике, разработанной П.П. Тимофеевым (1967, 1968, 1969, 1970; 1972, 1975). Особенно полезной явилась информация о микро- и наноструктурах, о количестве скелетных элементов кокколитофорид и степени их сохранности [2, 7]. Изучение главных породообразующих компонентов сланценосных образований стало основой фациально-генетической расшифровки условий осадконакопления и раннего диагенеза. Генетические типы сапропелевых осадков сланценосной толщи Волжского бассейна формировались в процессе накопления тонкодисперсных компонентов различного происхождения. Каково же их значение в качестве индикаторов обстановок седиментации в бассейнах в комплексе с данными по фауне?
Основные седиментогенные компоненты пород верхнеюрской сланценосной толщи Волжского бассейна следующие. Каждый генетический тип сапропелевого или сопряженного с ним осадка представляет собой сочетание биогенных и абиогенных составляющих. Целесообразно в первую очередь охарактеризовать их морфологию и природу. Наиболее четкие представления о составе тонкодисперсных образований были получены в ходе изучения сланценосной толщи верхней юры на территории Пере-любского, Коцебинского и Чаганского месторождений горючих сланцев Волжского бассейна. Нами впервые установлена в составе сланценосных образований зоны Dorsoplanites рап^еп ведущая роль минеральных и органических остатков кокколитофо-рид (ККФ) - кокколитов (КК), коккосфер (ККСФ) и их фрагментов [2, 3, 8].
Кокколиты - скелетные элементы коккосфер, имеют размер от 1 до 10, редко до 15 микрометров, в среднем - 3-4 микрометра (рис.1). Их видовая принадлежность для сланценосной толщи рассмотрена С.А. Люльевой и С.И. Жмуром [9]. В истонченных участках шлифов они диагнос-
Рис.1. Известковые кокколиты хорошей сохранности
1 - поляризационная картина скоплений кокко-литов ПОЛАМ Р-211, ув. 150, поляроиды +.; 2, 3 - вид известковых кокколитов под электронным микроскопом, РЭМ, ув. 15000
тируются по характерной лучистой картине интерференции (рис.1-1), иногда ошибочно именуются сферолитами. Но крестообразное угасание кокколитов наблюдается только в одной плоскости. Во всех типах пород были встречены мелкие ажурные разности КК, крупные разнообразные гетеро-кокколиты (плаколиты, рабдолиты, зиголи-ты, рис. 1-2). Многочисленны плаколиты с центральным перфорационным отверстием (рис. 1-3). Комплексными исследованиями установлена их неоднородность. По совокупности петрографических, химических,
электронно-микроскопических и рентгеноструктурных исследований выявлены обычные кальцитовые формы, формы, сложенные глинистыми минералами, и известково-гли-нистые разности. Диагенетическое окремнение кокколитов, рассмотренное С.Н. Голубевым [10], развито в исследуемой толще незначительно.
Кальцитовые КК, по-видимому, являются индикаторами седиментации в условиях морских бассейнов с нормальной соленостью (ок. 35 про-миль). В шлифах отличаются более яркой перламутровой интерференционной окраской, на снимках РЭМ имеют четкую форму и светлую окраску, связанную с низкой электронной плотностью кальцита, для электронов на просвет непроницаемы и на снимках ПЭМ имеют вид черных пятен. На дифрактограммах фиксируется ярко выраженный рефлекс кальцита в области 3,02 А . Они не утратили исходного состава. В слоях с известковыми КК, как правило, обильны остатки стеногалинных групп фауны -морские ежи, аммониты, белемниты и другие, что соответствует солености бассейна выше 17 промиль современного Чёрного моря, где морские ежи не обитают. В этих условиях биоразнообразие снижено. Такая соленость слишком мала для большинства морских организмов.
