CC BY
8
УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ КАЗАНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ
2023, Т. 165, кн. 4
ISSN 2542-064X (Print) ISSN 2500-218X (Online)
С.688-700
ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ
УДК 56.016.4+551.734
doi: 10.26907/2542-064Х.2023.4.688-700
ПРИМЕНЕНИЕ ИХНОФОССИЛИЙ ДЛЯ КОРРЕЛЯЦИИ НЕФТЕНОСНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ТЕРРИГЕННОГО ДЕВОНА (ПАШИЙСКИЙ И ТИМАНСКИЙ ГОРИЗОНТЫ) ЮЖНО-ТАТАРСКОГО СВОДА
Д.Н.Мифтахутдинова
Казанский (Приволжский) федералъныйуниеерситет, г. Казань, 420008, Россия
Впервые проведено ихнологическое изучение пород терригенной толщи среднего девона Южно-Татарского свода (ЮТС). Анализ стратиграфического распределения ископаемых следов жизнедеятельности в разрезах позволил установить несколько уровней, содержащих биогенные структуры (ихнотаксоны и биотурбация), которые могут использоваться при сопоставлении разрезов. Приграничный интервал пашийского и тиманского горизонтов содержит последовательность пород: биотурбированные алевролиты с ходами 8р1гор!гу1оп, известняк, аргиллит с ходами Lingulichnus. Интервал прослеживается по всей территории ЮТС и может использоваться как дополнительный маркер границы горизонтов.
Ключевые слова: ихнофоссилии, ихностратиграфия, терригенный девон, пашийский горизонт, Волго-Уральская область.
В настоящее время следы жизнедеятельности организмов, к которым относятся ихнофоссилии и биотурбация, широко используются при изучении осадочных толщ фанерозоя. Особенно ценны они для реконструкций условий осадконакопления. При этом применение ихнофоссилий для стратиграфического расчленения и корреляции в привычном понимании сталкивается с комплексом проблем и ограничений. Первое ограничение - невозможность однозначно диагностировать организм-следопроизводитель: сходные по морфологии ходы могут оставлять разные организмы, но и один организм в зависимости от поведения (отдых, питание, передвижение) может производить разные ходы [1, 2]. Второе ограничение связано со слабой эволюцией ихнофоссилий: основные ихнотаксоны появились в раннем палеозое и с течением геологического времени незначительно усложнялись или захватывали более широкие обстановки осадконакопления [2]. Третье ограничение, связанное с приуроченностью ихнотаксонов к фациям и тесной связью с палеогеографическими условиями, позволяет использовать их при стратиграфическом расчленении и корреляции сближенных частных разрезов или местных стратиграфических подразделений, детализируя описание и интерпретацию условий осадконакопления.
Аннотация
Введение
Несмотря на перечисленные ограничения, ихнофоссилии могут эффективно использоваться при корреляции фациально изменчивых терригенных отложений, в которых отсутствуют или редко встречаются фаунистические остатки. В этой связи терригенная толща девона Южно-Татарского свода (ТТД ЮТС), характеризующаяся сильной литолого-фациальной изменчивостью и почти полным отсутствием палеонтологических остатков, в том числе зональных видов морской фауны, является прекрасным объектом для ихнологических исследований.
Цель исследования - установить возможность корреляции девонских отложений Южно-Татарского свода (ЮТС) Волго-Уральской нефтегазоносной провинции по ихнофоссилиям. Задачи исследования включали поиск и определение ихнофос-силий в керне скважин и изучение их пространственно-временного распределения в разрезах.
Материалом для проведения исследований послужил керн скважин, вскрывающих девонские терригенные отложения в пределах ЮТС (рис. 1). При изучении керна выяснилось, что практически все породы ТТД ЮТС в разной степени биотурбированы и содержат многочисленные и разнообразные ихнофоссилии разной степени сохранности. Всего было изучено более 500 м керна из 32 скважин. Обработанная коллекция пород хранится в Геологическом музее КФУ (коллекция КП1131/КМ44).
1. Материал для исследования
1
Б
¿9
/ границы ЮТС
границы месторождений о изученные скважины
Рис. 1. Местоположение изученных скважин
2. Методы изучения
Макроописание керна проводилось непосредственно в кернохранилище ПАО «Татнефть» в г. Бугульма и кернохранилище Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета. Перед описанием керн отмывали от бурового раствора, при возможности керновые цилиндры распиливали поперек и вдоль напластования. В процессе литолого-седиментологического описания фиксировали цвет, текстуру, структуру породы, характер слоистости, сортировки, наличие ритмичности или перерывов в переслаивании пород, вторичных изменений, наличие и характер фауны, флоры. Более детально изучали и описывали биогенные структуры пород, к которым относятся ихнофоссилии и биотурбация.
