Event's levels as base for the lochkovian lithology and facies model on the north-east of Тiman-Pechora province

Повышенный интерес, который в настоящее время вызывает Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция (ТПП), связан с расширением ресурсной базы углеводородного сырья. Основой детальных литолого-геофизических исследований являются модели нефтегазоносных отложений [11, 12, 13]. Их разработка базируется на сопоставлении типовых разрезов с учётом палеогеографических условий в морском бассейне, изменений литолого-фациальных характеристик. Нижнедевонские отложения лохковского яруса данного региона, представленные овинпарм-ским и сотчемкыртинским горизонтами, являются одним из основных промышленно-нефтегазоносных объектов на северо-востоке ТПП. Их разрезы отличаются на разных площадях [9], что определяет важность выявления событийных рубежей в раннедевонской геологической истории региона, определяющих положение залежей углеводородов в разрезах нижнего девона.

Предлагаемая литолого-фациальная модель лохковских отложений базируется на детальной корреляции типовых разрезов с использованием реперных уровней на основе реконструкции палеогеографических остановок в бассейне седиментации. Для корреляции использовались диаграммы геофизических исследований скважин: кажущегося сопротивления пород (КС), гам ма-каротажа (ГК) и нейтрон-гамма-каротажа (НГК). Учитывались ритмичность отложений, данные петрографического изучения пород в керне и приуроченность остатков остракод — группы ракообразных, широко распространенной в девонских отложениях Тимано-Печорской провинции и имеющей важное значение для расчленения фациально изменчивых отложений нижнего девона [1, 4, 6]. В качестве типовых разрезов были выбраны разрезы лохковских отложений северной и южной частей Варандей-Адзьвинской структурной зоны (ВАС3), восточной части Хорейверской впадины. Их принципиальное различие заключается в стратиграфических объёмах овинпармского горизонта лохковского яруса. Первый тип — мядсей-ский — представлен разрезом скв. 46 Мядсейская, характеризующимся полным объемом лохковского яруса. Этот разрез (рис. 1, б) является опорным. Второй тип разрезов лохковского яруса — лабаганский — впервые вскрыт скв. 76 Лабаганской (рис. 1, в). Разрез характерен для южной территории ВАСЗ (Адзьвинское палеоподнятие) и для территории нижнедевонской клиноформы Хорейверской впадины (восточный склон Большеземельского палеоподнятия) (рис. 1, г).

Литостратиграфическая характеристика

Геологическую историю и палеоландшафты осадочного бассейна

ная линия); элементы тектонического районирования: Хвп

—

Рис. 1. Схема тектонического районирования Тимано-Печорского региона (по [5]): а — границы территории исследования (жир-

Хорейверская впадина, ВАСЗ — Варандей-Адзьвинская структурная зона; разрезы лохковского яруса (площади): б — Мядсейская, в — Лабаганская, г — Оленья и Приполярный Урал, Кожым

Рис. 1. Tectonic zoning of Timan-Pechora region (in [5]) — a, heavy line marks border area of research; elements of tectonic zoning: Хвп - Khoreyver depression, ВАСЗ - Varandey Adzva structural zone; Lochkovian sections (areas): б — Myadseyskaya, в - Labaganskaya, г - Olenya and Subpolar Urals, Kozhym.

в лохковском веке определяли тектоническая эволюция платформы, развитие Палеоуральского океана и эв-статические колебания уровня моря [2]. В открытошельфовом бассейне раннего лохкова (овинпармское время) восточной части Тимано-Североуральского региона формировались протяженные трансгрессивные тракты илово-биокластовых известняков с богатыми и разнообразными комплексами бентосной фауны. В сотчемкыртинское время существовали разные обстановки: от засолонённых лагун и себхи до шельфовых лагун с нарушенным водообменом и рифовых отмелей. Литологический состав отложений характеризуется разнообразием: от известково-доломитистых или сла-боалевритистых аргиллитов, седиментационных тонкослойчатых доломитов и сульфатов до вторичных доломитов по рифовым известнякам. Периодические колебания уровня моря способствовали формированию ритмов разного ранга. Текстурные и структурные особенности пород отражают в целом формирование литорального комплекса фаций — отложений супралиторали, собственно литорали и сублиторали. По разрезам лохковских отложений, вскрытых скважинами северной части ВАСЗ, были выделены отмельные фации [3]. Однако приведенные авторами иллюстрации (рис. 1, 2) показывают широкое распространение пелитоморфного материала, что не характерно для подвижной гидродинамики обстановок мелководной отмели.

Стратиграфически полный разрез овинпармского горизонта ВАСЗ (скв. 46 Мядсейская) мощностью 430 м характеризует обстановки литорали и супралиторали. По характеру строения последовательности отложений в нём выделяются два крупных циклита, каждый из которых в нижней части представлен трансгрессивными, в основном глинистыми отложениями (пачки I и III), и регрессивными, преимущественно карбонатными отложениями (пачки II и IV). В строении пачек проявляется цикличность меньшего ранга. Нижняя граница овинпармского горизонта и, соответственно, граница силура и девона литологически хорошо выражена [10]. Сотчемкыртинский горизонт фациально выдержан и представлен в основном доломитами и сульфатами, имеет сходные промыслово-геофизические характеристики.

