К. геол .- минерал . н. Стерленко З. В., Ковынева Л. С., Труфанова Ю. П., Туманова Н. Ю., Нуридинов И. Н., Манжилевский А. С.

ФГБОУ ВПО « Северо-Кавказский Федеральный Университет», г. Ставрополь, Российская Федерация

ВЫЯВЛЕНИЕ ПалеогидродинамическОЙ ОБСТАНОВКИ осадконакопления НЕОКОМСКИХ отложений Зимне-Ставкинской площади Восточного Предкавказья ПУТЕМ анализа гранулометрического состава пород

Гранулометрический анализ горной породы дает представление о количественном содержании в ней частиц различной величины. Количественное содержание и соотношение фракций частиц в известной мере определяют коллекторские свойства породы. Гранулометрический анализ заключается в определении гранулометрического состава, то есть процентного содержания фракций зерна различной крупности (в мм ), и изучении полученных данных путем расчета специальных показателей, таких как медианный диаметр и коэффициент отсортированности .

Гранулометрический состав, характер сортировки и изменения крупности зерен зависят от динамики среды осадконакопления. Чем она активнее, тем более крупные обломки переносятся и откладываются. Следовательно, зная гранулометрический состав, можно сделать вывод о том, в каких условиях происходило осадконакопление изучаемых пород.

Авторами была произведена графическая обработка данных гранулометрического анализа песчаников и алевролитов неокомских Зимне-Ставкинской площади Восточного Предкавказья . Н а основе данных о гранулометрическом составе пород путем построения кумулятивных кривых были рассчитаны гранулометрические коэффициенты: медианный диаметр зерен Md , коэффициент отсортированности обломочного материала – So , и коэффициент К , который характеризует грузоподъемную силу потока.

Анализ полученного материала позволил сделать следующие выводы.

В разрезе преобладают породы, относящиеся к семейству песчаников (в основном это мелкозернистые и мелкосреднезернистые песчаники). В рассматриваемом разрезе содержание алевролитов увеличивается от вышезалегающих к нижезалегающим породам. Так, в самых древних из рассматриваемых пород – отложениях валанжинского яруса – преобладают породы, относящиеся к семейству алевролитов (встречаются мелкозернистые и среднезернистые алевролиты, которые тяготеют к верхней части разреза), в более молодых готеривских отложениях фракция алевролитов составляет порядка 40%, а в породах выше по разрезу ( барремский ярус) – изредка встречаются алевролиты.

Гистограмма процентного соотношения проб по коэффициенту отсортированности обломочного материала So показывает, что более 40% проб, собранных на исследуемой площади, представлены породами, имеющими коэффициент средней отсортированности обломочного материала (2,5–4,5), 22%- хорошо отсортированный (1–2,5) и около 40%- плохо отсортированный обломочный материал (>4,5).

В пластах крупно- и мелкозернистые песчаники хорошо отсортированны , среднемелкозернистые имеют среднюю отсортированность . Алевролиты и сильно глинистые разности характеризуются плохой отсортированностью ( So > 4,5 и для них показательны трехвершинные кривые распределения) .

Для выделения палеогидродинамических уровней использовалась методика В. С. Муромцева, которым были разработаны седиментологические модели изменения палеогидродинамических режимов во времени. Всего выделено пять гидродинамических уровней (режимов): очень высокий, высокий, средний, низкий и очень низкий. Каждый из этих уровней характеризуется рядом первоначальных признаков, отражающих динамическую активность среды седиментации.

Используя имеющиеся данные на изучаемой территории были выделены участки с различными уровнями, отражающими палеогидродинамические среды седиментации различной активности.

Для пород валанжинского яруса (рис. 1а) характерно наличие высокоактивной палеогидродинамической зоны в южной и юго-восточной частях территории, плохо отсортированные породы образуются в среде со средним уровнем гидродинамической активности, расположенной в северной и центральной частях. Возможно существовала в центральной части территории полосообразная возвышенность, откуда мелкозернистые образования выносились течениями в северо-восточную и юго-западную части территории.

Анализ карты готеривских отложений (рис. 1б) , отображающей гидродинамические условия, показывает, что на данной территории осадконакопление происходило в различных условиях. Участки с очень высокими палегидродинамическими уровнями располагаются в центральной и в северо-западной частях исследуемой площади. Северная и северо-восточная зона характеризуются высоким палеогидродинамическим уровнем, отражающим димнамическую активность среды селиментации. Участки с средними и низкими уровнями наблюдаются в юго-западной и юго-восточной частях исследуемой территории.

Для пород барремского яруса (рис. 1в) зона очень высокой активности линейной полосой проходит с северо-запада на юго-восток, зоны со средним уровнем гидродинамической активности располагаются в виде двух линейно вытянутых полос, расположенных параллельно зоне распространения территории с очень высоким уровнем активности. Можно предположить, что в бассейне осадконакопления этих пород южная часть представляла собой мелководную прибрежную зону с высокой гидродинамической активностью и алевритовый, глинистый материал сносился в пониженную часть территории.

Таким образом, используя данные гранулометрического анализа и применяя различные методики, мы смогли оценить палеогидродинамическую обстановку осадконакопления неокомских отложений Восточного Предкавказья на примере Зимне-Ставкинской площади.

а)

б)

в)

1 – очень высокий уровень (среднезернистые песчаники);

2 – высокий уровень (мелкозернистые песчаники);

3 – средний уровень (алевролиты).

Рис. 1. Схематические карты палеогидродинамических уровней бассейнов осадконакопления ярусов: а – валанжинского , б – готеривского , в – барремского