Горные породы, содержащие ихнофоссилии и выраженную биотурбацию, изучали методами ихнофациального [3] и ихнотекстурного [4] анализа. Ихнофаци-алъный анализ включал морфологическое описание ихнофоссилий, определение ихнотаксонов и выявление ихнокомплексов. Ихнотекстурный анализ использовали для определения характера биотурбации - биогенных текстурных особенностей пород, возникших в результате воздействия живых организмов на осадок. Интенсивность переработки пород определяли по качественной шкале ихнотекстурного индекса (п) [4] с помощью специальной палетки и выражали в баллах от1до5.
3. Краткая геологическая и ихиологическая характеристика терригенной толщи девона Южно-Татарского свода
ЮТС - это крупная положительная тектоническая структура первого порядка, расположенная на востоке Восточно-Европейской платформы. ТТД ЮТС - это относительно мощная осадочная последовательность, сложенная породами эйфель-ского, живетского и франского ярусов. ТТД ЮТС является крупным нефтеносным объектом, к которому приурочено уникальное по запасам Ромашкинское месторождение и ряд более мелких месторождений Республики Татарстан. Геология ТТД ЮТС имеет долгую историю изучения и рассматривается в многочисленных публикациях. Обзор эволюции взглядов на объемы стратиграфических подразделений ТТД ЮТС, ее положение в современной Международной хроностратигра-фической шкале и Общей стратиграфической шкале России, а также ее краткая ихиологическая характеристика приведены в [5].
Разрез ТТД ЮТС начинается с отложений бийского горизонта эйфельского яруса, залегающего на размытой поверхности кристаллического фундамента.
Бийский горизонт в пределах ЮТС включает гравийно-песчаную пачку, представленную неотсортированными разнозернистыми песчаниками, с большим количеством обугленных растительных остатков и стяжениями пирита (пласт ДУ, пропластки ДУ-а, -б, -в) (рис. 2). Выше залегает карбонатно-аргилли-товая пачка, сложенная темно-серыми глинистыми органогенными известняками и доломитами, с прослоями глинисто-битуминозных пород (репер «нижний известняк») (рис. 2).
Выше бийского горизонта, со стратиграфическим перерывом, залегает воро-бъевский горизонт. включающий пласт Д1У и аргиллитово-алевролитовую пачку [7]. Пласт Д1У на территории ЮТС сложен крупно- и мелкозернистыми песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Горизонт сильно биотурбирован (¿1 5), с ходами 2ооркусоя и БртрИуШп [5, 8]. Часто воробьевский горизонт неотделим от
вышележащего ардатоеского горизонта, представленного преимущественно хорошо сортированными алевролитами с прослоями аргиллитов и известняков (репер «средний известняк»), Ихнофоссилии ардатовского горизонта представлены многочисленными Zoophycos, Chondrites, Spirophyton и Planolites, ихнотекстурный индекс достигает ii 5. Муллинский горизонт включает две пачки: алеврито-песчани-ковую (пласт ДП) и глинисто-карбонатную (репер «черный известняк»), Муллин-ские отложения характеризуются увеличением разнообразия биогенных структур по сравнению с нижележащими горизонтами. Ихнокомплекс дополняется вертикальными ходами Teichichnus и неопределимыми вертикальными ходами плохой сохранности. Ихнотекстурный индекс не превышает ii 3. В горизонте выделяется мощный (около 10 м) слой тонкослоистых линзовидных аргиллитов с беззамковыми брахиоподами лингулами, в котором биотурбация не фиксируется.
Рис. 2. Схема нефтеносных пластов (ДО-ДУ) и полнота разрезов терригенной толщи среднего девона ЮТС, вне масштаба [6, с изменением], Яр - реперные карбонатные и глинистые интервалы и пласты, желтый цвет - алеврито-песчаные породы (коллекторы), голубой цвет - известняки и доломиты, зеленый цвет - аргиллиты
Пашийский горизонт сложен хорошо отсортированными мелкозернистыми песчаниками и крупнозернистыми алевролитами (пласт Д1), биотурбированны-ми алевролитами и аргиллитами, несортированными глинисто-алевритовыми породами. Ихнофоссилии представлены ходами Chondrites, Spirophyton, Scolicia, Planolites, Palaeophycus, Zoophycos и Skolithos.
