О стратиграфическом расчленении майкопских отложений Западной Кубани
Г.В. ДЕМЕНТЬЕВА
С майкопскими отложениями Северного Кавказа связаны богатые месторождения нефти и газа. В связи с этим изучение их стратиграфии всегда привлекало внимание исследователей.
Первые стратиграфические схемы указанных отложений на Северном Кавказе были разработаны в 20-х и в начале 30-х годов текущего столетия И.М. Губкиным (1913, 1922), Н.Б. Вассоевичем (1928), Н.С. Шатским и В.В. Меннером (1927, 1929), К.А. Прокоповым (1937) и другими при изучении естественных разрезов. В основу их были положены литологические особенности пород, так как палеонтологические данные отсутствовали.
Позднее благодаря обнаружению фауны остракод, птеропод, а также фораминифер (Н.Н. Субботина, 1938) в разрезах майкопской толщи восточных районов Кубани С.Т. Коротковым (1933, 1940) было предложено подразделение ее на три отдела: нижний, средний и верхний. В составе нижнего отдела им выделены горизонты: пшехский (планорбелловый), полбинский (остракодовый), морозкиной балки, в среднем отделе - абадзехский и восковогорский. Недостатками данной схемы являются условность и скользящий характер границ между отделами.
В последнее десятилетие в результате изучения материалов глубокого бурения в районах Предкавказья появились схемы деления Майкопа А.А. Герке (1948), А.К. Богдановича (1953-1954), Б.П. Жижченко (1951-1954), Л.С. Тер-Григорьянц (1954), основанные на выделении микрофаунистических зон. Однако спорадическое распространение микрофауны в майкопских отложениях ограничивает возможность установления однозначных объемов этих зон в различных регионах Северного Кавказа.
Материалами для настоящей статьи послужили результаты изучения майкопских отложений на территории Западной Кубани, проведенного автором во ВНИГНИ в 1952-1955 гг.
В основу этого изучения были положены литолого-минералогические исследования керна, а также спорово- пыльцевые анализы, произведенные во ВНИГНИ Е.Д. Заклинской и Н.А. Грачевой, и определения микрофауны, выполненные А.К. Богдановичем. Кроме того, были проведены дополнительные исследования майкопских отложений в опорных скважинах Западного Предкавказья и ознакомление с естественными разрезами майкопа в восточных районах Кубани (реки Пшиш, Пшеха, Белая и др.).
Полученные материалы показали, что в пределах Западной Кубани наиболее приемлемой для подразделения майкопской толщи является трехчленная схема С.Т. Короткова.
В пределах Западной Кубани удалось проследить отдельные стратиграфические подразделения этой схемы и уточнить границы между ними.
Каждое из трех крупных стратиграфических подразделений схемы С.Т. Короткова получило более или менее определенные палеонтологическую, спорово-пыльцевую и минералогическую характеристики. Автором этим подразделениям придается значение горизонтов.
Нижнемайкопские-хадумские отложения в большинстве разрезов согласно залегают на породах белоглинского горизонта верхнего эоцена, содержащих обильную фауну фораминифер: Globigerina ex gr. bulloides Orb., Gl. triloculinoides Plum., Cibicides aff. perlucidus Nutt., Globigerinoides conglobatus (Brady), Anomalina affinus (Hantk.), Gyroidina soldanii (Orb.), Uvigerina aff. jacksonensis Cushm. и др.
Граница между ними четко отбивается по каротажу в связи с заметным снижением кажущихся сопротивлений (от 4-5 до 1-2 омм) при переходе от белоглинских пород к майкопским. Литологически она выражена сменой светлоокрашенных мергелей темно-серыми глинами с фауной мелких глобигерин.
На отдельных участках Свободненской, Заладно-Абинской, Молдавано-Псифской, Анапской и др. площадей прослеживаются следы неглубокого размыва верхнеэоценовых пород, о чем свидетельствует наличие микроконгломератов в основании нижнемайкопского горизонта, содержащих обломки белоглинских мергелей. В некоторых разрезах Ново-Дмитриевской, Зыбзенской, Ахтырско-Бугундырской, Верхне-Чекупской и других площадей наблюдается трансгрессивное налегание майкопских отложений на более древние горизонты эоцена и палеоцена. В присводовых частях Азовской (скв. 14), Зыбзенской (скв. 290), Ахтырской (скв. 520, 525) и других антиклиналей установлено полное отсутствие нижнемайкопского горизонта.
