Особливості катагенезу порід теригенної червоноколірної (картамиської) формації нижньої пермі (південно-східна частина Дніпровсько-Донецької западини)

На основании детального комплексного минералого-петрографического изучения пород терригенной красноцветной (картамышской) формации в юго-восточной части Днепровско-Донецкой впадины с применением стадиального анализа литогенеза установлена степень изменения различных типов пород формации. Выделены дв...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2009
Main Authors:	Шехунова, С.Б., Шевченко, О.А.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Інститут геологічних наук НАН України 2009
Subjects:	Літологія, геологія морів та океанів
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/13534
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Особливості катагенезу порід теригенної червоноколірної (картамиської) формації нижньої пермі (південно-східна частина Дніпровсько-Донецької западини) / С.Б. Шехунова, О.А. Шевченко // Зб. наук. пр. Інституту геологічних наук НАН України. — 2009. — Вип. 2. — С. 170-184. — Бібліогр.: 19 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-13534
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-135342025-02-09T11:38:07Z Особливості катагенезу порід теригенної червоноколірної (картамиської) формації нижньої пермі (південно-східна частина Дніпровсько-Донецької западини) The catagenesis peculiarities of the Lower Permian red terrigenous (kartamush) formation (the south-eastern part of the Dnieper-Donets Depression) Шехунова, С.Б. Шевченко, О.А. Літологія, геологія морів та океанів На основании детального комплексного минералого-петрографического изучения пород терригенной красноцветной (картамышской) формации в юго-восточной части Днепровско-Донецкой впадины с применением стадиального анализа литогенеза установлена степень изменения различных типов пород формации. Выделены две средние и поздняя подстадии катагенетических преобразований пород, а также описаны их структурно-текстурные свойства и комплексы минеральных новообразований. Охарактеризовано аутигенное минералообразование галокатагенеза как специфического проявления литогенеза пород в бассейне с мощными соленосными формациями в разрезе. For reasons given from detailed comprehensive mineralogy-petrography rock researches of red terrigenous (kartamush) formation in the south-eastern part of the Dnieper-Donets Depression with usage of litogenesis stadial analysis determined changes degree of different types rocks formation. Two median and late catagenesis conversion substages have been recovered and their structure-textural characteristic peculiarities and neоgenic mineral complexes have been described. It is characterized autigenic galocatagenesis minerals as specific rocks conversion period in basins with high thickness rock salt formations. 2009 Article Особливості катагенезу порід теригенної червоноколірної (картамиської) формації нижньої пермі (південно-східна частина Дніпровсько-Донецької западини) / С.Б. Шехунова, О.А. Шевченко // Зб. наук. пр. Інституту геологічних наук НАН України. — 2009. — Вип. 2. — С. 170-184. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. XXXX-0025 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/13534 552.143:551.7(477) uk application/pdf Інститут геологічних наук НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Літологія, геологія морів та океанів Літологія, геологія морів та океанів
spellingShingle	Літологія, геологія морів та океанів Літологія, геологія морів та океанів Шехунова, С.Б. Шевченко, О.А. Особливості катагенезу порід теригенної червоноколірної (картамиської) формації нижньої пермі (південно-східна частина Дніпровсько-Донецької западини)
description	На основании детального комплексного минералого-петрографического изучения пород терригенной красноцветной (картамышской) формации в юго-восточной части Днепровско-Донецкой впадины с применением стадиального анализа литогенеза установлена степень изменения различных типов пород формации. Выделены две средние и поздняя подстадии катагенетических преобразований пород, а также описаны их структурно-текстурные свойства и комплексы минеральных новообразований. Охарактеризовано аутигенное минералообразование галокатагенеза как специфического проявления литогенеза пород в бассейне с мощными соленосными формациями в разрезе.
format	Article
author	Шехунова, С.Б. Шевченко, О.А.
author_facet	Шехунова, С.Б. Шевченко, О.А.
author_sort	Шехунова, С.Б.
