Особенности разреза терригенных отложений нижнего карбона северо-западной Башкирии
А.Я. ВИССАРИОНОВА
Терригенные отложения нижнего карбона широко распространены на территории Башкирии. Мощности, литологический состав и возрастная принадлежность их различны. На большей части Башкирии (центральные, западные, юго-западные и южные районы) терригенные отложения нижнего карбона соответствуют сталиногорскому горизонту визейского яруса.
В северо-западных районах Башкирии эти отложения имеют большую мощность, широкий возрастной диапазон и отвечают верхней части турнейского яруса, сталиногорскому горизонту и нижней части тульского горизонта [1].
В районе Туймазов терригенными отложениями представлен лишь сталиногорский горизонт. Мощность его здесь составляет 12-20 м, причем наблюдается закономерное уменьшение мощности в восточном и юго-восточном направлениях.
В районе Стерлибашево мощность сталиногорского горизонта редко превышает 10 м; в среднем она равна 7-8 м. В районах депрессии терригенными отложениями представлена лишь более верхняя часть сталиногорского горизонта (нижняя отсутствует в разрезе) мощностью всего лишь 1-4 м.
В то же время в северо-западных районах платформенной части Башкирии и в северо-восточных районах депрессии мощность терригенных отложений увеличивается до 100 м и более (рис. 1).
Среди районов с увеличенной мощностью терригенных отложений нижнего карбона наиболее перспективными на нефть следует считать северо-западные районы платформенной части Башкирии.
В настоящее время здесь известен ряд нефтяных месторождений: Арланское, Уртаульское, Орьебашское, Ман чаровское и др.
Развитые в этих районах терригенные отложения нижнего карбона выделяются в особый калтасинский тип разреза, характеризующийся следующими особенностями: 1) наличием терригенных пород в верхней части турнейского яруса, соответствующей Малиновской (ранневизейской) толще Б. М. Познера и С. В. Семихатовой; 2) залеганием терригенных пород на размытой поверхности нижележащих известняков турне; 3) наличием углисто-глинистых пород с прослоями каменного угля в нижней части терригенных отложений; 4) наличием терригенных пород в нижней части тульского горизонта.
Терригенный комплекс породтурнейского яруса
Вопрос об отнесении нижней части терригенных отложений нижнего карбона к турнейскому ярусу является спорным. Часть исследователей [4, 5] считает, что существовал глубокий размыв отложений, подстилающих терригенные породы, и находит возможным отнести нижнюю часть терригенных отложений (малиновскую толщу) к низам визейского яруса, определяя ее возраст более древним, чем возраст сталиногорского горизонта.
А.И. Клещев, В.А. Киров и В.В. Петропавловский [2] считают, что нижняя часть терригенной толщи соответствует не только турнейскому, но и фаменскому, а иногда и франскому ярусам, фациально замещая отложения этих ярусов, представленные в соседних районах карбонатными породами. Размыва, по мнению этих авторов, не было, а наоборот, в ряде разрезов при залегании терригенных отложений даже на франских известняках можно говорить о постепенном переходе этих отложений в вышележащие породы.
На территории Башкирии наибольшие мощности терригенных отложений нижнего карбона вскрыты в северо-западных районах. Отнесение нижней части этих отложений к верхам кизеловского горизонта турне обусловлено тем, что в ряде разрезов (скв. 8 и 5) Орьебаша, скв. 6 Чекмагуша, скв. 6 Югомаша) в нижней углисто-глинистой пачке встречены прослойки известняков турнейского облика с водорослями Nodosinella и плохо сохранившимися турнейскими фораминиферами Endothyra ex. gr. antiqua Raus., E. spinosa Tschern., Tournayella sp. и др.
Однако не лишено обоснований отнесение Н.П. Малаховой [3] на западном склоне Урала подобной пачки к луньевскому горизонту визейского яруса, подстилающего сталиногорский горизонт и характеризующегося фауной переходного типа с преобладанием в основном турнейских видов.
