О возрасте сарайлинской терригенной толщи Татарии
А.И. КЛЕЩЕВ, В.А. КИРОВ, В.В. ПЕТРОПАВЛОВСКИЙ
Занимаясь изучением условий нефтеносности девона и карбона Татарской АССР и в связи с этим истории геологического развития Татарского свода, нам пришлось рассмотреть некоторые вопросы стратиграфии разреза верхнего девона и нижнего карбона. При этом мы пришли к выводам, несколько отличным от принятых в настоящее время, и считаем целесообразным ознакомить с ними специалистов, изучающих Урало-Волжскую нефтеносную область,
Как известно, в конце 1951 г. на ряде разведочных площадей Татарской АССР, а затем и Куйбышевской области глубоким бурением была вскрыта мощная толща терригенных образований, залегающая между карбонатными породами окского (алексинского) возраста и такими же породами франского яруса верхнего девона. Эта толща, названная в Татарии сарайлинской по имени разведочной площади, на которой она была впервые установлена, а в Куйбышевском Заволжье - мухановской, мощностью до 400 м и более, слагается в основном глинами, аргиллитами, алевролитами и реже песчаниками, мергелями и известняками. Изучение условий залегания и возраста этой толщи, содержащей в Мухановском районе крупные залежи нефти [6], имеет, несомненно, важное значение.
Сарайлинская толща распространена на довольно обширной территории в бассейнах нижних течений рек Кама, Вятка и отчасти Белая, где она пройдена многими глубокими скважинами на разведочных площадях Татарии и Удмуртской АССР. В краевых зонах своего развития сарайлинская толща распадается на две пачки, разделенные карбонатными породами. Верхняя пачка глин и проницаемых пород, составляющая примерно одну треть всей толщи, по своему положению соответствует яснополянскому подъярусу нижнего карбона, но имеет мощность больше обычной.
На первых стадиях изучения, когда еще не были обнаружены органические остатки, определяющие возраст, сарайлинскую толщу параллелизовали с яснополянским подъярусом визе, что подтверждалось сходностью их фациального состава и стратиграфическим положением кровли терригенной толщи непосредственно под окскими карбонатными породами. Затем было высказано мнение, что сарайлинская толща является аналогом как яснополянского подъяруса, так и фациально измененного турнейского яруса. В период 1951-1955 гг. появились работы, специально посвященные рассмотрению строения и возраста сарайлинской толщи (М.Л. Килигина, 1953 г.; А.К. Шельнова 1955 г. и др.). К настоящему времени считается, что сарайлинская толща относится в основном к турнейскому ярусу нижнего карбона и сливается вверху с терригенным и породами яснополянского подъяруса увеличенной мощности. Отнесение сарайлинской толщи к турнейскому ярусу подтверждалось многими находками фауны различных групп и спорово-пыльцевыми анализами.
Для Куйбышевского Поволжья подробная схема стратиграфии терригенной толщи дана в работе В.М. Познера (1955 г.), в которой автор выделяет в основании раковскую толщу известняков, глин и мергелей и выше нижне- и верхнемалиновские толщи аргиллитов и алевролитов. Эти толщи сопоставляются с кизеловским горизонтом.
Большинством исследователей развитие в Урало-Поволжье своеобразной фации осадков турне сарайлинского типа связывается с глубоким предтурнейским размывом девонских пород, в условиях которого эта терригенная толща залегает на различных горизонтах аскынской и даже мендымской свит. Этими исследователями в местах распространения сарайлинской толщи из разреза исключаются образования фаменского и даже верхнефранского (аскынского) времени, а глубина размыва, следовательно, оценивается величиной порядка 400-450 м. Мощность сарайлинской толщи, достигая примерно этих же величин (400-420 м), почти полностью компенсирует размыв фаменских пород. Таким образом, считается, что фациальное замещение карбонатного турне терригенными породами происходит с одновременным увеличением мощности разреза турнейского яруса в 5-6 раз, что обычно связывается с глубоким местным прогибанием участка земной коры и быстрым накоплением в этом узком прогибе в турнейское время терригенных осадков. Возникновению этого глубокого узкого прогиба, как полагают многие исследователи, предшествовало образование крупного по амплитуде, но весьма эфемерного по времени поднятия [5]. Таковы в общем современные представления исследователей терригенной сарайлинской толщи.
Наши исследования условий залегания этой серии терригенных образований, ее состава и ископаемых показывают, что изложенные взгляды, не только не дают удовлетворительного объяснения, но даже противоречат ряду особенностей залегания сарайлинской толщи и зачастую не согласуются с палеонтологическими данными, на которые они в какой-то степени опираются.