В нижнемайкопском горизонте в пределах Западной Кубани выделяются планорбелловые, остракодовые и надостракодовые слои (рис. 1).
Планорбелловые слои представлены чередованием темно-серых, карбонатных и некарбонатных глин, иногда тонкослоистых, с налетами алеврита и порошкообразного кальцита на плоскостях наслоения. Среди глин встречаются редкие и тонкие прослои мергелей, глинистых известняков, реже конгломератов. Породы содержат многочисленные отпечатки планорбелл, остатки рыб, пелеципод и обедненный по сравнению с верхнеэоценовыми комплекс фораминифер. Последний представлен редко встречающимися мелкими Globigerina ex. gr. bulloides Orb., Gl. officinalis Subb., Globigerinella micra Cole., Gl. ex gr. aspera Ehrenb., Gumbelina ex gr. globifera Reuss., G. ex gr. globulosa Ehrenb., Orbulina micra Cole., Nonion aff. praevius Subb, Nonion aff. micrus Cole, Discorbis sp., Gibicides sp., Cibicides parvus Bogd., Angulogerina ex gr. angulosa Will., Bolivina sp., Bolivina ex gr. mississippiensis Cushm., Spiroplectammina sp., и крупными, видимо переотложенными формами из подстилающих пород: Globigerina ex gr. bulloides Orb., Ammodiscus incertus Orb., Cibicides pygmea Hantk., Cibicides ex gr. lobatulus (Walk, et Jacob), Rhabdammina sp., Dentalina inornata Orb., Globigerinoides conglobatus (Brady) и др.
В северных районах Азово-Кубанской впадины планорбелловые слои обогащены песчаным и алевритовым материалом. Фауна в них представлена отпечатками пелеципод, планорбелл, иглами морских ежей и несколько иным комплексом фораминифер. Среди последних наряду с Angulogerina aff. angulosa, Will., Bolivina ex gr. mississippiensis Cush m., Cibicides ex gr. pseudoungerianus Cushm., Cristellaria herrmanni Andr., Gaudryina aff. gracilis Cushm. et Laim., встречается большое количество агглютинированных форм: Ammobaculites lobsanensis (Andr.), Ammobaculites sp., Haplophragmoides sp., Cyclammina sp., Saccammina communis Bogd., Reophax sp.
В верхней части планорбелловых слоев и их аналогов в разрезах Ново- Минской, Тимашевской, Абино-Крымской и других скважин указанный выше комплекс фораминифер дополняется Spiroplectammina sp., Sp. carinata Оrb., Ammodiscus tenuiculus Subb, Caucasina schischkinskyae Sami.
Мощность планорбелловых слоев колеблется от 0 до 150-200 м. Максимальные величины ее присущи этим слоям в Абинском районе и на южном крыле Зыбзенской антиклинали (по В.А. Гроссгейму, 1952).
Остракодовые слои отличаются большим постоянством литологического состава и комплекса фауны. Они сложены светло-серыми и серыми мергелями, иногда переходящими в карбонатные глины того же цвета. Породы обычно пиритизированы и содержат фауну остракод: Cyneocythere praesulcata Lnk1s., Cythereis semireticulata (Suzin), C. nirsuta Lnkls., Cytheridea mulleri Munst., Pontocypris oligocaenica Za1., Cytheropteron arcuatum (H. B. Brady), Cyth. latum Mull., Bythocypris oligocaenica Za1., Loxoconcha sp.
На каротажных диаграммах остракодовые слои иногда выделяются несколько повышенными (до 3-5 омм) электрическими сопротивлениями. Мощность их колеблется от 0 до 15-18 м. Как правило, они залегают согласно на планорбелловых слоях, за исключением отдельных участков Свободненской и Нижне-Баканской площадей, где установлено налегание их на породы белоглинского горизонта.
