Корреляция карбонатной толщи франского ярусасевера Сталинградской области
В. М. Леонтьев
Мощность карбонатной толщи франского яруса на севере Сталинградской области в направлении от Ново-Кубанской, Лемешкинской и Меловатской разведочных площадей к Бахметьевской, Жирновской и Линевской структурам увеличивается в 4-5 раз.
Коррелировать карбонатную толщу можно по промыслово-геофизическим данным с учетом данных палеонтологического и петрографического анализов керна, отбираемого в небольшом количестве. При корреляции во внутриплатформенных впадинах и прилегающих к ним платформенных зонах необходимо учитывать резкую литологическую и первичную изменчивости мощностей. Так как с уменьшением мощности пластов запись КС и ПС сильно изменяется, то заключение о выпадении пластов за счет размывов по одним промыслово-геофизическим данным недостаточно надежно.
На Кленовской, Лемешкинской, Меловатской, Ново-Кубанской, Жирновской и Бахметьевской площадях на основании промыслово-геофизических данных были проведены послойная корреляция и качественная оценка литологической изменчивости пород. Известняки с минимумом ПС свободные от глинистой примеси объединялись в проницаемые известняки независимо от их сопротивления. Известняки с максимумом ПС при высоком КС относились к плотным известнякам, со средним КС к глинистым известнякам, с низким КС к мергелям и, наконец, с самым низким КС- к глинам.
В результате увязки данных каротажа и петрографического и палеонтологического анализов керна (отчеты и заключения лаборатории девона СНИИНГа) были намечены три профиля:
1. через Кленовскую, Лемешкинскую и Меловатскую разведочные площади с северо-запада на юго-восток;
2. через Бахметьевскую и Жирновскую структуры;
3. через Кленовскую и Ново-Кубанскую площади с востока на запад.
Для удобства корреляции и описания весь разрез по литологическим признакам разделен на пачки. В разрезе карбонатной толщи франского яруса выделены 12 пачек (снизу вверх). При общем увеличении мощности яруса по направлению к Меловатской площади возрастает мощность карбонатных пачек и сокращается мощность глинистых (см. рисунок). Кроме того, в разрезе наблюдается переход более глинистых разностей карбонатов в менее глинистые. Мергели и глинистые известняки пачки 2 последовательно переходят в плотные известняки пачки 1. Пачка 8, представленная переслаиванием глинистых известняков и глин, также последовательно переходит в нижележащую карбонатную пачку. В пачках 3, 7 и 9 наблюдается замещение глинистых и плотных известняков, выраженных максимальным значением ПС, чистыми известняками с минимумом ПС. Количество глинистых пачек еще более сокращается на Добринской площади, а на Тарасовской площади они совсем выклиниваются.
Подобное явление не могло произойти в результате последовательных попеременных поднятий и эрозионных срезов на разных концах профилей, так как резкого различия фауны в отдельных пачках не наблюдается. Более правильно изменение мощностей глинистых и карбонатных отложений можно объяснить фациальным замещением одних пород другими.
При последовательном наступлении и отступлении моря трансгрессивное залегание осадков должно сменяться регрессивным. Образуется батиметрический трансгрессивно-регрессивный цикл осадконакопления, в котором мощность осадков, более глубоководных, находящихся во внутренней части цикла, сокращается в направлении к береговой линии бассейна. Внешнюю часть цикла занимают мелководные отложения.
При следующем наступлении моря возникает новый регрессивно-трансгрессивный цикл, в котором мелководные отложения (мощность их сокращается к внутренней части бассейна) оказываются внутри цикла. При этом карбонатные пачки - обычно отложения более глубоководные, глинистые - мелководные.
Правильность такого разделения подтверждается выклиниванием глинистых пачек в сторону общего увеличения мощности всей карбонатной толщи. На основании изложенного следует сделать вывод, что наступление моря происходило в северо-западном направлении (к Кленовской площади).
В разрезе карбонатной толщи по профилю через Кленовскую, Лемешкинскую и Меловатскую площади можно выделить шесть трансгрессивно-регрессивных циклов осадконакопления.
Нарушение цикличности в осадках данного типа может быть одним из критериев установления перерывов в осадконакоплении. В частности, небольшая мощность регрессивных осадков в пачке 9 говорит о том, что в кровле этой пачки возможен такой перерыв.
