Верхньоюрський рифогенний комплекс Українського Передкарпаття: біолітомікрофації та стратиграфія

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Вступ

Актуальність теми визначається самим об`єктом досліджень - верхньоюрським карбонатним комплексом Українського Передкарпаття, перспективним для пошуків вуглеводнів. З ним пов'язані поклади шести вже відкритих родовищ (Орховицьке, Вишнянське, Коханівське, Лопушнянське нафтові, Летнянське газоконденсатне і Рудківське газове), та пов`язуються перспективи відкриття нових родовищ, зокрема у піднасуві Карпат. Одним з методів розчленування карбонатних товщ і пошуків похованих рифів є аналіз мікрофацій.

Морське карбонатне осадконагромадження зумовлене переважно біологічною продуктивністю басейну та тими параметрами, які її контролюють. Основна маса карбонатного матеріалу утворюється на місці і має органічне походження - або безпосереднє, тобто скелетний матеріал, або побічне, як продукт життєдіяльності певних організмів. Біологічна продуктивність контролюється багатьма факторами, такими як температура води, її солоність, гідродинамічний режим басейну, кількість привнесеного теригенного матеріалу, та ін. Такий характер седиментації зумовлює складну картину розподілу фацій, подальшу діагенетичну історію, внутрішню будову карбонатних товщ та розподіл у них колекторів, покришок, пасток вуглеводнів. Оскільки карбонатоутворення за своєю природою - біохімічний процес, тому організми мають вирішальне значення при утворенні та перетворенні всіх типів карбонатних часток. Протягом геологічної історії різні групи організмів мали різний вплив на утворення карбонатної маси та рифового каркасу. Отже, склад ориктоценозів, зміна їх у просторі і часі мають вирішальне значення для реконструкції умов карбонатного осадконагромадження. Асоціації викопних організмів, переважання у їх складі окремих груп вказують на час та умови їх існування і без їх вивчення неможливо відтворити умови у басейні седиментації.

З точки зору нафтогазоносності, карбонатні товщі часто бувають “самодостатніми”, тобто якісь їх частини є нафтотворними, інші являють собою колектори, ще інші - покришки. Це спостерігається навіть у досить однорідних товщах, не кажучи вже про товщі, що включають рифові, передрифові, депресійні, мілководні зарифові утворення. Тільки комплексне вивчення карбонатної товщі, в першу чергу палеонтолого-седиментологічними, геологічними, промислово-геофізичними, сейсмічними методами дасть змогу пізнати структуру товщі і проводити подальший прогноз нафтогазоносності.

Складність дослідження верхньоюрських відкладів Передкарпаття полягає в тому, що вони залягають на значних глибинах і вивчаються лише з допомогою буріння і геофізичних методів. У даній роботі шляхом аналізу мікрофацій та пов`язаних з ними організмів, тобто біолітомікрофацій, пропонується вирішення питань фаціальної та вікової належності верхньоюрських відкладів та умов їх формування, що є необхідною передумовою для прогнозу їхньої нафтогазоносності.

Мета та завдання досліджень: розчленування верхньоюрського карбонатного комплексу на основі аналізу мікрофацій та притаманних їм комплексів органічних решток, тобто аналізу біолітомікрофацій, і реконструкції умов у басейні седиментації протягом пізньої юри на території Українського Передкарпаття.

Для досягнення поставленої мети вирішувалися такі завдання:

1. Виділення та аналіз мікрофацій у рифогенних відкладах і складання атласу мікрофацій.

2. Вивчення та опис органічних решток з мікрофацій у складі верхньоюрських карбонатних відкладів та встановлення етапності у розвитку рифобудівних організмів.

3. Аналіз оріктоценозів та їхніх палеоекологічних особливостей.

4. Палеогеографічні реконструкції у оксфордський, кімеризький та титонський час та еволюція рифових споруд.

5. Відновлення умов палеобасейну протягом пізньої юри на території Українського Передкарпаття.

1. Загальна геологічна будова регіону

Район досліджень знаходиться на заході України на території Львівської, частково Івано-Франківської та Волинської областей. Відклади верхньої юри відкриті свердловинами на території Більче-Волицької зони Передкарпатського прогину і південно-західної окраїни Східноєвропейської платформи на глибинах приблизно від 100 до 4000 м. У напрямку на захід глибини залягання верхньоюрських відкладів збільшуються в зв`язку з насувними структурами Карпат і дані відклади бурінням не відкриті.

Юрські відклади у Передкарпатті та на прилеглій частині Волино-Подільської окраїни Східноєвропейської платформи поширені у смузі шириною більш ніж 100 км на північ-північному заході і до 60 км - на південь-південному сході. Вони утворюють самостійний структурний поверх, який В.В. Глушко виділив у Стрийський юрський прогин. Осьова частина цієї структури має субмеридіональне простягання, яке не збігається зі структурами палеозойського структурного поверху та простяганням Більче-Волицької зони Передкарпатського прогину (з північного заходу на південний схід). На північному заході Більче-Волицька зона перекриває більш заглиблену частину юрського прогину, у якій розвинені відклади усіх відділів юри. На решті території присутні лише верхньоюрські відклади. На південному сході вісь юрського прогину занурюється під Карпати.

2. Історія досліджень верхньоюрських відкладів у Передкарпатті

Вперше карбонатні відклади верхньої юри були описані у 1881 р. А. Альтом на Волино-Поділлі у долині р. Дністер під назвою нижнівських вапняків. У цих породах ним був досліджений і детально описаний великий комплекс фауни (179 видів), складений черевоногими та двостулковими молюсками, коралами, водоростями, нечисленними брахіоподами та форамініферами, на основі якого вік порід визначався як кімеридж-портландський.

