CC BY
77
ЦИКЛИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ОПОРНОГО РАЗРЕЗА НИЖНЕГО МЕЛА
НА Р. БОЯРКА (СЕВЕР СИБИРИ) И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ
ДЛЯ ПОЗНАНИЯ КЛИНОФОРМНОГО КОМПЛЕКСА НЕОКОМА
Александр Леович Бейзель
ФГБУН Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории стратиграфии мезозоя и кайнозоя, тел. (383)333-23-06, e-mail: beiselal@ipgg.sbras.ru
Опорный разрез неокома на р. Боярка, расположенный на южном борту Енисей -Хатангского регионального прогиба, формировался в условиях открытого морского мелководья в 7-15 км от палеоберега. В нем вскрывается почти непрерывная последовательность от кимериджского яруса до нижнего готерива. Разрез имеет циклическое строение в валанжине-готериве, где насчитывается около 15 циклитов, совпадающих с масштабом клиноформ.
Ключевые слова: нижний мел, север Сибири, опорный разрез, циклиты, клиноформы.
CYCLOTHEMS IN A KEY SECTION OF THE LOWER CRETACEOUS ON THE BOYARKA RIVER (NORTHERN SIBERIA)
AND THEIR IMPORTANCE FOR CLINOFORMS STUDIES
Alexander L. Beisel
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 630090, Russia, Novosibirsk, Aсad. Koptyug av., 3, Senior researcher of Laboratory of Mesozoic paleontology and stratigraphy, tel. (383)333-23-06, e-mail: beiselal@ipgg.sbras.ru
A key section of the Lower Cretaceous located on the southern part of the Yenisei-Khatanga Trough formed in an open shallow sea at 7-15 km from the paleocoast. It demonstrates an almost uninterrupted sequence of layers from the Kimmeridgian up to Lower Hauterivian. The section consists includes 15 cyclothems coincident with the clinoform scale.
Key words: Lower Cretaceous, Northern Siberia, key section, cyclothems, clinoforms.
Опорный разрез нижнего мела на р. Боярке - это один из лучших разрезов данного интервала на севере Евразии. Он расположен на южной окраине Енисей-Хатангского регионального прогиба. Формирование его происходило в условиях морского мелководья на расстоянии от 7 до 15 км от палеоберега. Берег бассейна представлял собой трапповое плато триасового возраста. В разрезе вскрывается практически непрерывная последовательность морских слоев от кимериджского яруса до нижнего готерива включительно. В составе неокома установлены все аммонитовые зоны, известные из этих отложений на территории арктической области от берриаса до нижнего готерива включительно [1].
Рис. 1. Циклическое строение опорного разреза нижнего мела на р. Боярке
Великолепные обнажения нижнего мела расположены по обоим берегам р. Боярки на участке длиной около 20 км по реке. Слои полого (2-5°) падают на север. Вся толща сложена рыхлыми либо слабо сцементированными слоями песков, алевритов и глин. Известковистые песчаники, алевролиты и глинистые известняки встречаются в основном в виде отдельных конкреций или линзовидных прослоев. Суммарная мощность отложений неокома составляет свыше 280 м, в том числе видимая мощность - 250 м [2].
Для разреза характерно циклическое чередование песчаных, алевритовых и глинистых пород, которое до сих пор не было здесь объектом специального исследования. Между тем, оно имеет важное значение в связи с проблемой клиноформного строения нижнемеловой продуктивной толщи. Ранее эта концепция дискутировалась
в отношении Западной Сибири, а в последнее время совершенно идентичная серия клиноформ выявлена детальными
сейсмическими работами
в Енисей-Хатангском региональном прогибе. Теперь можно с полным основанием говорить о том, что циклическое строение бояркинского разреза имеет самое непосредственное отношение к клиноформной модели.
Всего в опорном разрезе, по разным данным, выделяется от 8 до 15 циклов осадконакопления в зависимости от используемого подхода. Мощность циклитов колеблется от 5 до 30 м. Исключением являются низы разреза, где отложения берриаса представляют собой единый цикл осадконакопления. Цикличность выражена не всегда отчетливо. Лучше всего она проявляется в отложениях валанжина и готерива (рис. 1).
Почти повсеместно на границах циклитов наблюдаются поверхности размыва, в отдельных случаях они присутствуют и внутри циклитов. Литологически цикличность выражена закономерной сменой слоев
различного состава. Как правило, на размытую поверхность песчаной породы нижележащего циклита ложится более мелкозернистая порода, начинающая новый цикл. Эта порода к средней части циклита становится более тонкозернистой. Затем происходит постепенное увеличение зернистости материала с образованием слоя песка в верхней части циклита, по которому происходит очередной размыв [3].
Установлено весьма закономерное распределение окаменелостей в пределах цикла. Наиболее разнообразная и многочисленная фауна приурочена обычно к низам циклита. Эти слои обычно обогащены лептохлоритом. Глинистые осадки средней части циклитов, как правило, не содержат аммонитов.
Следует отметить, что хотя инициальная и конечная части циклитов более песчанистые, чем средняя часть, по многим лито-седиментологическим и фаунистическим характеристикам эти части принципиально различаются между собой. Поэтому нельзя сводить картину к простым колебаниям уровня моря или чередованию трансгрессий и регрессий.
