К оглавлению

К стратиграфии терригенной толщи нижнего карбона Волго-Уральской области

С. В. СЕМИХАТОВА

Среди комплексов пород, с которыми связаны перспективы нефтегазоносности карбона Волго-Уральской области, на первом месте стоит терригенная толща нижнего карбона, мощность которой достигает в некоторых местах 400 м. Четкое дробное расчленение этой толщи, необходимое как основа для правильной корреляции продуктивных пластов и для выявления общих закономерностей распределения залежей нефти и газа, безусловно стоит на очереди. Между тем в отношении стратиграфии этой толщи в местах ее мощного развития в Заволжье не существует единого мнения. Одни геологи говорят о принадлежности отдельных ее частей к разному геологическому возрасту и относят нижнюю ее часть к кизеловскому горизонту турнейского яруса, среднюю к сталиногорскому и верхнюю к тульскому горизонтам; другие относят всю эту толщу как одно целое к сталиногорскому (угленосному) горизонту [4]. В самое последнее время та часть терригенной толщи Заволжья, которая до сих пор многими относилась к верхней половине кизеловского горизонта, выделена из этого горизонта в качестве самостоятельного подъяруса, оставленного условно в рамках турнейского яруса [6]; вместе с тем в печати неоднократно указывалось на то, что этот отрезок разреза должен быть отнесен к визейскому ярусу, хотя и не может быть включен в состав сталиногорского горизонта [7, 8].

Такая несогласованность мнений о геологическом возрасте и расчленении терригенной толщи нижнего карбона Волго-Уральской области невыгодно сказывается на освещении как задач практической геологии, так и общих теоретических вопросов; между тем эта несогласованность мнений отнюдь не оправдывается на наш взгляд состоянием фактического (материала: имеющиеся в настоящее время палеонтологические данные могут уже служить опорой для однозначного решения вопроса о возрасте отдельных частей рассматриваемой толщи, а также и подстилающих ее отложений и для точных сопоставлений дробных подразделений этого отрезка разреза на больших расстояниях.

В тех районах, где терригенные отложения нижнего карбона имеют небольшую мощность и по всей толще содержат опоры сталиногорского горизонта, они налегают на черепетские или нижнекизеловские известняки турнейского яруса; это так называемый известняковый тип разреза турнейского яруса Татарии, Куйбышевского Заволжья и других мест, развитый на положительных элементах палеоструктуры турнейского времени, вне пределов той относительно узкой полосы, которую В.М. Познер назвал Камско-Кинельской впадиной [5]. В разрезах этого типа контакт между известняками с турнейской фауной и терригенными породами имеет резкий характер, который объясняется стратиграфическим несогласием: здесь, так же как в подмосковном разрезе карбона, выпадают отложения, известные в Донецком бассейне, на Урале и в некоторых других местах между кровлей нижнекизеловских слоев и подошвой сталиногорского горизонта. Сталиногорский возраст представленных в этом типе разреза терригенных образований доказан спорами и никем не оспаривается.

В других районах, где терригенная толща нижнего карбона достигает большой мощности (именно в полосе Камско-Кинельской впадины), эта толща налегает на известняки несколько иного литологического характера, чем известняки черепетского горизонта, и с иным составом фауны.

Переход от этих известняков к терригенным образованиям, на них налегающим, носит часто постепенный характер: известняки обогащаются глинистой примесью, в них появляются прослои глин.

Для фауны этих известняков характерны фораминиферы Endothyra inflata Lip., End. recta Lip., End. tenuiseptata Lip., End. costifera Lip., End. spinosa Tshern., End. kosvensis Lip., End. latispiralis Lip., End. speciosa Schlyk., End. formosa Schlyk., Quasiendothyra urbana Ma1akh., Tournayella pygmaea Leb., T. accepta Schlyk., T. moelleri Malakh., spiroplectammina nana Lip. и др. и брахиоподы Leptaenella analoga (Phil1.), Chonetes dalmaniana Kon., Ch. tuberculata McCoy, Productus bristolensis Muir-Wооd, Plicatifera ex gr. mesoloba Phi11., Spirifer konincki Dew.

Известняки с этой фауной выделены В.М. Познером под названием раковской толщи [5].

Работами Всесоюзного научно-исследовательского геолого-разведочного нефтяного института (ВНИГНИ) раковские известняки установлены и хорошо охарактеризованы палеонтологически в разрезе бузулукской опорной скважины на глубине 2841-2757 м (возраст пород, залегающих ниже 2841 м, остался не выясненным из-за недостатка фаунистического материала).

По фауне раковские отложения синхронизируются с зонойдонецкого карбона, с чикманским горизонтом

Урала, с зоной Spirifer kinincki или подзоной Caninia 1 (C1) западноевропейского карбона.

