Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Литмостратиграфический подход к решению проблемы расчленения, корреляции и унификации стратиграфических схем рифейских нефтегазоносных толщ

Литмостратиграфический подход к решению проблемы расчленения, корреляции и унификации стратиграфических схем рифейских нефтегазоносных толщ

20.10.2017

Проблема стратиграфии рифейских толщ пока остается нерешенной. По словам академика В.В. Меннера, «неизвестно, как пойдет дальше разработка стратиграфии докембрия». Эти слова взяты в качестве эпиграфа к статье академика Б.С. Соколова, в которой высказывается, в частности, мысль о том, что «нельзя ли накопленный опыт по фанерозою — выработанная для него система иерархических подразделений, используемых для расчленения и корреляции метода, соотношение региональных и общих подразделений, подход к типизации стратиграфических границ и различные практические процедуры — применить к стратиграфии докембрия». Развивая эту мысль в системно-литмологическом ключе, можно сформулировать ряд вполне определенных положений и предложений.
Одна из главных причин стратиграфической сложности дофанерозойских отложений заключается, как известно, в отсутствии в их составе остатков скелетной фауны. Следовательно, биостратиграфический метод для расчленения дофанерозойских толщ, в 5—6 раз превышающих длительность фанерозоя, не может быть использован более или менее успешно. He случайно, видимо, в «Практической стратиграфии» нет раздела, посвященного расчленению и корреляции дофанерозойских образований.
Важность разработки методики расчленения, корреляции и разработки стратиграфической схемы дофанерозойских отложений определяется, как минимум, двумя причинами. В этих толщах запечатлена длительная (более 3 млрд лет) и интереснейшая история Земли. С ними связаны различные полезные ископаемые, в том числе нефть и газ (Куюмбинское, Юрубченское, Оморинское и Тахомское нефтегазоносные месторождения Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции).
Возвращаясь к мысли Б.С. Соколова о целесообразности попытки перенесения опыта стратиграфических исследований фанерозойскпх толщ на дофанерозойские, можно отметить следующее. Наш опыт изучения рифейских толщ различных районов Сибирской платформы убедительно свидетельствует о возможности без каких-либо существенных затруднений выделения циклитов различного ранга, а следовательно и стратомов. Особенно отчетливо выделяются элементарные нексо- и галциклиты. Как уже отмечалось ранее, по причинам, пока недостаточно ясным, регоциклиты, столь хорошо выделяющиеся в разрезах фанерозоя, почему-то не очень ярко проявляются в дофанерозойских толщах. Нексо-и галциклиты прослеживаются весьма уверенно, так как ограничены крупными перерывами и размывами.
На системно-литмологической основе может быть решена проблема детального расчленения и корреляции рифейских разрезов и состояние схем местной, зональной и, возможно, региональной стратиграфии. Для межрегиональной корреляции и разработки унифицированной стратиграфической схемы одного литмостратиграфического подхода недостаточно. И здесь решение проблемы нам видится в следующем. Нужно попытаться найти закономерности седиментационной и биологической цикличности (этапности). Эта мысль возникала у многих геологов, но нередко желаемое выдавалось за действительное, когда напрямую сопоставлялись седиментационные и биологические циклы. Так, один из ведущих стратиграфов, академик В. В. Меннер писал, что «вопрос о характере и природе крупных стратиграфических подразделений — групп ( = эратем), систем и даже отделов — ни у кого сомнений не вызывает. Большинство таких подразделений представляет собой крупные циклы седиментогенеза (разрядка наша), одновременно отражающие и основные этапы развития руководящих групп органического мира, четко прослеживаемые на ряде континентов». И далее он утверждает, что большинство геологических систем выделяется «как относительно хорошо выраженные циклы седиментации, но меньшего масштаба, нежели циклы групп, и каждая система отличается столь специфичным комплексом органических остатков, что спутать их невозможно». Подобные идеи нашли явное отражение в работах Н.Ф. Балуховского, С.В. Тихомирова, группы среднеазиатских геологов во главе с академиком В.И. Поповым и многих других исследователей.
Принятие этой версии означает на практике совмещение границ и объемов литмо(цикло-, ритмоэтапов)-стратиграфических подразделений (т. е. тел, отвечающих седиментационным циклам) с границами биостратиграфических подразделений (систем, отделов, ярусов, подъярусов и т. д.). Суть этой концепции в применении к стратиграфии очень проста: биостратиграфические подразделения есть не что иное, как «ритмостратиграфические подразделения». Поэтому якобы «наиболее перспективным является соединение биостратиграфии и ритмостратиграфии в едином комплексном биоритмостратиграфическом принципе».
Сама по себе идея объединения является весьма интересной, важной и перспективной в дальнейшем развитии стратиграфии, но необходимо выявить истинные соотношения, истинные связи биологической и седиментационной цикличности, био- и цикло(литмо-)-стратиграфических подразделений. Было бы замечательно, если бы на самом деле существовала такая прямая связь седиментационной и биологической цикличности. К сожалению, многочисленные факты не подтверждают данную версию.
В работах названных исследователей такие стратиграфические подразделения международной (единой, общей) шкалы, как ярус, отдел и т. д., соответствуют цикло(рптмо-, этапо-)-стратиграфическим подразделениям, т. е. объемы и границы тех и других совпадают. Так, Н.Ф. Балуховский выделяет 10 циклопериодов и 40 макроциклов. Ранее он выделял 15 циклопериодов и 60 макроциклов. Первые в большинстве своем соответствуют эпохам (I — неогеновой, II — палеогеновой, V — юрской, VI — триасовой, VII — пермской), периодам (III — позднемеловому, IV — раннемеловому) или частям двух эпох (IX — каменноугольнодевонской, X — девон-силурийской).
