CC BY
394
УДК 552.578.(571.1)
А.Л. Бейзель
ИНГГ СО РАН, Новосибирск
МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕРХНЕЮРСКИХ И НИЖНЕМЕЛОВЫХ КЛИНОФОРМ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ В РАМКАХ КОНЦЕПЦИИ ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ЦИКЛА
A.L. Beisel
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS (IPGG)
Acad. Koptyug av. 3, Novosibirsk, 630090, Russian Federation
A MODEL OF FORMING OF UPPER JURASSIC AND LOWER / CRETACEOUS CLINOFORMS IN WEST SIBERIA IN RESPECT OF THE GEOGRAPHICAL CYCLE CONCEPTION
Upper Jurassic and Lower Cretaceous clinoforms in the West Siberia are interpreted in respect of the geographical cycle conception. The clinoform set was initiated at the Kimmeridgian-Tithonian boundary. The set as a whole corresponds to relief planation phase in the source area.
В разрезе нижнего мела (неокома) Западной Сибири выделяется широко известный клиноформный комплекс, представляющий собой толщу так называемого бокового заполнения бассейна. Наиболее отчетливо и однозначно клиноформное строение разреза отражается в многочисленных сейсмических профилях. Корреляционные профили, построенные по каротажным диаграммам скважин, не столь убедительны. Они допускают разные варианты корреляции - как наклонные, так и субгоризонтальные. Еще менее надежны биостратиграфические датировки, которые, по-существу, до сих пор так и не дали доказательств важнейшего свойства клиноформного строения разреза - омоложения его по горизонтали с востока на запад.
Элементы клиноформной толщи в целом разделяются на ундаформу, клиноформу и фондоформу. Собственно клиноформный склон сложен глинистыми породами, а ундаформная и фондоформная части представлены чередованием песчаных и глинистых пачек. Фондоформные песчаники объединяются под названием «ачимовская пачка». При этом они связываются с ундаформными песчаниками и обозначаются общими индексами. Предполагается, что они формируются в период активизации сноса материала, часть которого мутьевыми потоками сносится к подножию склона, не задерживаясь на склоне.
В Западной Сибири вместо этих специальных терминов используются категории шельфа, склона и подножия. Они появились, очевидно, вследствие общего морфологического сходства батиметрической кривой западносибирского раннемелового бассейна с современным континентальным шельфом, его склоном и океаническим ложем. Однако, в современной океанологии эти понятия связаны с типом земной коры -
переходом континентального типа в океанический. Морские бассейны, покрывавшие Западную Сибирь в различные эпохи мезокайнозоя, являлись эпиконтинентальными, т. е. относятся целиком к шельфу.
В связи с этим сохраняется актуальность проблемы общегеологической интерпретации условий, причин и ведущих факторов формирования клиноформной толщи нижнего мела Западной Сибири. Обзор существующих представлений по этому вопросу здесь опускается. По мнению автора, представляет интерес рассмотрение данного объекта с позиций концепции географического цикла (ГЦ), что до сих пор никем не было сделано. ГЦ, как известно, представляет собой цикл преобразования рельефа, состоящий из кратковременной фазы омоложения рельефа за счет тектоники и последующей длительной стадии его выравнивания под действием экзогенных факторов. Этот тектоно-седимента-ционный механизм представляет собой главный фактор циклогенеза в географической и осадочной оболочках Земли (Бейзель, 2006, 2009). Большинство
наблюдаемых нами осадочных, трансгрессивно-регрессивных, биосферных и других циклов определенного порядка так или иначе являются производными ГЦ.
Нижний мел Западной Сибири, рассмотренный сквозь призму концепции ГЦ, представляется следующим образом. Клиноформная толща в целом начала формироваться на рубеже кимериджа и титона, т.е. одновременно с формированием баженовской свиты. На этом рубеже имела место познекиммерийская фаза тектогенеза (Хаин, Халилов, 2009). Наиболее ярко она проявилась в области Западных Кордильер, где происходили активное горообразование, складчатость, интрузивный и вулканический магматизм (Аркелл, 1961). В Западной Сибири в это время изменился структурный план, что выразилось, во-первых, в погружении центральной части бассейна (баженовская «трансгрессия»), а во вторых - в изменении размеров блоков, отдающих энергию. В результате изменилась частота колебаний, зафиксированная в разрезах. На смену характерному для юры чередованию песчаных и глинистых горизонтов определенной периодичности пришли более мелкие колебания порядка индексированных песчаных пластов, а порядок цикла нижнемеловой клиноформной толщи в целом, напротив, увеличился.
В посторогенный период Западная Сибирь сначала оказалась в области «дождевой тени», и темп осадконакопления здесь был очень низким. Тем не менее, рециклиты начальной стадии заполнения депрессии имеются в составе яновстанской свиты в северо-восточной части Западной Сибири. В последующем область питания осадочного бассейна испытывала многократные воздымания, соответствующие циклам порядка индексированных песчаных пластов. В бассейне происходили погружения, синхронные восходящим движениям. Эти движения разного знака рассматриваются как взаимно компенсационные.
