РЕКОНСТРУКЦИИ ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИХ ОБСТАНОВОК

Построение литолого-палеогеографических карт или схем производится на комплексной основе по материалам полевого изучения керна, анализа материалов ГИС и сейсморазведки МОВ ОГТ, данных литолого-петрографического, геохимического и палеонтолого-тафономического изучения отложений.

Для построения карт используются следующие параметры: доминирующие и сопутствующие породы, способ сложения ими разреза, условия залегания слоев, вторичные изменения, цикличность, текстура, структура, минеральный состав обломочных и аутигенных образований, окраска пород и ее изменения, характер минеральных и органических включений, систематический состав и количественная характеристика окаменелостей, типы захоронения и т.д.

При сейсмофациальных построениях анализируются: а) региональная прослеживаемость стратифицированных комплексов и контуры их развития; б) характер отражений, свидетельствующий о фациальной изменчивости осадков по латерали и несогласиях; в) степень интенсивности отражений и геометрия сейсмофаций, характеризующие динамику осадконакопления во времени; г) поведение осей синфазности, указывающее на основные направления транспортировки обломочного материала и т.д.

Также применяются методики по созданию электрометрических моделей различных фаций по кривым ПС и ГК, отражающим известную для современных осадков вертикальную эволюцию осадочного вещества (Конибир, 1979; Муромцев, 1984).

Для реконструкции обстановок используется ряд геохимических параметров, которые могут характеризовать фациально-генетическую природу ОВ, таковыми являются комплексы порфиринов с ванадилом (Filby, Van Berkel, 1987), н-алканы (Ильинская, 1985) и фенантрены (Budsinski et al., 1983). Соотношения отдельных представителей нормальных и изопреноидных алканов, никелевых и ванадиловых порфиринов определяются спецификой условий седиментации и диагенеза ОВ (Гончаров, 1987; Baker, Louda, 1986; Серебренникова, 1984).

Проведенные исследования закономерностей распределения в нефтях, углях и рассеянном ОВ металлопорфиринов, свидетельствуют о том, что наличие в породах комплексов порфиринов с ванадилом указывает на преимущественно морской генезис ОВ (Filby, Van Berkel, 1987). В меньшей степени фациальная природа ОВ накладывает свой отпечаток на распределение комплексов порфиринов с никелем. Эти соединения присутствуют в ОВ как морского, так и континентального генезиса, но их наличие свидетельствует об отсутствии сероводородного заражения придонных вод при седиментации и раннем диагенезе ОВ, поскольку в этих условиях комплексообразование порфиринов с никелем невозможно (Levan, 1984). В то же время, для образования комплексов порфиринов с ванадилом необходима восстановительная среда. Совместное присутствие в породах никелевых и ванадиловых порфиринов может быть следствием достаточно быстрой смены окислительных и восстановительных условий при осадконакоплении, либо восстановительной среды, но отсутствия сероводорода.

Окислительно-восстановительные условия на ранних этапах захоронения ОВ оказывают также свое влияние на соотношение изопреноидов фитана и пристана. Первый образуется из фитола в бескислородных условиях и, наоборот, образование из фитола пристана требует, чтобы верхний слой осадка был хорошо или умеренно аэрируемым. Поэтому отношение пристана (i-C₁₉) к фитану (i-C₂₀) используется, обычно для оценки окислительно-восстановительных условий в бассейне седиментации исходного ОВ (Гончаров, 1987, Ильинская, 1985; Povel, McKirdy, 1973). Но при этом следует учитывать, что существенное содержание пристана в осадках может быть следствием значительного вклада в формирование состава ОВ биомассы некоторых видов бактерий (Хант, 1982) или широкого развития в бассейне зоопланктона, в частности, копепод из отряда Calanoida, в которых пристан представляет основной компонент их жировых телец (Тиссо, Вельте, 1981).