title	Особливості катагенезу порід теригенної червоноколірної (картамиської) формації нижньої пермі (південно-східна частина Дніпровсько-Донецької западини)
title_short	Особливості катагенезу порід теригенної червоноколірної (картамиської) формації нижньої пермі (південно-східна частина Дніпровсько-Донецької западини)
title_full	Особливості катагенезу порід теригенної червоноколірної (картамиської) формації нижньої пермі (південно-східна частина Дніпровсько-Донецької западини)
title_fullStr	Особливості катагенезу порід теригенної червоноколірної (картамиської) формації нижньої пермі (південно-східна частина Дніпровсько-Донецької западини)
title_full_unstemmed	Особливості катагенезу порід теригенної червоноколірної (картамиської) формації нижньої пермі (південно-східна частина Дніпровсько-Донецької западини)
title_sort	особливості катагенезу порід теригенної червоноколірної (картамиської) формації нижньої пермі (південно-східна частина дніпровсько-донецької западини)
publisher	Інститут геологічних наук НАН України
publishDate	2009
topic_facet	Літологія, геологія морів та океанів
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/13534
citation_txt	Особливості катагенезу порід теригенної червоноколірної (картамиської) формації нижньої пермі (південно-східна частина Дніпровсько-Донецької западини) / С.Б. Шехунова, О.А. Шевченко // Зб. наук. пр. Інституту геологічних наук НАН України. — 2009. — Вип. 2. — С. 170-184. — Бібліогр.: 19 назв. — укр.
work_keys_str_mv	AT šehunovasb osoblivostíkatagenezuporídterigennoíčervonokolírnoíkartamisʹkoíformacíínižnʹoípermípívdennoshídnačastinadníprovsʹkodonecʹkoízapadini AT ševčenkooa osoblivostíkatagenezuporídterigennoíčervonokolírnoíkartamisʹkoíformacíínižnʹoípermípívdennoshídnačastinadníprovsʹkodonecʹkoízapadini AT šehunovasb thecatagenesispeculiaritiesofthelowerpermianredterrigenouskartamushformationthesoutheasternpartofthednieperdonetsdepression AT ševčenkooa thecatagenesispeculiaritiesofthelowerpermianredterrigenouskartamushformationthesoutheasternpartofthednieperdonetsdepression
first_indexed	2025-11-25T21:56:34Z
last_indexed	2025-11-25T21:56:34Z
_version_	1849801101033865216
fulltext	ColleCtion of sCientifiC works of the iGs nAs of UkrAine. Vol. 2. 2009170 ЛІТОЛОГІЯ, ГЕОЛОГІЯ МОРІв ТА ОкЕАНІв / ЛИТОЛОГИЯ, ГЕОЛОГИЯ МОРЕй И ОкЕАНОв © С.Б. Шехунова, О.А. Шевченко, 2009 УДК 552.143:551.7(477) С.б. Шехунова1, о.А. Шевченко2 оСоблиВоСтІ кАтАгеНеЗУ порІд теригеННої черВоНоколІрНої (кАртАмиСької) формАцІї НижНьої пермІ (пІВдеННо-СхІдНА чАСтиНА дНІпроВСько-доНецької ЗАпАдиНи) s.b. shekhunova, o.a shevchenko the CataGenesis PeCuliarities of the lower Permian red terriGenous (kartamush) formation (the south-eastern Part of the dniePer-donets dePression) На основании детального комплексного минералого-петрографического изучения пород терригенной красноцветной (картамышской) формации в юго-восточной части Днепровско-Донецкой впадины с применением стадиального