К минералогической характеристике юрских и меловых отложений северного и северозападного Прикаспия
Л.В. ДЕМЧУК
На территории Волго-Уральского междуречья, Волго-Сарпинского водораздела и в районах Черных Земель в последние годы были проведены буровые работы, позволившие осветить разрез палеозойских, мезозойских и третичных отложений мощностью более чем 3,5 тыс. м.
Основные черты геологического строения указанной области описаны в опубликованной недавно работе Я.С. Эвентова [3]. Это юго-восточная окраина Русской платформы, для большей части которой характерно развитие солянокупольных структур. В районах северо-западного Прикаспия развиты пологие платформенные поднятия больших размеров.
Объектом нашего изучения были отложения юры и мела, представляющие интерес в нефтегазоносном отношении. Для них приводятся минералогическая характеристика и корреляционное значение минералов тяжелой фракции.
Отложения юры на описываемой территории характеризуются довольно разнообразным комплексом пород, включающим в ряде разрезов все три отдела юрской системы.
Породы нижней юры фаунистически не охарактеризованы и выделяются условно: в них определены лишь споры и пыльца растений. Обычно они отличаются от вышележащих отложений крупнозернистостью терригенного материала и буровато-серой окраской пород. По этим признакам они аналогичны одноименным отложениям Эмбенской области [1].
Среднеюрские породы сложены песчано-глинистыми разностями, возраст которых определяется по находкам Parkinsonia parkinsoni Bor., Pseudomonotis doneziana Bor. и других форм.
По литологическому составу деление этих отложений проводится таким образом, что чаще всего нижняя - более песчанистая - часть относится к байосскому ярусу, а верхняя - глинистая - к батскому.
В разрезах верхнеюрских пород выделены келловейский, оксфордский, кимерийский и нижневолжский ярусы. Келловейский ярус представлен обычно однообразной толщей темно-серых иногда зеленовато-серых глин. Оксфордский, кимерийский и нижневолжский ярусы имеют более пестрый литологический состав (мергели, известняки, доломиты, глины и песчаники, часто содержащие фосфоритовые желваки).
На описываемой территории присутствуют породы нижнего и верхнего отделов меловой системы. Нижнемеловые отложения распространены повсеместно и обычно трансгрессивно перекрывают более древние разновозрастные образования. По фауне или литологическим признакам выделяются отложения неокома, апта и альба, причем состав неокомских пород обычно песчано-глинистый, аптские отложения в основном глинистые, а в альбском ярусе преобладают песчаные разности пород.
В верхнемеловом отделе выделены породы от сеномана до датского яруса включительно; в некоторых разрезах наблюдается выпадение отдельных ярусов.
Изложенные ниже сведения о минералогической характеристике юрских и меловых пород основаны на результатах иммерсионных анализов, проведенных автором по кернам крелиусных и разведочных скважин, а также на основании данных обработки материалов опорного бурения во ВНИГНИ, ВНИИ и других организациях (М.А. Ясеневой, P.Л. Винарской, Н.И. Усковой и др.).
Основные сведения о минералогической характеристике юрских и меловых пород на описываемой территории изображены в виде секторных диаграмм (рис. 1, 2); количественные выражения среднего процентного содержания минералов показаны в табл. 1, 2.
Сравнение минералогических анализов позволило отметить сходство состава минералов тяжелой фракции в разрезах, довольно удаленных друг от друга, таких, как Артезиан, Джанай, Промысловое, Астрахань, Разночиновка, Новоузенск, Новая Казанка и др. Комплекс этих минералов довольно обедненный; из прозрачных компонентов преобладают минералы, образующие группу устойчивых (гранат, рутил, турмалин и др.). Из них наибольший интерес представляет гранат; его количество в юрских и меловых породах довольно резко колеблется. Увеличение содержания этого минерала в меловых осадках достигает иногда десятикратного размера и нередко становится корреляционным признаком. Такое соотношение особенно хорошо выражено в разрезах юры и мела районов Черных Земель и Астрахани.
Так, для Промысловской разведочной площади по разрезу скв. 6-р среднее содержание граната в юрских породах 3,6%, в породах нижнемелового возраста 53,6%. Аналогичное положение наблюдается и для других скважин этой площади.
В опорной скважине Артезиан среднее содержание граната для юры 0.7%, для нижнего мела 10,6%.
Для опорной скважины Джанай среднее содержание граната в юрских породах 0,5%, в меловых отложениях 10% и т. д.
На Стрелецкой площади по скв. 4-Р и 1-Р граната в породах юрского возраста содержится 2,2%, в нижнемеловых породах по этим же скважинам 20,8%.
В Астраханской опорной скважине в юрских породах среднее содержание граната 2,5%, а в нижнемеловых породах 15,1%.
