Литолого-геохимические и битуминологические особенности и условия формирования отложений куонамского типа кембрия восточной части Сибирской платформы. тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Евтушенко, В. М.

• Евтушенко, В. М.
• 1970

Оглавление диссертации Евтушенко, В. М.

Пр едисловие

ВВЕДЕНИЕ (объект и задачи исследования).б

ГЛАВА I. СТРАТИГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ й ЛИТОЛОГО-ГЕОХИМИ-ЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ОТЛОХЕНИЙ КУШАМСКОГО ТИПА.!

I. Краткий очерк стратиграфии нижнего и среднего кембрия северо-востока и юго-востока Сибирской платформы.И

2* Литолого-геохимическая изученность отложений куонамского типа*.••••

ГЛАВА И* МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ•КЛАССИФИКАЦИЙ ' ПОРОД*.

1« Объем изученного материала и некоторые вопросы методики исследований.

2« Классификация пород.

ШАБА Ш. ОПОРНЫЕ РАЗРЕЗЫ,.

1. Послойные описания разрезов Юдомо-Оленек-ского типа.А а) Разрезы Оленекского района. б) Разрезы Юдомо-Майокого района.

2. Послойные описания разрезов "переходного типа". а) Разрезы Нижне-Оленекекого района. б) Разрезы Синского района.ВО

3. Корреляция опорных разрезов.

ШВА 1У. ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ОТЛОХЕНИЙ КУОНАМСКОГО ТИПА.

I. Петрографическая характеристика основных типов пород.•• а) Типы пород куонамской свиты.

•-V - б) Типы пород иниканской овиты. в) Типы пород синской свиты».

2» Характерные особенности диалогического состава отложений и некоторые вопросы генезиса породообразующих минералов».13В

ГЛАВА У. ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТЛОЖЕНИЙ КУОНАМС

КОГО ТИПА.

I. Распределение в породах органического углерода »железа, серы и малых химических элементов.

Куонамская свита.

Иниканская свита.

Синская свита.»

2» Общие закономерности и отличительные черты геохимии изученных толщ*.

ПАВА УХ. УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ КУОНАМСКОГО ТИПА И НЕКОТОРЫЕ ЧЕРТЫ ПАЛЕОГЕОГРАФИИ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ

СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ.

ГЛАВА УП. ЭЛЕМЕНТЫ ГЕОХИМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАССЕЯННОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА И БИТУМОЩОВ ОТЛОЖЕНИЙ КУОНАМСКОГО ТИПА В СВЯЗИ С ПЕРСПЕКТИВАМИ НЕФТЕГА30Н0СН0СТЙ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Литолого-геохимические и битуминологические особенности и условия формирования отложений куонамского типа кембрия восточной части Сибирской платформы.»

Мощный рост производительных сил в восточных областях Советского Союза ставит перед геологической службой Сибири широкий комплекс задач по дальнейшему расширению и углублению исследований, обеспечивающих научное обоснование направлений поисково-разведочных работ на нефть, газ, бокситы и другие полезные ископаемые,

В этой связи в настоящее время исключительное значение приобретает детальное литолого-геохимическое изучение осадочных толщ, реконструкция условий их образования и прогнозирование на этой основе месторождений полезных ископаемых.

Предлагаемая работа посвящена результатам таких исследований для нижне- и среднекембрийских отложений восточной части Сибирской платформы. В ее основу положено детальное изучение вещественного состава и геохимии исключительно широко развитых здесь своеобразных глинисто-карбонатных толщ, богатых органическим веществом и кремнистым материалом. Такие толщи обычно относят к категории нефтематеринских. Поэтому изучение их литологии и геохимии очень важно для научно обоснованной оценки перспектив нефтегазоносности.

Изложенные в диссертации материалы получены автором при' участии в исследованиях СНИИГГЙМСа по проблеме "Биостратиграфия и фации кембрия Сибирской платформы"• По инициативе и под руководством В.Е.Савицкого на решении этой проблемы были сконцентрированы усилия специалистов разного профиля - биострати-графов, палеонтологов, литологов и геохимиков. Настоящая работа отражает лишь один (литолого-геохимический) аспект указанных исследований в восточных районах Сибирской платформы и основана на материалах и выводах, полученных лично автором. При этом следует подчеркнуть, что ее выполнение в представленном виде было бы невозможно вне той обстановки, которая сложилась в авторском коллективе при работе над проблемой в целом - обстановки коллективного творчества и всесторонней товарищеской взаимопомощи, определившей широкий обмен информа- • цией, систематическое обсуждение получаемых результатов, используемых методических приемов и т.д.

