CC BY
36
УДК 550.4
ЛИТОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИГЕННЫХ ПОРОД СОРТЫМСКОЙ СВИТЫ ПЯКЯХИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (север Западной Сибири)
Ю. В. Титов, С. В. Астаркин, О. П. Гончаренко, В. В. Колпаков, О. В. Гудушкина
Титов Юрий Владимирович, геолог 1-й категории Отдела первичной обработки и хранения керна, Центр исследования керна и пластовых флюидов филиала ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «Кога-лымНИПИнефть», Тюмень, [email protected]
Астаркин Сергей Васильевич, заведующий Лабораторией минералогии петрографии Отдела литолого-физических исследований, Центр исследования керна и пластовых флюидов филиала ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть», Тюмень, [email protected]
Гончаренко Ольга Павловна, доцент, доктор геолого-минералогических наук, заведующий кафедрой петрографии и минералогии, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского, [email protected]
Колпаков Виталий Викторович, начальник Центра исследования керна и пластовых флюидов, филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть», Тюмень (Ханты-Мансийский автономный округ, г. Когалым), [email protected].
Гудушкина Ольга Васильевна, техник 1-й категории Отдела первичной обработки и хранения керна, Центр исследования керна и пластовых флюидов филиала ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «Кога-лымНИПИнефть», Тюмень (Ханты-Мансийский автономный округ, г. Когалым), [email protected].
В статье приведена литогеохимическая характеристика пород сортымской свиты. Выявлено, что породы относятся к сиаллитам и гидролизатам, значения натриевого модуля и калиевого модуля указывают преимущественно на граувакковый состав отложений, содержащих гидрослюду + хлорит ± плагиоклаз. Степень зрелости поступивший в бассейн тонкой алюмосиликокластики была умеренной (CIA < 70). Сортымский палеобассейн характеризовался небольшой глубиной с увеличением солености с востока на запад. Исходя из медианных значений LaN/YbN и LaN/SmN и отношений La/Sc, Sc/Th, Cr/Th, Co/Th можно считать, что в со-ртымское время на водосборах доминировали гранитоиды. Ключевые слова: Западная Сибирь, терригенные породы, сортымская свита, геохимические модули.
Lithogeochemical Properties оf Terrigenous Rocks of Sortymsky Suite of Pyakyakhinskoye Field (North of Western Siberia)
Y. V. Titov, S. V. Astarkin, O. P. Goncharenko, V. V. Kolpakov, O. V. Guduchkina
Yury V. Titov, ORCID 0000-0002-4205-9620, KogalymNIPIneft Branch of LUKOIL-Engineering LLC in Tyumen, 19/18, Str. Central, Kogalym, 628481, Russia, [email protected]
Sergey V. Astarkin, ORCID 0000-0002-5758-2123, KogalymNIPIneft Branch of LUKOIL-Engineering LLC in Tyumen, 19/18, Str. Central, Kogalym, 628481, Russia, [email protected]
Olga P. Goncharenko, ORCID 0000-0002-4731-8740, Saratov State University, 83, Astrakhanskaya Str., Saratov, 410012, Russia, [email protected]
Vitaly V. Kolpakov, ORCID 0000-0002-2602-8728, KogalymNIPIneft Branch of LUKOIL-Engineering LLC in Tyumen, 19/18, Str. Central, Kogalym, 628481, Russia, [email protected]
Olga V. Guduchkina, ORCID 0000-0002-1425-8913 KogalymNIPIneft Branch of LUKOIL-Engineering LLC in Tyumen, 19/18, Str. Central, Kogalym, 628481, Russia, [email protected]
The article represents lithogeochemical characteristics of rocks of sortymsky suite. It is revealed that the rocks belong to sellitem and the hydrolysates, the values of Sodium Module and Potassium Module indicates on sediments of greywacke containing hydromica, chlorite, plagioclase. Degree the maturity received by a thin pool alumosilicates was moderate (CIA < 70). Sortymsky the basin was characterized by shallow depth with an increase in salinity of the East to the West. Proceeding from median value LaN/YbN и LaN/SmN, ratio La/Sc, Sc/Th, Cr/Th, Co/Th and etc it is possible to conceive, that in Sorymsky time the granitoids dominated in provenance.
