Особенности вещественного состава верхнекаменноугольно-нижнепермских пород лосиноостровской свиты и роль внебассейновых источников в их формировании (Приполярный Урал)

Объектом исследований являются верхнекаменноугольно-нижнепермские породы лосиноостровской свиты Бельско-Елецкой структурно-формационной зоны, вскрытые на левом берегу р. Кожим в районе устья руч. Нортничаель западного склона Приполярного Урала. Методы оптико- и электронно-микроскопические (в т.ч. катодолюминесценция), анализы химический силикатный, карбонатный и рентгенодифракционный. Результаты и выводы. Изученные породы отнесены к трем основным группам: микстолитам (породам смешанного состава), карбонатолитам и силицитолитам, внутри каждой группы выделены разновидности. Микстолиты состоят из четырех главных компонентов: карбонатного, алевритистого, глинистого и кремнистого. Изменчивое соотношение породообразующих компонентов микстолитов отчетливо отразилось на дискриминационной модульной диаграмме ГМ–(Na₂O + K₂O), где ГМ = (Al₂O₃ + TiO₂ + Fe₂O₃ + FeO + MnO)/SiO₂). Обособились поля преимущественно кремнисто-алевритистых (кластер I), глинистых (кластер III), а также переходных (кластер II) микстолитов. Среди карбонатолитов выделены относительно чистые и алевритисто-глинисто-кремнистые известняки. Чистые известняки по форменным элементам разделены на биокластовые и пелоидно-микритовые. Силицитолиты представлены: 1) радиоляритами и радиоляриевыми спонголитами; 2) алевритисто-глинистыми силицитолитами и 3) вторичными кремнистыми образованиями. Количественные соотношения породообразующих компонентов показали, что более половины изученных микстолитов в основном сложены материалом внебассейнового происхождения. Относительно повышенные содержания внебассейного тонкого материала в карбонатолитах указывают на периодические ослабления гидродинамического режима во время накопления верхней части свиты. Изученные отложения, вероятно, формировались в обстановках дистального и проксимального рампов.

1. Анищенко Л.А., Клименко С.С., Рябинкина Н.Н., Рябинкин С.В., Малышев Н.А., Куплевич И.Л., Захаров А.А., Прозоров С.Ф., Антонов В.И., Иванов В.В., Кузнецов Н.И., Юдин В.М. (2004) Органическая геохимия и нефтегазоносность пермских отложений севера Предуральского прогиба. СПб.: Наука, 213 с.

2. Антошкина А.И. (2003) Рифообразование в палеозое (север Урала и сопредельные области). Екатеринбург: УрО РАН, 284 с.

3. Антошкина А.И., Салдин В.А., Рябинкина Н.Н. (2006) Палеозойские отложения Приполярного Урала. Мат-лы полевого семинара 5–20 июля 2006 г. Сыктывкар: Геопринт, 81 с.

4. Антошкина А.И., Салдин В.А., Сандула А.Н., Никулова Н.Ю., Пономаренко Е.С., Шадрин А.Н., Шеболкин Д.Н., Канева Н.А. (2011) Палеозойской осадконакопление на внешней зоне шельфа пассивной окраины северо-востока Европейской платформы. Сыктывкар: Геопринт, 200 с.

5. Бергер М.Г. (1986) Терригенная минералогия. М.: Недра, 227 с.

6. Барабошкин Е.Ю. (2009) Конденсированные разрезы: терминология, типы, условия образования. Вестн. Московского гос. ун-та (МГУ), сер. 4, геол., №3, Москва, 13-20.

7. Викулова М.Ф., Бурков Ю.К., Викулова М.Ф., Македонов А.В., Тихомирова Н.Я., Осипова А.И., Феофилова А.П., Кулакова Г.В., Земова Н.Н. (1973) Фациальные типы глинистых пород (и их первичные литологические особенности). Л.: Недра, 288 с.

8. Геологический словарь. (2010) Изд-е 3-е, перераб. и доп. (Гл. ред. О.В. Петров). Т. 1. А–Й, СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 432 с.

9. Дриц В.А., Коссовская А.Г. (1991) Глинистые минералы: слюды, хлориты. М.: Наука, 176 с. (Тр. ГИН, вып. 465).

10. Елисеев А.И., Антошкина А.И., Салдин В.А., Никулова Н.Ю., Козырева И.В., Сандула А.Н. (2006) Формации палеозоя северо-восточной окраины Европейской платформы. Сыктывкар, 72 с. (Науч. докл. / Коми НЦ УрО РАН, вып. 481).