У 1949 р. була опублікована робота Дж.А. Кешмена та К. Глажевського, у якій викладені результати польових робіт 1937-1939 рр. і наведені опис і зображення 22 видів форамініфер, відібраних з верхньоюрських вапняків у районі с. Буківна (долина р. Дністер).

У повоєнні роки з розвитком геологознімальних та геологорозвідувальних робіт із застосуванням буріння, верхньоюрські відклади були розкриті численними свердловинами і дослідження їх перейшло на новий рівень.

У 1959 році, підсумовуючи результати опорного буріння, В.В. Глушко та Я.М. Сандлер відокремили юрський структурний поверх в Стрийський юрський прогин. Припускалась різка асиметрія прогину (пологе північне і стрімке південно-західне крила) на підставі різкого збільшення потужностей юри. У 1975 р. В.М.Утробіним, І.Б. Вишняковим та Ю.Р. Карпенчуком з`ясована природа потужної карбонатної седиментації у Стрийському прогині і виділений Опарський бар'єрний риф.

Протягом 50-90-х років вивченням верхньоюрських порід займалися О.С. Вялов, В.В. Глушко, В.І. Славін, С.І. Пастернак, І.М. Ямниченко, Я.М. Сандлер, Г.П. Ворона, Р.С. Дмитрієва, В.Г. Дулуб, Ю.Р.Карпенчук, В.С. Буров, В.М. Утробін, І.Б. Вишняков, А.С. Пилипчук, Л.В. Лінецька, П.Ю. Лозиняк, Т.С. Ізотова, С.Є. Смірнов, Р.Т. Трушкевич та інші дослідники. Синтезом стратиграфічних побудов, що з'явилися упродовж багаторічної історії досліджень юри Українського Передкарпаття стала регіональна стратиграфічна схема юрських відкладів Передкарпатського прогину і Волино-Подільської окраїни Східноєвропейської платформи (Дулуб В.Г. та ін., 1986). У 90-х роках в результаті інтерпретації накопиченої геологічної інформації була розроблена Схема стратиграфії юрських відкладів Передкарпаття (Дулуб та ін., 1999). У 2000-2002 рр. Н.М. Жабіною був проведений аналіз верхньоюрських товщ у Передкарпатті з позицій секвенс-стратиграфії, який показує, що у регіоні визначено три седиментаційних комплекси: рудківський, рава-руський, нижнівський, які відповідають однойменним регіоярусам та виділені окремі біогермні побудови у відкладах оксфордського віку.

3. Матеріали та методи досліджень

Матеріалом для дисертації послужили понад 1000 зразків порід (шліфів) із керна понад 50 свердловин, пробурених на території Більче-Волицької зони Передкарпатського прогину та на прилеглій окраїні Східноєвропейської платформи. Основою досліджень було вивчення карбонатних мікрофацій та пов'язаних з ними організмів під мікроскопом.

Мікрофації вивчалися за методикою Дж. Л. Уїлсона для визначення обстановок осадконагромадження. Виділення мікрофацій ґрунтувалось на стандартних типах мікрофацій (СМФ 1 - 24) та типах мікрофацій для шельфу Європи та Близького Сходу (J 1 - 17). Під час аналізу мікрофацій використовувались стандартні фаціальні пояси (за літературними джерелами). При описанні карбонатних порід використані класифікації Заварицького (Хворової), Фолка та Данхема (табл. 1). Дослідження організмів проводилося шляхом діагностики зрізів фосилій фауни та флори у шліфах.

Таблиця 1. Відповідність термінології за Фолком, Данхемом та Заварицьким (Хворовою)

Для складання атласу мікрофацій використані такі технічні засоби: мікроскоп Axiolab з цифровою камерою Olympus, мікроскоп ПОЛАМ Р-211 з фотоапаратом “Зеніт”, комп`ютер Pentium IV (програми Adobe Photoshop 7.0, Microsoft Word 2000).

5. Стратиграфія юрських відкладів Передкарпаття

Згідно зі Стратиграфічною схемою юрських відкладів Передкарпаття та Волино-Поділля (Стрийський юрський басейн) (автори Дулуб В.Г., Жабіна Н.М., Огороднік М.Є., Смірнов С.Є.), затвердженою УРНСК у 1999 р., у даному регіоні присутні відклади нижньої, середньої та верхньої юри. Юрські відклади незгідно залягають на утвореннях палеозою і так само незгідно перекриваються відкладами крейди та неогену. Нижньо- та середньоюрські відклади представлені переважно теригенними породами, верхньоюрські - потужним карбонатним комплексом.

Відклади нижньої юри у регіоні розглядаються у складі чотирьох світ - комарнівської, бортятинської, подолецької та меденицької. У складі середньоюрських відкладів виділяються коханівська та яворівська світи. Вік теригенних відкладів нижньої та середньої юри у схемі ґрунтується на результатах спорово-пилкового аналізу (визначення М.І. Бурової та М.Є Огороднік).

Предметом досліджень є карбонатний комплекс верхньої юри, який представлений рядом рифогенних фацій. Вік карбонатних відкладів у схемі визначений за комплексами форамініфер та тинтинід. Визначення форамініфер належать В.Г. Дулуб та Н.М. Жабіній, тинтинід - Л.В. Лінецькій.

