Геолого-стратиграфическая характеристика Айювинского месторождения горючих сланцев

Первое упоминание о горючих сланцах Ижемского района встречается в работе Аслина и представляет собой сообщение об открытии выходов лигнита в районе Айювы. Позднее многими исследователями изучались обнажения по р. Айюве (Б. К. Лихарев, А. А. Аносов, А. С. Аблецов и И. Г. Добрынин) [1].

В период с 1941 по 1943 г. был выполнен ряд специализированных работ на горючие сланцы в долине р. Айювы, благодаря которым доказана перспективность района на данный вид полезного ископаемого, впервые были подсчитаны запасы горючих сланцев. Площадь, в пределах которой были подсчитаны запасы сланцев, получила наименование Айювинского месторождения.

В 1941 г. П. М. Клевенским были детально описаны горючие сланцы в обнажениях по р. Айюве, в которых вскрываются наиболее полные разрезы сланценосной толщи средневолжского подъяруса.

По материалам подсчетов запасов горючих сланцев Айювинского месторождения, произведенных П. М. Клевенским в 1942 г., Н. Н. Гаврилов сделал попытку техникоэкономического обоснования развития сланцедобычи в этом районе. Он продолжил изучение качества и технологических свойств горючих сланцев [1].

В целом, в результате исследований, выполненных в 1941 — 1942 гг., была получена первая довольно полная характеристика качества сланцев Айювинского месторождения, однако окончательных выводов о целесообразности использования сланцев в народном хозяйстве не было сделано. Это связано, главным образом, с высоким содержанием серы в сланцах и продуктах их химической переработки.

Айювинское месторождение горючих сланцев — единственный объект на территории РК, запасы которого утверждены в ГКЗ в количестве 550 млн т.

ГЕОЛОГО-СТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АЙЮВИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

К. г.-м. н. С. В. Лыюров Л. А. Селькова

lyurov@geo.komisc.ru

Обнажение Айюва-1

Расположено в 3 км ниже по течению от д. Керки на левом берегу р. Айювы (координаты 64°41,957/ с. ш. и 54°13,595' в. д.). Описание обнажения дается от уреза воды этой реки (рис. 1, 2).

Слой 1. Глина алевритистая, се-рая-светло-серая с легким зеленоватым оттенком, карбонатная, не пластичная, с раковинным детритом, фауной белемнитов, двустворок и неопределимыми пиритизированными ядрами раковин аммонитов. В верхней части с зернами глауконита. Контакт с вышележащим слоем четкий. С целью определения возраста отложений были отобраны образцы на микрофауну и палинологический анализ.

Из немногочисленных форами-нифер в образце А-1/

1/1 (подошва слоя) встречены: Astacolus aff. suprajurassicus (Mjatl.), A. sp, Lenticu-lina aff. nodulosa Jak,

L. sp., Citharina aff. lepida (Schwag.), Mar-ginulina cf. robusta Reuss, Guttulina (?) sp., характерные для раннего кимериджа (?) поздней юры.

В мацерате Айю -ва А-1/1/1 много углистых частиц разных размеров (от крупных до очень мелких) и разной формы (от неокатанных до окатанных, а также в виде щепы). Миоспо-ры встречаются редко. Среди них обнаружены споры папоротников: Cyathidites australis Coup., C. triangularis Rom., Gleiche-niidites laetus (Bolch.),

G. senonicus Ross, пыльца хвойных: Pinuspollenites pernobilis (Bolch.), Podocarpidites major (Naum.), P. mul-tesimus (Bolch.), Sciadopityspollenites mesozoicus Coup., Classopollis classoides Pflug, C. minor Coup. Кроме единичных миоспор содержится большое количество цист динофлагеллят мезозойского возраста (диноцист). Среди них присутствует большое количество представителей р. Gonyaulacysta, (Gonyaulacysta jurassica (Deflandre), Gonyaulacysta sp.), наибольшее развитие которых наблюдается в позднеюрское время. Многочисленны представители р. Nannoceratopsis — N. gracilis Alb., N. deflandre Evitt. (характерны для отложений юрского возраста, но в осадках волжского возраста они не встречаются [2]). Значительно количество Ctenidodinium sp. Pareodinia sp., Fromea sp. Кроме них присутствуют единичные Hystrichosphaeridium sp., Prolixosphaeridium sp.

Рис. 1. Обнажение Лйюва-1. Верхняя часть

з

В палонтологическом материале обнаружены органические остатки очень мелких фораминифер — Microforaminifera sp. (рис. 3).

В образце А-1/1/2 (кровля слоя) из фораминифер встречены: Lenticu-lina infravolgaensis (Furss. et Pol.), L. aff. kaschpurica (Mjatl.), L. media (Furss. et Pol.), L. sp., Saracenaria pravoslavlevi Furss. et Pol., S. ex.gr. alta K.Kuzn.,

Planulariapoljenovae K.Kuzn., Astacolus obliteratus (Furss.), Marginulina robusta Reuss, Vaginulinopsis embaensis (Furss. et Pol.), Citharina raricostata (Furss. et Pol.), Dentalina sp.