Надостракодовые слои являются аналогами горизонта Морозкиной балки схемы С.Т. Короткова. Сложены они толщей темно-серых преимущественно некарбонатных тонкоотмученных, иногда тонкослоистых глин. В Свободненском и Анапском районах среди глин встречаются прослои конгломератов. Электрокаротажная характеристика этих слоев довольно однообразна (кажущееся сопротивление их равно 1-2 омм).
Органические остатки в надостракодовых слоях представлены обильной чешуей рыб и сходным, но более бедным, чем в планорбелловых слоях, комплексом фораминифер: Gumbelina sp., Gumbelina ex gr., globifera Reuss., Orbulina micra Subb., Globigerina ex gr. bulloides d’Orb. (предгорная часть Западной Кубани) и Nonion aff. praevius Subb., Cibicides parvus Воgd., Discorbis sp., Caucasina sp., Gaudryina aff. gracilis Cushm., Haplophragmoides sp., Ammodiscus tenuiculus Subb., Ammobaculites sp. (северные районы Азово- Кубанской депрессии).
В некоторых разрезах Ново-Дмитриевской, Западно-Абинской, Южно-Крымской, Нижне-Баканской площадей в этих слоях был встречен своеобразный комплекс фораминифер: Lаgena aff. vulgaris Will., L. cubanica Bogd. (msc), Bolivina subbotinae Bogd., B. aff. tarchanensis Subb. et Chutz., Angulogerina angulosa Will., Virgulina sp., Uvigerinella ex gr. californica Cushm., Caucasina schischkinskyae Sami.
Мощность надоетракодовых слоев обычно колеблется в пределах от 0 до 20-100 м и увеличивается в Калужском, Ново-Дмитриевском, Южно-Крымском и других районах до 130-170 м.
Отложения нижнемайкопского горизонта в пределах исследуемой территории характеризуются сходными спорово-пыльцевыми спектрами. В составе последних отмечается преобладание пыльцы покрытосемянных растений над пыльцой голосемянных или примерно одинаковые соотношения между ними. Среди пыльцы покрытосемянных растений обычно наблюдаются небольшие количества Betulaсеае (до 5-10%) и незначительная примесь широколиственного листопадного комплекса (Juglandaceae, Fagaсеае) и тропической флоры (Моrасеае, Myrtaceae), значительную роль играет пыльца типа Leguminosae (до 45-70%).
В составе пыльцы голосемянных, как правило, доминирует сем. Taxodiaceae (50-90%). В значительно меньших количествах присутствуют сем. Pinaceae (до 10-15%), представители сем. Ginkgoaceae, Cycadaceae, Podocarpaceae, Cupressaceae.
Алевритовый материал из отложений нижнемайкопского горизонта представлен кварцем (53-70%), полевыми шпатами (12-47%) и иногда обломками глинистых пород (до 25- 55%). В незначительных количествах (до 1-5%, реже до 10-17%) отмечены мусковит, глауконит, зеленая слюда, и изредка обломки кремня. Минералы тяжелой фракции обычно составляют доли процента, реже 1-3% и в единичных образцах достигают 18-34%. В составе тяжелой фракции отмечается высокое содержание пирита (до 50-9'5%). В меньшем количестве (до 5-30%, реже до 83%) присутствуют черные рудные и нерудные непрозрачные минералы.
Состав прозрачных кластических минералов чрезвычайно беден и однообразен. Группа устойчивых минералов (гранат, циркон, турмалин) составляет не более 10% и лишь изредка (Выселковский разрез) достигает 16%. В незначительных количествах (до 1-5%) присутствуют анатаз, рутил, эпидот, зеленая слюда, глауконит, фосфат. Последний чаще всего бывает приурочен к надостракодовым слоям и иногда является коррелирующим минералом для их выделения. Исключением являются Ново-Минский разрез, где количество эпидота в тяжелой фракции возрастает до 10-20%, а также Калужский разрез, отличающийся высоким (до 20-29%) содержанием глауконита.