Відклади оксфордського ярусу розглядаються як латеральний ряд світ: бонівська, рудківська, сокальська, що об'єднуються в рудківський регіоярус, вік якого датується за комплексом форамініфер. Бонівська світа потужністю до 182 м представлена перешаруванням вапняків та аргілітів і містить комплекс форамініфер, у т. ч. Globuligerina oxfordiana (Grigelis). Рудківська світа складена доломітами і вапняками і має потужність до 150 м. У верхній її частині залягає маркуючий “строкатий” горизонт, у якому присутні верхньооксфордські форамініфери Choffatella tingitana Hottinger, Mesoendothyra izjumiana Dain., Alveosepta jaccardi (Schrodt). Теригенна сокальська світа поділяється на три підсвіти: нижня - пісковики та алевроліти (до 24 м); середня - пісковики, алевроліти, глини, гравеліти (до 70 м); верхня - строкаті глини, алевроліти, пісковики, гравеліти (до 100 м). Нижня підсвіта містить комплекс форамініфер, у т.ч. зональні види нижнього оксфорду - Ceratholamarckina spesiosa (Dain.), Bulbobaculites maynci Bizon, Haplophragmium suprajurassicum Schwager та ін.

Відклади кімериджського ярусу на території Передкарпаття представлені двома світами - рава-руською та моранцівською, які фаціально заміщують одна одну і об'єднані в рава-руський регіоярус. Рава-руська світа потужністю до 280 м представлена доломітами, ангідритами, доломітизованими вапняками і вапняками, у нижній частині з прошарками пісковиків, алевролітів і строкатих глин, у яких зустрінуті нижньокімериджські форамініфери Alveosepta personata (Tobler), Torinosuella peneropliformis (Yabe et Hanzawa). У складі моранцівської світи потужністю до 497 м виділяються два типи розрізу, перший представлений вапняками, спонголітами, доломітизованими вапняками і мергелями, другий - аргілітами і вапняками, які містять форамініфери Quinqueloculina semisphaeroidalis Danitch, Pseudocyclammina mauretanica (Hot.), тинтиніди і радіолярії, за якими вік світи датується кімериджем.

Відклади титон-беріаського віку представлені латеральним рядом світ, що заміщують одна одну з північного сходу на південний захід: нижнівською, опарською і каролінською. Ці світи об'єднані в нижнівський регіоярус. Нижнівська світа представлена різноманітними вапняками і поділяється на дві підсвіти - нижню потужністю до 200 м і верхню (до 200 м). Опарська світа складена світлими рифовими вапнякими і має потужність до 800 м. Опарська світа та верхня підсвіта нижнівської світи містять комплекс форамініфер, який складається з асоціацій, характерних для титону - Quinquueloculina verbizhiensis Dulub, Trocholina alpina (Leupold), T. elongata (Leupold), Anchispirocyclina lusitanica (Egger) та ін., а також видів, які стратиграфічно цінні для беріасу - Belorussiella taurica Gorbatchik та ін. Каролінська світа потужністю до 510 м представлена вапняками з прошарками аргілітів. Вік її за комплексом планктонних організмів (Calpionella alpina Lor., C. alpina cadischi Doben, Crassicolaria parvula Remane, C. intermedia (Delga), C. massutiniana (Colom) та ін.) визначений як титонський.

6. Біолітомікрофаціальна характеристика верхньоюрських карбонатних відкладів Передкарпаття

Аналіз карбонатних мікрофацій, тобто комплексне дослідження палеонтологічних та літологічних ознак породи, що дозволяє судити про умови утворення та діагенезу, був вперше проведений у 1951 р. Ж. Кавільє для детальної кореляції потужних карбонатних товщ в Аквітанській провінції. У 1980 р. Дж.Л. Уїлсон на основі досліджень багатьох карбонатних комплексів різного віку виділив 24 типи стандартних мікрофацій, які об`єднуються у стандартні фаціальні пояси карбонатного шельфу. З них у верхньоюрських відкладах Передкарпаття були визначені 19 СМФ, які належать до 2-9 стандартних фаціальних поясів карбонатного шельфу. Відклади верхньої юри, які належать до 1 фаціального поясу - глибоководні басейнові відклади - на території Передкарпаття бурінням не розкриті. Мікрофаціальна характеристика верхньоюрського карбонатного комплексу Передкарпаття подається у рамках стратиграфічних підрозділів згідно зі Стратиграфічною схемою (1999).

Відклади оксфорду у Стратиграфічній схемі розглядаються в обсязі бонівської, рудківської та сокальської світ. Теригенні відклади сокальської світи вважаються прибережно-континентальними і не належать до предмету досліджень даної роботи.

Утворення бонівської світи відповідають стандартним мікрофаціям 2, 4, 5, 9 за Уїлсоном (1980 р.) і належать до відкладів відкритого морського шельфу (2 стандартний фаціальний пояс), підніжжя схилу, складеного карбонатними осадами (3 пояс), схилу карбонатної платформи (4 пояс). Це глинисті мікрити та пелмікрити, з домішкою теригенного матеріалу, частково окременілі, що подекуди переходять у спонголіти. Містять спікули кременистих губок, а також значну кількість планктонних та пелагічних організмів - планктонні форамініфери, радіолярії, сакокоми, тинтиніди.

У складі рудківської світи виділяються рифова та зарифова товщі (Жабіна, 2002).