Тиманский горизонт в пределах ЮТС сложен аргиллитами, алевролитами и песчаниками с выдержанными пластами известняков в нижней (репер «средний известняк») и верхней (репер «аяксы») части горизонта. Ихнотекстурный индекс в породах пашийского горизонта изменяется от ii 2 до ii 5, ихнофоссилии представлены ходами Lingulichnus, Planolites и Skolithos [8].
4. Результаты
В отложениях пашийского и тиманского горизонта установлено девять их-нотаксонов (табл. 1). Ихноразнообразие и степень биотурбации (усредненно по всему горизонту) в пашийском горизонте выше, чем в тиманском. Пашийско-тиманские ихнотаксоны формируют три ихнокомлекса (Zoophycos-Chondrites-Planolites, Planolites-Skolithos и Lingulichnus), тесно связанные с литологией и гидродинамикой.
Табл. 1
Этологические и трофические характеристики продуцентов ихнофоссилий пашийско-тиманского интервала ТТД ЮТС
Ихнотаксон Этологическая группа Трофическая группа
Arenicolites Домихния Поедатели суспензии
Chondrites Фодинихния Поедатели осадка
Lingulichnus Домихния Поедатели осадка
Palaeophycus Фодинихния/домихния Поедатели осадка
Planolites Фодинихния Поедатели осадка
Scolicia Фодинихния Поедатели осадка
Skolithos Домихния Поедатели суспензии
Spirophyton Фодинихния Поедатели осадка
Zoophycos Фодинихния Поедатели осадка
Чаще остальных встречается ихнокомплекс Р1апоШе5-8коШИо5, приуроченный к алевролитам и ритмитам - интервалам тонкого переслаивания разнозер-нистых пород. Ихнокомплекс ЫщиИсЬпш включает одноименные вертикальные ходы и приурочен к аргиллитам тиманского горизонта, а ихнокомплекс Zoophycos-Chondrites-Planolites включает горизонтальные и слабо наклонные ходы, приуроченные к сильно биотурбированным алевролитам. Набор таксонов в ихно-комплексе Zoophycos-Chondrites-Planolites изменяется по разрезу и включает, кроме номинальных таксонов, ходы БртрЬуШп, Ра1аеоркусш, БсоИаа.
По этологической классификации А. Зейлахера [9, 10] основная часть комплекса ихнофоссилий пашийско-тиманского горизонтов ТТД ЮТС относятся к фодинихнии - следам питания илоедов (табл. 1). В отложениях ТТД ЮТС ходы домихния (следы зарывания) отличаются от ходов фодинихния хорошо определимым гравитационным заполнением (внутренние пустоты ходов засыпаны вышележащим осадком).
В скважинах, где изучены и отобраны пограничные отложения пашийско-го и тиманского горизонта (скважины хх2, хх9, хх64, хх28, ххОЗ, хх09, хх84) (рис. 1), установлены интервалы с характерными биогенными структурами: интервал биотурбированных алевролитов с ходами Spirophyton и интервал тонкослоистых аргиллитов с ходами беззамковых брахиопод Lingulichnus.
Интервал с ходами Spirophyton выделен в верхней части пашийского горизонта и сложен хорошо сортированными светло-серыми алевролитами. Био-турбация практически полностью уничтожила первичную текстуру пород. Вторичная сидеритизация подчеркивает Spirophyton (рис. 3, а-г). Кроме ходов Spirophyton, в алевролитах зафиксированы единичные, плохой сохранности ходы Planolites и Skolithos. Алевролиты со Spirophyton перекрываются либо глинистыми известняками (скважины хх2, хх64, хх84, ххОЗ, хх09), либо аргиллитами (скважина хх28).
В аргиллитах, перекрывающих алевролиты с ходами Spirophyton, сохранились горизонтальные следы передвижения и вертикальные конусообразные структуры Lingulichnus (рис. 3, д—е), представляющие собой остатки ходов вертикального передвижения беззамковых брахиопод-лингулид - обитателей мягкого дна приливно-отливных зон водоемов с пониженной соленостью.
На ЮТС раковины лингул в норках Lingulichnus встречены во всех изученных скважинах, которые вскрыли отложения нижней части тиманского горизонта (скважины хх2, хх28, хх84, хх09). В изученных скважинах интервал аргиллитов с ходами Lingulichnus залегает либо непосредственно выше кровли известняков репера «верхний известняк», либо на биотурбированных алевролитах со Spirophyton. Аргиллиты с Lingulichnus содержат уникальное по биоразнообразию и степени сохранности захоронение бесскелетной и скелетной фауны и проблематичных остатков (лагерштетт, Konservat-Lagerstatten). Здесь установлены отпечатки мягких тканей многощетинковых червей-полихет, мелкие дискообразные проблематичные остатки, отпечатки конодонтов, раковины лингул с сохранившимися мягкими внутренними органами, двустворчатые моллюски, остракоды, конхостраки. Этот интервал прослеживается в пределах нескольких площадей: скважины xxl и хх2 (Ново-Елховское нефтяное месторождение), хх09 (Глазовское нефтяное месторождение) (рис. 1).