Механизм образования сарайлинской толщи в свете изложенных взглядов является необычным для платформенных условий, придавая сарайлинской толще характер исключительного явления. Действительно, формирование толщи связывается с рядом последовательно сменяющих друг друга явлений, зачастую причинно не связанных между собой, протекавших в следующем порядке: а) образование узко локального, но чрезвычайно глубокого размыва, что можно объяснить только возникновением такой же узко локальной положительной структуры с суммарной амплитудой поднятия до 500 м; б) полная инверсия - погружение этого же узко локального, ранее поднимавшегося участка и заполнение образующегося прогиба терригенными осадками, причем глубина этого погружения обычно полностью компенсирует величину предшествовавшего подъема, а площадь участка, вовлеченного в прогибание, также ограничивается площадью предшествовавшего поднятия. Это соответствие площадей и амплитуд подъемов и опусканий, о которых свидетельствуют равные объемы размытых и вновь накопленных различных по возрасту пород, может быть объяснено только случайностью.
Глубокий (более 400 м) размыв пород предтурнейского (или турнейского) времени, естественно, должен был бы сопровождаться, во-первых, резким приуроченным к поверхности размыва изменением фациального состава разреза и, во-вторых, такими же резкими изменениями в составе фауны от фаменских или даже верхне- и средне- франских сообществ к нижнекарбоновым. Однако в природе ни того, ни другого явления не наблюдается.
Даже по данным авторов, доказывающих существование такого размыва, устанавливается постепенность смены фациального состава от разреза сарайлинской толщи к подстилающим, явно девонским слоям, что весьма затрудняет проведение границы раздела карбонатных девонских и терригенных «турнейских» образований. В основании «турнейской» терригенной толщи залегает пачка переходного характера, сложенная переслаивающимися комплексами пластов известняково-глинистого состава, а верхи «карбонатного девона» представлены породами, в которых терригенный комплекс также играет заметную роль. Так, в скв. 1 Кабык-Куперской площади фаунистически охарактеризованный фаменский ярус (интервал глубин 1322-1359 м по В.И. Троепольскому) представлен переслаивающимися известково-глинистыми сланцами черного цвета, слабо битуминозными мергелями и плотными пелитоморфными известняками; низы же сарайлинской толщи также слагаются битуминозными сланцами, черными мергелями и плотными известняками. В скв. 2 Сарайлинской площади граница девона и турнейского яруса проводится на глубине 1537 м, где В.И. Троепольский отмечает поверхность размыва с образованием базального конгломератового слоя окатанных обломков известняков, сцементированных карбонатно-глинистой массой. Однако выше этой поверхности размыва снова залегает карбонатная пачка мощностью до 30 м, которая постепенно кверху замещается сначала мергелями, а затем и глинистыми породами собственно сарайлинской толщи. Еще более ярко выражена постепенность перехода карбонатного девона к сарайлинекой толще в разрезе скв. 7 Кирменской площади, где по данным В.И. Троепольского терригенная толща турнейского возраста залегает на самых низах верхнего отдела франского яруса. Казалось бы, при таком глубоком врезе турнейских отложений, при котором был уничтожен полностью разрез фаменского яруса, а от толщи аскынских слоев осталось каких-нибудь 9-10 м, резкая смена фациального состава по поверхности размыва должна была бы сказаться с особой силой. Но и в этом случае также наблюдается обычная картина постепенного обогащения пород глинистым материалом и перехода их о преимущественно аргиллитовый тип.
Наиболее четко подошва терригенной «сарайлинской толщи» отбивается по электрокаротажным кривым благодаря более или менее резко выраженному скачку кривой сопротивления и падению поляризации. Однако и этот критерий, сам по себе не являющийся стратиграфическим, не на всех площадях выражен достаточно ясно. Особенно затруднительно установление подошвы сарайлинской толщи в краевых частях зоны ее распространения. Именно наличием постепенности перехода карбонатных пород в терригенные как вверх по разрезу, так и по простиранию объясняются резкие расхождения в отбивках «размытой поверхности девона», приводимых М.Л. Килигиной, В.И. Троепольским и другими исследователями этого вопроса. Приведенные примеры постепенности переходов к терригенной толще по вертикали можно наблюдать в разрезах скважин и других площадей.