ана- лиза литогенеза установлена степень изменения различных типов пород формации. Выделены две средние и поздняя подстадии катагенетических преобразований пород, а также описаны их структурно-текстурные свойства и комплексы минеральных новообразований. Охарактеризовано аутигенное минералообразование галокатагенеза как специфи- ческого проявления литогенеза пород в бассейне с мощными соленосными формациями в разрезе. Ключевые слова: нижняя пермь, терригенная красноцветная формация, соленосная формация, катагенез, галокатаге- нез, Днепровско-Донецкая впадина. For reasons given from detailed comprehensive mineralogy-petrography rock researches of red terrigenous (kartamush) formation in the south-eastern part of the Dnieper-Donets Depression with usage of litogenesis stadial analysis determined changes degree of different types rocks formation. Two median and late catagenesis conversion substages have been recovered and their structure-textural characteristic peculiarities and neоgenic mineral complexes have been described. It is characterized autigenic galocatagenesis minerals as specific rocks conversion period in basins with high thickness rock salt formations. Key words: lower Permian, red terrigenous formation, rock-salt formation, catagenesis, galocatagenesis, Dnieper-Donets Depression. ВСТУП Дослідження закономірностей утворення, ста- діальних процесів постседиментаційного пе- ретворення осадових порід, зокрема на стадії катагенезу, має як фундаментальне (уточнен- ня аспектів теорії літогенезу), так і прикладне значення. Останнє пов’язане, зокрема, з фор- муванням внаслідок катагенезу таких фізико- механічних властивостей порід, які визначають їх здатність відігравати роль колекторів, покри- шок при формуванні родовищ вуглеводнів або створювати природні структури, придатні для використання в якості штучних сховищ нафто- продуктів, нафти, газу та ін. З інтервалом тем- ператур 150–170°С, що відповідають нижній границі зони катагенезу, пов’язують умови як потенціального нафтонакопичення (< 150 °С), так і фракціонування вуглеводнів, а також межу термостабільності рідинної нафти (≈ 175 °С) [2, 9, 10, 11, 13 та ін.]. На даний час встановлено загальні закономірності катагенезу порід за різних геологічних умов, що дозволяє класифі- кувати їх за ступенем катагенетичних перетво- рень. В катагенезі виділяють три стадії: ранню, середню та пізню, для яких визначено типові показники тиску, температури, загальної по- ристості, типи контактів частинок, деякі міне- ральні індикатори фізико-хімічних обстановок [2, 4–11, 13, 19] (див. таблицю). Теригенна червоноколірна (картамиська) формація нижньої пермі (південно-східна час- тина Дніпровсько-Донецької западини — ДДЗ) об’єднує комплекс теригенних червоноколір- них глин, аргілітів, алевролітів, пісковиків, гравелітів. Останні складені уламками порід серицит-(або хлорит)-кварцових сланців, квар- цитів, уламками змінених кислих та середніх ефузивних