Неокомская формация мезозоя Западно-Сибирской платформы как целостная система

2.. Короток И.К., Замилацкая Т.К. Особенности распределения мелких фораминифер в нижнепермском биогермном массиве Шахтау (Башкирия)// Вопр.микропалеон. М.: Изд-во АН СССР, 1973. Вып. 16. С.62-79.

3. Стратиграфические схемы Урала (докембрий, палеозой)/ АООТ "Урал.геолого-съёмочная экспедиция". Екатеринбург, 1993.

Получено 12.01.99

УДК 551.274 В. IX. Наборщиков

НЕОКОМСКАЯ ФОРМАЦИЯ МЕЗОЗОЯ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ КАК ЦЕЛОСТНАЯ СИСТЕМА

Дается обзор определений формации различных авторов. Проводится сравнительный анализ этих определений. Рассматривается неокомский клиноформный комплекс и делается вывод о том, что он представляет собой единую формацию.

Геолога, занимающиеся широким кругом природных образований (порода, нефть, вода), начиная с классических работ В. И. Вернадского, рассматривают стратисферу как единую геохимическую систему. Для анализа природных образований в целях развернутого системного изучения кроме понятий осадочный бассейн, природный резервуар, формация вводятся новые понятия «геоно-минеская формация» (А.Ф. Белоусов, 1979), «литогенетическая система» (Л. А. Буряковский, 1982), «целостная система осадочно-породного бассейна» (И. В. Лопатин, 1983), в качестве элементов которых называются минеральные, жидкие, газовые и органические соединения.

Всем требованиям целостной системы отвечают нижнемеловые (неоком-ские) отложения Западной Сибири в составе вартовской и мегионской свит суммарной толщиной до 800 м, образующие крупный нефтегазоносный комплекс (НТК), ограниченный снизу суперрегиональной глинистой покрышкой баженовской свиты, а сверху кошайской глинистой пачкой и относящийся к природному мегарезервуару сложного строения.

Принцип целостного рассмотрения объекта, взаимных связей элементов системы и необходимость ее исторического анализа не являются новыми в методологии диалектического материализма. «Творческая роль системного анализа обычно состоит в оптимальном выборе единиц из уже намеченной структурной иерархии, в соответствии с целями анализа» (А. В. Белоусов, 1977).

. Иерархия геологических тел, представляющая узловые пункты развития природы, рассматривается обычно для твердой фазы, поскольку она является

лидирующей и управляющей, а выделяемые уровни организации осадочных геологических тел выстраиваются в следующий ряд: элемент - минерал - порода - породный слой - ассоциация слоев - формация - осадочный бассейн - стратисфера. Несмотря на то, что в основу классификаций пород-коллекторов положены свойства первых трех уровней, характеризующие структурно-вещественный состав породы, геологи хорошо понимают, что коллекторские свойства пласта являются эмерджентными свойствами не самих пород и даже не самого пласта, а свойством «геономической формации» осадочного бассейна и истории ее развития. К сожалению, термину «формация» придавались и придаются различные значения: стратиграфическое, генетическое (парагенетиче-ское, фациальное, климатическое), тектоническое (структурное, динамическое), вещественное, целевое /6, 13/.

Причинами различного понимания ассоциаций пород, выделяемых в качестве осадочных формаций, считаются: 1) цели и задачи исследования осадочных пород; 2) масштаб исследований, взятый за единицу; 3) степень литологи-ческой изученности, а также 4) иерархическая неопределенность понятия, заложенная в определении, данном Н. С. Шатским, II. П. Херасковым, В.В.Белоусовым, В.Е.Ханным /11/.