Как в позднеюрских, так и в ранне-среднетриасовых отложениях встречаются остатки ККСФ хорошей сохранности. Их известковый состав сомнений не вызывает. Однако наличие раковин аммонитов в отложениях раннего триаса указывает на обстановки седиментации, близкие к нормально-морским. А бассейн среднего триаса отличался неустойчивой соленостью с тенденцией ее повышения, определяемой по
замещению КК ромбоэдрами доломита и по резкому снижению биоразнообразия. С некоторого предела осолонения бассейн совершенно лишается макрофауны, по мнению Н.М. Страхова [11] с уровня 50-55 про-миль. А в водоемах с соленостью до 250 про-миль можно встретить хорошо сохранившихся ракообразный типа остракод, как это и имеет место в отложениях среднего триаса [12].
Следует заметить, что некоторые виды ККФ в голоценовых осадках западной части Средиземного моря с соленостью, близкой к нормальной, обильны, но практически исчезают в восточной части, где соленость достигает 39 промиль. Оптимальны для обитания ККФ температурные условия тропической и субтропической зон. К числу относительно холодноводных видов отнесен Coccolithuspelagicus [13].
Кокколиты, сложенные глинистыми
*
минералами (или "слепки" КК 1), - индикаторы опресненных морских бассейнов (рис.2). Они совершенно не различимы в шлифах, имеют низкую серую интерференционную окраску, легче диагностируются в протолочках с помощью иммерсионных жидкостей, где определяются по округло-уплощенной форме почти изотропных частиц. Удивительно, что даже в этом случае сохраняются следы их лучистого угасания.
На снимках РЭМ такие кокколиты имеют сглаженные и неправильные очертания со следами растворения, более темную окраску, на просвет полупрозрачны или имеют вид агрегатных скоплений тонких глинистых частиц разного состава. На многих дифрактограммах исчезает рефлекс в области 3,02 А . Более выражены рефлексы гидрослюды, хлорита, монтмориллонита и каолинита. Химическими анализами подтверждается низкое содержание окиси кальция. Исследование образцов с такими КК,
сложенными глинистыми минералами на установке "ЛИНК-систем", показало, что следы кальцита в них сохраняются только вокруг перфорационного отверстия. Почему так? Вероятно, в этой области кокко-лита имеется какая-то защитная органическая пленка, не позволяющая в ходе диагенеза достигать полной декарбонатизации вещества, а исходный состав генетически обусловлен образованием известкового скелета ККФ. Начинался рост скелета нано-планктона с образования кальцита на матрице будущих кокколитов, как это показал С.Н. Голубев [10], но недостаток кальция и избыток углекислоты в зонах опреснения морского бассейна не позволяли сформировать водорослям полноценные известковые коккосферы. Эту ситуацию в свое время комментировала A.A. Чигуряева, наш главный специалист по систематике растений: "Когда нет подходящего питания - будешь есть что придется".
Кокколиты смешанного состава являются индикаторами обстановок раннего диагенеза в условиях высоких концентраций ОВ в осадках слабо опресненных заливов морского бассейна. Они характеризуются пониженным (по сравнению с кальцитовы-ми формами) двупреломлением, серо-желтыми тонами интерференционной окраски, широко распространены в породах слан-ценосной толщи. На снимках РЭМ имеют слегка сглаженные очертания, на просвет в них различается "дорастание" кальцитовых пластинок прозрачными для электронов ромбоэдрическими кристаллами хлорита. На дифрактограммах рефлекс кальцита выражен слабее, отчетливы рефлексы глинистых минералов. Исследование декарбона-тизированных кокколитов юры, триаса и отложений другого возраста позволяет выявлять обстановки опреснения в морских бассейнах. Имеются несколько видов бесскелет-
* - псевдоморфозы глинистого вещества по кокколитам
ных ККФ, обитающих в пресных водоемах, др.). Размеры раковин изменяются в широ-
однако эти формы в ископаемом состоянии ких пределах от 0,1 до 1 мм, сохранность
не сохраняются. различная, видовой состав очень разнооб-
Существенное значение в составе меж- разен, подробно рассмотрен Л.Г. Дайн,
сланцевых глин имеют остатки форамини- К.И. Кузнецовой, В.И. Барышниковой. По
фер. Встречаются тонкостенные и довольно составу руководящих форм сланценосная
массивные гладкие и скульптированные толща разделена на "слои с фораминифе-
известковые раковины, остатки агглютини- рами" [14]. Представляется объяснимым
рующих форм, выполненные тонкоалеври- преобладание фораминифер с известковыми
товыми частичками (кварца, полевых шпа- раковинами в слоях, осаждавшихся в усло-
тов, хлорита, обломков кремнистых пород и виях нормального морского бассейна. Фор-
Рис.2. Наноструктуры декарбонатизированных глин сланценосной толщи
Волжский бассейн. Верхняя юра
1-3 - РЭМ, ув. 2000-5000; 4-5 - электронные снимки фракции менее 0,001 мм, ПЭМ, ув. 1000018000; 6 - псевдоморфоза глинистых частиц по кокколиту, ув. 18000
мы агглютинирующие, как правило, сконцентрированы в слоях с признаками опреснения бассейна и ассоциируют с остатками ККФ, сложенных глинистыми частицами.