Key words: Western Siberia, terrigenous rocks, Sortymsky suite, geochemical modules.
DOI: 10.18500/1819-7663-2018-18-1 -54-61
Отложения сортымской свиты в пределах центральной части Большехетской впадины объединяют осадки берриасского и валанжин-ского ярусов. На изучаемой территории осадки распространены в зоне сочленения двух фаци-альных районов - Тазовском и Уренгойском [1]. Входящие в ее состав песчаные и алевритовые разности характеризуются фациальной изменчивостью, невыдержанностью фильтрационно-емкостных характеристик и высокой степенью постдиагенетических преобразований. Поэтому немаловажным вопросом является реконструкция доседиментационной истории осадков путем рассмотрения характера вариаций литогеохими-ческих параметров.
Выполненные исследования основаны на химических анализах 70 образцов песчаников и 20 алевролитов пласта БУ^ сортымской свиты Пякяхинского месторождения. Содержание основных породообразующих оксидов и элементов-примесей определено в Центре исследования кер-
© Титов Ю. В., Астаркин С. В., Гончаренко О. П., Колпаков В. В., Гудушкина О. В., 2018
на и пластовых флюидов г. Когалым. Кроме того, определение элементов-примесей из 4 образцов было выполнено методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (1СР МБ) в г. Екатеринбурге в Институте геологии и геохимии УрО РАН.
Песчаники характеризуются широкими вариациями содержания всех породообразующих оксидов (табл. 1). Так, медианное содержание оксида кремния в них составляет 64,56%, тогда как минимальное и максимальное содержание составляет соответственно 52,16% и 75,89%. Для оксидов алюминия, калия и натрия соответствующие параметры составляют (в %): А1203 - 13,55; 9,84 и
16,35; K2O - 3,33; 1,16 и !
,70; Na2O - 3,16; 1,23 и
5,16. Значительные вариации содержания основных породообразующих оксидов характерны и для алевролитов. Медианное содержание оксида кремния в них составляет 48,08%, тогда как минимальное и максимальное содержание БЮ2 различается почти в 2,6 раза (25,38% и 65,67%). Разброс тех же параметров для оксидов калия и натрия составляет соответственно 0,85 и 5,76, 1,12 и 3,16%. Минимальная величина содержания А12О3 составляет 7,11%, максимальная - 17,67%, тогда как медианное значение равно 12,62%. Потери при прокаливании в исследованных образцах алевролитов составляют 9,1% (медианное значение), минимальная величина данного параметра 1,66%, максимальная 38,66%.
В целом содержание малых элементов в отложениях пласта БУ ^ сопоставимо с кларками в песчаниках (табл. 2). Как видно из приведенных данных, концентрации Б, Б, Ы, В, Мп, Си, гп, ва, ве, гг, Мо, Са, С8, Бп, ЯЬ, Се, Рг, Ш, Бг, Тт чаще всего довольно близки к кларку. Ниже кларковой концентрация тяжелых редкоземельных элементов. Лишь некоторые элементы (Б, Бс, С1, V, Мп, Со, N1, Бе, Бг, Ва) содержаться в количествах, превышающих кларк в песчаниках иногда до 3-7 раз. В большей степени это связано с подвижностью элементов, способных легко переходить в раствор.
Известно, что содержание тех или иных окислов само по себе не дает надежной и тем более исчерпывающей информации, поскольку
они представляют закрытую числовую систему: увеличение одного показателя приводит к снижению значений других. Поэтому неискаженную характеристику можно получить, пользуясь геохимическими модулями, т. е. отношением между содержанием окислов [3]. Упомянутые модули, предложенные Я. Э. Юдовичем и М. П. Ке-трис [4], использованы и для характеристики терригенных пород пласта БУ18.
