Конденсированные слои

Переходя к практике стратиграфических исследований, геолог может иметь дело с полными (разумеется, с учетом сделанных замечаний) и неполными разрезами. Существует, однако, еще третья категория разрезов, как бы промежуточная между отмеченными выше, — это разрезы конденсированных слоев.

Согласно Рубану Д.А. (2007), изучение конденсированных интервалов в осадочных толщах является исключительно важным при анализе эволюции осадочных бассейнов и определении потенциала их нефтегазоносности.

Конденсация в целом может быть определена как снижение мощности осадочной толщи в сопоставляемых сериях толщ, сформировавшихся за одинаковые отрезки геологического времени. Иными словами, это концентрация геологического времени в осадочной последовательности. Ее природа может быть различна (Gómez, Fernández-López, 1994). С одной стороны, снижение скорости осадконакопления может выражаться в увеличении интервалов между моментами поступления в осадок отдельных частиц (или, что правильнее, минимальных порций), а, с другой, - в существенной неравномерности процесса формирования слоя и слоевых ассоциаций, когда в них фиксируются перерывы. В первом случае речь идет о седиментационной, а во втором - о стратиграфической конденсации. Кроме того, выделяется тафономическая конденсация, возникающая за счет концентрации разновозрастных остатков ископаемых организмов. В ряде случаев конденсация может оказаться смешанной.

В целом, отвечая времени снижения интенсивности седиментогенеза, конденсация может рассматриваться как процесс, занимающий среднее положение между нормальным осадконакоплением и перерывом. Седиментогенез может иметь 4 формы: лавинная (Лисицын, 1982, 1984) и нормальная седиментация, конденсация ("рассеянный перерыв") и собственно перерыв. В ходе своей реализации может происходить последовательный переход от одной формы к другой. Соотнесение данного конденсированного интервала с одной из вышеперечисленных форм осуществляется только лишь путем сопоставления данного интервала с выше и нижеследующими или же аналогичными интервалами в других разрезах или соседних регионах по скорости осадконакопления.

По уменьшению скорости седиментации (мощность интервала, соотнесенная с его общей длительностью) мы определяем наличие конденсации в целом. Если в толще есть внутренние перерывы, то нужно оценить скорость аккумуляции (мощность интервала, соотенесенная с длительностью времени накопления осадков без учета перерывов (Gómez, Fernández-López, 1994)). В том случае, когда она не снижается в сравнении с выше и ниже расположенными интервалами, а скорость седиментации снижается, толща сконденсирована только стратиграфически. Когда скорости и аккумуляции, и седиментации снижаются, то толща сконденсирована и седиментационно, и стратиграфически. Если в толще нет внутренних перерывов, а скорость седиментации (в этом случае она равна скорости аккумуляции) снижается, то речь может идти только о седиментационной конденсации. Если ископаемые организмы находятся во вторичном залегании, а скорость седиментации снижается, то может оказаться, что толща сконденсирована тафономически. Однако для этого надо знать датировку интервала по организмам с первичным залеганием или по "непалеонтологическим" данным. После достоверной датировки толщи необходимо еще раз проверить наличие или отсутствие седиментационной и стратиграфической конденсации.

Конденсированные интервалы хорошо идентифицируются в разрезах и часто трассируются на значительные расстояния, что позволяет их использовать в качестве надежных маркеров при изучении осадочных бассейнов.

Фации

Фациальный анализ начал активно применяться в производственной геологии при поисках углеводородов и угля на территориях крпуных седиментационных бассейнов. Выявление стратиграфических соотношений продуктивных и непродуктивных толщ, поиски и оконтуривание залежей оказались эффективными лишь при условии выяснения генезиса осадков. Под фацией (Степанов, Месежников, 1979) понимаются отложения, литологические и палеонтологические признаки которых указывают на определенные условия их формирования, отличные от условий формирования подстилающих, перекрывающих осадков и замещающих их по латерали.