Минеральные остатки макрофауны представлены полурастворенными карбонатными раковинами гастропод, двустворчатых моллюсков, аммонитов, белемнитов, морских ежей и лилий, морских звезд. Иногда они образуют скопления в сланцах и глинах. Нередки находки фосфатизированных костных остатков рыб и рептилий, в том числе ихтиозавров. Однако скелеты этих организмов могут рассматриваться только как включения.
Вещество, отторгнутое от водорослей, сапро-коллинит, имеет вид хлопьев, но на снимках РЭМ, при увеличениях более 5000 раз, в них различаются отдельные деформированные "лепестки" размером 3 микрометра и менее. Альгинит и сапро-коллинит совместно или отдельно образуют тонкие мелкие либо выпуклые более крупные микролинзы толщиной до 0,2 мм и длиной до 0,5 мм. Относительная однородность органического вещества Волжских горючих сланцев и вмещающих пород подтверждается данными ИКС и рентгеноструктурного анализа керогена [15]. Максимум в области 4,8-4,9 ангстрем свидетельствует о преобладании в составе ОВ исходных сапропелевых компонентов с алифатической структурой. Пик в области 3,8-3,5 ангстрем, отвечающий ароматическим структурам, выражен слабо и указывает на низкое содержание фрагментов высших растений, гумино-вых веществ различного происхождения, связанное с удаленностью береговой линии. Низкая степень метаморфизма ОВ (коэффициент ароматичности = 0-0,5) является признаком относительной глубоководности морского бассейна.
Помимо альгинита и сапро-коллинита при петрографических исследованиях в сланцах иногда выявляются не люминесци-
рующие красноватые и бурые микролинзы ОВ. Устанавливается пространственная связь альгинита и так называемого псевдо-витринита (ру1) Половина микролинзы может быть светлой, желтой, а другая половина - бурой или красной. Побурение альги-нита вдоль секущих слоистость трещин свидетельствует о его видоизменении, а именно - окислении. Такое вещество правильнее называть оксиальгинитом или оксиколлоаль-гинитом. Это вещество целиком слагает сланцы в зонах современного или палеовы-ветривания, образовано в результате обмеления бассейна на его периферии и в конце фазы пандери.
Признаки осолонения морского бассейна более уверенно фиксируются при изучении осадков среднего триаса. На территории Прикаспийского бассейна среднетриасовые отложения представлены морскими солоно-ватоводными терригенно-карбонатными комплексами пород. Осадконакопление связано с погружением Прикаспийской впадины и широкой трансгрессией морского бассейна из области Тетис. Наибольшее прогибание было сосредоточенно на юго-западе; на западе и северо-западе береговая зона ограничивалась бортовым уступом. Мощность морского среднетриасового комплекса на изученной территории колеблется от 200 до 480 м, нарастая от бортового уступа к центральной части.