В разрезах скважин Волго-Уральского междуречья количество граната в отмеченных породах колеблется также значительно. Так, в Новоузенской опорной скважине в юрских породах содержание граната составляет 2,2%, в нижнемеловых 14,1%; в Эльтонской опорной скважине среднее содержание граната в юре 1,1%, в нижнемеловых породах 11,0%.
В северо-западной части территории в юрских и меловых отложениях на фоне ведущего значения группы устойчивых минералов заметно увеличивается содержание эпидота, дистена и ставролита. При движении на запад количество эпидота увеличивается, а в районах Сталинградского правобережья этот минерал является уже корреляционным для юрских осадков.
Так, количество эпидота в юрских породах районов Гмелинки, Николаевской Кумысолечебницы и других не превышает нескольких процентов, тогда как в районе Коробков и Чухонастовки его содержание достигает 24-34% и более. Увеличенное количество дистена и ставролита в западном направлении связано и с отложениями верхнемелового возраста.
Для западной прибортовой части территории повышенное содержание граната в нижнемеловых осадках по сравнению с юрскими также сохраняется. В образцах юрских пород из крелиусных скважин бортовой зоны (скв. 76, 57, 59) количество граната не превышает 2,9%; нижнемеловые отложения характеризуются содержанием этого минерала 9,7; 14,5; 11,9%.
Повышенное содержание граната в нижнемеловых породах отмечено и для западных районов Предкавказья, что, возможно, обусловлено тектоническими процессами, охватившими область, более обширную, чем Прикаспийская впадина.
Таким образом, при сопоставлении разрезов в случае отсутствия фауны количественное изменение содержания граната, может в известной мере наметить интервал перехода от юрских отложений к меловым.
Необходимо добавить, что высокое содержание минералов шестой группы в некоторых образцах (см. табл. 1, 2) связано с повышенным количеством сидерита в юрских породах и глауконита в нижнемеловых.
Как уже указывалось, на всей описываемой территории наблюдается постоянство распространения группы устойчивых минералов как в юрских, так и в меловых отложениях. Это обусловлено, вероятно, существованием единого источника сноса.
Поступление терригенного материала, обогащенного эпидотом, дистеном и ставролитом, прослеживающееся по западному борту впадины и западнее, очевидно, связано с денудацией участков Русской платформы, возможно, Воронежского щита и Доно-Медведицких дислокаций.
ЛИТЕРАТУРА
1. Айзенштадт Е.А. Нижне- и среднеюрские отложения Южной Эмбы. Стратиграфия и фации юрских и меловых отложений Эмбы. Труды ВНИГРИ, вып. 55. Гостоптехиздат, 1951.
2. Муратов М.В. Тектоническая структура и история равнинных областей, отделяющих Русскую платформу от горных сооружений Крыма и Кавказа. Советская геология, сб. 48, 1955.
3. Эвентов Я.С. Очерки по геологии СССР (по материалам опорного бурения). Западная часть Прикаспийской впадины. Тр. ВНИГРИ, нов. сер., вып. 96, 1956.
Таблица 1 Средний процентный состав минералов тяжелой фракции юрских отложений районов северного и северо-западного Прикаспия
|
Местоположение скважин |
Количество образцов |
Группа минералов |
Слюды |
|||||
|
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
|||
|
рутил, турмалин и др. |
гранат |
дистен, ставролит |
эпидот |
черные рудные и нерудные непрозрачные пирит, окислы железа |
остальные минералы |
|||
|
Артезианская (опорная) |
16 |
28,2 |
0,7 |
- |
- |
61,6 |
9,5 |
|
|
Джанайская (опорная) |
56 |
15,2 |
0,5 |
- |
- |
47,8 |
22,0 |
14,5 |
|
Промысловская (6-Р) |
4 |
31,3 |
3,6 |