Рифова товща являє собою чотири окремих біогермних куполи. При мікроскопічному вивченні у них виявляється чітка вертикальна зональність. У своїй нижній частині це відклади губково-мікритових пагорбів, побудованих виключно кременистими губками - губкові біолітити, вище - губково-водоростевих біогермів - пакстоуни і грейнстоуни з голкошкірими, двостулковими молюсками, форамініферами. Ще вище - відклади коралово-водоростевих біогермів - грейнстоуни з численними різноманітними організмами-рифолюбами. Завершують розріз оксфордських біогермів строматоліти. За мікрофаціальною характеристикою (СМФ-1, 5, 7, 11, 20), рифова товща належить до 5 фаціального поясу (відклади біогермів).

Зарифова товща представлена органогенно-уламковими вапняками - грейнстоунами і пакстоунами з водоростями, уламками голкошкірих та молюсків, вакстоунами з гастроподами і крупними аглютинованими форамініферами. Ці відклади відповідають стандартним мікрофаціям 11, 12, 16, 18. Зарифова товща об`єднує утворення 6 та 7 стандартних фаціальних поясів - відклади карбонатних пісків мілководдя та шельфової лагуни з вільним водообміном. Утворення 8 і 9 фаціальних поясів - лагуни з обмеженим водообміном та евапорити платформи - в оксфордських відкладах відсутні.

Відклади кімериджу на території Українського Передкарпаття являють собою латеральний ряд світ - моранцівська та рава-руська.

У складі моранцівської світи виділяються рифова та передрифова товщі, що відповідають І і ІІ типам розрізу у Стратиграфічній схемі.

Рифова товща являє собою відклади губкових пагорбів, сформованих вапнистими губками на мікритових куполах. У нижній частині це мікрити та пелмікрити з водоростями та ціанеями, вище - різноманітні губкові вапняки: біоморфні (бафлстоун), губково-водоростеві грейнстоуни та пакстоуни. Із супутніх організмів для даних утворень характерні гастроподи, двостулкові молюски, організми-інкрустатори, водорості та ціанеї. Залишків голкошкірих у відкладах кімериджських біогермів набагато менше, ніж в оксфордських. У верхній частини з'являються моховатки. Рифова товща складається зі стандартних мікрофацій 2, 3, 5, 6, 11, 12 та 18 і належить до 5 та частково 4 і 6 стандартних фаціальних поясів.

Передрифова товща складена глинистими мікритами та пелмікритами, зі структурами ущільнення осадку, з невеликою кількістю органогенного детриту, подекуди локально окременілими (СМФ-2, 3, 4, 5, 6). Серед вапняків іноді присутні прошарки вапнистих кварцових алевролітів. Характерні різноманітні планктонні мікроорганізми - саккокоми, кальцисфери, тинтиніди, радіолярії. Передрифова товща відповідає утворенням 2-4 та частково 5 стандартних фаціальних поясів.

У відкладах рава-руської світи на основі аналізу мікрофацій також виділяються дві товщі - зарифова та лагунна.

Зарифова товща представлена різною мірою доломітизованими мікритами та оомікритами з ціанеями, форамініферами, дрібними остракодами, копролітами. Ці відклади відповідають СМФ-10, 16 та 17. Зарифова товща належить до утворень до 7 і частково 6 і 8 фаціальних поясів.

Лагунна товща представлена чергуванням доломітизованих вапняків (мікритів та пелмікритів), ангідритів та аргілітів, утворених в умовах засолоненої ізольованої лагуни (СМФ-19, 20, 21, 23). Органічний склад дуже бідний - крім Favreina salevensis (Parejas), зустрінуті лише поодинокі згустки ціанофітів, уламки молюсків, дрібні форамініфери. Лагунна товща належить до 9 і частково 8 стандартних фаціальних поясів.

Титонські відклади також являють собою латеральний ряд світ - каролінська, опарська, нижнівська.

Опарська світа - потужна карбонатна товща, яка складається з відкладів похованого рифового тіла (ядра рифу), фланкуючих верств, передового та зарифового шлейфів. Ядро рифу та фланкуючі верстви складають різноманітні біогермні вапняки: біоморфні коралові, строматопорові, які утворюють каркас споруди, з порожнинами, виповненими мікритовою або пелетоїдною масою, губкові та водоростеві вапняки, біокластичні грейнстоуни та пакстоуни, складені крупними уламками або цілими організмами. Більшість порід опарської світи - різновиди СМФ-7, 9 та 11. Відклади передового шлейфу представлені переважно СМФ-8 - вакстоунами із залишків цілих організмів. Відклади зарифового шлейфу являють собою перехід до власне зарифових фацій і представлені стандартними мікрофаціями 17, 18 та 20. Такий набір мікрофацій визначає належність світи до 5 стандартного поясу карбонатного шельфу.

Передрифова каролінська світа за мікрофаціальною характеристикою являє собою відклади відкритого шельфу та схилу карбонатної платформи (СМФ-2, 5, 8, 9) - глинисті вапняки і аргіліти, подекуди окременілі, часто зі структурами ущільнення осаду, слідами діяльності мулоїдних організмів, з різноманітними органічними рештками - глобохетами, тинтинідами, форамініферами, численними уламками голкошкірих та черепашок молюсків, зубами та лускою риб, синьо-зеленими водоростями. Відклади каролінської світи належать до утворень 2-4 стандартних фаціальних поясів.