Что же касается изучения фаунистического состава этого интервала, то во всех исследованиях фаунистических остатков в приконтактных зонах предполагаемой поверхности предтурнейского размыва выявлялось не резкое изменение фауны, а наоборот, образование переходной зоны, характеризующейся смешением форм девонских и каменноугольных, включающей в себя как низы сарайлинской толщи, так и 20-30 м подстилающих ее преимущественно карбонатных пород. Это явление отмечается в работах Д.В. Наливкина, М.Ф. Филипповой и ее сотрудников и многих других исследователей. По данным Д.В. Наливкина в скв. 2 Сарайлинской площади в подсарайлинских известняках (интервал 1512- 1543 м) встречена фауна брахиопод и фораминифер, свойственных как фаменскому, так и турнейскому ярусам. В скв. 1 той же площади к турне отнесена по фауне часть известняков, подстилающих сарайлинскую толщу. Смешение девонских и карбоновых форм отмечается также и в скв. 3 этой же площади (интервал 1335-1345 м). Также обычно присутствие девонской фауны и в низах терригенной толщи. Формы, свойственные фаменскому ярусу, обнаружены в граханской скв. 6 в общем интервале глубин 1206- 1315 м и в скв. 9 Елабуга (1170- 1214 м) и т. д.
Таким образом, в целом по существующим представлениям о возрасте и условиях накопления мощной толщи терригенных образований, залегающих между фаунистически охарактеризованными карбонатными породами франского яруса девона и окского яруса карбона, можно сделать следующие выводы.
1. Наличие глубокого размыва в основании сapaйлинской толщи не подтверждается фациальным составом разреза, который указывает на постепенный переход от карбонатного девона к сарайлинской терригенной толще.
2. Палеонтологические данные также не подтверждают наличия длительного перерыва во времени между формированием пород, подстилающих сарайлинскую толщу, и образованием этой последней. Наоборот, выявляется единство фаунистических комплексов низов сарайлинской толщи и нижележащих пород.
Искусственность и сложность изложенных представлений об условиях образования этой новой терригенной толщи, не находящие подтверждения в петрографическом и фаунистическом составе ее разреза, заставили нас критически рассмотреть известные разрезы и попытаться установить действительные условия образования этой серии.
Прежде всего рассмотрим условия залегания и данные о возрасте сарайлинской толщи.
Максимальное развитие сарайлинская терригенная толща имеет в полосе одноименного прогиба, разделяющего Камский и Закамский купола Татарского свода. Полоса развития толщи охватывает Закамский купол с северо-востока, севера и северо-запада, мощность толщи несколько сокращается в скважинах Чистопольско-Булдырской площади. Терригенная толща типа сарайлинской, появляясь вновь в Мелекесско-Аксубаевской депрессии, уходит далее на юг и юго-восток в пределы Радаевского прогиба Куйбышевской области. К Мелекесской же зоне причленяется меридиональная полоса развития глинисто-карбонатных толщ турне и фаменского яруса Казанской впадины, обрамляющей с запада Камский купол Татарского свода.
Распространение терригенного и смешанного терригенно-карбонатного типов разреза фаменского и турнейского ярусов показано в схематическом виде на прилагаемой карте (рис. 1). В изолиниях дано изменение суммарных мощностей терригенных (песчано-алевритовых и глинистых пород) в составе фаменского и турнейского ярусов и яснополянского подъяруса.
По мнению геологов бывшего объединения Молотовнефть, сарайлинская толща распространяется и далее на северо-восток, где сливается с полосой увеличенных мощностей сталиногорского горизонта Краснокамско-Полазненской зоны. Еще далее на северо-восток, в Колво-Вишерском крае, Н.Г. Чочиа, К.Н. Андриановой и С. Бызовой выявлен разрез фаменского яруса мощностью 100-125 м, представленный породами доманиковой фации, развитыми в полосе, ширина которой достигает 200-250 км (губахинская свита). Наконец, как сообщали в своих докладах А.Я. Кремс и Д.Г. Бегун (1956 г.), мощная толща терригенных пород сарайлинского или мухановского типа встречена в скважинах Печорской депрессии. Таким образом, сейчас уже предварительно можно выделить зону развития терригенных толщ фаменского и турне-визейского возраста, протягивающуюся по восточному краю Русской платформы от Притиманья до Куйбышева (рис. 2). Эти хотя и предварительные данные позволяют наметить следующие весьма важные выводы, не согласующиеся с изложенными представлениями.
1. Сарайлинская терригенная толща не является уникальным образованием, а составляет часть прерывистой полосы терригенных фаций фаменского и турнейского ярусов шириной порядка 100 км.