Изучение коллоидной части глинистых пород при помощи органических красителей показало, что в нижнемайкопском горизонте преобладают гидрослюдистые, карбонатно- и бейделлитово-гидрослюдистые глины и подчиненную роль среди них играют бейделлитовые разности.
Среднемайкопские отложения на большей части исследуемой территории согласно залегают на нижнемайкопских.
Среднемайкопские отложения характеризуются наибольшим разнообразием литологического состава пород, хотя доминирующее значение в его строении принадлежит по-прежнему глинам. Глины обычно темно-серые, тонкоотмученные и некарбонатные, с мелкочешуйчатым или мелкораковистым изломом с большим количеством обуглившихся растений и остатками рыб. В нижней части горизонта прослеживаются карбонатные септариевые конкреции, имеющие караваеобразную или эллипсоидальную форму.
При помощи органических красителей установлено, что среди указанных глин наблюдается чередование гидрослюдистых, бейделлитово-гидрослюдистых и бейделлитовых разностей.
В южной части исследуемой территории среди описываемых глин встречаются прослои конгломератов, состоящих преимущественно из обломков пород нижнего Майкопа, эоцена и в меньшей степени палеоцена. Наиболее существенную роль конгломераты играют в строении среднемайкопского горизонта на Азовской, Ильской, Зыбзенской, Ахтырской, Верхне-Чекупской площадях, где среднемайкопские отложения ложатся с размывом на различные горизонты эоцена и палеоцена.
В Горяче-Ключевском, Калужском, Ново-Дмитриевском районах в нижней части среднемайкопских слоев значительное развитие приобретают мелкозернистые песчаники и алевролиты олигомиктового состава с глинистым и сидеритовым цементом, которые, переслаиваясь с глинами и песчано-алевритовыми их (разностями, образуют продуктивные горизонты, выклинивающиеся в южном направлении.
Увеличение песчанистости в среднемайкопских отложениях наблюдается и в северной части Азово-Кубанской депрессии - в Ново-Минском, Каневском районах и далее в направлении г. Ейск (рис. 2).
Сходство литологической и электрокаротажной характеристик этих глин с некарбонатными разностями нижнемайкопского горизонта затрудняет проведение границы между ними. Эта граница проводится по появлению кремнистой микрофауны, изменению спорово-пыльцевых спектров и минералогического состава пород.
Среднемайкопские отложения отличаются в основном наличием организмов с кремневым скелетом. В составе последних были обнаружены спикулы губок, радиолярии (Сепоsphaera sp., Cenodiscus sp., Cenellipsis sp., в меньшей степени Stylodictya sp. и Spongodiscus sp.) и диатомовые водоросли (Isthmia sp., Isthmia aff. szaboi Pant., Pseudopyxilla sp.). Указанные организмы иногда являются породообразующими и слагают прослои опонголитов, диатомитов и реже радиоляритов. Фораминиферы представлены относительно редкими Ammodiscus tenuiculus Subb., Ammodiscus sp., Haplophragmoides sp., Glomospira sp. Местами состав их становится более разнообразным в связи с присутствием переотложенных форм из эоценовых, палеоценовых и меловых пород.
В Азово-Кубанской депрессии в отложениях среднемайкопского возраста наряду с радиоляриями и диатомовыми водорослями встречаются обломки пе- леципод, иглы морских ежей и более богатый комплекс фораминифер: Ammodiscus tenuiculus Subb., Haplophragmoides aff. periferoexcavatus Subb., H. kjurendagensis Moroz., Ammobaculites aff. lobsanense An dr., Saccammina variabilis Воgd., Sac. aff. bulla Воgd., Reophax sp., Uvigerinella californica Cushm., Caucasina schis- chkinskyae Sam., Cibicides ex gr. pseudoungerianus Cushm., Proteonina sp.