Нижнівська світа у Стратиграфічній схемі (1999) поділяється на дві підсвіти - верхню і нижню. Перша за мікрофаціальною характеристикою включає відклади зарифової рівнини з нормальною солоністю та вільним або обмеженим водообміном - оолітові та пелетові вапняки з молюсками і форамініферами (СМФ-11, 17) та відклади дрібних біогермів (СМФ-18) - грейнстоуни з різноманітними водоростями, ціанеями, форамініферами, уламками молюсків. Ці відклади належать до 6-8 стандартних фаціальних поясів. До другої традиційно відносять відклади, які, як показали комплексні мікрофауністичні та мікрофаціальні дослідження, принципово не відрізняються від порід зарифової товщі рава-руської світи. Це різною мірою доломітизовані та онколітові вапняки з залишками Favreina salevensis (Parejas), які підстеляються відкладами оксфорду та перекриваються верхньою підсвітою нижнівської світи. Ці відклади недостатньо охарактеризовані фауністично (фавреїни, ціанеї, поодинокі форамініфери поганої збереженості), щоб однозначно датувати їх вік. За мікрофаціальною характеристикою вони відповідають СМФ-10, 16 та 17 і являють собою утворення зарифової рівнини з дещо підвищеною солоністю та обмеженим водообміном, що відповідає умовам утворення зарифової товщі рава-руської світи. Аналогічні породи характерні для зарифової товщі рава-руської світи та присутні у розрізах лагунної товщі рава-руської світи. На нашу думку, нижню підсвіту нижнівської світи слід відносити до зарифової товщі рава-руської світи.

На основі належності відкладів до стандартних фаціальних поясів карбонатного шельфу можна деталізувати схему стратифікації верхньоюрських карбонатних відкладів Передкарпаття:

- відклади оксфорду: передрифова бонівська світа, рифова товща рудківської світи, зарифова товща рудківської світи, теригенні прибережно-морські утворення сокальської світи.

- відклади кімериджу: передрифова товща моранцівської світи, рифова товща моранцівської світи, зарифова товща рава-руської світи, лагунна товща рава-руської світи.

- відклади титону-беріасу: передрифова каролінська світа, рифова опарська, зарифова нижнівська (у складі верхньої підсвіти).

7. Палеогеографія верхньоюрських відкладів на території Передкарпаття

Верхньоюрські відклади, розвинуті на території Українського Передкарпаття, формувались у межах басейну, який належить до північної окраїни Середземноморської палеобіогеографічної провінції. Відкладення потужних товщ карбонатних порід пов'язане з органогенними спорудами, які контролювали осадконагромадження на шельфі протягом пізньої юри.

Оксфордські відклади присутні тільки у північній частині регіону, кімериджські та титон-беріаські відклади поширені на всій території Передкарпаття та на прилеглій західній окраїні Східноєвропейської платформи. Передрифові і рифові фації верхньої юри відкриті лише на крайньому північному заході Передкарпатського прогину, а на півдні вони перекриті насувними структурами Карпат. Смуга рифових тіл простежується в майже субмеридіональному напрямі і заміщується передрифовими товщами на захід, а зарифовими - на схід. Рифовий пояс оксфорду простежується у субмеридіональному напрямі, протягом кімериджу і титону рифові пояси поступово зміщуються на захід, у сторону відкритого моря і набувають простягання з північ-північного заходу на південь-південний схід.

Оксфордський рифогенний комплекс представлений латеральним рядом фацій - карбонатними передрифовою, рифовою, зарифовою, теригенними прибережно-морськими та континентальними утвореннями. Пояси карбонатного шельфу простягаються субмеридіонально, їх заміщення відбувається від більш глибоководних на заході до мілководних на сході. Потужності оксфордських товщ у передрифовому поясі досягають 200 м і більше, поступово зменшуються і виклинюються в східному напрямку. Рифогенні фації залягають на відкладах середньої юри, прибережні - переважно на палеозойських породах. Оксфордський рифовий пояс простягається субмеридіонально шириною близько 10 км. Свердловинами відкрито чотири окремих біогермних куполи на площах буріння Північні Мединичі, Рудки, Подільці, Підлуби, Коханівка.

Кімериджський рифогенний комплекс складений латеральним рядом фацій: рифова, передрифова, зарифова і лагунна. Рифогенні фації присутні тільки у північно-західній частині Передкарпатського прогину, а на всій іншій території відклади кімериджу представлені утвореннями евапоритової лагуни. Потужності поступово зменшуються на схід. Рифогенні фації залягають на карбонатних відкладах оксфорду, а лагунні відклади - переважно на палеозої. Кімериджські біогермні споруди являють собою окремі невеликі губкові пагорби, сформовані вапнистими губками на мікритових куполах. Смуга кімеридзьких біогермів простягається з північ-північного заходу на південь-південний схід, на захід від смуги оксфордських споруд (площі буріння Коханівка, Судова Вишня, Подільці, Північні Мединичі).

Титон-беріаський рифогенний комплекс також представлений латеральним рядом фацій. Рифова і передрифова фації розкриті свердловинами на крайньому північному заході Більче-Волицької зони, а зарифова поширена на решті території Передкарпаття. Відклади титону-беріасу значно еродовані і розмиті на периферії басейну. Рифовий пояс шириною 5_11 км розкритий свердловинами в зоні, прилеглій до Краковецького розлому. Похований Опарський бар'єрний риф титон-беріаського віку простягається з північ-північного заходу на південь-південний схід майже на 100 км і відокремлює передрифову зону і зарифову лагуну. Потужність рифового тіла становить переважно 400 - 600 м, подекуди до 800 м. В генетичному відношенні Опарський бар'єрний риф тісно пов'язаний з підстеляючими відкладами кімериджського віку. На північному заході це передрифові відклади моранцівської світи, у центральній частині - губково-мікритові біогерми, на південному сході - мілководні відклади рава-руської світи.