порід, силіцитів, кварцу різного сту- пеня змінності, кислих плагіоклазів, польових шпатів (мало), піроксенів (мало), лусок слюд (гідратований біотит, мусковіт). Відклади нако- пичувались у мілководному субплатформному басейні (без ознак активного гідродинамічно- го режиму) за умов аридізації клімату, областю живлення якого була пенепленізована рівнина [1, 3, 6, 14–18]. Особливості постседиментаційних змін ниж- ньопермських порід, зокрема червоноколірних теригенних картамиських утворень, досліджува- ли А.П. Феофілова, В.Д. Шутов (за матеріалами Збірник наукових праць інституту геологічних наук нан україни. вип. 2. 2009 171 ОСОБЛИвОСТІ кАТАГЕНЕЗу пОРІД ТЕРИГЕННОї чЕРвОНОкОЛІРНОї (кАРТАМИСЬкОї) фОРМАцІї... П ід � ст а� д ія ка та � ге не � зу С ту пі нь зм ін ; ти ск * на ни ж ні й гр а� ни ці , м П а; те м пе ра � ту ра * на н иж ні й гр ан иц і, °С Ти п п о р ід ; ха р ак те р н і ст р ук ту р и В м іс т ул ам кі в, % ; ти п о м о р ф н і о зн ак и у ла м ко во ї ч ас ти н и ; ст уп ін ь зм ін н н о ст і у ла м кі в В ід со то к ц е м е н ту , % ; ти п ц е м е н ту т а ст уп ін ь й о го п е р е тв о р е н ь; ас о ц іа ц ія г ли н и ст и х м ін е р ал ів П р и кл ад и п ло щ , св е р д ло ви н т а ін те р ва лі в; д ж е р е ло 1 2 3 4 5 6 Рання І> 1 2 0 �3 0 5 0 �6 0 П іс ко в и к з с л а б о ущ іл ьн е н о ю з е р � н и с то ю с тр ук ту р о ю ; ко нф ор м із м – 5 % Д о 2 0 % ; б іо ти т сл аб о г ід р ат о ва ни й , р ег ен ер ац ій � ні к ва р ц о ві о б ля м ів ки в ід су тн і; на вк о ло ул ам кі в – « со р о чк и » п ер ви нн о го ц ем ен ту Д о 8 0 % п о р о д и ; б аз ал ьн о �п о р о ви й н е зм ін е н и й г ли н и ст о �г ід р о сл ю д и ст и й К о р ул ьс ьк о �Н о � во д м и тр ів сь ка со ля н о ку п о ль н а ст р ук ту р а; [ 5 , 6 ] Гл и н и с та п о р о д а , а р гі л іт Ти п к о н та кт ів к о аг ул яц ій н и й т а п е р е хі д н и й ; за га ль н а п о р и � ст іс ть – 1 6 �2 5 % ; гі д р о сл ю д а, м о н тм о р и ло н іт , зм іш ан о ш ар у� ва ті м ін е р ал и , ка о лі н іт [1 3 ] Середня ІІ� 1 А л е в р о л іт п о л ім ік � то в и й к а р б о н а ти � з о в а н и й ; п о р о д а сл аб о у щ іл ьн е н а, зе р н и ст а; к о н ф о р � м із м н е р ів н о м ір н и й – 1 0 – 3 0 % Д о 6 0 % ; кв ар ц з е ле м е н та м и р е ге н е р ац ії; д о 5 0 % п ла гі о кл аз ів з м ін е н о ( гі д р о сл ю � д и за ц ія , хл о р и ти за ц ія , ча ст о в зд о вж си ст е м д ві й н и ку ва н н я) , ко р о д о ва н о ; сл ю д а сл аб о г ід р ат о ва н а, з б е р іг ає б лі д е з аб ар вл е н н я та с ла б о п ле о хр о ю є 3 5 �4 0 % ; н ап ів б аз ал ьн и й , б аз ал ьн о �п о р о ви й , п о р о во �п е те ль ча ст и й ; ц е м е н т п е р ви н н и й К с – I (д о 1 0 % ) гі д р о сл ю д и ст о �м о н тм о � р и ло н іт о ви й , К с – II ( д о 1 0 % ): х ло р и т� гі д р о сл ю д и ст и й ; вт о р и н н и й а н гі � д р и то ви й ( 7 % ), к ар б о н ат н и й ( 1 2 % ), с п ар и то ви й , п о р о ви й , по ро во �б аз ал ьн ий (з ам іщ ає п ер ви нн ий ц ем ен т та к ор од ує у ла м � ки к ва рц у) , д рі бн ол ус ку ва ти й ка ол ін іт �г ід ро сл ю д ис ти й; х ло ри т� м он тм ор ил он іт ов і, іл іт �м он тм ор ил он іт ов і с ку пч ен ня в п ор ах (7 % ) С в. К о б зі вс ьк а� 5 0 , гл . 