Сознавая исключительно важность названного творческого содружества и ту неоценимую помощ ь, которую оно принесло при написании данной диссертации, автор считает приятным долгом выразить глубокую благодарность своим научным руководителям -доктору геолого-минералогических наук А.Э.Конторовичу и кандидату геолого-минералогических наук В.Е.Савццкому и товарищам по работе - Ю.Я.Шабанову, Б.Б.Шишкину, Л.И.Егоровой, Л.й.Нилиной, Л.Д.Малюшко.

В период проведения исследований и при написании работы автор пользовался советами и консультациями Е.П.Акулминой, Т.К.Баженовой, Ф.Г.Гурари, Т.Н.Гуровой, В.П.Казаринова, С.А.Кащенко, К.К. Макарова, С.В.Максимовой, Е.П.Маркова, Р.С.Матухи-на, К.И.Микуленко, Г.Н.Перозио, Н.Д.Поляковой, Н.М.Резаповой, М.Ф.Соколовой, Е.Г.Сорокиной, В.С.Старосельцева.

В оформлении диссертации неоценимая помощь оказана М.й.Быковым, Н.В.Вагановой, А.А.Кащенко, А.А.Федотенко, Е.П.Чупахи-ным, М.В.Шариковой.

Всем названным товарищам автор, пользуясь случаем, выражает свою искреннюю признательность.

ВВЕДЕНИЕ (объект и задачи исследования)

В реологической истории Земли от протерозоя до современности на различных участках планеты неоднократно возникали условия, способствовавшие накоплению в морских осадках высоких концентраций органического вещества, дошедших до нас в виде горючих сланцев, битуминозных известняков и мергелей и т.д. Среди отложений подобного типа широко известны доманиковый горизонт девона Русской платформы, баженовская свита верхней юры Западно-Сибирской низменности, нижнепермские горючие сланцы Предуралья, майкопские и чокракские (палеоген-неоген) битуминозные горизонты Северного Кавказа, кукерситовый горизонт ордовика Прибалтики, "черные сланцы11 кембрия Америки и Скандинавии, медистые сланцы цехштейна (верхняя пермь) Германии и многие другие.

Играя существенную роль в комплексе отложений стратисферы, названные образования представляют большой интерес как с точки зрения теории литогенеза, так и с позиций прикладного характера. Среди последних особую важность имеют вопросы, связанные с исключительно высоким нефтематеринс-к и м потенциалом таких толщ, а в ряде случаев и с твердо установленной их ролью как свит нефте- и газопроизводивших (доманик, баженовская свита и др.).

Не менее интересной особенностью обогащенных органическим веществом отложений является доказанная связь с ними месторождений ряда редких металлов - урана, ванадия, никеля, германия и др. ч» л

На Сибирской платформе периодами накопления наиболее крупных концентраций органического вещества явились конец ранней и начало средней кембрийских эпох. Уникальными по его запасам здесь являются куонамская и и н и -к а н с к а я свиты ленского и нижней части амгинского ярусов, развитые в пределах всей восточной части платформы. Территория их распространения широкой полосой протягивается от восточного и юго-восточного Прианабарья до Алданского щита, занимая по площади около полумиллиона квадратных километров.

Повышенными содержаниями органического вещества характеризуются также датируемая раннеленским временем с и н с -к а я свита, распространенная на северном склоне Алданского щита, и шумнинская свита Игарского района, соответствующая по возрасту верхам алданского, ленскому и большей части амгинского ярусов.

Все перечисленные свиты, несмотря на громадную территориальную разобщенность, объединяет не только близкое стратиграфическое положение и обогащенность органическим веществом, но и, как будет показано в дальнейшем, целый ряд общих чрезвычайно характерных литолого-петрографических и геохимических особенностей. Это позволяет считать их продуктом единых или очень близких условий геологической жизни всей обширной территории севера и юго-востока Сибирской платформы в названный отрезок времени. Большое своеобразие и несомненная генетическая общность рассматриваемых образований допускают выделение их в особый литологический тип кембрийских отложений. Мы называем его куонамским - по одноименной свите, в которой особенности изученных толщ проявляются наиболее ярко (Савицкий и др., 1969фх; Евтушенко, Конторович и др.,1969).

Исследованиями многих авторов и, в частности, широко известными работами Н.М.Страхова (1939, 1955, 1959, 1962 и др.) показано, что изучение закономерностей распределения и накопления органического вещества в осадочных породах позволяет значительно расширить возможности воссоздания условий их формирования. С этой точки зрения, как и в связи с целым рядом других особенностей геохимии и литологии, отложения куонамс-кого типа являются весьма благодатным объектом. Большое разнообразие развитых здесь типов пород, их высокая и в то же время неравномерная обогащенность органическим веществом и аути-генным кремнистым материалом, необычайная выдержанность отдельных литолого-палеонтологических горизонтов на сотни километров, небольшие мощности отложений и весьма значительные возрастные объемы толщ - все это делает задачу изучения рассматриваемых образований исключительно интересной и важной.