11. Инкина Н.С. (2019) Новые представления о сезымской свите Полярного Урала (нижняя пермь). Докл. АН, 489(1), 48-51.

12. Калмыков Г.А., Балушкина Н.С. (2017) Модель нефтенасыщенности порового пространства пород баженовской свиты Западной Сибири и ее использование для оценки ресурсного потенциала. М.: ГЕОС, 247 с.

13. Конторович А.Э., Ян П.А., Замирайлова А.Г., Костырева Е.А., Эдер В.Г. (2016) Классификация пород баженовской свиты. Геология и геофизика, 57(11), 2034-2043. https://doi.org/10.15372/GiG20161106

14. Кузькокова Н.Н., Михайлова З.П., Чермных В.А., Енокян Н.В., Гуськов В.А., Вирбицкас А.Б., Манаева Г.Г., Сосипатрова Г.П., Шуреков Н.А. (1980) Опорный разрез нижней перми р. Кожим. (Сер. препр. “Науч. докл.”, вып. 58). Коми фил. АН СССР, 53 с.

15. Маслов А.В., Алексеев В.П. (2007) Особенности химического состава и РЗЭ-Th-Sc-систематика тонкозернистых терригенных пород нижнего мезозоя Шаимского нефтегазоносного района (Западная Сибирь). Изв. вузов. Геол. и разведка, (2), 21-30.

16. Путеводитель экскурсии на пермские отложения р. Кожим. (1995) (Ред. колл. А.Ю. Розанов, М.Ф. Богословская, Т.А. Грунт, Т.Б. Леонова, И.П. Морозова). Палеонтол. ин-т РАН. М., 45 с. (Междунар. симпоз. “Проблемы эволюции пермской морской биоты” 15-25 августа 1995 г.).

17. Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.

18. Салдин В.А. (2018) История осадконакопления в позднем палеозое на севере Урала и Пай-Хоя. Осадочная геология Урала и прилежащих регионов: сегодня и завтра. Мат-лы 12-го Уральск. литол. совещ. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 306-311.

19. Салдин В.А. (2002) Новые данные по геологии нижнепермских отложений р. Кожым (Приполярный Урал). Литогенез и геохимия осадочных формаций Тимано-Уральского региона, (4), 11-33. (Тр. Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН, вып.111).

20. Салдин В.А. (2010) Пространственное распределение среднекаменноугольно-нижнепермских органогенных построек и депрессионных отложений на севере Урала. Геология рифов. Мат-лы Междунар. совещ. Сыктывкар: Геопринт, 155-157.

21. Систематика и классификации осадочных пород и их аналогов. (1998) (Отв. ред. В.Н. Шванов). СПб.: Недра, 352 с.

22. Фортунатова Н.К., Карцева О.А., Баранова А.В., Агафонова Г.В., Офман И.П. (2005) Атлас структурных компонентов карбонатных пород. М.: ВНИГНИ, 440 с.

23. Фролов В.Т. (1992) Литология. Кн. 1: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ, 336 с.

24. Фролов В.Т. (1993) Литология. Кн. 2: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ, 432 с.

25. Чувашов Б.И., Дюпина Г.В., Мизенс Г.А., Черных В.В. (1990) Опорные разрезы верхнего карбона и нижней перми западного склона Урала и Приуралья. Свердловск: УрО АН СССР, 368 с.

26. Юдин В.В. (1994) Орогенез севера Урала и Пай-Хоя. Екатеринбург: УИФ “Наука”, 284 с.

27. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2000) Основы литохимии. СПб.: Наука, 479 с.

28. Aplin A.C., Macquaker J.H.S (2011) Mudstone diversity: Origin and implications for source, seal, and reservoir properties in petroleum systems. Amer. Assoc. Petrol. Geol. Bull., 95(12), 2031-2059.

29. Berner R.A., Leeuw J., Spiro B., Murchison D.G., Eglinton G. (1984) Sedimentary pyrite formation: An update. Geochim. Cosmochim., 48, 605-615.

30. Сamp W.K., Egenhoff S., Schieber J., Slatt A.M. (2016) A compositional classification for grain assemblages in fine-grained sediments and sedimentary rocks – discussion. Sediment. Res., 86, 1-5. http://dx.doi.org/10.2110/jsr.2015.100

31. Emmings J.F., Dowey P.J., Taylor K.G., Davies S.J., Vane C.H., Moss-Hayes V., Rushton J.C. (2020) Origin and implications of early diagenetic quartz in the Mississippian Bowland Shale formation, Craven Basin, UK. Marine Petrol. Geol. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2020.104567

32. Götze J., Plötze M., Habermann D. (2001) Origin, spectral characteristics and practical applications of the cathodoluminescence (CL) of quartz – a review. Mineral. Petrol., 71, 225-250.