Состав н-алканов характеризует вклад в ОВ липидов фитопланктона, отдельных видов бактерий и высших растений. Основными компонентами фитопланктона в ряду С₁₄-С₃₁ являются С₁₅ и С₁₇, иногда С₂₁ н-алканы (Тиссо, Вельте, 1981; Хант, 1982). Для наземной растительности характерно преобладание С₂₇, С₂₉ и С₃₁ н-алканов, причем доминирующее количество этих "нечетных" высокомолекулярных алканов сохраняется даже в глубоко погруженных отложениях (Хант, 1982), хотя с глубиной преобладание "нечетных" несколько сглаживается. Для водорослей, обитавших в прибрежно-морских обстановках, характерно преобладание С₂₁, С₂₃ и С₂₅ гомологов (Хант, 1982). Преобладание в ОВ среди н-алканов гомолога н-С₁₆ указывает на существенную роль в составе исходного ОВ гетеротрофных микроорганизмов, С₁₈ и С₂₆ – анаэробных пурпурных и сульфатредуцирующих бактерий, соответственно (Kurakolova E.A. et al., 1990), н-С19 – морской травы Zostera, глубоководных красных водорослей Porphyra [d], а также липидов зоопланктона (Хант, 1982). Такое различие в составе н-алканов, образующихся при фоссилизации различных организмов, позволяет распознавать основной источник исходного ОВ древних пород. Вклад отдельных видов биопродуцентов в состав исходного ОВ находит свое отражение в величине коэффициентов С₁₆/С₂₀ – гетеротрофы, С₂₆/С₂₀ и С₁₈/С₂₀ – сульфатредукторы и пурпурные бактерии, (С₁₇+С₁₅)/2С₂₀ – фитопланктон, (С₂₁+С₂₃+С₂₅)/3C₂₀ – прибрежно-морские водоросли, (С₂₇+С₂₉)/2С₂₀ – наземные растения.

На литолого-палеогеографических картах и схемах отображаются: песчаные, алевритовые, глинистые, угленосные и другие фации следующих обстановок осадконакопления: глубокой и мелкой части шельфа, прибрежной зоны, островной части шельфа, подводных возвышенностей, заливов и эстуариев, лагун, островной суши, равнины прибрежно-морской в зоне неустойчивого положения береговой линии, дельты, речных долин, озер, болот.

Для анализируемых отложений по скважинам (керн и каротаж) подсчитывается процентное содержание пород. Если содержание какой-либо породы не превышает 10 % от общего состава, она на карте не показывается. Порода изображается одним знаком, если другие породы не превышают 10 % каждая. При переслаивании пород двух типов показывается две полосы той породы, содержание которой превышает 60 % и одна полоса другой, если обе породы присутствуют примерно в равных количествах (40-60 %). При наличии трех типов пород показывается две полосы той породы, содержание которой превышает 40 % и т. д. Частота дополнительного знака другой породы в строке (например, гальки среди песчаных пород) отражает относительное ее содержание (чаще - больше).

При реконструкции палеорельефа используется следующая методика. Линия современного распространения осадков реконструируемого горизонта принималась за условный нуль. От этой линии до контура распространения перекрывающего горизонта высота рельефа определялась по мощности перекрывающих отложений с учетом коэффициента уплотнения осадков (для глинистых и алевритовых пород – 7-10, для песчаных – 1-4). И далее в сторону горного обрамления последовательно набиралась нарастающая сумма мощностей перекрывающих толщ адекватная эродированному рельефу.

Аналогичным образом восстанавливался рельеф зон кольцевого выклинивания внутренних выступов фундамента. Поскольку линия "условного нуля" ограничивает континентальные отложения, а "абсолютный нуль" отвечает береговой линии соответствующего палеоморя, вносилась альтитудная поправка, учитывающая тектоническое положение территории, характер преобладающих фаций, тип формаций и механический состав пород в областях сноса, характер магматизма и т. п.

Для более полного отражения условий осадконакопления на картах и схемах выносятся места находок морских, солоноватоводных, пресноводных двустворок, фораминифер, указываются типы растительных ассоциаций на суше: мхов, плаунов, хвощевых, папоротников, в том числе теплолюбивых, гинкговых, цикадофитов, чекановскиевых, хвойных, отражающих климатические особенности региона.

В основе построений используются методы экологического анализа палеоценозов бентоса, т.е. реконструкция палеобиофаций. Палеобиофации определяются: глубиной (верхняя сублитораль – 0-20 м, средняя – 20-80 м, нижняя – 80-200 м) и положением участка морского дна относительно побережья (прибрежье, открытое море), типом грунтов (песчаный, алевритовый, глинистый), температурой вод (относительно тёплая - холодная), солёностью (морские нормально солёные - солоноватоводные), аэрацией придонных вод (хорошая, плохая, сероводородное заражение), геохимической обстановкой на границе вода-осадок (окислительная, нейтральная, восстановительная), комплексом организмов (состав и плотность популяций экологических морф).