Среднемайкопокие отложения отличаются от нижнемайкопских повышенным содержанием спор (до 10 - 12%). Соотношение же между пыльцой покрытосемянных и голосемянных растений остается таким же. Однако состав пыльцы в значительной степени иной. Среди голосемянных резко уменьшается количество пыльцы сем. Taxodiaceae (до 10-30%) и возрастает содержание сем. Pinaceae (до 40-50%). В последнем наблюдается большее разнообразие видового состава пыльцы родов Cedrus, Pinus и других, а в отдельных разрезах появление Picea, Abies. В составе пыльцы покрытосемянных растений особенно широко представлено сем. Betulaceae, содержание которого варьирует в пределах 10-45%. Кроме различных видов рода Betula, среди представителей этого семейства появляется пыльца Alnus, Carpinus, Corylis и др.
Заметно увеличивается общее содержание пыльцы широколиственных пород листопадного комплекса (различные виды родов Juglans, Pterocarya, Carya, Tilia, Quercus, Acer, Ulmus) и субтропической флоры (Myrtaceae, Moraceae и др.).
Количество пыльцы типа Legumitiosae резко уменьшается (до 4-5%), а иногда она почти нацело исчезает.
Минералогический состав алевритовой фракции среднемайкопских отложений более разнообразен по сравнению с нижнемайкопскими. В тяжелой фракции их большей частью при резком снижении пирита наблюдается повышенное содержание минералов: черных рудных (до 40-60%, реже до 80%), устойчивых (до 15-30%) и титаносодержащих (до 10-20%), иногда слюд (до 10-48%) и глауконита (до 7-10 %, реже до 40%). Наблюдается также постоянное присутствие эпидота (от долей процента до 6-13%), дистена и ставролита (до 1-3%). Основными компонентами легкой фракции являются кварц (51 - 80%) и полевые шпаты (12-30%). Содержание последних увеличивается до 40-60% в Калужском районе и на р. Белой. Обломки глинистых пород встречаются сравнительно редко (от долей процента до 10-12%). Постоянно, хотя и в незначительных количествах (до 3-10%), присутствуют мусковит, зеленая слюда, кремень, опал и глауконит.
Мощность среднемайкопских отложений на рассматриваемой территории меняется от 0 до 400 м. Наиболее резкие колебания (от 0 до 100 и до 250-300 м) она испытывает в юго-западной части района - в зоне развития многочисленных антиклинальных складок. Более постоянные мощности среднего Майкопа прослеживаются в Калужском (250-300 м), Свободненском (200-250 м) районах, а также по северному борту Азово-Кубанской депрессии (100-130 м).
Верхнемайкопские отложения пользуются более ограниченным распространением. В предгорной части Западной Кубани они с различной степенью достоверности установлены лишь в пределах Калужской, Ново-Дмитриевской, Холмской, Бугундырской, Абино-Крымской, Анапской площадей. Литологический состав их здесь отличается исключительным однообразием: это тонкоотмученные некарбонатные глины темно-серого цвета, преимущественно бейделлитового состава, иногда с хорошо выраженной листоватой отдельностью. В породах верхнемайкопского горизонта встречаются растительные остатки, фауна песчанистых фораминифер Thurammina ovalis Subb., Saccammina suzitii Bog d., Sac. zuramakensis Bogd., Haplophragmoides sp., Ammodiscus sp. и чешуя рыб. В Азово-Кубанской депрессии данный горизонт характеризуется более широким развитием и в северной ее части значительно обогащается песчано-алевритовым материалом. Здесь верхнемайкопские отложения содержат более разнообразную фауну фораминифер: Bulimiпа elongata Bogd., В. aff. coprolitoides Andr., Bolivina sp., Haplophragmoides aff. periferoexcavatus Subb., Hyperammina caucasica Bogd., Elphidium aff. tumidium Bogd., Nonion cf, polymorphus Bogd., N. aff. martkobi Bogd., N. aff. granosus (Orb.), Saccammina sphaerica Sami, Saccammina sp., Proteonina cf. variabilis Bogd., Pr. diflugiformis Br., Trochammina sp., а также плохо сохранившиеся пелециподы и иглы морских ежей. Граница со среднемайкопскими отложениями проводится по исчезновению кремневых организмов и смене спорово-пыльцевых спектров. Последние в верхнемайкопских отложениях характеризуются преобладанием среди голосемянных растений пыльцы Pinaceae (до 60- 70%), а в составе покрытосемянных - небольшим (до 5-6%) количеством сем. Betulaceae и широколиственного листопадного комплекса. Для них характерно повышенное (до 20-25%) содержание субтропической флоры пыльцы трав и почти полное отсутствие пыльцы типа Leguminosae.