Каждый из 40 макропериодов соответствует либо ярусу, либо двум ярусам, либо отделу. Продолжительность макроцикла 8,26 —12 млн лет, а в среднем примерно 10 млн лет. У С.В. Тихомирова выделено 8 порядков этапов (циклов) седиментации. Периоду (например, среднедевонскому, верхнедевонскому) соответствует этап (цикл) IV порядка, ярусу (например, живетскому, франкскому) или подъярусу (афонинскому и др.) — этап V, VI порядков. Границы ярусов, подъярусов идеально совпадают с границами этапов. Близкие идеи нашли выражение в коллективной биоритмостратиграфической схеме расчленения В.И. Попова, Р.Ю. Myзафаровой, К.А. Сотириади, А.А. Филиппова, И.Д. Капустянского, С.Д. Макаровой, М.Н. Цапенко, С.Н. Нуртаева, на которой границы ритмотолщ, ритмоподтолщ и ритмосвит мелового комплекса разреза в юго-западных отрогах Гиссарского хребта либо совпадают с границами ярусов (готерива, турона, Маастрихта), либо проводятся внутри ярусов. Авторы утверждают, что «био-ритмостратиграфические схемы имеют не только местное, но и региональное значение, однако скорее всего не смогут заменить общую стратиграфическую шкалу», ибо в каждом регионе био-ритмостратиграфические схемы будут разные.
Общность идей биоритмо(цикло-, этапо-)-стратиграфип Н.Ф. Балуховского, С.В. Тихомирова с группой среднеазиатских геологов, заключающуюся в том, что седиментационному циклу («ритму», «этапу») обязательно соответствует биоэтап (цикл), и на границе седиментационного цикла происходит смена биоты либо на уровне отдела, яруса, либо его части (подъяруса). Несмотря на это, а также на участие С.В. Тихомирова в коллективной работе со среднеазиатскими геологами, просматривается и немаловажное различие в представлениях на соотношение био-и седиментационных стратиграфических подразделений. У С.В. Тихомирова и Н.Ф. Балуховского цикло(этапо-)-стратиграфические подразделения по существу и есть подразделения общей шкалы (иногда с некоторыми уточнениями, изменениями). Исходя из этой идеи, выявление границ определенного седиментационного цикла (СЦ) означает и установление границ того или иного яруса (или ярусов), отдела (в зависимости от ранга СЦ), т. е. стратиграфического подразделения общей шкалы.
По идее В.И. Попова и его единомышленников выявление границ ритмов означает и выявление биостратиграфических границ, но они могут совпадать с границами ярусов, отделов и т. д., а могут и не совпадать, проходить внутри них, «следовать им параллельно». «...Каждая биоритмостратиграфическая единица отличается от смежных, залегающих ниже и выше ее по разрезу, наличием свойственного ей комплекса органических остатков и определяемой ими возрастной датировкой». По нашим представлениям, ни одна из двенадцати систем фанерозоя не отвечает крупному седиментационному циклу. Чаще всего система — это половина нексоциклита, но есть системы части (четверти) его (палеогеновая и неогеновая). А меловая система соответствует двум половинам различных нексоциклитов. Утверждение о «прямой» связи седиментационной и биологической цикличности представляется ошибочным и небезобидным, так как находится немало геологов-стратиграфов, «подтверждающих» эту связь на конкретном материале. Получая одобрение сверху и имея давнюю историю (этой версии около 100 лет), заблуждение становится устойчивым. В связи с этим нередко наблюдается «приспособление» седиментационных циклов (их деформация) к биостратиграфии. «Выявляются» их границы, перерывы и размывы там, где их нет и быть не может.
Как указывалось ранее, связь геологических (биологических) систем представляется иной. Резкие крупные смены биоты приходятся примерно на средние части нексоциклов. Так, весьма яркие биологические границы рифея и фанерозоя, фанерозоя и мезозоя, мезозоя и кайнозоя, девона и карбона, перми и триаса, юры и мела и ряд других совпадают с серединой нексоциклов. На границе мезозоя и кайнозоя американскими исследователями во главе с Л. Альваресом, а позже многими другими исследователями обнаружено аномально высокое содержание иридия, а также повышенные концентрации сидерофильных и халькофильных элементов (платонидов, никеля, кобальта, золота, мышьяка, меди, цинка и др.), а также хрома, ванадия и титана.
У многих возникала идея проверить содержание иридия и других редких элементов на границах более ранних рубежей вымирания целых групп организмов в истории Земли. По предварительным данным, и на этих рубежах наблюдаются геохимические аномалии.
Одна группа исследователей связывает катастрофы в органическом мире с влиянием космоса, либо с периодическим выпадением на Землю «кометных дождей», либо с падением крупных космических тел (в частности, комет). В этой связи небезынтересна цифра 40 млн лет — период падения на Землю крупных астероидов диаметром около 10 км. По продолжительности это примерно половина нексоцикла (80—100 млн лет).
Другие исследователи считают, что причиной повышенного содержания иридия являются магматические продукты глубинных недр Земли. В частности, В. Золлером с соавторами высказывается идея выделения иридия из магм в виде высоколетучего соединения IrFe. Активная вулканическая деятельность на границе мела и палеогена, по их мнению, прямо или косвенно (через создание парникового эффекта и повышение температуры, глобальную регрессию и др.) могла привести к массовой гибели организмов.
Какова бы ни была причина биокатастрофы на границе мезозоя и кайнозоя, важно, что «подобные явления массового вымирания органических форм хорошо известны и в других частях стратиграфической шкалы, но для них пока нет прямых данных, позволяющих связать их с космическими событиями». Нам больше импонирует космическая гипотеза. Еще В.И. Вернадский в своем учении о биосфере подчеркивал важную роль в организации биосферы космоса. Космос мог быть и первопричиной, «спусковым механизмом» внутриземных (и наземных) явлений, в том числе землетрясений и массового интенсивного вулканизма многих известных в истории Земли катастроф. Ряд из них находит вполне логичное объяснение с позиций теории катастроф. Говоря о событиях в середине нексоциклов, нельзя не заметить, что в середине юрско-мелового цикла произошел распад Гондваны с отделением Индостана от Африки и Антарктиды, началось разрастание Индийского океана.
Предварительная иерархическая модель литмосферы рассмотрена выше и представлена в виде схем (рис. 48, 49).