Данные формы характерны для отложений средневолжского подья-руса (J3V21, зона Dorsoplanites panderi, лона Dorothia tortuosa — Saracenaria pravoslavlevi [3]).

В мацерате A-1/1/2 много углис -тых частиц мелких размеров, в основном окатанной формы, а также крупных с неровными краями и частиц в виде щепы.

Миоспоры единичны. Обнаружены споры папоротников — Glei-cheniidites senonicus Ross, пыльца хвой-

ных Piceapollenites sp., Podocarpidites sp., Sciadopityspollenites mesozoicus Coup., Classopollis classoides Pflug.

Содержание диноцист меньше, чем в предыдущем образце. Обнаружены Pareodinia sp., Gonyaulacysta sp., Hystrichosphaeridium sp., Rhynchodi-niopsissp., а также цисты сферической формы(?). Встречены единичные зерна Microforaminifera sp.

Мощность слоя около 1.G м.

Слои 2—3. Глина темно-серая, карбонатная, менее алевритистая, чем в нижележащем слое. В ней многочисленные обломки ростров белемнитов, фрагменты и целые раковины двустворчатых моллюсков. Примерно в G.6 м от подошвы слоя глина посте-

11

Рис. 2. Геологический разрез обнажения Айюва-1

Условные обозначения: 1—7—литологические типы пород: 1 — горючий сланец; 2 — глинистый горючий сланец; 3 — керогеновая глина; 4 — глина; 5 — глина известковая; 6 — глина алевритистая; 7 — мергель; 8 — аммониты; 9 — белемниты; 11 — точка отбора проб: 1 — микрофауна, 2 — геохимия

13

Рис. 3. Микрофоссилии

I — Lycopodiumsporites subrotundum (K.-M.), 2 — Classopollis classoides Pflug, 3 — C. minor Coup., 4 — Nannoceratopsis gracilis Alb., 5 — N. deflandrei Evitt., 6 — Chlamydophorella sp., 7 — Hystrichosphaeridium sp., 8 — Pareodinia sp., 9 — Fromea amphora Cook., 10 — Rhynchodiniopsis sp.,

II — Gonyaulacysta jurassica (Deflandre), 12 — Ctenidodinium ornatum (Eisenack), 13 —

Microforaminifera sp.

5

9

пенно переходит в мергель, светлосерый, плотный, крепкий, без фауны.

Из фораминифер встречены Astacolus ex.gr. obliteratus (Furss.).

Мацерат А-3/3 содержит большое количество мелких углистых частиц окатанной формы, а также в виде щепы.

Единичны споры папоротников Foveosporirtes pseudoalveolatus Coup., пыльца: Piceapollenites variabiliformis (Mal.), Classopollis sp., Sciadopi-tyspollenites mesozoicus Coup., диноцис-ты Pareodinia sp., Rhynchodiniopsis sp., фоссилии сферической формы(?), а также Microforaminifera sp.

Мощность слоя 1.3 м.

Слой 4. Глина темно-серая, не пластичная, алевритистая, карбонатная, в верхней части слоя со следами затаскивания углеродистого материала зарывающимися организмами. Фауны почти нет. Контакт с вышележащим слоем четкий.

В образце А-1/4/4 из фораминифер встречаются: Evolutionella aff. emeljanzevi Schleif., Kutsevella sp., Lenticulina infravolgaensis (Furss. etPol.), L. sp., Saracenaria multicostata Furss. et Pol., S. pravoslavlevi Furss. et Pol., Astacolus sp., Citharinella nikitini (Uhlig)., Dentalina sp., Spirillina sp.

В мацерате обилие мелких углистых частиц. Редкие споры папоротников Gleicheniidites umbonatus (Bolch.), Osmundacidites sp., пыльца Ginkgocyca-dophytus sp. Из диноцист обнаружены единичные Clamydophorella sp.

Мощность слоя 0.3 м.

Слой 5. Горючий сланец серокоричневого цвета, крепкий, с тонкими прослоями серых карбонатных алевритистых глин с рострами белемнитов. В сланце много отпечатков аммонитов и двустворок. Возможно, по П. М. Клевенскому, это пласт IV .

Образец А-1/5/5. Из фораминифер определены: Saracenaria pravoslavlevi Furss. et Pol., Evolutionella emeljanzevi Schleif., Astacolus obliteratus

Обнаружены фрагменты зубов (?) ихтиофауны.

В мацерате А-1/5/5 содержатся кварцевые частицы и редкие углистые частицы средних размеров. Миоспо-ры не обнаружены. Единичны Pareodinia sp., Hystrichosphaeridium sp.

Мощность слоя 0.8 м.

