Характеристика верхнемеловых отложений района р. Аргун (По данным спектрального анализа.)
А. Н. Резников
В 1958 г. спектральной лабораторией Грозненского нефтяного института методом количественного спектрального анализа был изучен разрез верхнемеловых отложений скв. 2, расположенной на правом берегу р. Аргун, в 2,5 км южнее с. Советское (ЧИАССР).
Результаты проведенных исследований позволили установить характер изменения количественного содержания химических элементов в монотонной известняковой толще верхнего мела, что в свою очередь оказало существенную помощь при стратиграфическом расчленении этих отложений.
Описание спектрогеохимического разреза названных отложений приводится сверху вниз (от датских до сеноманских включительно) в порядке стратиграфической последовательности (см. рисунок).
Датский ярус
Толща светло-серых, серых и белых известняков в интервале 25-125 м изучена по 23 образцам пород. По концентрации марганца, меди и отчасти титана в разрезе датских отложений выделяются две мощные спектрогеохимические пачки: верхняя (25-65 м) и нижняя (65-125 м). В светло-серых и серых известняках верхней пачки отмечено максимальное содержание марганца (0,25%), меди (0,0003%), титана (0,0022%), а также значительное накопление никеля (0,003%). По содержанию железа и свинца пачка расчленяется на две части: верхнюю и нижнюю. В верхней (25-43 м) эти элементы отсутствуют, а в нижней они содержатся в больших количествах (0,008 и 0,0003%). В пределах всей выделенной пачки отмечены максимальные количества бария (0,08-0,24%).
В разрезе нижней пачки содержание марганца и титана резко уменьшается (0,06 и 0,0014%), а медь отсутствует.
Маастрихтский ярус
Толща светло-серых и белых известняков в интервале 125-464 м изучена по 76 образцам пород. По концентрации железа и марганца эта толща подразделяется на шесть спектрогеохимических пачек.
Первая пачка установлена в кровле яруса (125-186 м), представлена светло-серыми и белыми известняками и характеризуется высоким содержанием марганца (0,32%). По содержанию железа она подразделяется на три части: верхнюю, среднюю и нижнюю. В верхней и нижней частях (125-162 м и 178-186 м) накопление элемента характеризуется высоким значением - 0,026%; в средней части пачки (162-178 м) железо в основном отсутствует. В белых известняках этой пачки, залегающих в интервале 140-163 м, отсутствуют никель и свинец.
Во второй спектрогеохимической пачке (186-282 м) железо отсутствует и накопления марганца мало (0,035%).
В известняках третьей пачки (282- 323 м) содержание железа максимальное (0,02%) и марганца очень высокое (0,583%).
В четвертой пачке (323-352 м) вновь отмечается отсутствие железа и малая концентрация марганца (0,06%).
Известняки пятой пачки (352-410 м) отличаются максимальным для всего разреза верхнемеловых отложений накоплением марганца (0,921%) и довольно высоким содержанием железа (0,014%).
Залегающие в подошве яруса светлосерые известняки шестой спектрогеохимической пачки (410-464 м) характеризуются малым накоплением марганца (0,000-0,003%) и отсутствием железа, а также отсутствием меди, появляющейся в низах пятой пачки (390-410 м). Кроме того, в большой части разреза шестой пачки отмечено максимальное содержание никеля (0,004-0,016%) и в некоторых случаях титана (0,0015-0,0023%).
Для всего разреза маастрихтского яруса характерно отсутствие свинца.
Подошва яруса довольно отчетливо выделяется по появлению в верхах Кампанского яруса меди и свинца и исчезновению никеля и, как уже отмечалось, определена нами на глубине 464 м. По данным ГРК треста Грознефтеразведка эта стратиграфическая граница установлена несколько ниже, на глубине 480 м.
Кампанский ярус
Толща светло-серых и серых известняков в интервале 464-732 м изучена по 47 образцам пород. По концентрации марганца выделяются две спектрогеохимические пачки.
Первая (верхняя) пачка (464-539 м) представлена светло-серыми и серыми известняками с прослоями глин и характеризуется в основном отсутствием марганца и резким снижением содержания титана (0,0002%) по сравнению с низами маастрихтского яруса.
Хром содержится в максимальных количествах (0,003%). Кроме того, в пределах пачки отмечены медь и свинец (0,0003 и 0,0001%), а в интервале 464-515 м установлено максимальное накопление бария (0,07%).
В светло-серых, изредка белых и серых известняках второй пачки (539- 732 м) в довольно значительных количествах содержится марганец (0,05- 0,09%). Серые известняки средней части пачки (615-653 м) отличаются присутствием титана и хрома (0,0001 и 0,002%). Кроме того, в интервале 602-645 м известняки содержат максимальные количества свинца (0,004%).
Подошва яруса установлена нами на глубине 732 м на основании появления меди в значительных количествах в верхах сантонского яруса по сравнению с большей частью разреза кампанского яруса (539-732 м), где этот элемент отсутствует. Работниками ГРК треста Грознефтеразведка эта стратиграфическая граница проведена на глубине 738 м.