Для отдельно взятых литологических признаков фации американскими геологами был предложен удачный термин «литофация», а характерные для определенной фации комплексы ископаемых организмов образуют «биофации». Поскольку биофация и литофация являются частными характеристиками какой-либо конкретной фации, в общем случае они должны пространственно совмещаться, особенно в тех случаях, когда биофации устанавливаются по бентосным организмам. На практике, однако, такие совпадения бывают далеко не всегда. Целый ряд организмов, в первую очередь планктонных и нектонных, не обнаруживает жесткой связи с определенными фациями. Например, позднемеловые радиолярии в Западной Сибири встречаются как в кремнистых песчаниках и диатомитах, так и в карбонатных и бескарбонатных глинах.

«Далеко не всегда жестко привязаны к определенным, литофациям и комплексы бентоса, достаточно вспомнить среднеюрских иноцерамид или позднеюрских и раннемеловых бухий. С другой стороны, нередко выделяемые при практической работе литофации соответствуют нескольким биофациям. Чаще всего это связано с перемывами и сортировкой фауны в процессе формирования осадка. Например, в основании мела бассейна р. Печоры залегают алевритовые глины, заключающие мелкие линзочки глинистого алеврита с многочисленными бухиями. Глины и алевриты, по данным В. И. Кузиной, содержат принципиально отличные комплексы фораминифер. Однако известны случаи, когда достаточно четко устанавливаемая литофация отвечает нескольким биофациям. Кимериджские отложения на восточном склоне Приполярного Урала представлены очень характерной толщей синевато-серых монтмориллонитовых глин лопсинской свиты. На западе для лопсинской свиты характерен биоценоз, в котором ведущее место занимают крупные устрицы и астарты, восточнее, при сохранении всех основных литологических признаков, устрицы становятся чрезвычайно редки, и, в сущности, здесь уже новый биоценоз астарт и мелеагринелл…

…Со времени установления фаций возникла проблема их соотношений со стратиграфическими подразделениями. Как известно, А. Грессли рассматривал фации внутри выделенных им стратиграфических единиц. Фация, таким образом, являлась пространственно обособленной частью стратона. Эта точка зрения сохранилась в практической деятельности геологов и до настоящего времени... Однако во времена А. Грессли границы стратиграфических подразделений считались изохронными. В наши дни, когда четко определено различие между лито- и хроностратиграфическими единицами, соотношения фаций и стратонов оказываются более сложными: фации, естественно, тесно сопряжены с литостратиграфическими единицами и, подобно этим единицам, могут пересекать хроностратиграфические границы…

…Однако любые стратиграфические подразделения содержат, как правило, различные фации, не только замещающие друг друга по простиранию, но и сменяющиеся вверх по разрезу. Особенно показательны в этом отношении угленосные ритмы Донбасса или Пенсильвании, каждый из которых состоит из ряда резко контрастных фаций. В связи с этим часто возникает представление о том, что, в сущности, каждый обособленный слой представляет собой самостоятельную фацию. Этот, в целом справедливый вывод, однако, имеет ряд ограничений, поскольку возможно существование конкретных фаций, представленных различными типами пород. Наиболее представительным примером являются фации мутьевых потоков, сложенные осадками с последовательно убывающими по разрезу размерами частиц…

…Для стратиграфа фации имеют огромное значение. Ничто так не затрудняет сопоставление разрезов и не служит причиной появления разноречивых представлений о строении осадочных толщ, как наличие фациальных изменений. Подавляющее число спорных стратиграфических проблем сводится к решению проблемы - размыв или фациальное замещение. Как правило, возможности непосредственного прослеживания слоев в поле сильно ограничены либо условиями обнаженности, либо недостаточным количеством буровых скважин и отсутствием в буровом материале всей полноты информации о разрезах. Важным способом выявления фациальных переходов является биостратиграфическая корреляция.

Установленные фациальные соотношения позволяют прогнозировать строение осадочных серий в смежных районах, дают важнейший материал для палеогеографических реконструкций и правильной ориентации на этой основе поисково-разведочных работ на различные виды полезных ископаемых.

В качестве примера можно привести представление о постепенном уменьшении зернистости осадков при движении от берега вглубь бассейна…» (цит. по Степанов, Месежников, 1979, с. 93-98).