Лыгина Екатерина Александровна

Глава 5. Результаты аналитических исследований датских и нижне-среднеэоценовых отложений Предгорного Крыма.

5.1. Глинистые минералы как индикаторы условий среды

В разделе кратко рассмотрены современные взгляды на условия формирования таких глинистых минералов, как каолинит, хлорит, гидрослюды, смектит, смешанослойные минералы, в морской среде, а также их распределение в пределах карбонатной платформы. Дан обзор климатической зональности распределения глинистых минералов в осадках океанов (Котельников, Конюхов, 1986).

5.2. Глинистая и песчаная фракции и химический состав датских отложений Предгорного Крыма

Было проанализировано 36 проб нерастворимого остатка, которые охватывают все выделенные пачки каждого разреза. В разрезах Юго-Западного района количество терригенной примеси в основной части разреза (исключая маломощный пограничный с меловыми отложениями горизонт, обогащенный терригенной песчаной составляющей) не превышает 5-10% и постепенно уменьшается вверх по разрезу. Для нижне-среднедатской части разрезов Центрального и Восточного Крыма нерастворимый остаток варьирует от 75 (Наниково) до 20% (Мичуринское). Таким образом, эти районы, изначально являясь более глубоководными, испытывали влияние источника сноса, находящегося на северо-востоке. В позднем дании для всей территории характерно незначительное содержание терригенной примеси.

Глинистая фракция преобладает над песчаной, за исключением горизонта на контакте с меловыми отложениями. Песчаная фракция представлена в основном кварцем и глауконитом (в основании), глинистая - смешанослойными, смектитом и гидрослюдой, которая преобладает. Состав глинистой фракции говорит о теплом сухом климате в области питающей провинции, на что указывает и состав палинокомплексов (Ротман, 1971). Постепенное увеличение снизу вверх по разрезам количества смектита относительно гидрослюд и смешанослойных говорит о нарастании глубины бассейна в начале дания. Соотношение гидрослюд, смешанослойных и смектита не меняется либо увеличивается в остальной части дания, что указывает на постепенное обмеление. Уменьшение MgO/CaO также показывает общую тенденцию к обмелению, которая прослеживается в разрезах Юго-Западного района, начиная с интервала с кремневыми конкрециями.

5.3. Глинистая и песчаная фракции и химический состав нижне-среднеэоценовых отложений Предгорного Крыма

Было проанализировано 67 проб нерастворимого остатка. Во всех разрезах снизу вверх отмечено общее уменьшение количества терригенной компоненты. Глинистая фракция преобладает над песчаной. Последняя сложена главным образом кварцем, а также глауконитом, рудными, слюдами и др. В составе глинистой фракции выделены смектит, гидрослюда, смешаннослойные минералы, которые в различных соотношениях содержатся во всех разрезах, а также каолинит и хлорит.

В пограничной нижне-верхнеипрской части разрезов Юго-Западного района (зоны Assilina placentula, Nummulites distans minor) количество терригенной компоненты снизу вверх по разрезам скачкообразно изменяется от 70 до 10%, резко уменьшаясь до 4-5% в нижней части верхнеипрской зоны Nummulites distans. Вместе с этим уменьшение количества гидрослюды и увеличение - смектита в этой части разреза горы Сувлу-Кая характеризует постепенное углубление бассейна, а наличие хлорита - близкое положение источника сноса. В остальной части зоны Nummulites distans в разрезах Юго-Западного района развита смешанослойно-смектит-гидрослюдистая ассоциация, в которой гидрослюда значительно преобладает над смектитом, что указывает на мелководные условия среды с активной гидродинамикой и удаленность от источника сноса. О постепенном обмелении бассейна в это время свидетельствуют данные химического анализа. Содержание терригенной компоненты в основной части, сложенной нуммулитовыми известняками, всех разрезов не превышает 5%. Одновозрастные отложения района Насыпкойской балки главным образом сложены глинами (51-71% глинистой фракции, 24-2,7% - песчаной).