Как будет показано ниже, литология и геохимия отложений куонамского типа к настоящему времени изучены слабо. В этом плане они резко отличаются от большинства других крупных "месторождений" органического вещества, в частности, от наиболее близких им по литолого-геохимическим особенностям доманиково-го горизонта Русской платформы и баженовской свиты ЗападноСибирской плиты, которые (особенно даманик) на протяжении многих лет являются предметом неослабного внимания литологов и геохимиков. х Буква "фя после года издания означает ссылку на фондовую литературу.

Среди далеко не полного перечня работ, посвященных изучению доманиковых отложений, можно отметить исследования А.Д.Архангельского (1936), Н.М.Страхова (1934, 1936; 1937, 1939, 1962), Г.Й.Теодоровича (1935, 1938, 1941 ж др.), Н.М.Страхова с сотрудниками (1955, 1959), Л.А.Гуляевой и др. (1961), Т.Е.Даниловой (1957), В.А,Завьялова (1966), С#В.Максимовой (1956), Т.Т.Середы (1967) и многих других« Не менее основательно изучена и баженовская свита, рассматриваемая в работах Ф.Г.Гурари, В.П.Казаринова, Ю.К.Миронова и др. (1963),Т.Н.Гуровой и В.П.Казаринова (1962), А.Э.Конторовича (1967, 1968 и др.), Г.П.Сверчкова (1959) и др.

- Состояние изученности отложений куонамского типа рассмотрено в следующем разделе диссертации. Следует лишь подчеркнуть, что повышенный интерес у исследователей эти образования стали вызывать лишь в самые последние годы, причем настоящая работа является первым опытом их комплексного литоло-го-геохимического изучения. К ее задачам относятся следующие:

1. Детальное изучение вещественного состава отложений куонамского типа и характера распределения в них органического вещества, железа, серы и малых химических: элементов, а также сравнение в этом аспекте рассматриваемых толщ с подстилающими и перекрывающими комплексами пород.

2. Выяснение условий формирования исследуемых отложений -геохимических обстановок минералообразования в придонных водах и толщах илов и основных черт палеогеографии восточной части Сибирской платформы в раннем и среднем кембрии.

3. Изучение геохимии рассеянного органического вещества и битумоидов и определение на этой основе возможной роли отложений куонамского типа в формировании на Сибирской платформе залежей нефти и газа.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Евтушенко, В. М.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ (краткие результаты исследования)

Суммируя материалы, полученные при литолого-геохимическом и битуминологическом изучении отложений куонамского типа, можно сделать следующие основные выводы:

1. Проведенные исследования позволили впервые получить I детальные представления о вещественном составе рассматривав- | мых толщ, ранее (за исключением синской свиты) петрографичес- { ки не изучавшихся. Последнее обстоятельство побудило автора намеренно расширить описательную часть работы и дать подроби ную характеристику как изученных опорных разрезов, так и всех | типов пород, развитых в куонамской, иниканской и синской сви- ] тах. 3

2. При геохимическом изучении отложений с использованием \ аппарата математической статистики установлены количественные \ соотношения и распределение по типам пород и по площади орга- | нического углерода, железа и его форм, серн, ряда малых хини- | ческих элементов. Это позволило сделать вывод о прямой связи : 1 особенностей накопления в осадках некоторых химических элементов и, в частности, железа, серы, ванадия и никеля, с высо-' кой обогащенностью отложений органическим веществом. Общий характер распределения элементов по петрографическому ряду пород отнесен к упорядоченному типу, отражающему их высокую геохимическую подвижность.

3. Анализ литолого-геохимических особенностей изученных толщ, а также характера площадного распределения химических элементов, глинистой составляющей пород и доломита, дал возможность воссоздать основные черты условий формирования отложений куонамского типа. Накопление рассматриваемых образований происходило в приближенных к континенту участках громадного эпиконтинентального Средне-Сибирского моря, в период резко ослабленной тектонической активности территории, в зоне влажного (гумидного или семигумидного) климата и при широком развитии на суше процессов химического выветривания. Концентрированные накопления органического вещества в отложениях связаны с высокой биологической продуктивностью генерировавшего их бассейна и низким темпоп терригенного осадконакоп-ления.

4. В результате геохимического изучения рассеянного органического вещества и битумоидов отложений куонамского типа доказан их исключительно высокий нефтематеринский потенциал. Наибольший интерес с этой точки зрения рассматриваемые образования представляют в зоне Вилюйской синеклизы, где они подверглись наибольшему погружению и, как следствие, максимальному (до жирной стадии метаморфизма органического вещества) воздействию катагенного преобразования. Оценка показала, что прогнозные запасы нефти за счет эмиграции углеводородов из отложений куонамского типа в зонах, где они достигли достаточно высокой степени метаморфизма, составляют около 7 миллиардов тонн.