С нашей точки зрения, содержание понятия формации, данное в классических работах, вполне определенно и достаточно, особенно с замечаниями А.Яншина (1972), который писал: «Ни Н.С.Шатский, ни Н.П.Херасков никогда не отрицали необходимость изучения генезиса пород, слагающих ту или иную формацию, и выяснение тектонических условий ее формирования. Шатский просто настаивая, что при выделении формаций следует исходить не из определенных представлений о генезисе пород и типах литогенеза, не из определенного представления о стадиях тектонического развития геосинклиналей и платформ, а выделять их только эмпирическим путем при изучении разрезов в полевой обстановке геологическим методом, т.к. для него была очевидна эволюция геологических процессов в истории Земли, а следовательно, несостоятельность любых концепций, основанных на униформистских и актуалистических представлениях о циклическом развитии земной коры»/2/.

Поскольку в уровне организации геологических тел выше уровня «формация» стоят уровни «осадочный бассейн» и «стратисфера», то очевидно, что формации изучаются с целью выявления закономерностей строения и истории развития осадочных бассейнов и стратисферы в целом, т.е. при выборе "масштаба исследований" за единицу при выделении формации должен быть взят осадочный бассейн.

Примером такого подхода является монография В.М.Цейслера (1977), в которой формации мезо-кайнозоя рассматриваются в рамках крупного осадочного бассейна Тетис, существовавшего в мезозое на месте Средиземного моря и на окружающих территориях. Причем формационная характеристика разреза дана в соответствии с принятой методикой его расчленения: ассоциация формаций нижней и средней юры, верхней юры, неокома, апт-альба, верхнего мела,

что и позволяет установить закономерное™ строения и этапы развития бассейна в его различных структурных зонах.

Литолого-стратиграфическое расчленение мезозоя Западно-Сибирского осадочного бассейна и его циклическое строение детально описаны /8/; остается только в рамках системного анализа выявить в намеченной структурной иерархии целостные объекты (формации), обладающие единством циклического строения и характеризующие этапность развития бассейна.

Специальных работ, посвященных формационному анализу мезо-кайнозоя Западной Сибири, нет, но зато есть работы, посвященные циклостра-тиграфическому анализу, а это совершенно разные направления: в первом случае - это поиски особенности развития осадочных бассейнов, во вторых - поиски, их сходства через унификацию. Тем не менее именно характер цикличности лежит в основе выделения формаций.

В схеме цикличности мезо-кайнозойских отложений, составленной А. А. Неждановым (рисунок), основная часть неокомского НТК и подстилающая его баженовская свита входят в волжско-неокомский регоциклит РГЦ, причем ба-женовская свита в объеме волжского и части берриасского ярусов входит в трансгрессивную часть регоциклита в качестве субрегоциклита, время формирования которого определяется в 6 - 10 млн. лет. Верхняя же часть НТК, включающая продуктивные пласты А-1,2 относится к трансгрессивным слоям другого алымско-викуловского РГЦ. Несомненно, это ошибочное представление, и связано оно, прежде всего, с желанием «вписаться» в общую схему циклического строения /6, 7/.

. В регрессивной неокомской части регоциклита, включающего пласты А-1, 2, формировавшегося 15-20 млн. лет, выделяется 10 субрегоциклитов, состоящих из 29 трансгрессивно-регрессивных зонциклитов, называемых также клиноформами и венчающихся продуктивными песчаными пластами. Обращает на себя внимание достаточно четкая периодичность зонциклитов; обычно 2-3 зонциклиты объединяются в субрегоциклиты, причем в последних верхняя зон-циклита характеризуется максимальной регрессией и более широким распространением песчаных пластов.

Именно эти 29 зонциклит являются целостной системой неокомской формации, отдельные части которой связаны между собой условиями формирования и без анализа этих связей невозможно выявить закономерности размещения песчаных тел, более того, рассматривая вартовскую и мегионскую свиты, слои которых фациально замещают друг друга, как отдельные формации, невозможно понять причины изменчивости коллекторов, т.к. свойства последних и особенно проницаемость определяются нафтогенными процессами, направленность и интенсивность которых определяется геохимическим и газо-гид^одинамическим состоянием системы.