Эльтонский горизонт среднего триаса сложен глинами, известняками, мергелями, реже песчаниками. Глины зеленовато-серые, темно-серые, в нижней части с красно-бурыми прослоями, песчанистые, изве-стковистые. Известняки серые, темно-серые, реже коричневые, глинистые, пелитоморф-ные. Индерский горизонт знаменует собой новый седиментационный цикл. В его основании на большей части территории Прикаспийской впадины прослеживаются тер-ригенные породы, которые вверх по разрезу сменяются известняками и доломитами
[12]. Глинистая пачка сменяется известняковой . Известняки, слагающие эту пачку, темно-серые и серые, глинистые и органоген-но-обломочные, остракодовые, пелециподо-вые, пелитоморфные с неясно выраженной слоистостью. Слоистость обусловлена наличием тонких прослоев темно-серых или зеленовато-серых глин. По плоскостям наслоения встречается чешуя рыб, вкрапления пирита, обуглившиеся растительные остатки. Вышележащий мастексайский горизонт сложен терригенными породами, окрашенными преимущественно в серые тона [12, 16]. Обширный морской бассейн средне-триасового времени был мелководным, со спокойным гидродинамическим режимом и различной минерализацией вод по акватории [17]. Это благоприятствовало формированию фаций глинисто-карбонатных осадков заливов и лагун малоподвижного мелководья, представленных неравномерно переслаивающимися известняками и глинами.
Известняки серые, светло-серые, почти белые или голубоватые, зеленовато-серые, реже сиреневато- и красно-бурые, глинистые, обычно доломитизированные, что отражает образование полуизолированных лагун с повышенной соленостью депози-ционных вод. Оранические остатки присутствуют в виде раковинного детрита, остра-код, спикул губок, зубов и чешуек рыб. Ни аммониты, ни морские ежи здесь не встречаются. Обстановки не благоприятны для расселения типичных морских сообществ организмов. Глины коричневато-бурые, прослоями серые, песчано-алевритистые, известково-доломитовые, слоистые или комковатые. По составу гидрослюдистые с примесью хлорита либо ГС-монтморил-лонитовые. Их накопление, по-видимому, отвечает формированию опресненных заливов.
Слабая циркуляция вод приводила к возникновению в лагунах восстановитель-
ной среды. Характерны высокие содержания Сорг. (2-3 %), обилие УРО с вкраплениями пирита. В отдельных участках формировались фации песчано-алеврито-доло-митовых осадков осолоняющихся лагун. На северо-западе они представлены доломитами светло-серыми, серыми с голубоватым оттенком, плотными, трещиноватыми, с редкими скоплениями обломков раковин. Тер-ригенного материала в них содержится 1520 %. Он представлен угловатыми зернами кварца, полевых шпатов, обломков кремнистых пород и ангидритов. Отсутствие дальнепринесенного материала, а также наличие в обломках ангидрита свидетельствует о размыве сводов соляно-купольных структур.
Наши исследования выявили плотные кокколитовые наноструктуры в доломити-зированных известняках и доломитах Буг-ринской, Гмелинской, Светлоярской, Эль-тонской, Батыр-Молинской и других площадей. Микро-наноструктурный анализ показал, что первыми потребителями кок-колитофорид в среднетриасовом бассейне являлись остракоды. Их створки видны на снимках ПЭМ. Остатки кокколитов обрастали микрокристаллами доломита (рис.3). В центральных районах (Арал-Сор) глинистые тонкозернистые доломиты светло-серых и желтоватых оттенков с редкими органическими остатками являлись на стадии осадка доломитизированными кокколитовыми илами. Фации алевро-глинисто-карбонат-ных осадков, удаленных от побережья частей мелководного морского бассейна, формировались в условиях открытого моря и отличаются достаточно хорошей выдержанностью по простиранию. Слагая обычно середину трансгрессивных циклов, они представлены алевро-глинистыми породами с прослоями известняков с плотными КК НС.
Алевритистые и алевритовые известняки сложены пелитоморфным кальцитом с
примесью терригенного материала от 5 до 30 %, состав которого аналогичен таковому песчаных разностей. Фация органогенных известковых осадков наиболее удаленных от берега участков мелководного морского бассейна представлена несколькими генетическими типами известняков. Наибольшим распространением пользуются пелеципо-довые известняки. Это плотные светло-серые и серые породы, сложенные раковинами пелеципод, внутренняя часть которых заполнена глинистым материалом с реликтами кокколитов, сцементированных пели-томорфным и микрозернистым кальцитом или глинисто-карбонатным веществом.