Все эти данные позволяют нам лишь условно относить углисто-глинистую пачку к турнейскому ярусу. Эта пачка залегает с размывом на черепетском и более древних горизонтах турне. Фациальное замещение известняков терригенными осадками происходит лишь в верхней части кизеловского горизонта. Мощность терригенных осадков турне меняется в значительных пределах и это чаще всего обусловлено размывом и залеганием терригенных пород на различных горизонтах турнейского яруса. В скв. 14 Арлана (рис. 2) терригенные отложения турне мощностью 64 м залегают на отложениях зоны Endothyra communis, подстилающей малевский горизонт нижне- турнейского подъяруса. В скв. 9 Орьебаша, где мощность терригенных пород, относимых к турнейскому ярусу, составляет всего лишь 12 м, подстилающие их карбонатные породы представлены черепетским горизонтом турне.
Терригенные породы в северо-западных районах Башкирии, относимые нами к турнейскому ярусу, разнообразны по составу. Схематизированный разрез их можно представить в следующем виде: всюду на турнейских известняках залегает пачка аргиллитов, переходящих выше в алевролиты и песчаники.
Мощность аргиллитов колеблется от 1-2 до 5-6 м. В тех скважинах, где песчаники отсутствуют, мощность аргиллитов достигает 8-40 м. Мощность песчаников варьирует от 2 до 30 м. В скв. 14 Арлана суммарная мощность турнейских песчаников (четырех-пяти прослоев) составляет 37 м. В ряде скважин песчаники в разрезе турнейского яруса отсутствуют и в этом случае мощность пачки снижается до 5-6 м.
Скважины, имеющие большие мощности песчаников, располагаются в пониженных участках с более глубоким размывом подстилающих турнейских известняков (рис. 3).
В кровле терригенной пачки, относимой к турнейскому ярусу, залегают углисто-глинистые породы с прослоями каменного угля (мощностью от 1 до 12 м) и в некоторых скважинах с незначительными прослоями известняков и мергелей (мощностью не более 1-2 м).
Мощность пачки колеблется от 5 до 64 м.
Полоса наиболее мощной толщи терригенных пород турнейского яруса протягивается в юго-восточном направлении. Накопление ее связано с направленными (русловыми) движениями воды. Песчаники отлагались в пониженных частях существовавших в то время поднятий эрозионного и тектономорфного типов (см. рис. 3).
Терригенный комплекс пород сталиногорского горизонта
В северо-западных районах Башкирии к сталиногорскому горизонту относится толща пород, залегающая на нижней углисто-глинистой пачке турнейского яруса и (перекрывающаяся терригенно-карбонатными породами тульского горизонта. Представлен сталиногорcкий горизонт аргиллитами, песчаниками, углисто-глинистыми сланцами и алевролитами. Песчаники встречаются в виде линз и прослоев значительной протяженности. Наиболее четко выделяются два прослоя песчаников, приуроченных к нижней и верхней частям разреза сталиногорского горизонта. Нередко песчаники разделяются алевролито-аргиллитовыми породами на несколько более тонких прослоев или полностью замещаются аргиллитами.
В целом песчаники сталиногорского горизонта на площадях северо-западных районов Башкирии распределены весьма прихотливо, но в общем они имеют значительно большее распространение, чем в турнейском ярусе. Песчаники обычно развиты на структуре и за ее пределами.
Углисто-глинистые породы, иногда прослойками углей до 1-2 м, встречаются преимущественно в нижней части горизонта.
Мощность сталиногорского горизонта составляет 20-30 м.