Из выполненных расчетов видно, что значения гидрализатного (ГМ) и алюмокремние-вого (АМ) модулей имеют достаточно сходный характер (табл. 3). Медианное значение ГМ в песчаниках составляет 0,32 (min = 0,27, max = = 0,37). Величина ГМ в алевролитах варьирует от 0,37 до 1,45 при медианном значении 0,77. Следовательно, в соответствии с классификацией Я. Э. Юдовича и М. П. Кетрис [4] песчаники пласта БУ ^ относятся к сиаллитам (0,31 < ГМ <
< 0,50), в некоторых случаях к силитам (ГМ <
< 0,30), алевролиты к гидролизатным породам, содержащим свободные оксиды алюминия, железа, марганца. Незначительное увеличение средних значений АМ и ГМ в песчаниках свидетельствует о поступлении в область седиментации все более зрелого в петрохимическом отношении кластиче-ского материала. Можно видеть, что для скважин 2012Р, 2013Р, 2015Р амплитуда разброса средних значений АМ и ГМ в алевролитах несколько увеличивается, причем в некоторых случаях даже превосходит норму гидрализатов (> 0,55). Это может быть связано, с одной стороны, с различным удалением от областей размыва, различавшихся составом и степенью преобразованности пород, с другой - активизацией тектонических процессов. Возможно также появление в области питания новых источников сноса [5].
Следует заметить, что в большинстве скважин вариации титанистого модуля (ТМ) не согласуются с его константами для различных фаци-альных обстановок. Так, вариации ТМ в песчаных породах отчетливо ниже, чем в алевролитовых: 0,02-0,06 против 0,03-0,10. В свою очередь, низкие значения ТМ в аркозах могут фиксировать источник сноса, сложенный породами кислого состава [5].
Таблица 1
Медианное, минимальное и максимальное содержание основных породообразующих компонентов
в породах сортымской свиты, %
Характеристики SiO2 TiO2 MnO Fe2O3+FeO CaO MgO K2O Na2O AlA P2O5 iüüi
Песчаники
Медиана 64,56 0,41 0,05 5,35 2,97 2,11 3,33 3,16 13,55 0,11 4,47
min 52,16 0,001 0,001 1,73 0,83 0,70 1,16 1,23 9,84 0,00 1,03
max 75,89 1,24 0,21 15,50 14,93 4,60 8,70 5,16 16,35 0,30 19,70
Алевролиты
Медиана 48,08 0,78 0,16 14,61 5,77 2,95 2,95 2,16 12,62 0,20 9,10
min 25,38 0,26 0,04 3,44 0,55 1,61 0,85 1,12 7,11 0,03 1,66
max 65,67 1,71 0,60 50,40 36,80 4,29 5,76 3,16 17,67 0,46 38,66
Таблица 2
Среднее содержаниемалых элементов в нижнемеловых песчаниках пласта БУ18, % мас.
Химический элемент Кларк* в песчаниках Среднее по скважинам Скважины
2004Р (и=5) 2007Р (и=15) 2012Р (и=5) 2013Р (и=5) 2020Р (и=16) 2020Р** (и=4)
Е 2,4-10-2 0,08 0,09 0,08 0,11 0,12 0,04 -