Остракодовые известняки светло-серые, на 70 % состоят из обломков и целых раковин остракод с обломками створок пе-леципод, выполненных микрозернистым кальцитом, КК с включениями пирита. Среди остракод описаны Pulviella aralsorica Sehl., Glorianella culta Star., G. inderica Schl. Среди двустворок - Mitilus eduliformis, Pleuromyapulchra и др. Комплекс органических остатков отвечает индерскому горизонту [12].
Встречаются также органогенно-детри-товые известняки. Существенной частью их (40 %) являются обломки пелеципод, остра-код, гастропод, косточки рыб. Органические остатки погружены в глинисто-карбонатную массу, которая содержит остатки ККФ. Примесь терригенного материала, обычно алевритовой размерности, составляет всего 12 %. Определенную роль играли кокколито-во-остракодовые известняки, содержащие обломки раковин различных организмов. В условиях нормализации солености эпикон-тинентального морского бассейна обрастания кокколитов микрокристаллами доломита не наблюдалось.
Существование условий осолонения, благоприятных для широкого развития процессов карбонатонакопления, и меньшая площадь распространения терригенной се-
диментации в бассейне среднетриасового времени дополняются данными о широком образовании тонкозернистых доломитов по известковым осадкам. Сначала КК служили затравками для формирования микрокристаллов доломита и уже на стадии диагенеза объединялись в более крупные агрегаты с образованием монокристаллических крупнозернистых структур.
Снижение содержания терригенного материала в среднем триасе связано в целом с общей пенепленизацией западных и восточных областей сноса. Положительные движения в конце среднего триаса привели к распаду обширного внутриматерикового морского бассейна. Седиментация в позне-триасовое время протекала в основном в условиях аллювиально-озерно-болотных фаций, и КК НС их осадкам не свойственна.
Морские бассейны фазы пандери поздней юры и триасового времени совершенно различны, но фиксированные в осадках микро- и наноструктуры позволяют судить о их солености. Сохранность скелетных элементов ККФ в осадках, наиболее узнаваемых и чувствительных к изменениям среды компонентов, оказывается весьма удобным критерием для определения нормальной, низкой и высокой солености депозиционных вод.
Наблюдения такого рода сначала проводились нами в ходе исследования осадков сланценосной толщи фазы пандери, были более детальными, поэтому важна сама идея применения такого рода исследований при изучении морских бассейнов фанерозоя. По данным С.Н. Голубева [10], развитие ККФ имело место и в кембрии. В настоящее время нанопланктон составляет значительную долю осадков морей и океанов и может служить индикатором изменения среды как в отдельных фациальных обстановках одного бассейна, так и во времени.
Перспективным является изучение наноструктур таких осадков. Высокоразрешаю-
Рис.3. Микро-наноструктуры доломитов среднего триаса
1 - плотная КК НС доломитов Эльтонской площади, ПЭМ, ув. 11000; 2 - плотная КК НС доломитов Батыр-Молинская площади, ПЭМ, ув. 6000; 3 - плотная КК НС доломитов Буг-ринской площади, ПЭМ, ув. 6000; 4 - плотная КК НС доломитов Бугринской площади, ПЭМ, ув. 6000
щие электронные микроскопы позволят проследить все стадии замещения отдельных элементов кокколитов глинистыми минералами в условиях опреснения бассейна седиментации, замещения их доломитом или ангидритом в условиях осолонения, а также дисперсным сидеритом в зоне рас-
положения геохимических барьеров на стыке смешения морских вод с нормальной соленостью с пресными водами впадающих в бассейны ручейков и рек, как это произошло в байосском бассейне Прикаспийского региона. Выбор таких объектов для исследований может быть осуществлен на стадии полевых лабораторных наблюдений с помощью обычных поляризационных микроскопов при увеличении порядка 300 крат. А далее "мотивы" распределения минеральных фаз по типу пиро-болов и амфиксенов, как у Д.П. Григорьева, могут быть прослежены только при увеличении высокого разрешения.