33. Kaźmierczak J., Coleman, M.L., Gruszczyński M., Kempe S. (1996) Cyanobacterial key to the genesis of micritic and peloidal limestones in ancient seas. Acta Palaeon tol. Polonica, 41(4), 319-338.

34. Lazar O.R., Bohacs K.M., Macquaker J.H.S., Schieber J., Demko T.M. (2015) Capturing key attributes of finegrained sedimentary rocks in outcrops, cores, and thin sections: nomenclature and description guidelines. J. Sediment. Res., 85, 230-246.

35. Lazar O.R., Bohacs K.M., Schieber J., Macquaker J.H.S., Demko T.M. (2022) Mudstone nomenclature. Sequence stratigraphy: Applications to fine-grained rocks. AAPG Memoir, 126, 21-34.

36. Loutit T.S., Hardenbol J., Vail P.R., Baum G.R. (1988) Condensed sections: the key to age dating and correlation of continental margin sequences. Sea-Level Changes – An Integrated Approach. SEPM Spec. Publ., (42), 183-216.

37. Macquaker J.H.S., Adams A.E. (2003) Maximizing information from fine-grained sedimentary rocks: An inclusive Nomenclature for mudstones. J. Sediment. Res., 73(5), 735-744.

38. Macquaker J.H.S., Bentley S.J., Bohacs K.M. (2010) Waveenhanced sediment-gravity flows and mud dispersal across continental shelves: Reappraising sediment transport processes operating in ancient mudstone successions. Geology, 38(10), 947-950. https://doi.org/10.1130/G31093.1

39. Macquaker J.H.S., Gawthorpe R.L. (1993) Mudstone lithofacies in the Kimmeridge Clay Formation, Wessex Basin, southern England: implications for the origin and controls of the distribution of mudstones. J. Sediment. Petrol., 63, 1129-1143.

40. Milliken K. (2014) A compositional classification for grain assemblages in fine-grained sediments and sedimentary rocks. J. Sediment. Res., 84, 1185-1199.

41. Milliken K.L., Ergene S.M., Ozkan A. (2016) Quartz types, authigenic and detrital, in the Upper Cretaceous Eagle Ford Formation, South Texas, USA. Sediment. Geol., 339, 273-288. http://dx.doi.org/10.1016/j.sedgeo.2016.03.0120037-0738

42. Milliken K.L., Olson T. (2017) Silica Diagenesis, Porosity Evolution and Mechanical Behavior In Siliceous Mudstones, Mowry Shale (Cretaceous), Rocky Mountains, U.S.A. J. Sediment. Res., 87(4), 366-387.

43. Peng J., Zeng Y., Yang Y., Yu L., Xu T. (2022) Discussion on classification and naming scheme of fine-grained sedimentary rocks. Petrol. Explor. Develop., 49(1), 121-132.

44. Picard M.D. (1971) Classification of fine-grained sedimentary rocks. J. Sediment. Petrol., 41(1), 179-195.

45. Potter P.E., Maynard J.B., Depetris P.J. (2005) Mud and Mudstones: Introduction and Overview. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 297 p.

46. Reid R.P., Macintyre I.G. (1998) Carbonate recrystallization in shallow marine environments: a widespread diagenetic process forming micritized grains. J. Sediment. Res., 68(5), September, 928-946.

47. Reid R.P., Macintyre I.G., James N.P. (1990) Internal precipitation of microcrystalline carbonate: a fundamental problem for sedimentologists. Sediment. Geol., 68, 163-170.

48. Rickard D. (2012) Sedimentary Pyrite. Developments in Sedimentology. (Ed. D. Rickard). Elsevier, 233-278.

49. Schieber J., Krinsley D., Riciputi L. (2000) Diagenetic origin of quartz silt in mudstones and implications of silica cycling. Nature, (406), 981-985.

50. Schieber J., Zimmerle W. (1998) The history and promise of shale research. Shales and Mudstones: Basin Studies, Sedimentology and Paleontology. V. 1. Stuttgart, Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung, p. 1-10.

51. Stow D.A.V. (1981) Fine-grained sediments: Terminology. Q. J. Eng. Geol. Lond., 14, 243-244. (Downloaded from http://qjegh.lyellcollection.org/ at The City University on April 12, 2016).

52. Taylor K.G., Macquaker J.H.S. (2014) Diagenetic alterations in a silt- and clayrich mudstone succession: an example from the Upper Cretaceous Mancos Shale of Utah, USA. Clay Miner., 49, 213-227.