3 3 7 0 м ; св . П н .� В о лв е н � кі вс ьк а� 5 4 , гл . 1 2 7 5 �1 2 8 3 м П іс ко в и к; п о р о д а сл аб о у щ іл ь� н е н а, з е р н и ст а; н е р ів н о м ір н и й к о н � ф о р м із м – д о 2 5� 30 % 5 5 �6 0 % ; р е ге н е р ац ій н і о б ля м ів ки к ва р ц у (р ід ш е ал ьб іт у) , гі д р ат ац ія і сл аб ка х ло р и ти за � ц ія у ла м ко во го б іо ти ту ; ящ и ко ві м ік р о � ст р ук ту р и Д о 3 5 �4 0 % ; б аз ал ьн о �п о р о ви й , п о р о во �п е те ль ча ст и й ; р е ак ц ій н и й к ао лі � н іт о ви й , К с – I: г ли н и ст о �г ід р о сл ю д и ст и й , в р е лі кт ах м о н т� м о р и ло н іт о ви й ; р о зв и то к хл о р и ту т а (с ла б о ) гі д р о сл ю д и п о к ао лі н іт у, п е р е � кр и ст ал із ац ія к ал ьц и то во го ц е м е н ту п іс ко ви кі в К о р ул ьс ьк о �Н о � во д м и тр ів сь ка со ля н о ку п о ль н а ст р ук ту р а; [1 3 , 1 6 ] ІІ� 2 А л е в р о п іс ко в и к; п о р о д а ущ іл ьн е н а; м іж зе р н о ві к о н та кт и ін ко р п о р ац ій н і н е р ів н о м ір н і – д о 1 5 % ; ко н ф о р м із м ул ам кі в н а о кр е м и х д іл ян ка х – д о 4 0 % Д о 6 5 % ; р ег ен ер ац ія к ва р ц у, ш и по по д іб ні н ар ос ти , ко нф ор м із м , а ут и ге нн і н ов оу тв ор ен ня ; д о 5 0 % п ла гі о кл аз ів з м ін е н о д о у тв о � р е н н я ящ и ко ви х (ф ут ля р н и х) м ік р о � ст р ук ту р , р е ш та – г ід р о сл ю д и зо ва н і, хл о р и ти зо ва н і; сл ю д а гі д р ат о ва н а д о в тр ат и з аб ар � вл е н н я, у тв о р ю є ві ял о п о д іб н і р о зщ іп ле � н і а гр е га ти ; ле й ст и у ла м ко во ї г ід р о сл ю � д и п ід кр е сл ю ю ть з м іщ е н н я та у щ іл ьн е н � н я м іж зе р н о во го п р о ст о р у Д о 3 5 % ; п о р о ви й , п о р о во �п лі вк о ви й ; ц е м е н т п е р ви н н и й м о н тм о р и � ло ні т� гі д р о сл ю д и ст и й в р ел ік та х (д о 7 % ); к ат аг ен ет и чн и й К с – II се р и ц и т� ка о лі ні т� хл о р и то ви й ( д о 1 0% ); к ат аг ен ет и чн и й К с – III х ло р и т� се р и ц и т� кв ар ц о ви й ( д о 1 5 % ) С в. К о б зі вс ьк а� 5 0 , гл . 3 3 6 8 � 3 3 8 0 м ; св . К о б � зі вс ьк а� 1 0 , гл . 3 2 0 8 �3 2 1 6 м К а та ге н е ти ч н і о с о б л и в о с ті п о р ід т е р и ге н н о ї ч е р в о н о ко л ір н о ї ф о р м а ц ії н и ж н ьо ї п е р м і ColleCtion of sCientifiC works of the iGs nAs of UkrAine. Vol. 2. 2009172 С.Б. ШЕхуНОвА, О.