Конкреционный анализ и условия образования раннесреднеюрских отложений - Методика конкреционного анализа на примере раннесреднеюрских отложений полигона Белая речка
В описываемом нами районе - западной части Северного Кавказа, в районе среднего и верхнего течения р. Белой, отложения ранней и средней юры образуют две крупные структуры: Дудугушский и Гудский прогибы, разделенные Даховским горстом. Начиная с плинсбаха и вплоть до байосса, в динамичных условиях здесь происходило морское осадконакопление, с образованием песчано-сероцветной формации. В разрезе пород этого возраста выделяют 4 серии [11]. Первая Серия соответствует по возрасту бугунжинской свите (сенемюр) и части нижней подсвиты псебайской свиты (плинсбах). Вторая Серия относится к позднеплинсбахскому времени, охватывает среднюю и верхнюю толщи псебайской свиты. Третья Серия объединяет образования тоара - аалена и относятся к средней и верхней подсвитам джигиатской свиты. Породы этой серии соответствуют кварц-гидрослюдисто-серицитовой субформации и сложены преимущественно аргиллитами с подчиненными прослоями и горизонтами алевролитов, песчаников, сидеритов, ожелезненных известняков. Разрез нижнетоарских пород сложен терригенным флишем. В основании серии наблюдаются базальные конгломераты. В верхней половине этой серии, выделяют три зоны верхнего тоара на основании находок Phymatoceras spp., Grammoceras spp. (р. Дах, руч. Грузинка) [4]. В верхах разреза появляются слои глинистых криноидных известняков. Они распростронены ограничено в бассейнах р. Сюк и руч. Грузинка.
Четвертой серией, завершающей разрез пород раннекиммерийской эпохи, являются отложения байосса, и вероятно, низов бата, соответствующие джорской и джангурской свитам. Породы этой серии относятся к отдаленно-вулканогенной монтмориллонитовой субформации и залегают с угловым, азимутальным несогласием на отложениях аалена. Она встречается в бассейне р. Белая в ядрах синклиналей (вершина г. Гуд на левобережье р. Белой, в верховьях руч. Догуако). Здесь развита верхняя подсвита джангуарской свиты. В ее основании залегают базальные конгломераты, с образованием криноидных известняков нижнего байосса, сидеритов, аргиллитов. Верхи разреза слагает пачка песчанистых криноидных известняков-хлидолитов. Образование этих пород происходило в условиях мелководья и повышенной гидродинамики среды.
В ранней юре в осевой части Большого Кавказа образовалась зона растяжения и рифогенный прогиб (Бзыбско-Казбекский трог), а вдоль его окраины возникла зона субдукции, с проявлениями магматизма и формированием островодужных комплексов [8,10,15]. В тоаре - аалене прогиб развивался, но роль активной окраины перешла к северному краю Закавказской плиты.
В тоарское время в нашем районе существовали специфические условия накопления осадков с характерными подводно-оползневыми образованиями, локальным флишоидным переслаиванием пород, смешанным песчано-карбонатно-глинистым составом отложений. Вероятно, на фоне относительно мелководного бассейна окраинного моря существовали участки переуглубления, связанные с растяжением и блоковой тектоникой южной окраины молодой Скифской плиты. В такие участки поступал не отсортированный материал "мусорного" типа, обогащенный растительным детритом, раковинами морских организмов, обломками пород и интенсивно ожелезненый. Железо поступало в морской бассейн в растворенном виде, выпадало в виде гидратов окиси железа, которое в восстановительных условиях среды, избытке сероводорода и углекислоты, при дефиците кислорода участвовало в образовании сидеритовых конкреций и прослоев железистых карбонатов.
Важным вопросом генезиса сидеритовых конкреций является источник СО2. Во вмещающей толще отсутствуют карбонатные породы, которые могли бы быть источником СО2. В соответствии со схемой Н, М, Страхова [17] образованию сидерита предшествует осаждение оксидов железа в среде с высоким содержанием органики. Окисление органики в условиях ограниченного доступа кислорода приводит к редукции двуокиси железа и образованию углекислоты: 2Fe2O3 +C= 4FeO+CO2 и затем FeO+CO2=FeCO3 Углекеислота, необходимая для перевода молекул FeO в FeCO3 образуется за счет окисления органики (С) кислородом морской воды.