Темп осадконакопления постепенно нарастал, и в неокоме он стал весьма энергичным. Суть процесса заполнения бассейна хорошо
сформулирована А.А.Неждановым (1990, с. 75): «Создание
седиментационной емкости бассейна на этапе трансгрессии и последовательное засыпание этой емкости при регрессии, не сопровождавшейся снижением зеркала воды - таков алгоритм цикличности, доминирующий в разрезе продуктивных отложений мезозоя Западной Сибири». Иначе говоря, на границе циклов происходило тектоническое погружение, а затем шло обыкновенное заполнение бассейна осадками -проградация фаций, которая в вертикальном разрезе представлена рециклитами.
Ундаформные песчаные пласты представляют собой прибрежный пляжево-баровый комплекс, который проградировал в сторону бассейна, одновременно омолаживаясь в возрасте, т.е. по диагональной траектории. В субрегиональном плане эти пласты образуют покровы, создающие иллюзию горизонтального залегания. В разрезе рециклитов эти пласты занимают верхнее положение, однако, надо помнить, что они перешли сюда из нижнего базального положения, которое занимали в аллювиальных проциклитах. Каждому рециклиту в морском разрезе по латерали отвечает проциклит в континентальных фациях и наоборот (Бейзель, 2006). Как следствие, фазам молодого рельефа в морском разрезе отвечают глинистые пачки, а стадиям максимального его выравнивания - песчаные. Данное положение является одним из ключевых положений универсальной модели циклогенеза автора. Вместе с тем, оно составляет, пожалуй, наибольшую психологическую трудность в восприятии модели.
Фондоформные (ачимовские) песчаники принципиально отличаются от ундаформных своим генезисом. Они действительно сформированы мутьевыми потоками, т.к. в их строении преобладают проциклиты. Однако, если между ундаформой и фондоформой вообще имеется какая-то связь, т. е. если они формировались одновременно, то ачимовские песчаные пласты могут отвечать глинистым пачкам ундаформы, но никак не песчаным. Глинистые пачки в основании рециклитов соответствуют фазам интенсивного речного стока. В это время мутьевые потоки выносили песчаный материал вглубь бассейна. В конце циклов выравнивания рельефа снос материала сокращался до минимума. Песчаные фации прибрежных баров и пляжей ундаформы формировались в результате волноприбойной деятельности. Соответственно, грубозернистый материал в это время не мог сноситься к подножию склона.
С ундаформой и фондоформой в рамках концепции ГЦ все более-менее ясно. Проблема сохраняется в отношении клиноформы, которая является между ними связующим звеном: соответствует ли волновая картина клиноформы литологической слоистой системе? Имеется в виду склон, слагаемый глинистыми фациями. Вообще говоря, концепция ГЦ отвечает на этот вопрос, скорее, отрицательно. Если ундаформные песчаники не шельфовые, а прибрежные, то откуда может взяться склон перед фронтом берега? В современных морях и океанах такой морфоскульптуры нет. В какой-то степени аналогом может служить фронт дельты. Но дельты как
таковые занимают небольшой процент в общей береговой линии. Клиноформы же в Западной Сибири протягиваются в меридиональном направлении непрерывно на сотни километров. Кроме того, высота фронта дельты, измеряемая десятками метров, не идет в сравнение с высотой клиноформных склонов, уступая им на порядок.
Таким образом, применение концепции географического цикла к нижнему мелу Западной Сибири позволяет по-новому интерпретировать многие известные положения. Основные выводы, вытекающие из этой интерпретации, следующие: (1) начало формирования клиноформной толщи связано с позднекиммерийской фазой тектогенеза на рубеже кимериджа и титона, (2) клиноформная толща в целом и слагающие ее рециклиты отвечают фазам выравнивания рельефа соответствующего порядка в областях сноса, (3) ундаформные песчаники представлены прибрежными фациями, (4) ачимовские песчаники соответствуют глинистым, а не песчаным пачкам ундаформы, (5) клиноформный склон, слагаемый глинами, скорее всего, не мог образовываться пред фронтом берега.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Аркелл В. Юрские отложения земного шара [Текст] / В.Аркелл // М.: Изд-во иностранной литературы, 1961. - 803 с.
2. Бейзель А.Л. Изменения интенсивности сноса осадков - основной фактор образования осадочных комплексов (на материале юры Западной Сибири) [Текст] / А.Л.Бейзель // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. -2006. - № 5-6. - С. 34-44.
3. Бейзель А.Л. Аналоги континентальных поверхностей выравнивания в морских разрезах (на примере юры Западной Сибири) [Текст] / А.Л.Бейзель // Литосфера. - 2009. -№ 1. - С. 103-108.
4. Нежданов А.А. Некоторые теоретические вопросы циклической седиментации [Текст] / А.А. Нежданов // Литмологические закономерности размещения резервуаров и залежей углеводородов. - Новосибирск: Наука, 1990. - С. 60-79.
5. Хаин В.Е., Халилов Э.Н. Цикличность геодинамических процессов: ее
возможная природа [Текст] / В.Е. Хаин, Э.Н. Халилов. - М.: Научный мир, 2009. - 520 с.
© А.Л. Бейзель, 2010