Б 2,3-10-2 0,04 0,01 0,04 0,026 0,05 0,08 -
Ы 2-10-3 110-3 - - - - - 110-3
Ве п-10-5 110-4 - - - - - 110-4
В 3,5-10-3 3-10-3 - - - - - 310-3
Бс 110-4 110-3 - - - - 0,002 4-10-4
Т1 0,2 0,12 - - - - - 0,12
С1 110-3 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 - -
V 2-10-3 0,009 0,008 0,01 0,01 0,01 0,008 0,003
Сг 3,5-10-3 0,007 0,005 0,01 0,007 0,009 0,005 0,002
Мп 410-2 0,01 - - - - - 0,01
Со 310-5 0,002 0,001 0,001 0,001 0,001 0,003 0,0004
N1 2-10-4 0,004 0,003 0,003 0,004 0,005 0,004 0,006
Си 110-3 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,0008
гп 2,1-10-3 0,004 0,003 0,004 0,0054 0,005 0,004 0,006
Оа 110-3 1,210-3 - - - - - 1,2-10-3
Ое 9,110-5 110-4 - - - - - 110-4
Л8 110-4 0,005 0,01 0,005 0,006 0,006 0,001 2,3-10-3
Бе 5-10-6 2-10-5 - - - - - 2-10-5
ЯЪ 5,5-10-3 0,010 0,009 0,01 0,011 0,012 0,01 0,007
Бг 2-10-2 0,073 0,07 0,06 0,087 0,090 0,06 0,035
У 410-3 0,003 0,003 0,003 0,004 0,004 0,002 0,008
гг 2,2-10-2 0,020 0,018 0,02 0,021 0,020 0,02 0,002
NЪ п-10-6 0,001 - 0,001 0,001 0,002 0,001 5-10-4
Мо 2-10-5 2,7-10-5 - - - - - 2,7-10-5
Ag п-10-6- 1,210-5 - - - - - 1,2-10-5
са п-10-6 4-10-6 - - - - - 4-10-6
Бп п-10-5 7,9-10-4 - - - - - 7,9-10-4
БЪ п-10-6 1,410-4 - - - - - 1,4-10-4
Те - 2-10-5 - - - - - 2-10-5
С8 п-10-5 8,6-10-4 - - - - - 8,610-4
Ва 1,810-2 0,104 0,092 0,10 0,10 0,10 0,13 0,09
ЯЪ 5,5-10-3 0,009 0,009 0,009 0,01 0,01 0,01 0,007
Ьа 310-5 0,004 0,0064 0,004 0,004 0,004 0,002 0,001
Се 9,210-3 0,008 0,007 0,01 0,008 0,009 0,004 0,003
Рг 8,8-10-4 410-4 - - - - - 4-10-4
Nd 3,7-10-3 0,0014 - - - - - 0,0014
Бт 110-3 2-10-4 - - - - - 2-10-4
Еи 1,610-4 6,4-10-5 - - - - - 6,4-10-5
оа 110-3 1,810-4 - - - - - 1,810-4
ТЪ 1,610-4 2,7-10-5 - - - - - 2,7-10-5
Бу 7,2-10-4 0,0001609 - - - - - 0,0001609
Но 2-10-4 3,110-5 - - - - - 3,110-5
Ег 4-10-4 9,110-5 - - - - - 9,110-5
Тт 310-5 1,210-5 - - - - - 1,2-10-5
Окончание табл. 2
Химический элемент Кларк* в песчаниках Среднее по скважинам Скважины
2004Р (и=5) 2007Р (и=15) 2012Р (и=5) 2013Р (и=5) 2020Р (и=16) 2020Р** (и=4)
УЪ 4-10-4 8,3 10-5 - - - - - 8,3 10-5
Ьи 1,2-10-4 1,110-5 - - - - - 1,110-5
ИГ 3,9-10-4 810-4 - - - - - 810-4
Та и-10-6 310-5 - - - - - 310-5
Ш 1,610-4 5-10-4 - - - - - 5-10-4
Т1 810-5 410-5 - - - - - 410-5
РЪ 7-10-3 1,510-3 - - - - - 1,510-3
Ы - 3-10-6 - - - - - 310-6
и 4,5 10-4 0,0004 0,0001 0,0011 0,0002 0,0002 0,0002 810-5
ТИ 1,7-10-4 0,001 0,001 0,0009 0,0011 0,001 0,001 1010-3
Примечание. * Значение кларка взято из работы «Интерпретация геохимических данных», 2001. ** Определения по методу 1СР МБ.