Рис. 2. Схематический палеогеологический разрез северо-восточной части Тимано-Печорской провинции

Стратиграфические подразделения: верхний отдел силура: S₂p — пржидольский ярус; нижний отдел девона: лохковский ярус: D 1 op — овинпармский горизонт, D 1 sk — сотчемкыртинский горизонт, D 1 ht — хатаяхинская свита, D 1 tr — торавей-ская свита; пражский ярус: D 1 nl — наульская свита, D 1 fl — филиппчукская свита; эмсский ярус: D 1 vr — варандейская свита, D 1 sv — сывьюская свита; средний девон: D₂e+gv — эйфельский и живетский ярусы, D₂lk — лекейягинская свита; верхний девон: D₃f 1 — нижнефранский подъярус.

1—12 — фации: 1 — глинисто-карбонатные (D₂e+gv), 2 — терригенно-глинистые, глинистые(D₃f₁), 3 — глинистые (D 1 l 1 op, D 1 ht), 4 —карбонатные, глинисто-карбонатные (S₂p, D 1 l 1 op), 5 — глинисто-доломитовые (D 1 tr), 6 — глинисто-терригеннодоломитовые (D 1 vr), 7 — ангидрито-доломитовые (D 1 tr, D 1 nl), 8 — терригенно-кар-бонатные (D₂lk), 9 — карбонатно-терригенные (D 1 nl), 10 — терригенные, терри-генно-карбонатные(D₁fl), 11 — терригенно-глинистые, карбонатные(D₂Ik), 12 — терригенные (D 2 lk), 13 — (D 1 sv); 14, 15 — границы: 14 — развития овинпармских отложений мядсейского (Мд) и лабаганского (Лб) типов,15 — стратиграфическое несогласие; 16 — интервалы распространения остракод

Fig. 2. Schematic paleogeological section of the north-eastern part of Timan-Pechora province.

Stratigraphic units: upper section of Silurian: S2p - pridolian; lower section of Devonian: Lochkovian: D1op - ovinparmian horizon, D1sk - sotchemkyrtinsky horizon, D1ht -hatayahinskaya suite, D1tr - toraveiskaya suite; Pragian stage: D1nl - naulskaya suite, D1fl - filippchukskaya suite; Emsian stage: D1vr - varandeyskaya suite, D1sv - syvyuskaya suite; Middle Devonian: D2e+gv - Eifelian and Givetian stages, D2lk - lekeyyaginskaya suite; Upper Devonian: D3f1 — Lower Frasnian.

1-12 - facies: 1 - clay-carbonate (D2e+gv), 2 —terrigenous clay (D3f1), 3 - clay (D1l1op, D1ht), 4 -carbonate, clay-carbonate (S2p, D1l1op), 5 - clay-dolomite (D1tr), 6 — clay-terrigenous-dolomite (D1vr), 7 - anhydrite-dolomite (D1tr, D1nl), 8 - terrigenous-carbonate (D2lk), 9 - carbonate-terrigenous (D1nl),, 10 - terrigenous, terrigenous-carbonate (D1fl), 11 - terrigenous clay, carbonate (D2lk), 12 - terrigenous (D2lk), 13 -(D1sv); 14-15 - borders: 14 - development of ovinparmian deposits of myadseysky (Mg) and labagansky (LB) types, 15 - unconformity; 16 - distribution of ostracods

Однако его мощность уменьшена в результате эрозии в среднедевонское и раннефранское время от более чем 400 до 0 м. Горизонт подразделяется на две толщи: нижнюю — глинисто-карбонатную и верхнюю — ангидрито-доломитовую. Для нижней толщи (70—90 м) характерен парагенез седиментационных доломитов и доломитовых мергелей с подчиненными прослоями аргиллитов и вторичных цианобактериальных доломитов. Завершает лохковский седиментационный цикл ангидрита-доломитовая толща (до 390 м), в которой чередуются пласты сульфатов, седиментационных доломитов и доломитовых мергелей.

Для выяснения седиментационной ситуации на границе силура и девона важно определить изменение пачки II овинпармского горизонта, используя карбонатные пласты-реперы. По ним прослеживается сокращение нижней части овинпармского горизонта в направлении к сводам палеоподнятий. Глинистый пласт RD (3—10 м), соответствующий трансгрессивной части верхнеовинпармского осадочного циклита, наиболее выдержан. О существовании супралитораль-ных условий в конце раннеовин-пармского времени свидетельствуют следы гипергенных преобразований в кровле пласта В, подстилающем в опорном мядсейском разрезе пласт Rd.