2. Эти фации развиваются по восточному краю Русской платформы, подчиняясь в своем простирании платформенным структурам первого порядка.
С этих основных позиций мы и рассматриваем строение сарайлинской толщи как с точки зрения ее строения и связи с другими подобными образованиями, так и с точки зрения ее возникновения в общем ходе эволюции девонского бассейна на территории Татарии.
При рассмотрении строения фаменского яруса на территории Татарии выявляются закономерное увеличение глинистости пород к полосе развития сарайлинской толщи и появление биту общих своих чертах уже в начале фаменского времени. Отметим, что зона развития сарайлинской толщи уже выделялась своеобразными чертами на фоне фаций не только фаменского, но и франского бассейна.
Отмеченное обстоятельство позволяет говорить о том, что сарайлинская терригенная толща не только закономерно связана в пространстве с другими подобными образованиями востока платформы, но и является одним из звеньев в общей цепи эволюции бассейна в течение верхнего девона - нижнего карбона, в которой прослеживается постепенность формирования условий образования сарайлинской фации.
Перейдем теперь к рассмотрению строения самой сарайлинской толщи и ее взаимоотношений с вмещающими ее карбонатными толщами верхнего девона и нижнего карбона. Для этого прежде всего следует обратить внимание на краевые участки распространения сарайлинской толщи, где она так или иначе контактирует с карбонатным девоном. На схематической карте развития толщи (см. рис. 1) помечены два контура. Внутренний очерчивает площадь сплошного развития сарайлинской толщи без сколько-нибудь значительных пачек карбонатных пород. Вне этой границы толща расчленяется обычно на две обособленные пачки терригенных пород, разделенные более или менее мощной пачкой известняков. Нижняя пачка глинистая или глинисто-карбонатная, верхняя - чаще глинисто-алевролито-песчанистая, иногда углесодержащая, сливающаяся с угленосным горизонтом визе. По мере удаления от центральной зоны максимального развития сарайлинской толщи нижняя терригенная пачка постепенно сокращается в мощности от 100-120 до 10 м и менее и дальше совершенно исчезает из разреза, замещаясь карбонатными породами: сверху по мере возрастания мощности карбонатной перемычки и снизу известняками карбонатной толщи девона, мощность которых на этих участках соответственно увеличивается. В разрезе сарайлинская толща имеет вид двух взаимно перекрывающихся линз терригенных пород, залегающих среди известково-доломитовых толщ девона и турне. При этом уже за пределами выклинивания толщи собственно сарайлинского типа среди известняков на том же уровне далеко прослеживаются прослои глинистых пород и мергелей.
Сказанное хорошо иллюстрируется приводимыми схематическими: профилями, в которых выделены терригенные породы (рис. 3). На профиле II-II', проведенном в направлении, близком к широтному, видно, как сарайлинская толща, имеющая сплошное вертикальное развитие в елабужско-граханских скважинах, в скв. 7 Кирменской и скв. 17 Янчиковской площадей расчленяется на две, а затем полностью выклинивается в районе скв. 11 той же площади. Подобная же картина вырисовывается и на других профилях - I-I' и III-III'. Описанная линзвидная форма залегания сарайлинской терригенной толщи, отсутствие следов крупных глубоких размывов в ее основании и в то же время изменение мощности подстилающих ее известняков, компенсируемое изменением мощности терригенных пород, наконец, преемственность в плане распределения фаций сарайлинской толщи плана нижнефаменских фаций - все это заставило нас склониться к мнению, что нижняя часть сарайлинской толщи относится к верхнему девону, являясь терригенным аналогом его обычных карбонатных разрезов.
Для уточнения характера залегания и взаимоотношений терригенных пород с вмещающими их карбонатными толщами сарайлинскую толщу удобно подразделить на пачки, тем более, что в большинстве разрезов такое подразделение выявляется естественно А.К. Шельнова и ее сотрудники выделяют в сарайлинской толще три или четыре литологических комплекса.
В центральной части полосы ее развития они подразделяют разрез снизу вверх на три пачки: терригенно-карбонатную, 2) аргиллитовую и 3) аргиллитово-алевролитовую. В северной зоне развития толщи между первой и второй пачками вклинивается еще одна - нижняя алевритово-аргиллитовая.
Мы в принципе также придерживаемся этого расчленения. Кроме перечисленных трех пачек, делящих разрез примерно на равные части, в краевых северных зонах развития толщи появляется карбонатная пачка, которая по мере удаления от центральной полосы максимального развития сарайлинской толщи возрастает в мощности, вытесняя в основном породы верхней аргиллитово-алевролитовой пачки.