Сидеритовые конкреции встречаются во всех типах пород данного разреза (аргиллитах, алевролитах, песчаниках), за исключением конгломератов. Но максимальное развитие они имеют в аргиллитовой толще низов верхнего тоаора. По составу среди них преобладают глинистые сидериты, при подчиненном значении алевритовых и песчанистых. Общим для них является неравномерное обогащение пород органическим веществом. Оно визуально представлено углефицированной древесиной, встречается в виде линзовидных прослоев и отдельных включений. Содержание его достигает первых процентов [22].
Форма сидеритов разнообразна: обычно уплощенная, лепешковидная, лапчатая, линзовидная, пластовая, реже шаровая и эллипсоидальная. Пласты имеют как однородную, так и желваковую структуру. Длинная ось конкреций вытянута вдоль активной поверхности конкрециеобразования, обычно совпадая с поверхностью наслоения породы. Короткая ось перпендикулярна этой поверхности. Величина отношения длинной и короткой оси колеблется обычно от 2 до 5, иногда достигая 10.
Конкреции по текстуре обычно однородные, массивные, реже концентрически-слоистые, септариевые. Встречаются мономинеральные, чистые сидериты, однако часты смешанные известковисто-сидеритовые, глинисто-сидеритовые. Содержане глинистого вещества колеблется от 5% до 20-30%, иногда достигая 50%. Кальцит обычно органогенный-включает обломки раковин аммонитов, двустворок, брахиопод, члеников криноидей. В ядерной части обычно присутствуют обломки минералов, раковин, органических остатков, которые являлись затравкой при образовании конкреций.
Структура конкреций микрозернистая, реже сферолитовая, иногда микробрекчиевая. Сидеритовове вещество представлено сильно известковистым сидеритом - сидеролитом, реже кальциево-магниевым сидеритом - сидероплезитом [18]. Примесь терригенного материала в шлифах незначительна и составляет около 10%, но иногда достигает 30%. Обычно это глинистый и обломочный материал. Практически всегда присутствует органическое вещество, составляя 0,5-1,5% от площади шлифа и часто встречаются мелкие кристаллики пирита. Сера для образования сульфидов, вероятно, также поступала при разложении органики.
Сидеритовые конкреции, как раннедиагенетические образования маркируют палеогеографическую обстановку осадконакопления. Встречаются они не только в глинистых, но и в песчаных породах в разрезе от верхнего тоара до аалена и даже нижнего байоса, но максимальное их развитие наблюдается в нормальных морских отложениях аргиллитовой толщи. Их сидеритоносность по визуальным подсчетам в отдельных участках развития аргиллитов верхнего тоара достигает первых процентов видимой мощности пород, а местами (в северном крыле Гудского прогиба, балки Злобина, Крапивная) 10%.
Как известно фациальный профиль сидеритовых конкреций включает разнообразный набор фаций - от предгорных озер, болот, речных пойм, до лагун, заливов и даже отчлененных островных глубоководных морей [Македонов]. Традиционно считается, что они связаны с глубинами бассейнов не более 200-300 м и гумидными ландшафно-климатическими зонами.
Общим условием сидеритового конкрециеобразования является их связь с отчлененными бассейнами, обогащенными органическим веществом с высокой генерацией СО2 в илах со спокойными, но не совсем застойными водами. Такими оптимальными геотектоническими обстановками могут являться краевые прогибы и активизированные окраины молодых платформ, к которым и относится рассматриваемая нами территория.
Сидеритовые конкреции Гудского прогиба наиболее широко развиты в довольно мощных, главным образом глинистых отложениях нижней юры. Их образование, возможно, происходило не в раннедиагенетическую, а в позднедиагенетическую стадию преобразования осадков в межслоевых пространствах в некотором удалении от поверхности накоплявшихся масс. Это подчеркивается структурно-морфологическими особенностями конкреций. Они имеют часто уплощенную форму и достигают крупных размеров, слагая линзовидно-пластовые тела.