Таблица 3
Значения геохимических модулей для терригенных отложений пласта БУ18
Скважины Количество проб Модули
ГМ АМ ФМ ТМ НМ ЩМ КМ НКМ
Песчаники
2000П 3 0,34 0,23 0,12 0,02 0,23 1,18 0,19 0,42
2002П 4 0,37 0,24 0,16 0,06 0,19 0,87 0,22 0,43
2003Р 4 0,27 0,19 0,12 0,05 0,12 0,72 0,17 0,29
2004Р 5 0,28 0,21 0,10 0,02 0,25 1,80 0,15 0,40
2007Р 16 0,30 0,21 0,11 0,02 0,26 0,99 0,28 0,54
2009Р 4 0,34 0,24 0,13 0,04 0,17 0,78 0,23 0,40
2010Р 3 0,37 0,24 0,16 0,05 0,19 0,83 0,23 0,42
2012Р 5 0,33 0,23 0,13 0,02 0,20 1,06 0,19 0,39
2013Р 5 0,33 0,23 0,13 0,02 0,22 1,24 0,18 0,40
2015Р 5 0,35 0,18 0,18 0,05 0,26 0,48 0,58 0,84
2020Р 16 0,29 0,20 0,10 0,04 0,25 1,13 0,22 0,48
Медиана 0,32 0,21 0,13 0,03 0,21 1,01 0,24 0,46
тт 0,27 0,18 0,1 0,02 0,12 0,48 0,15 0,29
тах 0,37 0,24 0,18 0,06 0,26 1,80 0,58 0,84
Алевролиты
2002П 7 0,44 0,27 0,21 0,06 0,17 0,80 0,21 0,38
2007Р 4 0,37 0,24 0,18 0,03 0,21 0,76 0,28 0,49
2009Р 1 0,56 0,25 0,35 0,06 0,20 1,00 0,20 0,40
2010Р 1 0,38 0,24 0,19 0,05 0,18 0,62 0,29 0,48
2012Р 1 1,25 0,33 1,00 0,04 0,12 0,87 0,14 0,26
2013Р 2 1,23 0,28 1,00 0,04 0,16 1,74 0,10 0,26
2015Р 2 1,45 0,26 1,25 0,1 0,15 0,28 0,54 0,69
2020Р 2 0,48 0,26 0,22 0,09 0,20 0,95 0,21 0,41
Медиана 0,77 0,26 0,55 0,05 0,17 0,88 0,24 0,42
тт 0,37 0,24 0,18 0,03 0,12 0,28 0,10 0,26
тах 1,45 0,33 1,25 0,10 0,21 1,74 0,54 0,69
Примечание. ГМ - гидролизатный модуль; АМ - алюмокремневый модуль; ФМ - фемический модуль; ТМ - титановый модуль; НМ - натриевый модуль; ЩМ - щелочной модуль; КМ - калиевый модуль; НКМ - общая нормативная целочность.
Значения отношения натриевого (НМ) и калиевого (КМ) модулей для песчаных разностей указывает преимущественно на граувакковые песчаники (НМ >0,20), содержащие гидрослюду + + хлорит ± плагиоклаз (0,10 < КМ < 0,30). В алевролитах данные индикаторы классифицируются как терригенные отложения (0,05 < НМ < 0,20), включающие гидрослюды + хлорит. Вариации медианных значений натриевого и калиевого модуля, скорее всего, обусловлены увеличением в составе пород Ка-К-содержащих компонентов, вероятно, связанных с размывом породных ассоциаций соответствующего состава. Медианные значения НКМ составляют 0,46, причем минимальное и максимальное отличаются более чем в 1,5 раза. В целом песчаники и алевролиты характеризуются как повышенно-щелочные. Основываясь на данных Ф. Дж. Петтиджона с соавторами [6], выявлено, что вся рассматриваемая совокупность песчаников сортымской свиты отвечает как аркозовому, так и граувакковому составу (рис. 1, а). Например, для скважин 2002П, 2003Р и 2009Р, 2010Р, располагающихся в западной и восточной частях месторождения, свойственен аркозовый состав песчаников, для юго-восточной и центральной частей (2020Р, 2000П, 2012Р, 2013Р) - как граувакковый, так и аркозовый. При этом следует иметь в виду, что поля разных групп песчаников на классификационной диаграмме не совсем согласуются с соответствующими полями на подобной диаграмме петрографической классификации [7]. Это закономерно, так как при использовании данных химического состава большую роль играет цементирующее вещество и другие (аутигенные и аллотигенные) компоненты породы, которые в петрографических классификациях не учитываются. В нашем случае за счет глинистых минералов существенно увеличивается содержание А12О3 на количество Ка2О, вероятно,
влияют цеолиты. Поэтому изученные породы по химическому составу преимущественно попадают в поле граувакк.
На классификационной диаграмме Ф. Дж. Петтиджона в координатах log (SiO2/Al2O3)-log (Na2O/ K2O) фигуративные точки составов песчаников образуют поля, занимающие несколько классификационных ячеек, отвечающие грауваккам, лититам и в меньшей степени аркозам (рис. 1, б), что указывает на неполное созревание пород [8].
Важным показателем для оценки палеокли-мата является индекс химического выветривания CIA = ЮОхА^О-да^+СаО+Ш^+К^). Значения этого индекса в изучаемых отложениях в большинстве случаев составляют менее 70, что характерно для пород, в составе которых преобладает слабовыветрелый материал. Из этого следует, что климат на водосборах был достаточно близок к аридному. На существенную роль аридного климата и низкой зрелости песчаников указывает положение фигуративных точек функции процентного содержания SÍO2 к суммарному содержанию AI2O3, K2O и Na2O (рис. 2, а).