5. Обсуждение результатов
На ЮТС граница между пашийским и тиманских горизонтами проводится в подошве известняков геофизического репера «верхний известняк». На геофизических кривых положение репера определяется по резкому повышению показателей сопротивления пород, мощность реперного пласта изменяется 0.4 до 3 м [11]. В некоторых разрезах пласт известняков маломощный (первые десятки сантиметров, скважина хх2, Ново-Елховское нефтяное месторождение) или отсутствует (скважина хх28, Бавлинское нефтяное месторождение), что усложняет разделение пашийского и тиманского горизонтов по геофизическим данным (рис. 4).
Ходы Spirophyton Hakes, 1863 отличаются от «классического», почти планар-ного (плоскостного) Zoophycos Massalongo ярко-выраженной штопорообразной формой, состоящей из завитков, обмотанных вокруг центрального осевого вала (рис. 3, в, г) [12, 13]. Такая форма и вторичная сидеритизация пород позволила диагностировать их в вертикальном сечении керна скважин (рис. 3, а-г).
Рис. 3. Ходы 8ртрку1оп и ПщиИскпш из ТТД ЮТС: а) ходы 8ртрЬу1оп (?), выполненные сидеритом. Предположительно вторичная сидеритизация произошла по зонам, ослабленным биотурбацией. Скважина хх28, Бавлинская, глубина 1823 м, пашийский горизонт, образец КП1131/КМ44/17; б) ходы $ртрку1оп, выполненные сидеритом, в алевролите. Скважина хх2, Ново-Елховская, глубина 1679.2 м, пашийский горизонт, образец КП1131/КМ44/1; в) ходы 5ртрИу1оп в поперечном сечении биотурбированного алевролита. Ход подчеркивается вторичной сидери-тизацией. Скважина хх09, Глазовская, глубина 1717.4 м, пашийский горизонт, образец КП1131/КМ44/10; г) ходы 8ртрку№п в боковой стенке кернового цилиндра подчеркнутые вторичной сидеритизацией. Скважина хх9, Бастрыкская, глубина 1697 м, пашийский горизонт, фото из кернохранилища; д) ходы ЫщиИскпш (красный овал), заполненные алевритистым материалом, на верхней поверхности напластования алевритистого аргиллита с лингулами. Увеличение х40, скважина хх09, Глазовская, глубина 1704.5 м, тиман-ский горизонт, образец КП1131/КМ44/9; е) сечение хода ПщиИскпш на нижней поверхности напластования алевритистого аргиллита с лингулами. Скважина хх09, Глазовская, глубина 1716.7 м, тиманский горизонт, образец КП1131/КМ44/2
Рис. 4. Схема сопоставления скважин с характерными интервалами биотурбирован-ных алевролитов с ходами $р1горку1оп и аргиллитов с ходами Ыngulichnus в приграничном интервале пашийского и тиманского горизонтов. Сокращения: И - известняк, Ар - аргиллит, Ал - алевролит, Пм - песчаник мелкозернистый, Пк - песчаник крупнозернистый, К - конгломерат (гравелит)
Кроме наличия характерных ходов Spirophyton, верхняя часть пашийского горизонта характеризуются интенсивной многоярусной биотурбацией (до 100% переработки первичного осадка), с многочисленными, наложенными друг на друга, сильно деформированными ходами. Такой характер биотурбации указывает на плотную заселенность морского дна и субстрата осадка бентосными организмами, жившими на поверхности дна и внутри осадка.
Ихнород Lingulichnus Hakes, 1976 давно и широко используется для детальной реконструкции обстановок осадконакопления [14-18], в том числе при изучении керна скважин [2]. На нижней поверхности напластования аргиллитов норки Lingulichnus выглядят как конусовидные возвышения; наблюдаются они в подошве слоя, таким образом, конусы ориентированы вниз (рис. 3, е). Норки Lingulichnus обычно доминируют в мелководных, окраинно-морских отложениях [17] и в приливно-отливной зоне (foreshore). Встречаются в штормовых осадках (темпеститах) в условиях от ближнего шельфа (proximal offshore) до нижней части берегового склона (lower shoreface). Обязательное условие сохранения Lingulichnus - быстрое или внезапное захоронение норок. Вероятность сохранности норок в мягких глинистых интенсивно биотурбированных осадках невелика [18]. Поскольку лингулиды могут переносить колебания и понижения солености, норки Lingulichnus являются индикаторами окраинных морских бассейнов с пониженной соленостью и содержание кислорода (например, в лагунах и эстуариях).