По профилю через Бахметьевскую и Жирновскую структуры в меридиональном направлении суммарная мощность карбонатной толщи увеличивается к югу, достигая наибольшего значения в скв. 215 Жирное. Наряду с этим наблюдается уменьшение глинистых пачек к югу и увеличение суммарной мощности карбонатных пачек.
Таким образом, здесь, как и в Кленовско-Меловатском разрезе, по крайней мере для верхней части разреза, море наступало в северном направлении. Вместе с тем для этого разреза характерно сильное увеличение мощностей, количества глинистых пачек и появление глинистых отложений в карбонатных пачках. Так, в центральной части пачки 3 на Бахметьевской площади появляются глинистые известняки, а на Жирновской площади в скв. 213 и 10 наблюдается переслаивание глин и глинистых известняков. Пачка глинистых известняков и глин (6а) появляется между пачками 6 и 7.
Глинистые отложения в центре трансгрессивно - регрессивных циклов хорошо прослеживаются также по разрезу через Кленовскую и Ново- Кубанскую площади.
В скв. 1 Ново-Кубанка по сравнению со скв. 2 сильно увеличивается мощность всей карбонатной толщи. Одновременно в средней части пачки 1 появляются глинистые отложения, а проницаемые известняки оттесняются к краям пачки.
На Бахметьевской и Жирновской площадях мощность глинисто-мергелистых отложений достигает 50-80 м. Такое же явление наблюдается и в карбонатной пачке 3.
Глинистые отложения представляют собой фации внутриплатформенной впадины, образовавшейся при усилении тектонического движения и увеличении приноса пластического материала по сравнению с платформенной зоной.
Появление глинистых пачек хорошо увязывается с резким увеличением мощности карбонатной толщи.
Очевидно, в результате движений платформенного типа дно бассейна медленно и неравномерно опускалось, причем южная часть блока фундамента опускалась более интенсивно, чем северная. В процессе этих движений образовались типично платформенные осадки с хорошей выдержанностью отдельных пачек на Кленовской, Ново-Кубанской, Лемешкинской и Меловатской площадях. К югу в результате более интенсивного прогибания накапливались глубоководные осадки большой мощности. Но наиболее резко фундамент прогибался во франское время на запад от Кленовской, Лемешкинской и Меловатской площадей с образованием внутриплатформенной впадины, что сопровождалось системой разломов фундамента с возможными сбросами.
Очевидно, по разломам позже происходили инверсионные движения, в результате которых формировался Доно-Медведицкий вал. Современное положение последнего должно в какой-то мере отражать очертания франской внутриплатформенной впадины.
Основной тектонической тенденцией описываемой территории во франское время было интенсивное прогибание дна бассейна, которое также влияло на платформенную часть, втягивая ее в погружение, что привело к образованию полных разрезов, без перерывов осадконакопления, характерных для платформенных разрезов. Погружение приводило к интенсивному приносу осадочного и особенно глинистого материала и образованию мощных толщ глинистых и глинисто-карбонатных отложений, являющихся фациями внутриплатформенной впадины. Осадочный материал накапливался двумя путями.
В первом случае интенсивному прогибанию соответствовал интенсивный принос глинистого материала, прогибание компенсировалось осадками, мощности которых были значительно больше по сравнению с платформенной частью. Для такого режима фациальная изменчивость в восточном направлении незначительна (например, в пачке 4).
Во втором случае карбонатные породы осаждались в периоды некомпенсированного прогибания, когда принос терригенного материала уменьшался и отлагались преимущественно карбонатные осадки. В этих отложениях наблюдается зональность в распределении фаций, что затрудняет корреляцию в скважинах, находящихся на линии, перпендикулярной границе бассейна даже на небольших расстояниях, в то время как в скважинах, расположенных на линиях, параллельных границе впадины, корреляция легко осуществляется на значительном протяжении.
СНИИНГ
Известняки: 1 - плотные; 2 - проницаемые; 3 - глинистые; 4 - переслаивание глин и мергелей; 5 - мергели; 6 - переслаивание глинистых известняков и глин; 7 - глины; залегание осадков: 8 - регрессивное; 9 - трансгрессивное; 10 - линия КС; 11 - линия ПС; I-VI - номера циклов; 1n - 12n - номера пачек.