Розташовані вздовж органогенних споруд, зарифові та передрифові зони на значній відстані зберігають стійкі особливості складу порід та органічних решток, тоді як вхрест простягання мікрофаціальний склад порід та притаманних ним ориктоценозів різко змінюється. Це сприяє проведенню не тільки регіональної, але й міжрегіональної кореляції. Пізньоюрські біогермні споруди різного віку і генетично пов'язані з ними утворення можна ідентифікувати зі спорудами, розвиненими на периферії Тетису - у Західній та Центральній Європі, Західному Причорномор'ї, Криму, Середній Азії.

8. Реконструкція умов пізньоюрського палеобасейну

Протягом пізньої юри у Передкарпатті основним фактором, який зумовлював та контролював осадконагромадження, були біогермні споруди. Про зміну умов у басейні свідчать зміни у складі організмів - біогермобудівників та рифолюбів.

Оксфордський палеобасейн. На початку оксфордського віку на всій території Українського Передкарпаття існували нормально-морські умови. Про відносно значну глибину басейну свідчить склад біоти, представленої лише губками з кременистим скелетом, ціанеями та поодинокими голкошкірими. Оксфордські рифові споруди - це чотири окремих біогермних побудови, розташовані паралельно береговій лінії. Ріст біогермів починався на схилі шельфу при сильно диференційованому рельєфі морського дна, нижче базису дії хвиль. Оксфордські біогерми у своїй нижній частині являють собою пагорби, утворені виключно кременистими губками. Це свідчить про глибину близько 100 м та досить холодні води. Пізніше губкові пагорби заселяються супутніми організмами, такими як багряні водорості, голкошкірі (морські їжаки та прикріплені криноідеї), двостулкові молюски, форамініфери, що свідчить про поступове зменшення глибини басейну, добре аеровані та освітлені води. З подальшим зменшенням глибини та потеплінням морської води, до основних біогермобудівників додаються корали, гідроїдні поліпи, моховатки. Кількість та різноманітність рифолюбних організмів також зростає. Великого значення набувають водорості. Завершують розріз оксфордських біогермів строматоліти, але вони присутні не завжди, очевидно їх наявність залежить від товщини шару води над біогермом, тобто від глибини моря та висоти побудови. Рифові побудови оксфордського віку являли собою бари, які не заважали вільному доступу нормально-морських вод у зарифову зону. Це підтверджується схожістю біоценозів організмів-рифолюбів та мешканців зарифової зони. На межі оксфорду і кімериджу кількість організмів різко зменшується внаслідок обміління баcейну.

У відкритому оксфордському морі серед планктонних організмів переважали форамініфери та радіолярії, з меншою кількістю тинтинід, глобохет та сакоком.

Кімериджський палеобасейн. Для кімериджського віку в цілому характерні більш мілководні умови та менша розчленованість рельєфу морського дна. У складі кімериджського рифового поясу виявлено біогермні тіла потужністю близько 50 м, які являють собою окремі невеликі пагорби (біокопти), утворені вапнистими губками на мікритових куполах. З супутніх організмів для даних утворень характерні гастроподи, двостулкові молюски, організми-інкрустатори Koskinobullina socialis, водорості та ціанеї. Залишків голкошкірих (члеників криноідей та голок морських їжаків) у відкладах кімериджських біогермів зустрічається набагато менше, ніж у оксфордських. У верхній частині з'являються моховатки. Слід відмітити, що залишки вапнистих губок у досить значній кількості характерні також для передрифових утворень кімериджського віку. Це свідчить про дуже сприятливі умови для існування вапнистих губок - невелику глибину басейну (перші десятки метрів), досить теплі і прозорі води з помірною циркуляцією, пологий схил шельфу. Смуга кімериджських біогермів простягається також паралельно береговій лінії, на захід від біогермів оксфорду. Разом вони утворюють бар`єр, який утруднює доступ морської води у зарифову зону. Тому зарифові умови (обмежена циркуляція води, підвищена солоність, замулення) в напрямку на схід поступово змінюються на лагунно-евапоритові. В зарифових умовах існували морські їжаки та криноідеї, молюски, форамініфери, а також серпуліди і харові водорості. Для відкладів евапоритової лагуни, яка існувала в кімериджі, характерний дуже збіднений органічний склад - крім фавреїн, які вказують на сильно підвищену солоність і щільність води, зустрінуті лише поодинокі згустки ціанофітів, уламки молюсків, дрібні форамініфери.

Серед організмів - мешканців відкритого моря переважали сакокоми, в дещо меншій кількості були присутні глобохети та тинтиніди. Планктонні форамініфери та радіолярії зустрічаються лише у нижньокімериджських відкладах.