Интерпретация комплексных данных

Биостратиграфические подразделения по остракодам подтверждают результаты сопоставления реперных уровней. В отложениях верхнего силура и нижнего девона северной части ВАСЗ четко прослеживаются все установленные для этих возрастных интервалов, биостратиграфические подразделения (рис. 1, б). Позднесилурийское сообщество остракод Bassleulria muricata — Brevidorsa decorata сменяется на этом уровне раннеовинпарм-ским сообществом Kloedenellitina margaritae — Parabairdiacypris ovatus . Резкая смена комплексов остракод на видовом и родовом уровнях говорит о существенном изменении палеоэкологических обстановок и возможном перерыве осадконакопления на границе силурийской и девонской систем. В разрезах мядсейского типа раннеовин-пармское сообщество Kloedenellitina margaritae — Parabairdiacypris ovatus характеризуется многочисленным и таксономически разнообразным комплексом. Верхнеовинпармские отложения с представителями сообщества остракод Cavellina ovinparmi-ca — Orthocypris dissidentius в разрезах мядсейского типа представлены бедным в видовом отношении комплексом. Тем не менее выше кровли глинистого репера R_d происходит обновление комплекса, соответствующего началу нового трансгрессивно-регрессивного циклита. Появление представителей новых видов и родов, которые отсутствуют в раннеовинпармском комплексе, отражает существенное изменение фациальных условий. Заключительную фазу лохковского трансгрессивно -регрессивного этапа осадконакопления характеризует остракодовое сообщество Welleriella ventriumbonata .

Лито- и биостратиграфически полный разрез овинпармско-го горизонта хорошо изучен на Приполярном Урале. Характер рас- 12

пределения известняков, аргиллитов и доломитов позволил выделить пять пачек в его гипостратиграфи-ческом разрезе Приполярного Урала на р. Кожым в обн. 236 [7] (рис. 1, а). Следы кратковременного стратиграфического перерыва на границе силура и девона проявлены в кровле доломитов, подстилающих основание овинпармского горизонта. В аргиллитах нижней части разреза установлен комплекс растительных ми-крофоссилий. Граница III и IV пачек овинпармского горизонта характеризуется присутствием следов субаэральных преобразований верхнего пласта пачки III, выраженных формированием светло-серого кавернозного доломита. При детальном изучении распространения остракод установлено и впервые отмечается в настоящей статье существенное изменение их комплексов на уровне средней части пачки II. Пласты 39— 40 (4.7 м), представленные аргиллитами и мергелями, сопоставляются с глинистым пластом RD мядсейского разреза. Раннеовинпармское остракодовое сообщество Kloedenellitina margaritae — Parabairdiacypris ovatus прослежено до кровли пачки глинистых пород. Выше этого уровня отложения содержат сообщество остракод Cavellina ovinparmica — Orthocypris dissidentius. Овинпармские отложения лабаганского типа соответствуют верхнему трансгрессивно-регрессивному циклиту в мядсейском разрезе. Базальная пачка глинистых пород (R_bas, мощность 5—10 м) является аналогом регионального пласта R d (рис. 1, в, г). Это обусловлено существованием в области палеоподнятий зоны супралиторали, вплоть до отсутствия осадконакопления, о чем свидетельствуют карстовые процессы в верхнепржидольских карбонатах [10]. Данными обстоятельствами, вероятно, можно объяснить чрезвычайно редкие находки в разрезах лабаганского типа остракод подзоны Kloedenellitina margaritae— Parabairdiacypris ovatus .

Особенностью позднеовин-пармского остракодового сообщества Cavellina ovinparmica — Orthocypris dissidentius в лабаганском типе разрезов является большое видовое разнообразие (более 30 видов): максимальное количество видов в пачке III и в нижней части пачки IV (репер RHrK). Этот факт обусловлен наиболее благоприятными в то время для обитания остракод открытошельфо- выми условиями. Выше по разрезу, в верхней части пачки IV овинпармского горизонта и в нижней гли-нисто-карбонатной толще сотчем-кыртинского горизонта встречены лишь сопутствующие виды зонального комплекса остракод Welleriella ventriumbonata.

Выводы

На основе изложенного выше авторы предлагают следующую литофациальную модель формирования лохковских отложений на северо-востоке ТПП (рис. 1, 2). Последовательность лохковского этапа седиментации нарушалась в раннеовинпармское и предпоздне-овинпармское время перерывами в осадконакоплении либо проявлениями условий супралиторали, что отчетливо фиксируется интенсивными вторичными преобразованиями пород на границах пачек , отмеченными в разных разрезах исследуемого региона [8]. Кроме того, резкая смена фаций фиксировалась обновлениями остракодовых комплексов. Сопоставление реперных литологогеофизических уровней со сменой остракодовых сообществ подтверждает наличие стратиграфического перерыва на рубеже силурийской и девонской систем, максимальное проявление которого отмечено на Большеземельском и Адзьвинском палеоподнятиях. Унаследованное существование палеоподнятий нашло отражение в сокращении стратиграфического объёма нижнедевонских отложений в результате предфран-ского перерыва в осадконакоплении. Терригенно-глинистые отложения нижнего франа перекрывают разновозрастные нижнедевонские отложения. В палеовпадинах стратиграфически более полные нижнедевонские образования перекрываются среднедевонскими.