Сохранение мягких тканей организмов возможно в бескислородной среде при минимальном преобразовании осадка после захоронения и отсутствии сильного нагрева породы. Бескислородная среда накопления аргиллитов подтвержда-
ется скоплениями фрамбоидного пирита на поверхностях напластования аргиллитов, на раковинах и мягких тканях беспозвоночных. Наличие фрамбоидного пирита указывает на бескислородные условия осадка (и, возможно, придонного слоя воды) [19].
Заключение
В пограничном интервале пашийского и тиманского горизонтов ТТД ЮТС установлена последовательность пород, включающая (снизу вверх) биотурбиро-ванные алевролиты с ходами Spirophyton, органогенные известняки (геофизический репер «верхний известняк») и аргиллит с норками Lingulichnus. Эта последовательность прослежена во многих скважинах, находящихся на значительном удалении друг от друга, и может рассматриваться как маркирующий горизонт с ихнофоссилиями. Применение установленного маркирующего горизонта со Spirophyton и Lingulichnus имеет большое значение в наиболее терригенных типах разреза пашийско-тиманских отложений, в которых реперный пласт «верхнего известняка» выклинивается.
Благодарности. Работа выполнена за счет средств субсидии, выделенной Казанскому федеральному университету для выполнения государственного задания проект № FZSM-2023-0023 в сфере научной деятельности.
Литература
1. Микулаш Р., Дронов A.B. Палеоихнология - введение в изучение ископаемых следов жизнедеятельности. Прага: Геологический институт Академии наук Чешской Республики, 2006. 122 с.
2. Knaust D. Atlas of Trace Fossils in Well Core: Appearance, Taxonomy and Interpretation. Cham: Springer, 2017. xv, 209 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-49837-9.
3. Seilacher A. Bathymetry of trace fossils // Mar. Geol. 1967. V. 5, No 5-6. P. 413-428. https://doi.org/10.1016/0025-3227(67)90051-5.
4. Droser M.D., Bottjer D.J. A semiquantitative field classification of ichnofabric // J. Sediment. Res. 1986. V. 56, No 4. P. 556-559. https://doi.org/10.1306/212F89C2-2B24-llD7-8648000102C1865D.
5. Силантьев B.B., Валидов М.Ф., Мифтахутдиноеа Д.Н., Морозов В.П., Ганиев Б.Г., ЛутфуллинА.А., ШуматбаевК.Д.,ХабиповР.М., НургалиеваН.Г., ТолоконниковаЗ.А., Королев Э.А., Судаков В.А., Смирнова A.B., Голод К.А., Леонтьев A.A., Шамсиев P.P., Нойкин М.В., Косарев В.Е., Никонорова ДА., Ахметов Р.Ф. Модель осадконакопления пашийского горизонта (терригенная толща девона) ЮжноТатарского свода Волго-Уральской нефтегазоносной провинции // Георесурсы. 2022. Т. 24, № 4. С. 12-39. https://doi.Org/10.18599/grs.2022.4.2.
6. Данилова Т.Е. Атлас пород основных нефтеносных горизонтов палеозоя республики Татарстан. Терригенные породы девона и нижнего карбона. Казань: Плутон, 2008. 440 с.
7. Микрюков М.Ф., Тимергазин K.P. Новые данные по стратиграфии и литологии терригенных отложений девона Бавлинско-Туймазинского нефтеносного района // Нефтяное хозяйство. 1948. № 9. С. 43-53.
8. Мифтахутдиноеа Д.Н., Силантьев В.В. Ихнофациальный анализ терригенного девона Южно-Татарского свода // Палеострат - 2022: тезисы докладов. M.: ПИН РАН, 2022. С. 42-43.
9. Seilacher A. Studien zur Palichnologie. I. Über die Methoden der Palichnologie // Neues Jahrb. Geol. Palaeontol., Abh. 1953. Bd. 96. S. 421-452.
10. Seilacher A. Trace Fossil Analysis. Berlin; Heidelberg: Springer, 2007. xiii, 226 p. https://doi.org/10.1007/978-3-540-47226-l.
11. Геология Татарстана. Стратиграфия и тектоника / под ред. Б.В. Бурова, H.K. Есауловой, B.C. Губаревой. М: ГЕОС, 2003. 402 с.