Терригенный комплекс пород тульского горизонта
Отличительной особенностью пород тульского горизонта северо-западных районов Башкирии является преимущественно терригенный состав его нижней части. Прослои известняков имеют подчиненное значение. Весьма характерными являются аргиллиты и алевролиты. В ряде разрезов наряду с аргиллитами и алевролитами встречаются значительные по мощности прослои песчаников, однако распространение их весьма непостоянно. Залегают песчаники линзовидными прослоями, а чаще быстро выклинивающимися линзами. Такая линза встречена в скв. 26 Орьебаша, где она имеет наибольшую мощность (14 м). В расположенной восточнее скв. 61 мощность этой линзы составляет всего 9 м. Еще далее к востоку на расстоянии 2-5 км в скв. 56, 25, 11 линза песчаников расщепляется на несколько более тонких прослойков, имеющих суммарную мощность не более 2-5 м. В западном направлении песчаники выклиниваются еще быстрее и в скв. 53, расположенной в 1 км западнее скв. 26, в нижней части тульского горизонта наблюдалось лишь тонкое чередование аргиллитов, известняков и изредка алевролитов.
Такие линзовидные прослои песчаников в тульском горизонте отмечались и по другим площадям (Арлан, Уртаул).
Образование линзовидных прослоев песчаников в тульском горизонте следует связывать с быстрым периодическим привносом песчаного материала. Мощность всей терригенной пачки тульского горизонта колеблется от 3 до 20 м.
Таким образом, в северо-западных районах Башкирии песчаные коллекторы развиты в верхней части турнейского яруса, в сталиногореком горизонте и нижней части тульского яруса.
В турнейском ярусе песчаники развиты неповсеместно. Они заполняют неровности в рельефе дна и обязаны своим происхождением размыву турнейских известняков. Песчаники располагались в более пониженных участках, окаймляя существовавшие в то время структурные поднятия.
В сталиногорском горизонте песчаники имеют широкое площадное распространение, но на локальных структурах они нередко распределены неравномерно, так как возникли в результате направленных течений.
Обычно песчаники прослеживаются в виде зональных полос.
В тульском горизонте песчаники чаще всего залегают в виде линз, приурочивающихся, как правило, к наиболее повышенным участкам структур. Образование их связано с быстрым периодическим привносом песчаного материала в меняющихся условиях седиментации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Виссарионова А.Я., Розанов Л.Н. О возрасте терригенных отложений нижнего карбона северо-западной части Башкирии. Нов. нефт. техн. Нефтепромысловое дело, № 5, 1955.
2. Клещев А. И., Киров В. А., Петропавловский В.В. О возрасте сарайлинской терригенной толщи Татарии. Геология нефти, 1957, № 12.
3. Малахова Н.П. О нижней границе визейского яруса на западном склоне Урала по данным изучения фораминифер. ДАН СССР т. ХСУП, № 6, 1954.
4. Познер В.М., Кирина Т.И., Порфирьев Г.С. Каменноугольные отложения Волго-Уральской нефтеносной области. Тр. ВНИГРИ, вып. 110, Ленгостоптехиздат, 1957.
5. Семихатова С.В. К стратиграфии терригенной толщи нижнего карбона Волго-Уральской области. Геология нефти, 1958, № 3.
6. Семихатова С.В. К истории турнейского и ранневизейского времени на Русской платформе. Изв. АН СССР, сер. геол., № 2. 1958.
УфНИИ
Рис. 1. Карта суммарной мощности терригенных отложений нижнего карбона на территории Башкирии.
1 - границы Предуральной депрессии.
Рис. 2. Сопоставление разрезов терригенных отложений нижнего карбона по скв. 14 Арлана и скв. 9 Орьебаша.
1-известняки; 2-аргиллиты; 3-алевролиты; 4-песчаники; 5-каменный уголь; 6-углисто-глинистые породы,
Рис. 3. Карта распространения песчаников в турнейском ярусе на Чекмагушской площади (по Г.А. Фаттяхутдинову).
1-зоны развития песчаников; 2-зоны отсутствия песчаников; 3-изолинии кровли тульского горизонта: 4-скважины.