Предполагается существование промежуточных минеральных фаз между кальцитом и доломитом, магнезитом, ангидритом и доломитом, кальцитом и сидеритом, другими карбонатами и сульфатами. А детали наноструктур замещения кальцита глинистыми минералами в ходе декар-бонатизации вещества в опресняющихся бассейнах до сих пор остаются непознанными.
Терминология рассмотрена как имеющая перспективы в экосистемном анализе геологических объектов. Все наши работы выполнялись под руководством профессоров В.В. Липатовой и Г.В. Кулёвой на основе изучения экосистем, с раскрытием их особенностей на разноразмерном уровне. По-
ведение нанопланктона - первичного звена пищевых цепей - интересует исследовате-лелей еще с XVIII века, а "нанотехнологии" возникли значительно позднее. В настоящее время из истории нанонауки и нанотехно-логии мы узнаем, что в 1974 году японский физик Норио Танигучи ввел в научный оборот термины "нанотехника и нанотехноло-
гия", которыми предложил называть механизмы, размером менее одного микрона. Интересующие нас объекты микро- и наноструктур всегда имеют размер от пяти микрометров и менее, часто не достигают и одного микрометра. Их изучение поможет новой науке расширить возможности фациаль-ного анализа.
Л и т е р а т у р а
1. Тимофеев П.П. Эволюция угленосных формаций в истории Земли //Труды ГИН РАН. - М.: Наука, 2006. - Вып.557. - 204 с.
2. Букина Т.Ф. Седиментогенез и ранний литогенез верхнеюрских сланценосных отложений центральной части Волжского бассейна: автореф. дис. канд. геол.-минерал. наук. - Сарат. гос. ун-т, 1988. - 24 с.
3. Яночкина З.А., Букина Т.Ф., Суетнова Н.А. Использование электронной микроскопии для изучения органического вещества горючих сланцев Волжского бассейна //Применение новых электронно-микроскопических методов в технологии, кристаллографии и минералогии, 8-10 окт. 1980 г. Звенигород: тезисы докл. симпоз. - М., 1980. - С.177.
4. Методы электронной микроскопии /Г.С. Грицаенко, Б.Б. Звягин, Р.В. Боярский, В.А. Дриц и др. - М., 1969.
5. Григорьев Д.П. Рассуждения о минералогии. - Сыктывкар: Геопринт, 1998. - 88 с.
6. Тимофеев П.П. Геология и фации юрской угленосной формации Южной Сибири. - М.: Наука, 1969. - 458 с.
7. Букина Т.Ф., Яночкина З.А., Суетнова Н.А. Наноструктуры как показатели диагенетиче-ских процессов в горючих сланцах Волжского бассейна //Геохимия, минералогия, литология черных сланцев. - Сыктывкар, 1987. - С.128-129.
8. Букина Т.Ф. Наноструктуры как индикаторы процессов селиментогенеза в бассейнах триаса и юры Прикаспия, Мангышлака и Западной Сибири //Проблемы синергетики и коэволюции геосфер: материалы Всерос. науч. симпозиума. - Саратов: РГТЭУ, 2008. - С. 111-118.
9. Люльева С.А., Жмур С.И. Нанопланктон верхнеюрских отложений Восточного Заволжья //Докл. АН СССР. - 1982. - Т.263. - № 5. - С.1197-1200.
10. Голубев С.Н. Реальные кристаллы в скелетах кокколитофорид. - М.: Наука, 1981. -162 с.
11. Страхов Н.М. Основы исторической геологии. 4.1. - М., Л.,: Госгеолиздат, 1948. - 253 с.
12. Липатова В.В. Триас Прикаспийской впадины и перспективы его нефтегазоносности. - М., 1982. - 152 с.
13. Шумейко С.И. Известковый нанопланктон //Практическое руководство по микрофауне. -Л.: Недра, 1987. - Т.1. - 240 с.