12. Hantzschel W. Suppl. 1: Trace fossils and problemática: 2nd ed. (revised and enlarged) // Treatise on Invertebrate Paleontology. Part W: Miscellanea / Ed. by C. Teichert. Boulder, CO; Lawrence, KS: Geol. Soc. Am. andUniv. ofKansas, 1975. 269 p.
13. Miller M.F. Morphology and paleoenvironmental distribution of Paleozoic Spirophyton and Zoophycos: Implications for the ZocpAycos ichnofacies//PALAIOS. 1991. V. 6,No4. P. 410-425. https://doi.org/10.2307/3514966.
14. Emig C.C., Gall J.-C., Pajaud D., Plaziat J.-C. Réflexions critiques sur l'écologieet la systématique des Lingules actuelles et fossiles // Geobios. 1978. V. 11, No 5. P. 573-609. https://doi.org/10.1016/S0016-6995(78)80001-l.
15. Thayer C.W., Steele-Petrovig ^MBurrowing of the lingulid brachiopod Glottidia pyramidata: Its ecologic and paleoecologic significance // Lethaia. 1975. V. 8, No 3. P. 209-221. https://doi.Org/10.llll/j.1502-3931.1975.tb00925.x.
16. Zonneveld J.-P., Pemberton S.G. Ichnotaxonomy and behavioral implications of lin-gulide-derived trace fossils from the Lower and Middle Triassic of Western Canada // Ichnos. 2003. V 10, No 1. P. 25-39. https://doi.Org//10.1080/10420940390238249.
17. Zonneveld J.-P., Beatty T.W., Pemberton S.G. Lingulide brachiopods and the trace fossil Lingulichnus from the Triassic of Western Canada: Implications for faunal recovery after the end-Permian mass extinction //PALAIOS. 2007. V. 22, No 1. P. 74-97. https://doi.org/10.2110/palo.2005.p05-103r.
18. Kowalewski M., Demko 7ЖТгасе fossils and population paleoecology: Comparative analysis of size-frequency distributions derived from burrows // Lethaia. 1996. V. 29, No 2. P. 113-124. https://doi.Org/10.llll/j.1502-3931.1996.tb01867.x.
19. Silantiev V.V., Miftakhutdinova D.N., Zharinova V.V, Urazaeva M.N. Evidence for soft-bodied organisms and invertebrate soft tissues in mudstones of the Timanian Horizon (Devonian, Frasnian) of the Southern Tatarian Dome (East European Platform). Kazan Golovkinsky Stratigraphic Meeting 2021: abstract volume. Kazan: Kazan University Press, 2021. P. 55.
Поступила в редакцию 04.11.2023 Принята к публикации 01.12.2023
Мифтахутдинова Динара Надировна, младший научный сотрудник НИЛ изучения состояния и эволюции подземных резервуаров Института геологии и нефтегазовых технологий Казанский (Приволжский) федеральный университет
ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия E-mail: [email protected]
ISSN 2542-064X (Print) ISSN 2500-218X (Online)
UCHENYE ZAPISKI KAZANSKOGO UNIVERSITETA. SERIYA ESTESTVENNYE NAUKI (Proceedings ofKazan University. Natural Sciences Series) 2023, vol. 165, no. 4, pp. 688-700
ORIGINAL ARTICLE
doi: 10.26907/2542-064X.2023.4.688-700
Using Ichnofossils to Correlate Oil-Bearing Deposits in the Devonian Clastic Succession (Pashyian and Timanian Horizons) of the South Tatar Arch
D.N.Miftakhutdinova Kazan Federal University, Kazan, 420008 Russia
E-mail: [email protected] Received November 4,2023; Accepted December 1, 2023 Abstract
This article outlines the results ofthe first-ever ichnological study ofthe Middle Devonian clastic succession in the South Tatar Arch. The analysis ofthe stratigraphic distribution of trace fossils in the boreholes revealed several levels with biogenic structures such as ichnofossils and bioturbation, which proved useful for the correlation ofthe boreholes. The boundary interval ofthe Pashyian and Timanian Horizons is made up by a succession of three layers: bioturbated siltstones with Spirophyton burrows, limestones, and mud-stones with Lingulichnus burrows. The interval can be traced over the entire area ofthe South Tatar Arch and may serve as an additional marker for the boundary between the horizons.
Keywords: ichnofossils, ichnostratigraphy, Devonian clastic succession, Pashyian Horizon, Volga-Ural region
Acknowledgements. This study was supported by the subsidy allocated to Kazan Federal University for the state assignment in the sphere ofscientific activities (project no. FZSM-2023-0023).