По параллелизации, принятой унифицированной схемой для зоны Донецкого бассейна, эти отложения отвечают кизеловскому горизонту. Все только что названные подразделения в Донецком бассейне, на Урале, в англо-бельгийском карбоне представляют собой последний верхний член турнейской серии отложений.

На раковские известняки в Камско-Кинельской впадине налегает терригенная толща, которая в своей нижней аргиллитово-глинистой и алевролитово-аргиллитовой части содержит разнообразную морскую фауну фораминифер, кораллов, брахиопод, гониатитов и других групп организмов. Для этих пород характерно присутствие брахиопод Productus aff. teres Muir-Wood, Avonia lichwini (Liss.), Pustula pixidiformis (Kon.), Megachonetes ex gr., papilionacea Phill., и др., а также гониатитов Jmitoceras ornatissimum Kon., Pericyclus sp., Aphileceras cf., hibernicum Foord, Muensteroceras ? sp. и др.

Отложения с фауной сходного состава работами ВНИГНИ установлены в Бузулуке на глубине 2757- 2686 м [8].

Приведенная фауна хорошо определяет геологический вовраст рассматриваемых отложений. Многочисленные брахиоподы позволяют отнести эти отложения к зоне Productus sublaevis, известной в Донецком бассейне, на Урале и в Западной Европе. В схеме стратиграфии карбона Западной Европы эта зона помещается в основании визейского яруса (Caninia 2 [С2]). Так же определяется возраст этих отложений и в Донецком бассейне: они образуют здесь первое снизу подразделение визейского яруса (). Отложения с аналогичной фауной относили к нижнему подразделению визейского яруса Л.С. Либрович на восточном склоне Урала и А.П. Ротай на Среднем Урале. Только в некоторой части Урала Д.В. Наливкин [2] отнес зону Productus sublaevis к верхам турнейского яруса. При составлении унифицированной схемы стратиграфии карбона в 1951 г. было принято противоречивое решение: зона Productus sublaevis Урала, а по аналогии с Уралом и Волго-Уральской области, была включена в состав кизеловского горизонта турнейского яруса, а та же зона в разрезе донецкого карбона () была оставлена, как она и до этого понималась, в рамках визейского яруса: в донецком карбоне кизеловский горизонт был приравнен нижележащей зоне. Таким путем был создан недопустимый разнобой в толковании возраста одних и тех же отложений и введена неправильная параллелизация, затемняющая существующие закономерности в развитии геологической истории в нижнем карбоне не только на пространстве нашей страны, но и в сопоставлениях с Западной Европой.

Этот разнобой в возрастной индексации синхроничных отложений необходимо устранить. Визейский возраст пород зоны Productus sublaevis в Волго-Уральской области и на Урале обосновывается не только фауной брахиопод, но и гониатитов; по сообщению Л.С. Либровича гониатиты. встреченные в Волго-Уральской области в нижней части терригенной толщи, представляют ранневизейские формы(Сообщение Л.С. Либровича помещено в статье Л.П. Монаховой [3].). Визейские элементы по Т.В. Бывшевой появляются и в спорово-пыльцевом комплексе рассматриваемых отложений.

Приведенная выше фауна зоны Productus sublaevis характеризует нижнюю часть терригенной толщи нижнего карбона Камско-Кинельской впадины, сложенную в основном аргиллитами и глинами с небольшим участием алевритовых пород. По схеме, опубликованной В.М. Познером [5], это отложения нижнемалиновской толщи и нижней пачки верхнемалиновской толщи. Они содержат обильные остатки морской фауны и представляют, видимо, образования морского бассейна, ингрессировавшего в виде узкого рукава, приуроченного к впадине, имевшей на некоторой стадии своего развития, вероятно, эрозионный характер.

Две верхние пачки верхнемалиновской толщи отличаются от только что описанной глинистой части терригенного комплекса пород своим главным образам алевритово-песчаным составом и отсутствием остатков фауны. Важным признаком их является непостоянство в мощности, выражающееся нередко в сильном раздувании мощности. Эти отложения, особенно интересные с точки зрения перспектив нефтегазоносности, не принадлежат уже к зоне Productus sublaevis и отделены от нее, по-видимому, размывом. Из органических остатков они содержат споры и пыльцу растений, по составу своему согласно Т.В. Бывшевой отличные как от комплекса спор подстилающей их толщи, так и от комплекса спор сталиногорского горизонта [1]. В Подмосковном бассейне отложения с таким спорово-пыльцевым комплексом неизвестны. По своему положению между кровлей зоны Productus sublaevis и подошвой сталиногорского горизонта они должны параллелизироваться с зоной C1vb донецкого карбона. В стратиграфической схеме западноевропейского карбона они, видимо, отвечают подзоне Seminula 1 (S1), а сталиногорский горизонт - подзоне Seminula 2 (S2).