Рис. Принципиальная циклостратиграфическая схема неокома Западной Сибири

п

! Зонциклиты, венчающиеся в регрессивной части продуктивным песча-нь-м пластом представляют собой, по терминологии Н. С. Шатского парагене-тиИескиё-'связи 1-го типа «фациальные сочетания», связанные с совместным нахождением в осадочном бассейне на этапе его бокового заполнения за счет историков сноса с горных систем, находившихся на востоке (Сибирская платформа), юго-востоке и западе (Урал).

Вся трудность анализа неокомской формации заключается в том, что зонциклиты (гажюформы) являются полифациальными телами и в латеральном направлении формируют парагенетические связи 2-го типа по терминологии Н. С. Шатского, «фациальные ряды».Последние с востока на запад образуют следующий ряд (кроме первых зонциклит): песчано-глинистые пестроцветные отложения аллювиалыю-озерного типа - алеврито-песчаные отложения дельты, ав^ндедьты и шельфа - глинистые отложения дна бассейна. При пульсационном прогибании бассейна, компенсированном осадконакоплении и миграции береговой линии эти фациальные тела смещаются к центру бассейна, многократно: перекрывая друг друга по закону Вальтера-Головкинского. В результате площадь первой фациальной зоны постепенно увеличивается, площадь 3-й зоны уменьшается, а площадь распространения 2-й зоны зависит от длительности устойчивого стояния береговой лиши и количества приносимого материала.

• Эти фациальные ряды характерны только для регрессивной части зон-циклита, что касается трансгрессивной части, то она постоянно представлена глинистыми морскими отложениями (клинопокровами по терминологии Ю. А. Михайлова, 1988), перекрывающими все фациальные ряды. В результате песчано-глинистые аллювиально-озерные фации наращиваются морскими глинистыми отложениями и образуют горизонтально-слоистую глинистую пестро-цветную. толщу - вартовскую свиту и ее аналоги.

• Описанные парагенетические связи являются определяющими при выделении неокомской формации. К таким же главным членам парагенезиса относятся ачимовские песчаные отложения, депоцентры которых сформированы конусами выноса крупных рек. '.

•" К необязательным членам парагенеза неокомской формации следует отнести ачимовские песчаные тела, сформировавшиеся при оползании осадков морского склона за счет «мутьевых» потоков, а также врезы субмеридионального направления, образовавшиеся при сгонных течениях в результате регрессии-бассейна осадконакопления. ...

Что касается нижней части регоциклита, представленного баженовской свитой, то с точки зрения формационного анализа, свита является целостной системой, характеризующей индивидуальный этап развития не только Западно-Сибирского бассейна. Это волжская (титонская) формация, представлена своеобразным переслаиванием тонко- и микрослоистых, листоватых, плитчатых, силицитов, биогенных, битуминозных (до 10%), глин и аргиллитов кремнистых, битуминозных (35-40%) и известково-кремнистых (25-30%), известняков и мергелей (4-6%), средней мощностью 30 м /9, 10/. Подобные формации биту-

минозных глин верхнеюрского возраста широко распространены в мезозойских отложешгях 'Гетиса /11/ и Русской платформы. Выше баженовской формации залегает «подачимовская пачка» глин, последовательно формировавшийся перед фронтом терригенного осадконакопления нижнемеловых разновозрастных клиноформ. Такое возрастное скольжение глинистых толщ широко распространено в природе и происходит обычно при миграции береговой линии к центру бассейна. Аналогом подобных глинистых отложений может служить т. н. «буферная» пачка, формировавшаяся при миграции центральной части Предураль-ского прогиба в широком диапазоне верхнекаменноугольно-ассельского возраста перед фронтом песчано-алевритовых осадков. «Буферная» пачка толщиной от 40 до 150 м, залегающая на карбонатных породах представлена тонко- и микрослоистыми аргиллитами с прослоями мергелей /12/, некоторыми исследователями относится к самостоятельной «предфлишевой» формации /14/, хотя было бы правильнее включать ее в основание флишоидной формации.