Титонський палеобасейн. Титонський вік характеризується найбільшою кількістю та різноманітністю організмів, що свідчить про відновлення нормально-морських умов у басейні. Протягом титону-беріасу у Передкарпатті існував потужний бар'єрний риф, який простягається майже на 100 км. Каркас рифу складали асоціації губок і моховаток, коралів і строматопороідей, коралів і губок, коралів і моховаток. В основі рифу часто зустрічаються серпуліди. Крім каркасних рифобудівників, важливу роль у побудові рифової споруди відігравали організми-рифолюби, особливо ціанеї та різноманітні водорості. Їх дуже багато по всьому розрізу - багряних, дазикладацієвих, кодієвих. Особливо багато ціаней, які обволікають уламки фауни, утворюючи згустки. Крім того, по всій товщі зустрічаються форамініфери, уламки голкошкірих (членики криноідей та голки морських їжаків), уламки брахіопод та молюсків, спікули губок. Очевидно, під час існування споруди склад біоценозів залишався практично сталим. Це може свідчити про те, що риф розвивався у водах неглибоких та спокійних (оптимальні глибини існування коралових рифів - 25 - 40 м), рельєф дна був недостатнім для чіткої вертикальної зональності, а швидкість росту приблизно відповідала швидкості занурення.

В зарифових умовах існувала велика кількість організмів - морські їжаки, криноідеї, морські зірки, брахіоподи, черевоногі та двостулкові молюски, форамініфери, серпуліди. Зв'язок з морським басейном був кращим, ніж у кімериджський час, умови утворення можна вважати лагунно-морськими, з нормальною або трохи підвищеною солоністю та вільним водообміном. За бар`єрним рифом у спокійних умовах існували дрібні біогерми -“водоростеві мати” - з різноманітними водоростями, молюсками та форамініферами.

Для відкритого моря у титонський час характерна велика кількість глобохет та тинтинід, значно менша - інших планктонних організмів.

9. Викопні організми верхньоюрських відкладів Передкарпаття та їх діагностика у шліфах

Опис породоутворюючих організмів подається згідно з класифікацією (Общая палеонтология, 1989): 1) ціанеї; 2) водорості (багряні; зелені; невизначеного систематичного положення); 3) форамініфери; 4) радіолярії; 5) тинтиніди; 6) губки (вапнисті; кременисті); 7) кнідарії (строматопорати; шестипроменеві корали); 8) молюски; 9) брахіоподи; 10) моховатки; 11) голкошкірі; 12) серпуліди; 13) ракоподібні; 14) організми невизначеного систематичного положення. Основна увага приділялася мікроструктурним особливостям залишків організмів та діагностиці їх у шліфах. Цим, а також наявністю матеріалу, його збереженістю та ступенем вивченості окремих груп організмів іншими дослідниками визначався рівень опису кожної групи. Для ракоподібних і організмів невизначеного систематичного положення наведені описи видів, для ціаней, водоростей і коралів - родів, голкошкірих - родин. Решта груп організмів описані на рівні класів і рядів.

10. Атлас мікрофацій

Атлас мікрофацій складається з 66 кольорових фотографій (збільшення 16 - 100, ніколі паралельні або схрещені) і містить зображення типових мікрофацій, притаманних їм організмів, а також характерних мікроструктур та мікротекстур. Побудований за схемою:

Оксфорд: - рифові відклади (рудківська світа, І тип розрізу): губкові, губково-водоростеві, криноїдно-водоростеві, водоростеві вапняки, строматоліти, характерні водорості (Cayeuxia sp., Solenopora sp.);

- зарифові відклади (рудківська світа, ІІ тип розрізу): пелмікрити з обволікаючими ціанеями, біокластичні грейнстоуни зі спаритовим цементом, вакстоуни та грейнстоуни з форамініферами;

- передрифові відклади (бонівська світа): пелмікрити та глинисті пелмікрити зі спікулами губок, доломітизовані вапняки з інтракластами та агрегатами ціанофітів.

Кімеридж: - рифові відклади (моранцівська світа, І тип розрізу): мікрити з халцедоновими “очками” та тріщинами висихання; строматактоїдна текстура; губкові вапняки - біоморфні та спікулові; біоспарити з водоростями, гастроподами, організмами-інкрустаторами Koskinobullina socialis;

– передрифові відклади (моранцівська світа, IІ тип розрізу): глинисті мікрити та пелмікрити з Saccocoma; проблематичними водоростями, форамініферами, уламками голкошкірих;

– зарифові відклади (рава-руська світа, І тип розрізу): строматолітоподібна текстура у дрібнокристалічному доломіті, доломітизовані мікрити та пелмікрити з форамініферами;

– лагунні відклади (рава-руська світа, ІІ тип розрізу): пелспарити з копролітами Favreina salevensis, з проявами компресії, з селективною доломітизацією; оолітові вапняки з гіпсовим цементом; вилуговування та заміщення ангідритом органічних решток.

Титон: - рифові відклади (опарська світа): біоморфні вапняки (коралові, строматопорові, моховаткові), регенеровані криноідеї, морські зірки, голки морських їжаків, характерні водорості (Selliporella sp. Macroporella sp. Salpingoporella sp. Cayeuxia sp. Solenopora sp. Muranella sp.) та ціанеї у біоспаритах, доломітизація у рифі, крустифікаційні структури, "reef-tufa", інкрустація пор кристалічним кальцитом;

– передрифові відклади (каролінська світа): вакстоуни з планктонними мікроорганізмами (Globochaete alpina, Calpionella sp.) та бітумом;

– зарифові відклади (нижнівська світа): ооспарити та біоспарити з водоростями, гастроподами і форамініферами.

Висновки

верхньоюрський карбонатний рифобудівний палеогеографічний

Метою виконаної дисертації було розчленування верхньоюрського карбонатного комплексу на основі аналізу мікрофацій та притаманних їм комплексів органічних решток, тобто аналізу біолітомікрофацій. Отримані результати дають змогу зробити такі висновки.