В работах ВНИГНИ отложения, по- видимому, аналогичные двум верхним пачкам малиновской толщи, охарактеризованы по спорам [1] в Мелекессе в интервале 1662-1601 м. В Бузулуке эти отложения выпадают из разреза [8].

Рассмотренные породы покрываются терригенными образованиями сталиногорского горизонта с характерным спорово-пыльцевым комплексом, которые в свою очередь покрываются терригенными же отложениями нижней части тульского горизонта; эти последние не всегда могут быть легко отделены от верхней пачки сталиногорского горизонта.

Коллоквиум при ВНИГНИ в 1957 г. выделил отложения зоны Productus sublaevis и две покрывающие их пачки без фауны (см. таблицу) в Малиновский подъярус [6]. Все известное о фауне отложений этого подъяруса позволяет думать, что она представляет собой определенный этап в развитии брахиопод и, по-видимому, также остракод. Фораминиферы под влиянием неблагоприятной для них фациальной обстановки (главным образом, вероятно, преобладания в осадке кластических компонентов над СаСО3) обнаруживают в малиновское время задержку в своем развитии и представлены доживающими формами предыдущего геологического момента. Интересно отметить, что фауна зоны Productus sublaevis, характерная для основной части Малиновского подъяруса, прослеживается от Англо-Бельгийского бассейна до восточного склона Урала и Средней Азии.

Как видно из табл. 1, Малиновский подъярус отвечает в западноевропейской шкале подзонам С2+S1 или нижнему визе, а яснополянский - подзонам S2+D1 или среднему визе. Таким образом, наше деление на подъярусы в данном случае совпадает с западноевропейским.

Изложенная стратиграфическая схема позволяет выяснить некоторые закономерности в распределении основных фациальных типов осадков в отдельные моменты нижнекаменноугольной эпохи.

Турнейский ярус представлен на территории Русской платформы в основном известняками, образовавшимися в неглубоком открытом морском бассейне с далеко отстоявшими берегами. Визейский ярус (начинается терригенными осадками, накопление которых связано с возникшими на грани турне и визе обширными поднятиями; в результате этих поднятий большая часть территории Русской платформы превратилась в первые моменты визейского века в область .размывания ранее отложившихся осадков, в частности осадков кизеловского горизонта, которые сохранились только в восточных частях платформы. Отложения самых первых моментов визе известны только в виде пород Малиновского подъяруса в узкой полосе в Заволжье и зон - в Донецком бассейне и их аналогов на Урале и, вероятно, в Днепровско-Донецкой впадине. Вновь начавшееся погружение платформы создало лишь в следующий геологический момент условия для накопления угленосных отложений сталиногорского горизонта в Подмосковной котловине, а также на всей территории Волго-Уральской области; на центральном поднятии платформы накопление осадков началось еще позднее - в тульское или, возможно, в алексинское время.

Таким образом, отнесение рассматриваемой терригенной толщи нижнего карбона Камско-Кинельской впадины к визейскому ярусу дает возможность связать условия накопления этих осадков с общим ходом геологического развития Русской платформы и прилегающих к ней областей в конце турнейского и начале визейского века.

ЛИТЕРАТУРА

1.     Бывшева Т.В., Споро-пыльцевые комплексы терригенной части нижнекаменноугольных отложений мелекесской скважины № 1. В отчете Б. М. Персидского, А. Б. Филимоновой и др. Фонды ВНИГНИ, 1955.

2.     Наливкин Д.В. Граница турнейского и визейского ярусов на Урале и методика ее установления. Мат. ВСЕГЕИ. Палеонт. и стратигр., сб. 5, 1948.

3.     Монахова Л.П. К вопросу о стратиграфии нижней части угленосных отложений карбона Карагандинского бассейна. ДАН СССР, т. ХСУ, № 4, 1954.

4.     Печников В.В. Новые месторождения нефти на северо-западе Башкирии. Геология нефти, 1957, № 5.

5.     Познер В.М. Стратиграфия терригенной толщи нижнего карбона Камско-Кинельской впадины. ДАН СССР, т., 104, № 6, 1955.

6.     Резолюция коллоквиума при ВНИГНИ по вопросам стратиграфии нижней части нижнего отдела каменноугольной системы. 17-22 апреля 1957 г. Изд. ВНИГНИ, 1957.

7.     Семихатова С.В. К стратиграфии и геологической истории кизеловского горизонта нижнего карбона. Автореферат доклада. БМОИП, отд. геол:, XXXI, 5, 1956.

8.     Семихатова С.В., Рыжова А.А., Ростовцева Л.Ф. Верхнекизеловские слои близ Бузулука Чкаловской области. ДАН СССР, 113, № 4, 1957.

ВНИГНИ

 

 

Рисунок Сопоставление стратиграфических подразделений верхней части турнейского и нижней части визейского ярусов нижнего карбона в отдельных регионах Европейской части СССР и в Западной Европе

хххх -граница турнейского и визейского ярусов.