Таким образом, нижнемеловой седиментационный комплекс Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции является ярким примером аллохтонной формации регрессивного и одновременно смещенного типа. На сегодня этот «неокомский суперкомплекс» детально описан и уже после первых работ А.Л.Наумова, Т.М.Онищука, Н.Я.Кунина и др., обосновавших клиноформное строение, все составляющие его геологические тела следовало отнести к единой формации, т.к. комплекс обладал всеми свойствами, отвечающими термину "формация" в понимании Н.С.Шатского и Н.П.Хераскова.

Библиографический список

1. Белоусов А. Ф. Системный подход и некоторые методологические проблемы исследования геолого-географических формаций//Методологические и философские проблемы геологии. Новосибирск, 1979. С. 276-294.

2. Анатольева А. И. Домезозойские красноцветные формации. Новосибирск: Изд-во Наука. СО АН СССР, 1972. Вып. 190.

3. Херасков Н. П. Тектоника и формации//Избр. труды. М.: Наука, 1967.

4. Шатский II. С. Избранные труды. М.: Наука, 1965. Т. 3.

5. Карогодин Ю. Н. Модель иерархической организации литмосфе-ры//Литмологические закономерности размещения резервуаров и залежей углеводородов. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990. С. 7-18.

6. Карогодин Ю. Н. Основные понятия «циклиты» и «формации». Там же. С. 34-50.

7. Карогодин Ю.Н. Дополнения и уточнения к проекту нового стратиграфического кодекса СССР (с позиций системно-литмологического подхо-да)//Там же. С. 50-59.

8. Нежданов А. А. Некоторые теоретические вопросы циклической седи-ментации//Там же. С. 60-80.

9. Ушатинский И. Н. Новый тип коллектора углеводородов в осадочных бассёШ!ах?Жолйёйбр&г; нефти и таза и флюидоугюры.; Новосибирск: Наука, 1983. С. 148-149,- '

10. Цейсдер В. М. Введение в тектонический анализ осадочных геологических формаций. М.: Наука, 1977.

: 11. Наборщиков В. П., Шурубор Ю. В., Селетков В. П., Беклемышев В. С. Основные черты циклического строения нижнепермской терригенной толщи Сылвенской впадины Предуральского прогиба//Геология, поиски. и разведка месгор. гйрюч. полезн.'ископаемых: Межвуз. сб. науч. тр./Перм..политехи. ин-т, Пермь,'1978. С. 23-28.

12. Геологические формации: Терминолог. справочник. М.: Недра, 1982. Т. 2.

13.: ""'"Чувашев Б.И. Динамика развития Предуральского краевого проги-ба'/ГеотектоНика. 1998. № 3. С. 22-37.

Получено 23.01.99.

УДК 551.24

А. С. Флаас

ДИНАМИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ОРИЕНТИРОВОК МАКРОСТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В СКЛАДКАХ ИЗГИБА

В последние десятилетия в структурной геологии появилось новое направление - динамический анализ микроструктурных ориентировок минералов. Имеется ряд дополнительных предпосылок, позволяющих развивать это направление на уровне макросгруктурных элементов. На конкретном примере рассматривается методика реставрации палеодинамиче-ской обстановки в период образования складок изгиба в вендском комплексе Среднего Урала,'

Экспериментальные исследования по деформации горных пород с целью выявления связей между напряжением и характером узора оптической ориентировки минералов, начатые американскими учеными под руководством Ф. Тернера в 1951 году, положили начало динамическому анализу микроструктурных ориентировок минералов. Эксперименты позволили выявить особые динамические направления - ось сжатия и ось растяжения., имеющие строго определенную ориентировку относительно оптических и кристаллографических направлений. Было доказано, что эти оси являются направлениями наиболее близкими к ориентировке действующей силы, вызывающей деформацию.

Наряду, с осью сжатия С и осью растяжения Т динамическое значение в кристаллах имеют также плоскость трансляции или двойникования. Р (плоскость скольжения), линию скольжения Ь и ось внутреннего вращения К, (рис. 1). В кристаллическом агрегате динамические направления располагаются та-