Образование этих конкреций происходило в толще осадка на глубинах, где отсутствовали какие-либо течения, в том числе и донные, и где они не могли бы перемещать конкреционные массы, придавая им округлую форму. Это подтверждается также неотсортированностью конкреционного материала, смешанным карбонатно-терригенным составом пород. Такой механизм конкрециеобразования предложен И. А. Шамраем [19] для глинистых отложений юры и мела на Северном Кавказе. Он несколько отличается от механизма конкрециеобразования, предложенного и разработанного Н. М. Страховым [17]
Причина увеличения концентрации конкреций на отдельных горизонтах терригенных отложений Гудского прогиба связана, вероятно, с неравномерным содержанием в них органического вещества, являвшегося осадителем железа и источником углекислоты, для образования сидерита.
Причиной неравномерного распределения постседиментационных глинисто-сидеритовых конкреций в нашем районе является расчлененный рельеф дна бассейна, его гидродинамическая активность и скорость седиментации, которые связаны с тектогенезом территории в ранней и средней юре. Таким образом, количественный анализ конкрециеносности отложений Гудского прогиба может быть рекомендован для палеотектонических и палеогеоморфологических реконструкций слабостратифицированной толщи джигиатской свиты.
Вопросы для самоконтроля и проектное задание к разделу 4:
- 1. Перечислить и охарактеризовать серии пород джигиатской свиты содержащие основную массу конкреций. 2. Какова роль и источник СО2 для формирования сидеритовых конкреций. 3. На какой стадии диагенеза обычно образуются сидеритовые конкреции. 4. С какими обстановками морских бассейнов связано образование сидеритовых конкреций 5. Каковы причины неравномерного распределения конкреций в толщах пород.
Проектное Задание: Построить палеофациальную схему раннесреднеюрских отложений южного крыла Гудского прогиба и нанести на нее условными знаками расположение горизонтов с конкрециями; указать степень конкрециеносности.
Похожие статьи
-
Джигиатская свита, является стратиграфическим аналогом псебайской свиты, развита в промежуточной тектонической зоне. Восточной границей ее развития...
-
Разрез пород Белореченского полигона включает отложения широкого возрастного диапазона от позднего протерозоя до четвертичного времени. Наиболее древние...
-
В отложениях верхней подсвиты джигиатской свиты, конкреционные образования представлены глинистыми сидеритами и известковыми септариями. Нами были...
-
Первые сведения о стратиграфии юрских отложений изученной площади были опубликованы И. И. Никшичем (1921, 1928). Наиболее значительный вклад в изучение...
-
Исходя из истории развития Северного Кавказа, в юрское время в пределах изученной территории выделены: зона Северо-Кавказского краевого массива и...
-
Конкреционный анализ раннесреднеюрских отложений Белореченского полигона представляет собой учебный материал для подготовки бакалавров по направлению...
-
Плиоценовые интрузивные образования На изученной территории интрузивные образования развиты не широко и представлены единственным интрузивным телом,...
-
Рассмотрение картировочных признаков газонасыщенных отложений На первом этапе обработки были сформированы суперсейсмограммы с инкрементом 50 ОГТ и числом...
-
Буровой раствор необходим для: 1) очистки скважины от обломков выбуренной породы (шлама) и выноса их на поверхность; 2) охлаждения долота и облегчения...
-
Условия осадконакопления оказывают влияние на фильтрационно - емкостные свойства горных пород. Например, несмотря на одинаковую пористость продуктивных...
-
При планируемом объеме водоотведения и предварительно принятой технологии очистки загрязненных сточных вод необходимо по каждому принимаемому в расчет...
-
Условия образования гидратов - Предупреждение образования гидратов природных газов
Основными факторами, определяющими условия образования гидратов природных газов в скважине, являются состав газа, давление, температура, наличие...
-
Группа амфиболов - Анализ химического состава амфиболов на примере Хибинского щелочного массива
Конституция амфиболов по сравнению с пироксенами является более сложной, хотя с точки зрения качественного состава между теми и другими много общего....
-
Каждый отдельный компонент имеет определенную критическую температуру, выше которой гидраты данного компонента не образуются. Такая температура...
-
Стратиграфия - Геологический разрез Федоровского месторождения
В основу стратиграфического расчленения района положены: - "Региональная стратиграфическая схема палеозойских образований Западно-Сибирской равнины",...
-
На данном участке территории полезными ископаемыми являются: известняки, мергели, песчаники, пески, конгломераты, гравелиты, алевролиты, глины,...