Сантонский ярус
Толща светло-серых и серых известняков, в нижней части с прослоями глин, залегающая в интервале 732- 852 м, изучена по 25 образцам пород. По содержанию марганца в разрезе яруса выделены две спектрогеохимические пачки.
Верхняя пачка (732-772 м) характеризуется концентрацией марганца в 2,5-4,5 раза ниже, чем в низах кампанского яруса (0,02%). Отличительной особенностью этой части пачки (732-755 м), представленной серыми, изредка светло-серыми известняками с прослойками глин, является максимальное накопление меди (0,0012%), которая в светло-серых известняках нижней части пачки (755-772 м) отсутствует.
Нижняя пачка сложена светло-серыми и серыми известняками, большей частью содержащими прослойки глин, и залегает в подошве яруса (772-852 м). В ней установлено максимальное содержание марганца (0,22%), железа (0,038%) и высокое накопление меди (0,0008%). В интервале 793- 837 м этой пачки, представленном светло-серыми известняками с прослойками глин, отмечен никель (0,002%), а в интервале 796-852 м, литологически аналогичном первому, - свинец (0,0003%).
Для известняков сантонского яруса в отличие от выше- и нижележащих отложений характерно высокое содержание меди (0,0008-0,0012%). Как уже отмечалось, по данным спектрального анализа подошва сантонского яруса выделена на глубине 852 м. Работниками ГРК треста Грознефтеразведка по палеонтологическим определениям эта стратиграфическая граница пока не установлена.
Коньякский ярус
Пачка светло-серых и серых известняков, в большей части содержащих прослои глин, залегает в интервале 852- 928 м. Спектральная характеристика данных отложений приводится по результатам анализа 14 образцов пород. Для известняков яруса характерно значительно пониженное содержание марганца (0,07%) по сравнению с выше- и нижележащими отложениями. В нижней части интервала 873-895 м, где в известняках имеются прослои глин, присутствуют хром и свинец в значительных количествах (0,005 и 0,0004%), причем концентрация хрома максимальная для верхнемеловых отложений. Выше и ниже в разрезе яруса эти элементы отсутствуют. Следует отметить также тенденцию к уменьшению содержания стронция в связи с уменьшением глинистости разреза яруса. Так, если в верхней части яруса (852-907 м), выраженной известняками с прослойками глин, концентрация этого элемента значительна (1,4%), то в нижней части (907-928 м), представленной чистыми известняками, она уменьшается почти в 5 раз (0,3%). Как уже отмечалось, подошва яруса установлена нами на глубине 928 м. Работниками ГРК треста Грознефтеразведка по фауне эта стратиграфическая граница пока не определена.
Туронский ярус
Светло-серые и серые известняки выделены нами в интервале 928-970 м по данным спектрального анализа девяти образцов пород. Здесь содержание стронция по сравнению с нижнеконьякскими отложениями возрастает почти в 3 раза (0,8%). Кроме того, большая часть разреза туронского яруса характеризуется максимальным для верхнемеловых отложений накоплением меди (0,0031%) и значительным содержанием свинца (0,0004%). По концентрации бария туронские известняки можно подразделить на три пачки: верхнюю, среднюю и нижнюю. Верхняя и нижняя пачки (928-941 м и 953-970 м) содержат сравнительно небольшие количества этого элемента (0,03-0,07%), тогда как в известняках средней пачки. (941-953 м) его накопление очень велико (1,08%). Установленная нами граница между туронскими и сеноманскими отложениями (глубина 970 м) на 2 м ниже, чем граница, определенная работниками ГРК треста Грознефтеразведка, т.е. практически соответствует ей.
Сеноманский ярус
Пачка серых и темно-серых известняков и мергелей залегает в интервале 970-997 м. Спектральная характеристика яруса дается по результатам анализа пяти образцов пород. Для сеноманских отложений характерно появление титана (0,0002%), в основном отсутствующего в вышележащей толще. Кроме того, в верхней части разреза яруса, представленной мергелями (970-980 м), отмечено присутствие никеля (0,005%), хрома (0,0025%) и очень высокое содержание бария (0,67%) и стронция (2,3%). По количеству марганца (0,11%) туронские и сеноманские отложения объединяются в одну спектрогеохимическую пачку. Следует отметить, что установленная нами граница между сеноманскими и альбскими отложениями (глубина 997 м) на 6 м выше, чем граница, определенная работниками ГРК треста Грознефтеразведка (1003 м).
Заканчивая описание спектрогеохимического разреза верхнемеловых отложений района Аргун, отметим, что для химического состава этих отложений характерно очень малое содержание (<0,001%) и нередко отсутствие никеля, ванадия, титана, хрома, меди, свинца и цинка.
Выводы
1. Изложенный выше фактический материал позволяет считать вполне возможным стратиграфическое расчленение однообразной известняковой толщи верхнего мела по данным количественного спектрального анализа пород.
2. Основанием для выделения стратиграфических границ в разрезе верхнего мела может служить характер изменения концентрации марганца, железа, меди, свинца, никеля и титана.
Грозненский нефтяной институт
Рисунок Спектрогеохимическая диаграмма по скв. 2 района Аргун.
1-известняки; 2-известняки с прослоями глин; 3-мергели;4 - глины; 5 - песчаники.