Из трех основных выделенных пачек наиболее постоянной по мощности и простиранию является средняя - аргиллитовая (около 150 м). Она сохраняется в центральной полосе на Грахань-Елабужской площади и в краевых зонах - на Кабык-Куперской (скв. 2 и 3) и Кукморсхой (скв. 4) площадях. В последней от аргиллитовой пачки сохраняется ограниченный слой около 30 м, выше которого залегает мощная толща карбонатных пород, а ниже, в интервале, соответствующем первой пачке, наблюдается переслаивание карбонатных и глинистых пород. На юге территории развития сарайлинской толщи ее породы сменяются карбонатными в пределах относительно более узкой полосы. Однако отдельные ограниченные по мощности пачки глинистых пород и здесь прослеживаются на значительные расстояния далеко за пределы этой полосы.
Нижняя терригенно-карбонатная пачка более изменчива и часто там, где средняя пачка еще сохраняет свой терригенный облик, нижняя частично или полностью замещается карбонатными породами. То, что здесь имеет место именно замещение, а не трансгрессивное залегание терригенных пород на известняках, особенно ясно видно в разрезах скв. 2 и 3 Кабык-Куперской площади. Сопоставление каротажных диаграмм этих скважин ясно показывает переход нижней аргиллитово-карбонатной пачки типично сарайлинского облика скв. 2 к пачке той же мощности, но переходного характера в скв. 3 (рис. 4). Подобные постепенные переходы сарайлинских фаций в карбонатные можно наблюдать по многим профилям, опирающимся на достаточно частые буровые скважины.
Таким образом, сопоставление каротажных диаграмм всех скважин, пробуренных в зоне развития сарайлинской толщи, выявляет постепенный переход терригенного разреза сарайлинской толщи по простиранию в карбонатные разрезы верхнего девона и нижнего карбона (см. рис. 3).
Естественно, что сделанный нами вывод о постепенном фациальном замещении карбонатных пород верхнего девона и нижнего карбона терригенными образованиями сарайлинской толщи может быть принят только в случае, если он находит подтверждение в возрасте терригенных образований и опирается на палеонтологические данные. Для решения этого вопроса материала оказалось недостаточно, и нам пришлось ограничиться известными уже данными, заимствованными из фондовых материалов, а также воспользоваться некоторыми новыми определениями палеонтологических и спорово-пыльцевых комплексов, представленных нам М.Ф. Филипповой и лабораторией Б.П. Персидского (ВНИГНИ).
Вообще в разрезе сарайлинской толщи фауна выражена редкими и зачастую плохой сохранности экземплярами. Поэтому особый интерес представляют анализы спор и пыльцы. Такие анализы производились на образцах из сарайлинских и елабужских скважин.
Спорово-пыльцевые комплексы нижней терригенно-карбонатной пачки сарайлинской толщи изучены в мелекесской опорной скважине и в сарайлинской скв. 1. В нижней пачке разреза мелекесской скважины выявлен спорово-пыльцевой комплекс девонского облика (Т.В. Бывшева, 1956 г.). В этом комплексе в образце из интервала 1879-1761 м встречены доминанты, характерные только для девона (Нуmenozonotriletes hyalinus Naum.) и в то же время отсутствуют доминанты карбоновых комплексов, как, например, Archaezonotriletes malevcensis Naum., A. upensls.
В сарайлинской скв. 1 в этой пачке (интервал 1394-1553 м) также выявлен девонский комплекс спор с наличием отдельных форм нижнего карбона (Л.С. Тузова, 1953 г.). На Кабык-Куперской площади в местах замещения нижней пачки преимущественно карбонатными породами в скв. 2 в основании пачки обнаружена Endothyra communis Raus., характерная в основном для верхов фаменского яруса, но встречающаяся и в нижнем карбоне. В скв. 1 в тех же слоях в интервале 1322-1359 м определяется фауна, встреченная как в нижнем карбоне, так и в фаменских слоях (Selebratina sp., Microcheilinella sp., Baшrdia angulata Posner.). Наконец, в скв. 14 в этой же нижней терригенно- карбонатной пачке, которая на этом уровне представлена еще в терригенной фации, в интервале глубин 1353- 1355 м определены формы, также характерные как для турне, так и для фаменских отложений. В сарайлинекой скв. 2 в самых верхах этой пачки (интервал глубин 1767-1764 м) В. Тилиной был определен нижнекарбоновый комплекс спор.