Характер распределения таких элементов, как Th, Zr и Sc, позволяет предполагать, что при накоплении песчаников процессы переотложения не были определяющими [3]. Все точки проанализированных песчаников оказались сконцентрированными вдоль линии тренда, определяемой составом пород на палеоводосборах (рис. 2, б). Тренду же рециклинга, контролируемого высокими содержаниями в породах устойчивых к механическому истиранию зерен циркона, не соответствует ни один из образцов. Сравнительно высокие значения отношения Th/Sc в песчаниках указывают, что на палеоводосборах во время накопления отложений сортымской свиты преобладали породы кислого ряда.
Граувакки
Кварцевые Субпититы\ песчаники
0.5
1.5
б
2 2.5
Log (SiCVAI А)
о- 2000п; □- 2002п;О- 2003Р; а- 2004Р; •- 2007Р;и-2009Р;♦ -2010Р; ▲ -2012Р; + - 201ЗР; * - 201ЗР; О - 2020Р
Рис. 1. Положение фигуративных точек составов песчаников сортымской свиты на диаграммах: а - NajO/K^O; б - log
(SiO2/Al2O3) - log (Na2O/K2O)
ю
100 -
84 -
о
И 52 -
36 -
20
Гумидный
Z^ii
Q Л» 4 i
♦♦ V
Аридный
-|-1-1-1-1-1-1
10 15 20 25
Log (AIA.KA.NaA),%
0.1
0.01
Тревд рециклинга
\
Тренд, обусловленный составом пород палеоводосборов
10
100
б
1000 Zr/Sc
Рис. 2. Положение фигуративных точек составов песчаников сортымской свиты на диаграммах в координатах: а - БЮ2 - (Л1203 + К20 + №20); б - 7г/Бс - ТЬ/Бс. Условные обозначения см. рис. 1
Для характеристики состава материнских пород в области сноса использованы соотношения Ьа/Бс, Бс/ТЬ, Сг/ТЬ, Со/ТЬ, которые заметно различаются в разных типах пород [9]. Цифры (см. табл. 1, 2) свидетельствуют о том, что наибольшее сходство изучаемые отложения имеют с песчаниками, состоящими из обломков кислых пород. Такой же вывод следует из отношения Т^г. Согласно [10] среднее отношение Т^г для базальтов приближается к 70, для андезитов - 30, а для кислых вулканитов оно меньше (10-15). Так, в песчаниках сортымской свиты это отношение колеблется в среднем ~10, что может свидетельствовать о наличии кислых пород в составе обломков.
В то же время отношение Т1/2г может быть использовано для оценки дальности переноса терригенного материала [10]. Данный параметр отражает лучшую сохранность цирконов по сравнению с Тьсодержащими минералами при длительной транспортировке или многократном переотложении кластики. Породы, образованные недалеко от источников сноса, имеют более высокие значения указанного отношения, нежели породы, в составе которых присутствует материал разрушения того же источника сноса, но перемещенный на большее расстояние. В исследованных образцах отношение Т1/2г варьирует от ~ 7 до ~ 14, следовательно, рассматриваемые породы, по всей видимости, образованы недалеко от источников сноса или переработка обломочного материала при транспортировке его в конечный бассейн стока была небольшой.
С целью реконструкции солености палеобас-сейна применялось отношение Бг/Ва [10], полученные данные во всех случаях меньше 1 и меняются от 0,47 до 0,90. Повышенные значения этого отношения характерны в целом для отложений западной части месторождения (скв. 2004Р, 2012Р, 2013Р), пониженные - северной и центральной
(скв. 2007Р, 2020Р). Отсюда можно полагать, что прилегающая к области сноса прибрежная часть была опреснена, а увеличение солености происходило с востока на запад.
Считается [11], что процессы постседимен-тационного преобразования не оказывают существенного влияния на распределение редкоземельных элементов (REE). Поэтому с целью уточнения состава материнских пород и соответственно источников сноса для пород сортымской свиты проводилось изучение REE по керну скважины 2020Р.