Рециклиты, подобные бояркинским, многократно описаны как наиболее характерные элементы морских мелководных отложений. В англоязычной литературе их называют «мелеющими вверх» (shallowing up) или «грубеющими вверх» (coarsening up) циклами.
Механизм образования таких циклитов как осадочных тел показан у Р. Селли [4]. Это проградация прибрежных пляжево-баровых песчаных комплексов, происходящая вследствие положительного баланса материала в береговой зоне: его с речным стоком поступает больше, чем разносится морскими течениями. В результате эти фации движутся по диагонали -вперед (в сторону бассейна) и вверх по разрезу.
Сравнение циклического строения разреза на р. Боярке с синхронным клиноформным комплексом внутренних частей бассейнов можно проводить в нескольких аспектах. Во-первых, следует заметить, что клиноформный комплекс состоит из нескольких частей - ундаформы, клиноформы и фондоформы. В этом плане разрез на Боярке повторяет только ундаформу, т.е. разрез так называемого «аккумулятивного шельфа». Разумеется, никакие клиноформы в узком смысле этого слова в районе Боярки не видны, и «боковое заполнение» не проявлено. Здесь имеются песчаные пласты, аналогичные индексированным продуктивным пластам, а также разделяющие их глинистые «перемычки».
Прежде всего, возникает вопрос о сравнительной оценке количества циклитов в разрезе и количества клиноформ. Эта задача не тривиальна. В опорном разрезе одни и те же авторы выделяют от 8 до І5 циклитов. На рис. І показаны оба варианта: в колонке - максиния - минимальный по [3]. Причины расхождений этих оценок интуитивно понятны и могут быть объяснены как объективными, так и субъективными причинами. Первые связаны с фрактальной природой циклитов, а вторые - с детальностью подхода исследователя. Все это в равной мере относится и к выделению клиноформ. Тем не менее, несмотря на все расхождения, можно говорить о
том, что количество циклитов в разрезе и клиноформ в бассейне примерно совпадает.
Ключевым аспектом сравнительного анализа является выяснение природы цикличности, ярко выраженной в ундаформах и в опорном разрезе. Здесь приоритет принадлежит, несомненно, разрезу. Несмотря на кажущуюся простоту строения циклитов, существует немало вариантов генетических моделей, обзор которых здесь не приводится. Мнение автора сводится к следующему.
Главным механизмом циклогенеза являются быстрые эпизодические тектонические погружения, после которых происходит заполнение образовавшейся емкости осадками при неизменном уровне моря. Такой алгоритм был предложен ранее А. А. Неждановым для Западно-Сибирского бассейна [З]. Модель нуждается в дополнениях и уточнениях.
Грубозернистый материал в основании некоторых циклитов образуется в результате перераспределения осадков после изменения рельефа морского дна. Кроме того, в начале цикла имеет место максимальный снос материала с суши, с которым поступают различные «инородные» элементы. Поэтому наиболее тонкий осадок в циклите может быть приурочен не к самому основанию, а залегает на некотором расстоянии от него.
Анализ опорного разреза показывает, что песчаные пласты верхней регрессивной части циклитов представляют собой баровое поле, а не поверхность так называемого «аккумулятивного шельфа». Кроме того, полнота разреза на
р. Боярке, формировавшегося в стабильно прибрежных условиях, плохо согласуется с моделью бокового заполнения бассейна. Это подтверждается также строением других разрезов нижнего мела Хатангской впадины - на р. Бол. Романихе, Маймече, Попигае, Анабаре, на п-ове Нордвик и о. Бегичев. Сравнительный анализ строения этих разрезов в связи с клиноформной концепцией - задача следующего исследования. Пока можно отметить, что в удаленных от берега разрезах циклиты проявлены слабо либо вообще не видны, но в то же время во всех разрезах сохраняются пропорциональные соотношения мощностей ярусов и подъярусов.
БИБЛИОГРАФИЧEСКИЙ СПИСОК
1. Гольберт А. В. Булынникова С. П., Григорьева К.Н., Девятов В.П. и др. Опорный разрез неокома Севера Сибирской платформы. (Eнисей-Хатангский прогиб, Анабаро-Хатангская седловина). Новосибирск: СНИИГГиМС, 1981, т.1, 97 с.; т. 2, 13З с.
2. Юдовный EX., Захаров В.А. О ритмичности и следах размывов в отложениях неокома на р. Боярке (Хатангская впадина) // Геология и геофизика, № 4, 1966, с. 36-42.
3. Захаров В.А., Юдовный EX. Условия осадконакопления и существования фауны в раннемеловом море Хатангской впадины / Палеобиогеография севера Eвразии в мезозое. Новосибирск: Наука, 1974, с. 127-174.
4. Селли Р. Ч. Древние обстановки осадконакопления. - М.: Недра, 1989, 294 с.
5. Нежданов А. А. Некоторые теоретические вопросы циклической седиментации // Литмологические закономерности размещения резервуаров и залежей углеводородов. -Новосибирск: Наука. 1990, с. 60-79.
© А. Л. Бейзель, 2014