Слой 6. Глина серая до темно-серой, карбонатная, слабопластичная. Вверх по разрезу цвет темнеет (за счет увеличения содержания органического вещества), и в 1.1 м от подошвы глина постепенно переходит в битуминоз-

ную глину с многочисленными отпечатками двустворок и аммонитов. Мощность битуминозного прослоя глины составляет не более 0.8 м. Постепенно вверх по разрезу количество органического вещества уменьшается. Переходы между литологическими разностями постепенные. Контакт с вышележащим слоем четкий.

Образец А-1/6/6. Из фораминифер обнаружены: Evolutionella emeljanzevi Schleif., Kutsevella cf. labyth-nangensis (Dain), Ammobaculites sp., Saracenaria pravoslavlevi Furss. et Pol., Lenticulina infravolgaensis (Furss. et Pol.), L. sp., Marginulina robusta Reuss, M. dis-torta Dain, Citharina raricostata (Furss. et Pol.), Tristix temirica Dain, Planula-ria sp.

Образец А-1/6/7. Из фораминифер определены: Evolutionella emeljanzevi Schleif., Lenticulina sp., Marginulina sp.

В мацератах 1/6/6 и 1/6/7 содержатся кварцевые частицы. Миоспо-ры: единичные споры папоротников Osmundacidites sp., а также пыльца хвойных Piceapollenites sp. Присутствуют цисты сферической формы (?).

Мощность слоя 4.5 м.

Слой 7. Горючий сланец более однородный (возможно, это пласт II, по П. М. Клевенскому), в увлажненном состоянии коричневого цвета, слоистый, карбонатный. В верхней части увеличивается глинистая составляющая вплоть до перехода: горючий сланец — глинистый горючий сланец — битуминозная глина. По всему слою отмечаются многочисленные отпечатки двустворчатых моллюсков и фрагменты раковин аммонитов.

Мощность слоя 0.8 м.

Слой 8. Глина серая-светло-се-рая, слабопластичная, карбонатная, аналогичная глине в нижней части слоя 6, но с большим количеством остатков фауны. Контакт с нижележащим слоем четкий.

Из фораминифер определены: Saracenaria pravoslavlevi Furss. et Pol., S. multicostata Furss. et Pol., Lenticulina aff. uralica (Mjatl.), L. sp., Marginulina robusta Reuss. Встречаются остракоды.

Образец А-1/8/8. В мацерате мелкие и средние углистые частицы не-окатанной формы.

Миоспоры единичны. Среди них споры папоротников Gleicheniidites senonicus Ross, пыльца хвойных — Piceapollenites exilioides (Bolch.), Podo-carpidites major (Naum.), P. multesimus (Bolch.), Classopollis sp.

Из диноцист обнаружено значительное количество зерен р. Рагвойта, единичные С1атуйорколвНа зр., БвАапй-гва зр. Обилие сферических цист (?).

Мощность слоя 0.9 м.

Слой 9. Битуминозная глина, буровато-черная, карбонатная, слоистая (рассланцованная), местами переходящая в глинистый горючий сланец. По всему слою наблюдаются фрагменты двустворок, белемнитов и отпечатки аммоноидей.

Мощность слоя около 6.0 м.

Выше залегает почвенно-растительный слой с корнями кустарников и деревьев.

Анализ палинологических образцов показал, что в них кроме миоспор присутствуют остатки микрофитопланктона (цисты динофлагеллят). Динофлагелляты относятся к морской группе микрофитопланктона. Известно, что наибольшее развитие и разнообразие данной группы приурочены к моментам потепления климата [2]. Исследования показали, что диноцисты распределены по разрезу неравномерно. Возможно, их распределение в значительной степени контролировалось режимом морского бассейна. Максимальное количество диноцист фиксируется в отложениях слоя 1, что говорит о существовании наиболее благоприятных условий для их развития и захоронения в ископаемом состоянии.

По комплексам фораминифер, по наличию миоспор и диноцист отложения обнажения Айюва-1 можно идентиф ицировать как средний подъ-ярус волжского яруса верхней юры (зона БогеоркпИез рапёеп). Исключением являются отложения подошвы слоя 1 — это, вероятно, киме-риджский ярус верхней юры.

Состав органических остатков и литологические особенности сланценосной толщи свидетельствуют о том, что ее образование происходило в мелководно-морском бассейне вблизи суши, а именно Палеотимана. Оттуда происходил снос терригенного материала и углистых частиц.

Литература

1. Горючие сланцы европейского севера СССР / Л. Ф. Васильева, В. А. Де-деев, Л. А. Дурягина и др. Сыктывкар, 1989. 152 с. 2. Ильина В. И. Палинология юры Сибири. М.: Наука, 1985. 237 с. 3. Яковлева С. П. Печорская синеклиза // Биостратиграфия верхнеюрских отложений СССР по фораминиферам. Вильнюс, 1982. С. 68—82.