По данным минералогических анализов верхнемайкопские отложения в пределах Западной Кубани отличаются большим содержанием минералов тяжелой фракции (до 5-16%, реже до 35%). В составе ее отмечены непостоянные количества пирита (от 2-3 % до 70-90%), невысокое содержание черных рудных (до 20-30%, реже до 47%) и нерудных непрозрачных (до 10-17%) минералов. Обычно присутствуют устойчивые минералы в количестве до 10-20% и эпидот - от долей процента до 30-45%. Наибольшие значения последнего характерны для разрезов Азово-Кубанской депрессии, в частности для северного борта ее. Кроме того, почти во всех изученных разрезах встречаются глауконит (до 1-6%, реже до 17-24%), дистен (до 1-6%), ставролит (1-2%, реже до 6-11%) и изредка присутствуют роговая обманка и силлиманит в количествах меньше 1%. В южной (предгорной) части Западной Кубани в породах верхнемайкопского горизонта установлено постоянное присутствие титаносодержащих минералов (до 5- 12%) и слюд (до 8-13%).
Мощности верхнемайкопских отложений в пределах рассматриваемой территории меняются от 0 до 200 м, достигая максимальной величины в осевой зоне Азово-Кубанской депрессии. Отсутствие этих отложений наиболее часто наблюдается в южной (предгорной) части Западной Кубани и объясняется, по всей вероятности, трансгрессивным залеганием различных горизонтов среднего и верхнего миоцена.
ЛИТЕРАТУРА
1. Богданович А.К. Результаты микрофаунистического изучения образцов из майкопских отложений различных участков Западной Кубани. Рукопись. Фонды ВНИГНИ, 1954.
2. Гроссгейм В.А. Стратиграфия палеогена бассейна рек Иль и Зыбза (Северо-Западный Кавказ). Рукопись. Фонды ВНИГНИ, 1952.
3. Губкин И.М. Майкопский нефтеносный район. Естественные производительные силы России, т. IV, вып. 22. Изд. АН СССР, 1922.
4. Дементьева Г.В. Изучение отложений майкопской свиты западной части Кубано-Черноморской области с целью определения перспектив нефтегазоносности их. Рукопись. Фонды ВНИГНИ, 1954.
5. Коротков С.Т. Стратиграфия и нефтеносность майкопской свиты на Западном Кавказе и в Предкавказье. Фонды Управл. нефт. и газов, пром. Краснодарск. эконом, р-на, 1940.
6. Субботина Н.Н. Распространение микрофауны в майкопских и хадумских отложениях Северного Кавказа. Тр. НГРИ, сер. А, вып. 104, 1938.
7. Шатский Н.С. и Меннер В.В. О стратиграфии палеогена восточного Кавказа. БМОИП, нов. сер. т. XXXV, отд. геол. т. V, вып. 1, 1927.
8. Щуцкая Е.К., Дементьева Г.В., Короткова К.Ф. Сопоставление стратиграфических схем палеогеновых отложений Северного Кавказа и Крыма. Фонды ВНИГНИ, 1955.
ВНИГНИ
Рис. 1. Сопоставление разрезов майкопских отложений в южной части Западной Кубани.
I - для литологической колонки: 1-мергель; 2 - известняк; 3 - глина; 4 - глина карбонатная; 5 - глина алевритистая; 6 - алевролит; 7 - песок; 8 - микро-конгломерат; 9-глыбовый конгломерат; 10-мергельные септариевые конкреции. II-для органических остатков: 1 - фораминиферы; 2 - спикулы губок; 3 - радиолярии; 4 - диатомовые водоросли; 5-пелециподы; 6 - птероподы; 7-гастроподы; 8 - остракоды; 9-остатки рыб.
Рис. 2. Сопоставление разрезов майкопских отложений по линии Калужская - Тимашевская - Ростов.
Условные обозначения те же, что и на рис. 1.