Общее содержание REE (табл. 4) в проанализированных пробах варьирует от 41,93 до 161,0 г/т, что в целом типично для тонкозернистых терригенных пород [9]. Главными носителями REE, по-видимому, являются глинистые минералы и, возможно, слюды. Такую вероятность предполагает наиболее высокая концентрация REE (161,0 г/т) в образце с высоким содержанием глинистой составляющей. Отношение La^Smn варьирует от 4,3 до 4,8, в то время как соотношение тяжелых элементов (Gdn/Ybn) = 1,4—1,9. В целом соотношение легких и тяжелых элементов 11,9-14,5. Такое распределение РЗЭ (LaN/YbN >8 и GdN/YbN >1,5) указывает на преобладании в областях питания кислых магматических образований [10]. Незначительное изменение отношения LaN/YbN свидетельствует о стабильности условий осадконакопления. Нормирование на хондрит REE в пробах характеризуется слабовы-раженной европиевой аномалией (Eu/Eu*^^ = = 0,91), что предполагает преобладание в областях размыва докембрийских кристаллических пород или пород, сформированных за счет ювенильного материала, не претерпевшего существенного преобразования в континентальной коре [10]. Среднее значение отношения Ce/Ce* (Ce/Ce* = Се^^а^ + P%)/2)) = 0,98, что соответствует окраиннокон-тинентальным обстановкам осадконакопления.
В литературе для отложений морского генезиса часто используют нормирование по Sm в связи с тем, что морская вода является непосредственным источником REE в осадках и осадочных породах [11]. В нашем случае отмечается близость геохимического отношения песчаников сортымской свиты La/Sm (6,9-8,6), Ce/Sm (14,0-16,9), Yb/Sm (0,34-0,4), Y/Sm (3,06-3,29) с шельфовыми водами в прибрежной части бассейна (от 0 до 350 м).
Таким образом, на основе проведенного анализа геохимических данных можно сделать следующие выводы: проанализированные пробы песчаников и алевролитов сортымской свиты относятся к сиаллитам и гидролизатам, что предполагает относительно небольшую в целом преобразованность алюмосиликокластики процессами химического выветривания. На существенно аркозовый и граувакковый состав песчаников указывают классификационные диаграммы Ф. Дж. Петтиджона с соавторами, причем степень зрелости алюмосиликокластики, поступавшей в бассейн на протяжении формирования пласта БУ18, была умеренной, о чем свидетельствуют индексы химического выветривания.
Таблица 4
Содержание REE, г/т, и геохимические коэффициенты в отложениях сортымской свиты нижнего мела
Элемент Номер пробы
П2020-1 П2020-2 П2020-3 П2020-5
La 16,36 9,50 35,29 15,73
Ce 32,27 18,33 71,74 30,34
Pr 3,36 2,00 7,81 3,21
Nd 11,61 7,15 28,53 11,24
Sm 1,91 1,31 5,05 2,02
Eu 0,50 0,41 1,13 0,53
Gd 1,37 0,93 3,56 1,40
Tb 0,20 0,14 0,52 0,22
Dy 1,20 0,86 3,11 1,27
Ho 0,24 0,17 0,60 0,25
Er 0,72 0,49 1,70 0,73
Tm 0,10 0,07 0,24 0,10
Yb 0,64 0,52 1,52 0,66
Lu 0,09 0,07 0,21 0,09
ZREE 70,56 41,93 161,00 67,78
LREE/HREE 14,46 11,91 13,06 13,39
ZCe/ZY 6,09 5,22 5,56 5,69
(La/Yb) n 17,12 12,36 15,72 16,17
(Gd/Yb) n 1,72 1,44 1,90 1,72
Ce/Ce* 0,99 0,96 0,99 0,97
Eu/Eu* 0,90 1,07 0,77 0,92
Примечание. Индекс N означает, что используются нормированные по хондритам величины.