14. Разрез верхне юрских сланценосных отложений Волжского бассейна (зона Бог8ор1аиЦе8 раМей) /Г.В. Кулёва, З.А. Яночкина, Т.Ф. Букина, А.В. Иванов, В.И. Барышникова, Е.А. Троицкая, В.Н. Ерёмин //Труды НИИ Геологии. Новая серия. - Саратов: Научная книга, 2004. - Т.17, 11 и др.
15. Букина Т.Ф., Яночкина З.А. О керогене юрских горючих сланцев Волжского бассейна //Вопросы геологии и геохимии горючих ископаемых: юбилейный сборник научн. трудов. - Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 2006. - Вып.2. - С.7-14.
16. Липатова В.В., Лопато А.Ю. Триасовые листоногие ракообразные Евразии и их стратиграфическое значение. - М., 2000. - 125 с.
17. Липатова В.В., Яночкина З.А., Букина Т.Ф. Межрегиональная корреляция триасовых толщ Прикаспийской впадины, Устюрта и Мангышлака //Проблемы геологии Южного Урала и Нижнего Поволжья. - Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 1991. - С. 177-191.
УДК 551.248.1 : 553.98 (470.44)
ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ИРГИЗСКОГО ПРОГИБА МЕТОДАМИ СТРУКТУРНОГО И ПАЛЕОСТРУКТУРНОГО АНАЛИЗОВ
© 2013 г. Ю.Д. Горьков
Площадь настоящих исследований достигает 800 км2, находится в Балаковском и Вольском районах Саратовской области. Большая часть площади располагается на левом берегу реки Волги, а меньшая - на правом. В пределах площади находится районный центр город - Балаково (схема). В тектоническом отношении северная большая часть площади тяготеет к Иргизскому прогибу, а южная - к зоне сочленения прогиба с Балаковской вершиной Пугачёвского свода. Площадь слабо изучена сейсморазведкой и бурением. Плотность сейсмопрофилей 0,10,3 км/км2. Большинство глубоких скважин пробурено на Балаковской площади, примыкающей к исследуемой. Ближайшими к площади месторождениями являются Балаков-ское, Богородское, Тёпловское, Даниловское, Коптевское и другие.
В пределах площади прогнозируется развитие регионально продуктивных нефтегазоносных комплексов: средне-верхнедевонского терригенно-карбонатного; верхне-девонско-нижнекаменноугольного карбонатного; нижне-верхневизейского карбонатно-терригенного; верхневизейско-нижнебаш-кирского карбонатного; верейско-мелекес-ского преимущественно терригенного. Названные комплексы содержат по нескольку пластов-коллекторов порового, порово-тре-щинного типов. Отметим ожидаемые кол-лекторские свойства одного из основных
регионально продуктивных комплексов -средне-верхнедевонского.
Коллекторы средне-верхнедевонского комплекса представлены песчаными пластами бийского, воробьёвского (пласты V и VI), ардатовского (^а, ^б), тимано-паший-ского (I, II), а также пластами известняков мосоловского горизонта.
Суммарные эффективные мощности песчаных пластов-коллекторов изменяются в пределах от 18 до 30 м; пористости - 1524 %; проницаемости - 80-1000 мД.
Суммарные эффективные мощности карбонатных пластов-коллекторов характеризуются меньшими мощностями, значительной изменчивостью емкостных параметров, как по латерали, так и по разрезу. 4то касается пластов-коллекторов остальных нефтегазоносных комплексов, то они в целом несколько уступают рассмотренным коллекторским свойствам средне-верхнедевонского комплекса, но это компенсируется многочисленностью пластов-коллекторов.
По результатам официальной количественной оценки на 01.01.2002 г. суммарные извлекаемые прогнозные ресурсы УВ площади оцениваются в размере 2,6 млн т у.т. В экспертную оценку ресурсной базы территории, включающей площадь, взяты расчеты только по двум НТК: нижне-верхневи-зейскому и верхнебашкирско-нижнемосков-