Каолинит присутствует в разрезах Юго-Западного (г. Инкерман, с. Скалистое), Симферопольского (пос. Марьино) и Белогорского (с. Пролом) районов, что говорит о наиболее мелководных условиях и указывает на жаркий (тропический, субтропический) влажный климат, о котором также свидетельствует состав палинокомплексов (Бойцова, Панова, 1973). Большой интерес имеет распределение в разрезах и по площади хлорита, который содержит глинистая фракция пород разрезов Юго-Западного (гора Сувлу-Кая, с. Скалистое), Симферопольского (с. Литвиненково), Белогорского (гора Аккая, с. Пролом) районов и района Насыпкойской балки. Его содержание обычно не превышает 10-15%, за исключением разреза с. Литвиненково (45%), что указывает на наиболее близкое положение источника сноса (размыв области Симферопольского поднятия).

5.4. Фильтрационно-емкостные свойства датских и нижне-среднеэоценовых отложений Предгорного Крыма

Данные по коэффициенту пористости нуммулитовых известняков (21 образец) из разрезов Юго-Западного, Симферопольского и Белогорского районов дополнили палеогеографическую картину ранне-среднеэоценового времени. Нуммулитовые известняки Юго-Западного района обладают невысокой пористостью (Кп=10-14%) в связи с большим содержанием микрита, органогенного шлама. Породы Белогорского района почти лишены микрита и терригенной примеси и являются высокопористыми (Кп=31-32%), поэтому могут служить хорошим коллектором углеводородов для погруженных территорий Степного Крыма и акватории Черного моря.

Для сравнения фильтрационно-емкостных свойств датских и нижне-среднеэоценовых известняков были опробованы соответствующие интервалы разреза в районе с. Скалистое (16 и 15 проб соответственно). Выявлено следующее: 1) коэффициенты пористости пород обоих интервалов колеблются в близких пределах - 15-30% для датских и 7-30% для нижне-среднеэоценовых; 2) проницаемость известняков сильно отличается - 58-240 мД (средне- и в основном высокопроницаемые, высокопродуктивные (Викторин, 1988)) для датских и 0,06-13 мД (низко- и непроницаемые) для нижне-среднеэоценовых; 3) очертания графиков изменения коэффициентов пористости и проницаемости почти идеально повторяют друг друга для нижне-среднеэоценовых пород и совершенно не похожи для датских. Последнее наблюдение можно использовать для анализа сортированности компонентов породы (органогенных обломков): в датских известняках сортировка органогенных зерен гораздо лучше, чем в нижне-среднеэоценовых, они являются равномернозернистыми и формировались в мелководной обстановке с активной гидродинамикой. Нуммулитовые известняки накапливались в тиховодных более глубоководных условиях.

5.5. Магнитная восприимчивость (к) и естественная радиоактивность нижне-среднеэоценовых отложений Предгорного Крыма

Для нижне-среднеэоценовых отложений разрезов горы Сувлу-Кая, сс. Скалистое, Донское были проведены замеры с помощью каппаметра (720 замеров) и интегрального гамма-радиометра; для разрезов г. Инкерман, горы Аккая, с. Пролом - только гамма-радиометра (747 замеров).

Карбонатные породы обладают слабой магнитной восприимчивостью (к) и естественной радиоактивностью. Значения (к) изученных нижне-среднеэоценовых отложений Предгорного Крыма варьируют от 2*10^-5 до 10*10^-5 ед. СИ, естественной радиоактивности - от менее 4 до 13 мкР/час. Наиболее высокие показания (к) и естественной радиоактивности характерны для верхней части нижнеипрских-нижней части верхнеипрских (зоны Assilina placentula, Nummulites distans minor, основание зоны Nummulites distans) отложений Юго-Западного района, что отражает высокое содержание терригенной компоненты (рис. 3). В основании зоны Nummulites distans отмечается резкий спад в значениях (к) и естественной радиоактивности, которые выше становятся более или менее постоянными. Это указывает на прекращение активного терригенного сноса. В разрезах Симферопольского и Белогорского районов значения естественной радиоактивности в нуммулитовых известняках изменяются в пределах 4,5-5,5 мкР/ч в отличие от 15-17 мкР/ч в отложениях нижнего мела, 8-12 мкР/ч в отложениях верхнего мела и 14-15 мкР/ч в вышележащих майкопских глинах. Эти данные позволяют четко отбить границы нуммулитовых известняков с ниже- и вышележащими отложениями, что является полезной информацией при выполнении ГИС при бурении скважин в погруженных районах.

Рис. 3. Распределение магнитной восприимчивости (к) и естественной радиоактивности в разрезе горы Сувлу-Кая (Юго-Западный район Предгорного Крыма).