Figure Captions
Fig. 1. Locations ofthe studied boreholes.
Fig. 2. Scheme ofthe oil-bearing strata (D0-DV) and completeness ofthe sections ofthe Middle Devonian clastic succession ofthe South Tatar Arch, out of scale [6, with modification], Rp - reference carbonate and clay intervals and strata, yellow color - silt and sand rocks (reservoirs), blue color - limestones and dolomites, green color - argillites.
Fig. 3. Spirophyton and Lingulichnus burrows from the Devonian clastic succession ofthe South Tatar Arch: a) Spirophyton (?) burrows with siderite. Presumably, secondary sideritization occurred in zones weakened by bioturbation. Borehole xx28, Bavlinskoe field, depth 1823 m, Pashyian Horizon, sample KP1131/KM44/17; b) Spirophyton burrows, filled with siderite, in siltstone. Borehole xx2, Novo-Elkhovskoe field, depth 1679.2 m, Pashyian Horizon, sample KP1131/KM44/1; c) Spirophyton burrows in the cross section of bioturbated siltstone. The trace is emphasized by secondary sideritization. Borehole xx09, Glazovskoe field, depth 1717.4 m, Pashyian Horizon, sample KP1131/KM44/10; d) Spirophyton burrows in the core cylinder, emphasized by secondary sideritization. Borehole xx9, Bastrykskoe field, depth 1697 m, Pashyian Horizon, photo from the core storage; e) Lingulichnus burrows (red oval), filled with silty material, on the upper bedding surface of silty mudstone with lingules. Magnification x40, borehole xx09, Glazovskoe field, depth 1704.5 m, Timanian Horizon, sample KP1131/KM44/9;/) Section ofthe Lingulichnus burrow on the lower bedding surface of silty mudstone with lingules. Borehole xx09, Glazovskoe field, depth 1716.7 m, TimanianHorizon, sample KP1131/KM44/2.
Fig. 4. Scheme for comparison of the boreholes with characteristic intervals of bioturbated siltstones and Spirophyton burrows and argillites with Lingulichnus burrows in the border interval of the Pashyian and Timanian Horizons.
References
1. Mikulâs R., Dronov A. Paleoikhnologiya — vvedenie v izuchenie iskopaemykh sledov zhiznedeyatelnosti [Palaeoichnology - Introduction to the Study of Trace Fossils], Prague, Geol. Inst. Akad. Nauk Cheshsk. Resp., 2006, 122 p. (In Russian)
2. Knaust D. Atlas of Trace Fossils in Well Core: Appearance, Taxonomy and Interpretation. Cham, Springer, 2017. xv, 209 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-49837-9.
3. Seilacher A. Bathymetry of trace fossils. Mar. Geol., 1967, vol. 5, nos. 5-6, pp. 413-428. https://doi.org/10.1016/0025-3227(67)90051-5.
4. DroserM.D.,BottjerD.J.A semiquantitative field classification of ichnofabric. J. Sediment. Res. ,1986, vol. 56, no. 4, pp. 556-559. https://doi.org/10.1306/212F89C2-2B24-HD7-8648000102C1865D.
5. Silantiev V.V., Validov M.F., Miftakhutdinova D.N., Morozov V.P, Ganiev B.G., Lutfullin A.A., Shumatbaev K.D., Khabipov R.M., Nurgalieva N.G., Tolokonnikova Z.A., Korolev E.A., Sudakov V.A.,SmirnovaA.V.,GolodK.A.,LeontievA.A.,ShamsievR.R.,NoykinM.V.,KosarevV.E., Nikonorova D.A., Akhmetov R.F. Sedimentation model of the middle Devonian clastic succession of the South Tatar Arch, Pashyian Regional stage, Volga-Ural Oil and Gas Province, Russia. Georesursy, 2022, vol. 24, no. 4, pp. 12-39. https://doi.Org/10.18599/grs.2022.4.2. (In Russian)
6. Danilova T.E. Atlas porod osnovnykh neftenosnykh gorizontov paleozoya Respubliki Tatarstan. Terrigennye porody devona i nizhnego karbona [Atlas of Paleozoic Rocks of the Main Oil-Bearing Horizons of the Republic of Tatarstan. Terrigenous Deposits from the Devonian to Lower Carboniferous], Kazan, Pluton, 2008. 440 p. (In Russian)
7. Mikryukov M.F., Timergazin K.R. New data on stratigraphy and lithology of terrigenous deposits of the Devonian of the Bavlinsko-Tuymazinsky oil-bearing area. Neftyanoe Khozyaistvo, 1948, no. 9, pp. 43-53. (In Russian)
8. Miftakhutdinova D.N., Silantiev V.V. Ichnofacial analysis of the Devonian clastic succession of the South Tatar Arch. In: Paleostrat - 2022: tezisy dokladov [Paleostrat - 2022: Abstracts], Moscow, PIN Ross. Akad. Nauk, 2022, pp. 42-43. (In Russian)
9. Seilacher A. Studien zur Palichnologie. I. Über die Methoden der Palichnologie. Neues Jahrb. Geol. Palaeontol., Abh., 1953, Bd. 96, S. 421-452. (In German)
10. Seilacher A. Trace Fossil Analysis. Berlin, Heidelberg, Springer, 2007. xiii, 226 p. https://doi.org/10.1007/978-3-540-47226-l.