Суммируя эти данные, можно отметить, что породы нижней терригенно- карбонатной тачки сарайлинской толщи содержат фауну и опоры, характерные как для нижнекарбоновых, так и для верхнедевонских отложений. Эта пачка в местах замещения ее карбонатными фациями параллелизуется с верхнефранскими и фаменскими отложениями. Такое сопоставление делается как сторонниками точки зрения, которой придерживаются авторы настоящей статьи, так и сторонниками гипотезы глубокого турнейского размыва. На основании изложенного мы считаем, что, поскольку материал непосредственных сопоставлений электрокаротажных диаграмм явно указывает на синхронность нижней пачки сарайлинской толщи с верхнедевонскими отложениями, а -палеофаунистические и палеофитологические данные не только не отвергают, а зачастую и подтверждают подобную синхронизацию, нижнюю терригенно-карбонатную пачку сарайлинской толщи следует считать фациальным аналогом верхов аскынских и нижнефаменских отложений.
Вторая, аргиллитовая пачка также имеет неопределенную палеофаунистическую характеристику. Спорово-пыльцевой комплекс этой пачки изучался в сарайлинских скв. 1 и 2, кабык-куперской скв. 3 и мелекесской опорной скважине.
В мелекесской опорной скважине эта пачка (интервал глубин 1660- 1779 м) по исследованиям Т.В. Бывшевой содержит три спорово-пыльцевых комплекса: в низах пачки находятся споры девонского комплекса, основная часть пачки содержит нижекизеловский комплекс, верхние 46 м относятся по спорам уже к верхнекизеловским слоям карбона. В общем сходное заключение по спорам этой второй пачки делает и Л.С. Тузова по сарайлинской скв. 1 (глубина 1202-1394 м): нижнюю ее половину она относит к девону, верхнюю (выше глубины 1355 м) - к карбону.
В скв. 3 Кабык-Купера в самых верхах средней пачки, залегающей на глубине 1204-1340 м, Л.С. Тузовой описан спорово-пыльцевой комплекс, в общих чертах тяготеющий к турне, но характерный присутствием нескольких форм фаменского яруса и, наоборот, отсутствием важнейшей доминанты турнейского комплекса (форма Trilobozonotriletes incisotrilobus Naum.). В сарайлинской скв. 2 и в скв. 44. Елабуга во второй пачке обнаружены спорово-пыльцевые спектры турне.
По фаунистическим остаткам породы этой пачки датируются как турнейские. Однако в краевых зонах развития сарайлинекой толщи, где терригенные фации уступают место карбонатным, в последних находится верхнедевонская фауна. Примером этому может служить скв. 4 Кукмор. Терригенные породы нижней пачки в виде выклинивающихся прослоев (см. рис. 3) залегают в интервале глубин 1312- 1322 м, 1183-1212 м и выше. В карбонатных породах, залегающих выше выклинивающихся терригенных прослоев второй пачки, М.М. Захаровым определена фауна девонского облика.
Таким образом, во второй аргиллитовой пачке доминируют фауна и флора нижнекарбонового облика и постоянно встречаются девонские формы. Спорово-пыльцевые анализы выявляют в одних скважинах турнейский комплекс, в других -смешанный с присутствием девонских и нижнекарбоновых видов. В хорошо изученном разрезе мелекесской опорной скважины встречаются по всей мощности средней пачки. Однако содержание основной турнейской доминанты Тrilobozonotriletes incisotrilobus Naum, в большей части разреза ничтожно и главную массу спор составляют формы, встречающиеся в отложениях весьма широкого интервала времени, но в то же время являющиеся доминантами девонских комплексов (например, Lophotriletes rugosus Naum.). И только с глубины 1690 м эти формы занимают действительно доминирующее положение, составляя 15-20-25%. Эта глубина по своему стратиграфическому уровню соответствует примерно глубине, на которой в сарайлинской скв. 1 Л.С. Тузова провела границу между девоном и карбоном. Эта же глубина в своем стратиграфическом выражении примерно соответствует подошве слоев с турнейской фауной в карбонатных разрезах вне полосы развития сарайлинской толщи. Учитывая это положение, мы можем до более подробных специальный исследований принять условно кровлю второй (аргиллитовой) пачки сарайлинской толщи за границу между девонскими и каменноугольными слоями. Это, по-видимому, несколько приподнятая граница. Однако она во много раз точнее передает действительное соотношение терригенных и карбонатных фаций верхов девона и нижнего карбона, чем границы, принимаемые ныне (рис. 4).