-
Геолого-геофизическая характеристика района - Характеристика месторождения Кумколь
Южно-Тургайская впадина расположена в северо-восточной части Тургайской плиты. Впадина представляет собой крупную отрицательную структуру по подошве...
-
Наличие газов в осадках резко меняет их акустические свойства, что создает предпосылки для эффективного их обнаружения. Существует целый ряд...
-
Литолого-стратеграфическая характеристика разреза - Геологическое строение месторождения
В результате поискового и разведочного бурения, проведенного на месторождении Кумколь вскрыт разрез мезо-кайнозойских отложений толщиной до 1647 м (скв....
-
История изученности месторождения Фаинское месторождение открыто в 1981 году разведочной скважиной 1Р, пробуренной на Асомкинской площади, введено в...
-
Представлены нижней угленосной свитой. Геологический магматический залегание стратиграфический Нижняя угленосная свита - I1 Породы нижней угленосной...
-
Включает в себя отложения миоцена и плиоцена. По условиям образования и особенностям строения подразделяется на два подэтажа - верхний и нижний. Нижний...
-
Поиски залежей нефти в отложениях каменноугольной и девонской систем на Западной Зириклинской структуре Тюменякской площади считаю целесообразными и...
-
Стратиграфия - Анализ геологической карты и карты тектонической структуры
На изученной территории представлены породы юрской, меловой, палеогеновой и неогеновой систем. Юрская, меловая и палеогеновая система сложены осадочными...
-
1. Главное отличие марганцеворудного процесса от всех других и неожиданная для большинства его исследователей особенность заключается в том, что истинные...
-
Интрузивные образования - Анализ геологической карты
Интрузия -- геологическое тело, сложенное магматическими горными породами, закристаллизовавшимися в глубине земной коры. Батолит -- крупный интрузивный...
-
1. Ослабление залежи, вплоть до ее полного экранирования Данное явление связано с возрастанием коэффициента поглощения по сравнению с величинами,...
-
Карта фактического материала Масштаб 1:2000 Геолого-литологические колонки опорных скважин Скважина № 31, Н = 16,5м Геологический Индекс Отметка подошвы...
-
Ресурсный потенциал и геологическая изученность арктического шельфа Возрастающая степень освоенности континентальных запасов и потребность в...
-
Выбор типовой скважины и ее проектный геологический разрез За типовую скважину я выбираю скважину № 1, т. к. она - одна из числа проектных скважин...
-
Основная цель проделанной выше работы заключалась в подавлении помех, связанных с приповерхностными неоднородностями и в получении, в результате,...
-
Из-за присутствия на разрезе локализованных газонасыщенных тел образуются дифрагированные волн, которые в заметной степени ухудшают качество суммарного...
-
Высокие темпы роста добычи нефти обеспечиваются не только вводом в разработку новых нефтегазоносных площадей, но также более рациональной разработкой...
-
В строении Ерунаковского месторождения принимают участие осадки ерунаковской подсерии кольчугинской серии Кузбасса и четвертичные отложения. Ерунаковская...
-
Горно-геологическая характеристика месторождения и шахтного поля - Шахта "Усковская"
Поле шахты "Усковская" расположено в юго-восточной части Ерунаковского геолого-экономического района Кузбасса и занимает площадь геологических участков...
-
Геологический разрез Повховского месторождения сложен мощной (более 3000м) толщей осадочных терригенных пород мезо-кайнозойской и четвертичной групп,...
-
Инженерная геология Задание 1.1 Составить характеристики свойств минералов из табл. 1.1 по форме примера 1.1. Описание биотита. 1. Минерал - биотит. 2....
-
В основу расчленения разреза полагаем литологический состав горных пород. Осадочные породы, слагающие разрез подразделяем по трем основным признакам: А)...
-
Журавская свита, Четвертичная система - Потымецкое куполовидное поднятие
Журавская свита (верхний олигоцен) распространена в восточной части данного района, залегает на отложениях новомихайловской свиты и с перерывом...
-
Изменение интенсивности волн, отраженных от газонасыщенных отложений и смена полярности Рассмотрим влияние газонасыщения на изменение значения...
Конкреционный анализ и условия образования раннесреднеюрских отложений - Методика конкреционного анализа на примере раннесреднеюрских отложений полигона Белая речка