У верхньоюрських відкладах Передкарпаття були визначені 19 стандартних мікрофацій, які визначають належність цих відкладів до 2-9 стандартних фаціальних поясів карбонатного шельфу. Відклади оксфорду належать до 2-7 стандартних фаціальних поясів карбонатного шельфу, кімериджу - до 2-9 поясів, титону - до 2-8 поясів. Пояси карбонатного шельфу простягаються майже субмеридіонально, їх заміщення відбувається від більш глибоководних на заході до мілководних на сході.

Смуга рифових тіл простежується в майже субмеридіональному напрямі і заміщується передрифовими товщами на захід, а зарифовими - на схід. Рифовий пояс оксфорду простежується у субмеридіональному напрямі, протягом кімериджу і титону рифові пояси поступово зміщуються на захід, у сторону відкритого моря і набувають простягання з північ-північного заходу на південь-південний схід.

Комплекси організмів, притаманні певним біономічним зонам басейну, характеризують умови седиментації верхньоюрських відкладів. Простеження вертикальних та латеральних змін ориктоценозів у складі карбонатного комплексу пізньої юри у Передкарпатті дало можливість виділити асоціації організмів - рифобудівників, рифолюбів, мешканців зарифової зони і передрифової ділянки відкритого моря, та простежити їх розвиток у часі.

На початку оксфордського віку, в умовах значних глибин, домінуючими і практично єдиними будівниками і мешканцями біогермів були кременисті губки та ціанеї. Пізніше, в умовах регресії та обміління басейну, основними рифобудівниками стали корали і гідроїдні в асоціації з багряними та зеленими водоростями. Основними рифолюбними організмами та мешканцями зарифової зони протягом оксфорду були голкошкірі - морські їжаки та криноідеї, брахіоподи, форамініфери. У передрифових умовах переважали планктонні форамініфери та радіолярії. На межі оксфорду і кімериджу кількість організмів різко зменшується внаслідок з обмілінням басейну.

Для кімериджського віку в цілому характерні більш мілководні умови, тому основними будівниками біогермів були вапнисті губки та ціанеї, лише у пізньому кімериджі до них приєдналися моховатки. В зарифових умовах та на біогермах існували морські їжаки та криноідеї, а також серпуліди і харові водорості. Для відкладів засолоненої кімериджської лагуни характерна велика кількість фавреїн (копролітів Decapoda). Серед планктонних організмів переважають сакокоми, в дещо меншій кількості зустрічаються глобохети та тинтиніди. Планктонні форамініфери та радіолярії зустрічаються лише у нижньокімериджських відкладах.

Титонський вік характеризується найбільшою кількістю та різноманітністю організмів. Рифобудівниками в титонський час були корали, гідроїди, строматопороідеї, моховатки, ціанеї, губки, багряні водорості. В умовах бар'єрного рифу та в зарифових умовах існувала велика кількість організмів-рифолюбів - різноманітні водорості, морські їжаки, криноідеї, морські зірки, брахіоподи, черевоногі та двостулкові молюски, форамініфери, серпуліди. З планктонних організмів найбільш характерні тинтиніди та глобохети.

За результатами аналізу біолітомікрофацій деталізовано стратифікацію верхньоюрських відкладів:

- відклади оксфорду: передрифова бонівська світа, рифова товща рудківської світи, зарифова товща рудківської світи, теригенні прибережно-континентальні утворення сокальської світи;

- відклади кімериджу: передрифова товща моранцівської світи, рифова товща моранцівської світи, зарифова товща рава-руської світи, лагунна товща рава-руської світи;

- відклади титону-беріасу: передрифовою каролінською, рифовою опарською, зарифовою нижнівською (у складі верхньої підсвіти). Нижня підсвіта нижнівської світи за мікрофаціальною характеристикою належить до зарифової товщі рава-руської світи.

Література

1. Анікеєва О.В. Мікрофаціальна характеристика верхньоюрських рифогенних утворень Передкарпатського прогину (на прикладі свердловини Північні Мединичі-6) // Геологія і геохімія горючих копалин. - 2000. - №1. - С. 116-123.

2. Анікеєва О.В. Мікрофаціальна характеристика кімериджських карбонатних відкладів у Передкарпатті // Теоретичні та прикладні аспекти сучасної біостратиграфії фанерозою України: Зб. наук. праць. - Київ: ІГН, 2003. - С.10-13.

3. Жабіна Н.М., Анікеєва О.В. Еволюція поясів верхньоюрського карбонатного шельфу на території Українського Передкарпаття // Доповіді НАН України. - 2003.- №8. - С.118_122.

4. Мачальський Д.В., Анікеєва О.В. Мікроструктури рифогенних фацій, пов`язані з утилізацією органічної речовини // Теоретичні та прикладні аспекти сучасної біостратиграфії фанерозою України. Зб. наук. праць. - Київ: ІГН, 2003. - С.136-138.

5. Анікеєва О.В Аналіз мікрофацій як метод розчленування карбонатного комплексу верхньої юри Передкарпаття // Проблеми стратиграфії фанерозою України: Зб. наук. праць. - Київ: ІГН, 2004. - С.72-75.

6. Анікеєва О.В. Зміна біоценозів рифобудівних організмів на протязі пізньої юри (Передкарпатський прогин) // Еволюція органічного світу як підґрунтя для вирішення проблем стратиграфії. - Зб. наук. праць ІГН. - Київ, 2002.- С. 46-48.

Размещено на Allbest.ru