Защитники схемы глубокого размыва фаменских толщ и компенсации его мощными турнейскими осадками обычно ссылаются на ряд литологических признаков наличии поверхности размыва в ее основании. Признаки размывов, отмеченные в подошве глинистых пачек, подтверждаются находками так называемого «шестоватого кальцита», размывы же внутри подстилающих известняков - наличием тонкого прослоя галек карбонатных пород. «Шестоватый кальцит» действительно является признаком поверхности размыва, хотя и относится к вторичным явлениям позднего диагенеза. Однако подобные образования свойственны в основном внутри формационным перерывам, не влияющим значительно на закономерный ход процесса осадконакоплення. Наоборот, сам характер процесса осадконакопления уже определяет возможное появление подобных размывов и не на одном, а на многих стратиграфических уровнях. То же в еще большей мере относится и к конгломерату среди карбонатных пород, обнаруженному в керне сарайлинской скв. 2, на который ссылаются сторонники глубокого размыва. Подобные и даже гораздо более мощные прослои конгломератов в толще карбонатных пород могут и не указывать на существование глубоких размывов и выпадение мощных толщ пород. Подобные конгломераты могут являться субаквальными образованиями мелководных фаций и свидетельствовать только о превышении скорости накопления карбонатов над скоростью их погружения.
В зоне развития сарайлинской толщи действительно имеется крупный размыв, но не в ее основании, а в верхней трети ее мощности. Как показали работы группы С.В. Семихатовой, в разрезе сарайлинской толщи зачастую отсутствуют породы лихвинского и большей части чернышинского подъярусов турне. На это же указывала и М.Л. Килигина, это же выявляется в мелекесской опорной скважине и в ряде скважин Елабужской площади. Таким образом, разрез турне в целом, несмотря на значительное увеличение мощности его верхов (кизеловских слоев), зачастую может быть меньше обычных значений, наблюдаемых в Татарии.
Таким образом, мы в предложенной схеме сопоставления сарайлинской толщи с верхнедевонскими породами не отрицаем наличия перерывов в осадконакоплении, сопровождавшихся иногда размывами, но считаем, что наиболее крупные из них приурочены главным образом к основанию кизеловских слоев. Этот последний размыв, уничтожив значительную мощность турнейских пород, привел к резкой смене фаций от морских преимущественно глинистых к континентальным углесодержащим фациям верхнекизеловского возраста, которые постепенно сменились подобными же накоплениями визейского яруса.
Кизеловские слои сарайлинского прогиба, как показали работы С.В. Семихатовой и ее сотрудников (1956 г.), по своему возрасту отличаются от пород верхнего турне в карбонатной фации, развитых в Татарии. Углесодержащие кизеловские породы моложе верхнетурнейских карбонатных толщ, но древнее яснополянской терригенной пачки. Вне рассматриваемого района, как указывает С.В. Семихатова, аналоги кизеловских слоев сарайлинской зоны находятся в Донецком прогибе и, возможно, в Кизеловском бассейне, но отсутствуют в Подмосковье.
В заключение мы попытаемся кратко сформулировать изложенные нами представления об условиях залегания и времени накопления терригенных образований, названных в Татарии сарайлинской толщей.
1. В краевых зонах развития сарайлинской толщи выявляется постепенное замещение по простиранию терригенных пород карбонатными, что проявляется в разрезе в виде постепенного выклинивания отдельных пачек и прослоев глинистых пород среди вытесняющих их карбонатных.
2. Основные электрокаротажные реперы сарайлинской толщи, свидетельствующие о литологической смене, сохраняются и вне развития терригенных пород этой толщи. Так, резкий перепад кривых сопротивлений и поляризации в подошве терригенной толщи сохраняется и в карбонатных разрезах довольно широкой зоны, примыкающей к полосе развития сарайлинской толщи. То же относится и к перепаду кривых на границе нижней и средней пачки терригенной толщи.
3. Терригенные породы сарайлинской толщи содержат фауну обычно нижнекарбонового облика. Однако в нижней и большей части средней пачки толщи наряду с турнейской фауной постоянно присутствуют девонские формы. Девонский возраст этой части разреза подтверждается спорово-пыльцевыми комплексами.
4. Подстилающие терригенную толщу карбонатные слои по фаунистическим данным также можно отнести к карбону, хотя по электрокаротажным характеристикам они близки к франским слоям, с которыми часто и сопоставляются.
5. В слоях, лежащих примерно на том же стратиграфическом уровне, что и терригенная пачка, в непосредственной близости от нее, в заведомо фаменских отложениях обнаруживаются, помимо руководящей фауны этого возраста, также и турнейские формы.