А. ШЕвчЕНкО 1 2 3 4 5 6 Середня 6 0 �8 0 8 0 �1 0 0 А л е в р о а р гі л іт ; п о р о д а сл аб о ущ іл ьн е н а; г о р и � зо н та ль н о ш ар ув а� та , б р е кч ій о ва н а з гі д р о кс и д ам и з ал і� за , за б ар вл е н а у б ур и й к о лі р 5 0 % ; ул ам ки к ут ас ті к о р о д о ва н і; кв ар ц ( 2 0 % ), г ід р о сл ю д а (2 0 % ) сл аб о зм ін е н а, п ле о хр о ю є, в уг ли ст а р е чо ви н а (1 0 % ) Д о 5 0 % ; п о р о ви й ( в ал е вр о лі то ви х п р о ш ар ка х) , н ап ів б аз ал ьн и й , п е р ви н н и й К с – I гі д р о сл ю д и ст о ( 1 5 % )� м о н тм о р и ло н іт о ви й (2 0 % ), в п о р ах н о во ут во р е н н я ка о лі н іт у – д о 1 % , л ін зи к ва р ц у – д о 4 % , г ід р о о ки сл и з ал із а – д о 1 0 % ; м ік р о те кс ту р а ц е м е н � та п ар ке тн а – 4 0 % , к о м ір ко ва , п ля м и ст а, з ум о вл е н а д іл ян ка � м и о гл е єн н я С в. К о б зі вс ьк а� 5 0 , гл . 3 3 7 3 � 3 3 7 7 м К а р б о н а ти з о в а � н и й г р а в е л іт ; ущ іл ьн е н н я н е с п о � ст е р іг ає ть ся Д о 7 0 % ; р е ге н е р ац ій н а о б ля м ів ка м е н ш а за 0 ,1 м м , ас и м е тр и чн а п ід р о зч и н е н а н а кв ар � ц і т а р ід ко н а п ла гі о кл аз ах ; п ла гі о кл аз и сл аб о з м ін е н і Д о 3 0 % ; ти п ц е м е н ту п о р о ви й , п лі вк о ви й , б е зц е м е н тн и й , р е ге н е р а� ц ій н и й ; ц е м е н т п е р ви н н и й К с – I гі д р о сл ю д и ст и й в р е лі кт ах ( д о 5 % ); ка та ге н е ти чн и й К с – II I а р гі лі ти за ц ії кв ар ц о ви й ( д о 1 5 % ) вт о � р и н н и й – к ар б о н ат н и й , ан гі д р и то ви й п о р о ви й н ап ів б аз ал ь� н и й ( д о 1 0 % ); у п о р о во м у м іж зе р н о во м у п р о ст о р і – н о во у� тв о р е н н я ка о лі н іт у, д и кі ту С в. Л ан ів сь ка � 3 0 5 , гл . 3 8 3 5 � 3 8 4 1 м Гл и н и с та п о р о д а , а р гі л іт Ти п п е р е хі д н и й і ф аз о ви й ( ц е м е н та ц ій н и й ). З аг ал ьн а п о р и ст іс ть – 4 �1 2 % . Гі д р о сл ю д а, з м іш ан о ш ар ув ат і у тв о р е н н я, х ло р и т; м ік р о те кс ту р а п ер ев аж но п ар ке тн а з ел ем ен та м и к о м ір ко во ї С в. К о б зі вс ьк а� 5 0 , гл . 3 3 7 3 � 3 3 7 7 м ; [1 3 ] Пізня ІІІ П іс ко в и к д р іб н о �, с е р е д н ьо з е р н и � с ти й ; п о р о д а зе р � н и ст а щ іл ьн а; к о н � та кт и м іж з е р н ам и кв ар ц у ін ко р п о р а� ц ій н і н е р ів н о м ір н і – д о 5 % . С п о ст е р іг а� ю ть ся м ік р о ст и ло � лі то ві ш ви , р о зч и � н е н н я п ід т и ск о м ; ко н ф о р м із м у ла м кі в н а о кр е м и х д іл ян � ка х – д о 8 0 % , щ о ст во р ю є м ік р о те к� ст ур н і е ле м е н ти ш ар о во го о р о го ві н � н я та о кв ар ц ю ва н н я Д о 8 0 % ; п ла гі о кл аз и с и ль н о з м ін е н і, ка о лі н іт и зо � ва н і, гі д р о сл ю д и зо ва н і, д о у тв о р е н н я ящ и ко ви х (ф ут ля р н и х) м ік р о ст р ук ту р ; ул ам ки е ф уз и вн и х п о р ід с е р и ц и ти зо ва � н і, хл о р и ти зо ва н і з е р н а кв ар ц у си ль н о ко р о д о ва н і; ко р о зі ї з аз н ал и і р е ге н е р а� ц ій н і о б ля м ів ки , як и х зб е р е гл о ся д о 1 0 % Д о 2 0 % ; ц е м е н т п е р ви н н и й к ао лі н іт �г ід р о сл ю д и ст и й в р е лі кт ах ( д о 5 % ), к ва р ц о ви й ( сп о ст е р іг аю ть ся е ле м е н ти з ли вн о го – д о 7 % ), п е р е кр и ст ал із о ва н и й г ід р о сл ю д и ст и й ( се р и ц и то ви й ) (К с – II I) – д о 8 % , в п о р ах м іж зе р н о во го п р о ст о р у – н о во у� тв о р е н н я ка о лі н іт у, д и кі ту С в. М ар ’я н ів � сь ка �5 0 , гл . 