- |
- |
47,5 |
17,6 |
- |
|
Астраханская (опорная) |
27 |
21,5 |
2,5 |
- |
8,8 |
48,9 |
6,7 |
11,6 |
|
Стрелецкая (район Астрахани) |
7 |
29,0 |
2,2 |
0,2 |
0,2 |
61,0 |
7,3 |
- |
|
Бузгинское поднятие (52-К) |
8 |
14,5 |
1.2 |
0,6 |
2,4 |
66,0 |
15,3 |
- |
|
Каменный Яр (скв. 17) |
1 |
26,6 |
10,5 |
7,3 |
2,6 |
45,4 |
7,6 |
- |
|
Красноармейск |
6 |
9,8 |
2,0 |
- |
- |
71,3 |
16.9 |
- |
|
Скважины западного борта: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
76-К |
3 |
7,8 |
2,9 |
2,7 |
5,5 |
65,4 |
15,7 |
- |
|
9-К |
9 |
13,7 |
1,7 |
- |
2,3 |
77,3 |
5,0 |
|
|
Район Коробков (скв. 58-К) |
11 |
10 |
2,7 |
1,5 |
24,4 |
53,7 |
7,7 |
- |
|
Чухонастовская площадь |
- |
10 |
12,0 |
- |
34,0 |
44,0 |
- |
- |
|
Эльтонская (опорная) |
17 |
6,8 |
1,1 |
0,9 |
1,2 |
75,0 |
15,0 |
. - |
|
Новоузенская (опорная) |
28 |
4,6 |
2,2 |
- |
- |
62,7 |
30.5 |
- |
|
Новая Казанка |
- |
20,8 |
7,8 |
- |
- |
56,1 |
15,3 |
|
|
Гурьевский район: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Новобогатинск |
- |
22,2 |
4,9 |
- |
- |
65,2 |
7,7 |
|
|
Кусанбай |
- |
3,3 |
9,1 |
- |
3,3 |
77,2 |
7,0 |
- |
|
Макат |
- |
15,6 |
6,0 |
- |
- |
72,0 |
6,4 |
- |
Таблица 2 Средний процентный состав минералов тяжелой фракции нижнемеловых отложений районов северного и северо-западного Прикаспия
|
Местоположение скважин |
Количество образцов |
Группа минералов |
Слюды |
|||||
|
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
|||
|
рутил, турмалин и др. |
гранат |
дистен, ставролит |
эпидот |
черные рудные и нерудные непрозрачные пирит, окислы железа |
остальные минералы |
|||
|
Артезианская (опорная) |
12 |
38,0 |
10,6 |
1,1 |
1,2 |
34,6 |
14,5 |
|
|
Джанайская (опорная) |
59 |
25,0 |
10,0 |
- |
- |
47,2 |
12,2 |
5,6 |
|
Промысловская (6-Р) |
4 |
22,7 |
53.6 |
0,3 |
- |
21,2 |
2,2 |
- |
|
Астраханская (опорная) |
21 |
19,1 |
15,1 |
- |
- |
49,7 |
4,1 |
12,0 |
|
Стрелецкое (район Астрахани) |
4 |
16,6 |
20,8 |
0,8 |
0,8 |
53,5 |
7,5 |
- |
|
Бузгинское поднятие (52-К) |
3 |
14,7 |
2,0 |
1,5 |
- |
30,0 |
31,8 |
- |
|
Волго-Сарпинский водораздел (скв. 48-К) |
5 |
12,2 |
14,5 |
2,9 |
|
32,4 |
38,0 |
_ |
|
Скв. 44-К |
3 |
24,0 |
17,0 |
4,0 |
- |
42,6 |
12,4 |
- |
|
Каменный Яр (скв. 17-К |
20 |
21,5 |
15,1 |
6,9 |
0,8 |
49,3 |
6,4 |
- |
|
Красноармейск, скважины западного борта: |
||||||||
|
76-К |
9 |
9,2 |
9,7 |
4,4 |
15,2 |
59,9 |
1,6 |
- |
|
57-К |
10 |
25,1 |
14,5 |
8,7 |
2,0 |
43,0 |
6,3 |
- |
|
59-К |
15 |
16,0 |
11,9 |
16,0 |
0,6 |
50,6 |
4,9 |
- |
|
Иловлинская площадь |
- |
6,0 |
11,0 |
23,0 |
- |
60,0 |
- |
- |
|
Чуханастовская разведочная площадь |
|
5,0 |
16,0 |
6,0 |
3,0 |
70,0 |
|
_ |
|
Эльтонская (опорная) |
66 |
11,5 |
11,0 |
0,6 |
1,1 |
68,2 |
7.6 |
- |
|
Новоузенская (опорная) |
60 |
9,2 |
14,1 |
0,1 |
1,6 |
56,0 |
16,4 |
2,6 |
|
Гурьевский район: |
||||||||
|
Кусанбай |
- |
6,6 |
10,2 |
36 |
3,3 |
46,0 |
30,0 |
- |
|
Макат |
- |
19,0 |
11,3 |
3,3 |
- |
66,4 |
. |
|
Рис. 1. Схема распределения среднего процентного состава минералов тяжелой фракции в юрских отложениях районов северного и северо-западного Прикаспия.
1 - устойчивые минералы без граната; 2 -гранат; 3 - дистен, ставролит; 4 - эпидот; 5 - рудные и нерудные непрозрачные минералы; в - остальные; 7 - слюды.
Рис. 2. Схема распределения среднего процентного состава минералов тяжелой фракции в меловых отложениях районов северного и северо-западного Прикаспия.
1-устойчивые минералы без граната; 2 - гранат; 3 - дистен, ставролит; 4 - эпидот; 5 - рудные и нерудные непрозрачные минералы; 6 - остальные; 7 - слюды.