11. Geologiya Tatarstana. Stratigrafiya i tektonika [Geology of Tatarstan. Stratigraphy and Tectonics], Burov B.V., Esaulova N.K., Gubareva VS. (Eds.). Moscow, GEOS, 2003. 402 p. (In Russian)
12. Häntzschel W. Suppl. 1: Trace fossils and problematica, 2nd ed. (revised and enlarged). In: Teichert C. (Ed.) Treatise on Invertebrate Paleontology. Part W: Miscellanea. Boulder, CO, Lawrence, KS, Geol. Soc. Am. and Univ. ofKansas, 1975. 269 p.
13. Miller M.F. Morphology and paleoenvironmental distribution of Paleozoic Spirophyton and Zoophycos: Implications for the Zoophycos ichnofacies. PALAIOS, 1991, vol. 6, no. 4, pp. 410-425. https://doi.org/10.2307/3514966.
14. Emig C.C., Gall J.-C., Pajaud D., Plaziat J.-C. Réflexions critiques sur l'écologieet la systématique des Lingules actuelles et fossiles. Geobios, 1978, vol. 11, no. 5, pp. 573-609. https://doi.org/10.1016/S0016-6995(78)80001-l. (In French)
15. Thayer C.W., Steele-Petroviç H.M. Burrowing of the lingulid brachiopod Glottidia pyramidata\ Its ecologic and paleoecologic significance. Lethaia, 1975, vol. 8, no. 3, pp. 209-221. https://doi.Org/10.llll/j.1502-3931.1975.tb00925.x.
16. Zonneveld J.-P., Pemberton S.G. Ichnotaxonomy and behavioral implications of lingulide-derived trace fossils from the Lower and Middle Triassic of Western Canada. Ichnos, 2003, vol. 10, no. 1, pp. 25-39. https://doi.Org//10.1080/10420940390238249.
17. Zonneveld J.-P.,Beatty T.W.,Pemberton S.G. Lingulide brachiopods and the trace fossil Lingulichnus from the Triassic of Western Canada: Implications for faunal recovery after the end-Permian mass extinction. PALAIOS, 2007, vol. 22, no. 1, pp. 74-97. https://doi.org/10.2110/palo.2005.p05-103r.
18. Kowalewski M., Demko T.M. Trace fossils and population paleoecology: Comparative analysis of size-frequency distributions derived from burrows. Lethaia, 1996, vol. 29, no. 2, pp. 113-124. https://doi.Org/10.llll/j.1502-3931.1996.tb01867.x.
19. Silantiev V.V., Miftakhutdinova D.N., Zharinova V.V, Urazaeva M.N. Evidence for soft-bodied organisms and invertebrate soft tissues in mudstones of the Timanian Horizon (Devonian, Frasnian) of the Southern Tatarian Dome (East European Platform). In: Kazan Golovkinsky Stratigraphic Meeting 2021: Abstract Volume. Kazan, Kazan Univ. Press, 2021, p. 55.
Для цитирования: МифтахутдиноваД.Н. Применение ихнофоссилий для корелляции нефтеносных отложений терригенного девона (пашийский и тиманский горизонты) Южно-Татарского свода // Учен. зап. Казан, ун-та. Сер. Естеств. науки. 2023. Т. 165, кн. 4. С. 688-700. https://doi.Org/10.26907/2542-064X.2023.4.688-700.
For citation: Miftakhutdinova D.N. Using ichnofossils to correlate oil-bearing deposits in the Devonian clastic succession (Pashyian and Timanian Horizons) of the South Tatar Arch. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2023, vol. 165, no. 4, pp. 688-700. https://doi.Org/10.26907/2542-064X.2023.4.688-700. (InRussian)