В венд-фанерозойской истории Земли намечается один тригалцикл — венднеогеновый; три галцикла — венд-силурийский (нижнедевонский?), девон-триасовый и юрско-неогеновый. В каждом из них по два нексоцикла: венд-кембрийский, ордовик-силурийский (нижнедевонский); девон-каменноугольный (нижнепермский?), пермо-триасовый; юрско-неокомский и апт-неогеновый. Скобки и вопросы означают, что эти границы предварительны, условны и нуждаются в уточнении на более широком материале, чем мы располагаем.
Каждый из нексоциклов, как описано выше, состоит из девяти регоциклов.

Учитывая наметившуюся связь смены биоты в середине нексоциклов, предложена соответствующая модель соотношения литмо(цикло-)- и биостратиграфических подразделений (рис. 50). Из этой модели следует, на наш взгляд, немаловажное предположение. Если резкие границы смены биоты приходятся на середины нексоциклов, то подразделение от одной резкой границы до другой и будет крупной целостной биосистемой. Такие системы, состоящие в подавляющем большинстве из двух «геологических систем», были названы дитемами. В соответствии с иерархической системой циклитов (и стратомов) и принятыми принципами, в фанерозое (зонотеме) следует выделять не три эратемы, а две — палеозойскую и мезозойско-кайнозойскую. Они составляют шесть следующих дитем (по три в каждой эратеме): кембрий-ордовикская, силур-девонская, карбон-пермская, триас-юрская, меловая и палеоген-четвертичная.
В каждой из дитем по две следующих системы: кембрийская и ордовикская, силурийская и девонская, каменноугольная и пермская, триасовая и юрская, неокомская и апт(?)-маастрихтская, палеогеновая и четвертичная (рис. 51).

Следует отметить, что резкая смена биоты в середине седиментационного цикла выявлена на региональном уровне. Наличие закономерной связи седиментационной и биологической цикличности необходимо тщательно проверить на широком материале и в случае ее подтверждения положить в основу стратиграфической схемы рифея. По нашим представлениям, в разрезах рифея Сибири достаточно ярко проявляются дитемы. Чаще всего они выделяются как половины смежных серий или комплексов. Менее ярко, чем в разрезах фанерозоя, проявляются регоциклиты. Причины этого явления, как уже отмечалось выше, пока не ясны. Тем не менее регостратомы могут быть выделены практически во всех исследованных разрезах рифея Сибирской платформы (по рекам Ангаре и Лене, в Прибайкалье).
Итак, стратиграфическая схема рифея может быть построена по тому же принципу, что и схема фанерозоя, существенно не уступая ей в детальности.
Таким образом, на вопрос Б.С. Соколова, можно ответить утвердительно. Опыт стратиграфии фанерозоя можно (и должно) перенести и на рифей.