6. В местах выклинивания отдельных пачек терригенных пород сарайлинской толщи в карбонатных породах, залегающих выше глинистых прослоев, обнаруживается фауна верхнего девона.
7. Учитывая состав фауны, споровых комплексов, литологическую и геоэлектрическую характеристики разреза сарайлинской толщи, а также условия ее залегания, мы считаем, что ее нижняя - терригенно-карбонатная- пачка относится к верхнефранским и нижнефаменским слоям, средняя - аргиллитовая - в большей своей части к верхнефаменским и отчасти к нижне- турнейским, верхняя - аргиллитово- алевролитовая - к кизеловскому, вероятно, в основном верхнекизеловскому горизонту и яснополянскому подъярусу визе.
8. Таким образом, нижняя часть (линза) терригенных пород сарайлинской толщи связана в своем происхождении в основном с фациальным замещением верхнефранских, фаменских, лихвинских и отчасти чернышинских слоев. Верхняя часть сарайлинской толщи является образованиями кизеловского и яснополянского возрастов, и условия ее залегания определяются на ряде участков предкизеловским размывом чернышинских и лихвинских карбонатных слоев.
В заключение мы должны оговориться, что выводы, сформулированные выше, делаются на материале изучения сарайлинской толщи Татарии и относятся только к этой территории. Мы считаем, что эти выводы нельзя механически переносить на соседние зоны полосы распространения терригенных фаций, так как при бесспорном единстве последней строение развитых в ней терригенных толщ сложно и их стратиграфия, возможно, не является однотипной.
ЛИТЕРАТУРА
1. Блудоров А.П. Палеогеография и строение угленосных толщ на юго-востоке Русской платформы. Разведка и охрана недр, № 4, 1956.
2. Килигина М.Л., Крупин В.И., Шельнова А.К., Шишкин А. В., Xалымбаджа В.Г. Стратиграфия каменноугольных отложений Татарии и юга Удмуртии. Тезисы доклада на юбилейной сессии Казанского ун-та. Учен. зал. Казанск. ун-та, т. 115, кн. 10, 1955.
3. Марковский Н.И. О палеогеографии нижневизейского времени в районах Среднего Поволжья и Заволжья. ДАН СССР, т. 104, № 4, 1955.
4. Познер В.М. Стратиграфия терригенной толщи нижнего карбона Камско-Ки- нельской впадины. ДАН СССР, т. 104, № 6, 1955.
5. Троепольский В.И. и Эллерн С.С. Новые данные о геологическом строении и истории формирования части Аксубаево-Мелекесской депрессии. Учен. зап. Казанск. ун-та, т. 116, кн. 15, 1956.
6. Троепольский В.И. Палеогеография и фациальные особенности осадконакопления на севере и северо-западе Татарии в девонский период. Учен. зап. Казанск. ун-та, т. 115, кн. 16, 1955.
7. Фадеев М.И. Новые данные по геологии угленосного (сталиногорского) горизонта Куйбышевского Заволжья. Тезисы доклада на юбилейной сессии Казанского ун-та. Учен, зап. Казанск. ун-та, т, 115, кн. 10, 1955.
8. Эллерн С.С., Троепольский В.И., Муравьев Н.С., Иванов Е.Е., Коробова Н.Ф., Малышева О.Н., Чурина Н.П. Основы стратиграфии и фациального сложения девона ТАССР. Тезисы доклада на юбилейной сессии Казанского ун-та. Учен. зап. Казанск. ун-та, т. 115, кн. 10, 1955.
ВНИГНИ
Рис. 1. Схема развитие терригенных пород фаменского яруса девона, турнейского яруса и яснополянского подъяруса карбона (D32-C12) (сарайлинской толщи).
1 - изолинии мощностей терригенных пород - D32-C12; 2 - контур сплошного развития терригенных пород; 3 - внешний контур распространения терригенных пород; 4- линии профилей и номера скважин
Рис. 2. Схема распространения терригенных фаций фаменского яруса девона, турнейского, визейского ярусов нижнего карбона типа са- райлинской толщи.
Рис. 3. Схема залегания терригенных образований визейского, турнейского и фаменского времени в районах бассейна нижнего течения р. Кама. (Сост. А.И. Клещев, В.В. Петропавловский, В.А. Киров).
Профили по линиям: а-б-II- II"; в -III-III'
Рис. 4. Схема сопоставления разрезов сарайлинской толщи. (Сост. В.В. Петропавловский.)