В качестве источников сноса обломочного материала выступали кислые магматические образования кислого состава, расположенные к северу, северо-востоку от изучаемой территории. Осадконакопление происходило недалеко от источников сноса. Тем самым переработка обломочного материала при транспортировке его в приемный водоем была небольшой. Опреснение и увеличение солености происходили с востока на запад. В целом транзит терригенного материала в сортымский палеобассейн осуществлялся по двум макронаправлениям: с северо-востока из Енисей-Хатангского регионального прогиба и с востока с Сибирской платформы, что не противоречит общим представлениям о закономерностях осадконакопления в валанжин-берриасское время [12, 13]. Вероятно, часть осадков временами поступала также с Мессояхского пояса, который в валанжинское время возвышался над поверхностью Западно-Сибирского палеобассейна и активно разрушался.
Библиографический список
1. Решения 5-го Межведомственного регионального стратиграфического совещания по мезозойским отложениям Западно-Сибирской равнины, принятые МРСС-90 14-18 мая 1990 г. и утвержденным МСК СССР 30 января 1991 г. Тюмень : ЗапСибНИГНИ, 1991. 54 с.
2. Интерпретация геохимических данных / под ред. Е. В. Склярова. М. : Интермет Инжиниринг, 2001. 288 с.
3. Алексеев В. П., Федоров Ю. Н., Маслов А. В., Русский В. И., Печеркин М. Ф., Пудовкина М. А. Состав и генезис отложений тюменской свиты Шаимского нефтегазоносного района (Западная Сибирь). Екатеринбург : Изд-во УГГУ, 2007. 209 с.
4. ЮдовичЯ. Э., КетрисМ. П. Минеральные индикаторы литогенеза. Сыктывкар : Геопринт, 2008. 564 с.
5. Юдович Я. Э., Кетрис М. П. Геохимические индикаторы литогенеза (литологическая геохимия). Сыктывкар : Геопринт, 2011. 742 с.
6. Петтиджон Ф. Дж., Поттер П., Сивер Р. Пески и песчаники : пер. с англ. М. : Мир, 1976. 534 с.
7. Титов Ю. В. Литолого-фациальная характеристика нижнемеловых отложений Большехетской впадины (по данным изучения пласта БУ18 Пякяхинского газокон-денсатного месторождения) // Приоритетные и инновационные направления литологических исследований : материалы 9-го Уральского литологического совещания. Екатеринбург : ИГГ УрО РАН, 2012. С. 175-176.
8. Шванов В. Н. Петрография песчаных пород. Л. : Недра, 1987. 270 с.
9. Мизенс Г. А. Редкие элементы и особенности источников обломочного материала осадочных формаций девона и карбона в восточных зонах юга Урала // Геохимия. 2009. № 12. С. 1259-1278.
10. Маслов А. В. Осадочные породы: методы изучения и интерпретации полученных данных : учеб. пособие. Екатеринбург : Изд-во УГГУ, 2005. 289 с.
11. БалашовЮ. А. Геохимия редкоземельных элементов. М. : Наука, 1976. 268 с.
12. Конторович А. Э., Ершов С. В., Казаненков В. А., Карагодин Ю. Н., Конторович В. А., Лебедева Н. К., Ни-китенкоБ. Л., ПоповаН. И., ШурыгинБ. Н. Палеогеография Западно-Сибирского осадочного бассейна в меловом
периоде // Геология и геофизика. 2014. № 5-6. С. 745-776. 13. Найденов Л. Ф., Агалаков С. Е., Бакуев О. В. О геологическом строении и перспективах нефтегазоносности неокомских отложений Большехетской впадины и Мес-сояхского пояса мегавала // Нефтяное хозяйство. 2010. № 12. С. 83-85.
Образец для цитирования:
Титов Ю. В., Астаркин С. В., Гончаренко О. П., Колпаков В. В., Гудушкина О. В. Литогеохимическая характеристика терригенных пород сортымской свиты Пякяхинского месторождения (север Западной Сибири) // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Науки о Земле. 2018. Т. 18, вып. 1. С. 54-61. Б01: 10.18500/1819-7663-2018-18-1-54-61.
dte this article as:
Titov Y. V., Astarkin S. V., Goncharenko O. P., Kolpakov V. V., Guduchkina O. V. Lithogeochemical Properties of Terrigenous Rocks of Sortymsky Suite of Pyakyakhinskoye Field (North of Western Siberia). Izv. Saratov Univ. (N. S.), Ser. Earth Sciences, 2018, vol. 18, iss. 1, pp. 54-61 (in Russian). DOI: 10.18500/1819-7663-2018-18-1-54-61.