3 9 0 6 �3 9 1 6 м П р о д о вж е н н я та б л и ц і Збірник наукових праць інституту геологічних наук нан україни. вип. 2. 2009 173 ОСОБЛИвОСТІ кАТАГЕНЕЗу пОРІД ТЕРИГЕННОї чЕРвОНОкОЛІРНОї (кАРТАМИСЬкОї) фОРМАцІї... 1 2 3 4 5 6 Пізня 1 2 0 �2 0 0 1 5 0 �2 0 0 Д р іб н о з е р н и с ти й а л е в р о �п іс ко в и к; п о р о д а си ль н о ущ іл ьн е н а; л е й ст и ул ам ко во ї г ід р о с� лю д и п ід кр е сл ю ю ть п е р ви н н е н аш ар у� ва н н я. К о н та кт и м іж зе р н о ві , ін ко р � п о р ац ій н і – д о 1 5 % ; ко н ф о р м із м у ла м кі в н а о кр е м и х д іл ян � ка х – д о 7 0 % Д о 5 0 % ; кв ар ц к о р о д о ва н и й ( р о зч и н е н и й п о кр ая х) , ча ст и н а зе р е н з аз н ал а р е ге н е � р ац ії (о б ля м ів ка – д о 0 ,0 5 м м , ас и м е � тр и чн а) ; р е лі кт и п ла гі о кл аз у; п ла гі о кл аз с и ль н о з м ін е н и й д о ф ут ля р � н и х (я щ и ко ви х) м ік р о ст р ук ту р 5 0 % ; ц е м е н т п о р о ви й , п лі вк о ви й , п о р о во �п е те ль ча ст и й . Р е лі кт и п е р ви н н о го ц е м е н ту – д о 2 % ; ц е м е н т ка та ге н е ти чн и й ( д р іб н о лу ск ув ат и й ) (К с – II ) та К с – III ( кр уп н о лу ск ув ат и й ); з а ск ла д о м к ао лі н іт (1 0 % )� гі д р о сл ю � д а( 1 5 % )� кв ар ц (1 5 % )� хл о р и то ви й ( 2 0 % ). Гі д р о сл ю д а ц е м е н ту у тв о р ю є е ле м е н ти п е р е хр е сн о ї т а ко м ір ко во ї м ік р о те кс ту р и . Н о во ут во р е н н я кв ар ц у, х ал ц е д о н у (г н із д а) – д о 8 % С в. К о б зі вс ьк а� 5 0 , гл . 3 4 9 0 � 3 5 0 8 м , А л е в р и ти с ти й а р гі л іт ; п о р о д а си ль н о у щ іл ьн е н а; ко н та кт и м іж зе р н о � ві , ін ко р п о р ац ій н і – д о 1 5 % ; ко н ф о р � м із м у ла м кі в – 7 5 % та в и щ е д о б ла ст ез у Д о 7 5 % ; у ті н ях т и ск у сп о ст е р іг ає ть ся г ід р о сл ю � д и за ц ія к ва р ц у; к о н ту р и з е р е н к ва р ц у ко р о д о ва н і ( п ід р о зч и н е н і) Д о 2 5 % ; ц е м е н т се р и ц и т� хл о р и т� гі д р о сл ю д и ст и й в ід п о ві д ає ц е м е н ту К с – II ( 1 0 % ) та К с – II I ( 1 5 % ) ст уп е н ів к ат аг е н е ти чн и х п е р е � тв о р е н ь. С лю д и ц е м е н ту о р іє н ту ю ть ся , ут во р ю ю ть п ар ке тн і (1 0 % ) та к о м ір ча ст і ( 1 5 % ) м ік р о те кс ту р и С в. К о б зі вс ьк а� 1 0 , гл . 3 5 1 7 м Гл и н и с ті п о р о д и , а р гі л іт и Ти п ф аз о ви й ( кр и ст ал із ац ій н и й т а ц е м е н та ц ій н и й ). З аг ал ьн а п о р и ст іс ть – 2 �4 % . Гі д р о сл ю д а, х ло р и т; м ік р о те кс ту р а п е р е ва ж н о к о м ір ко ва з е ле м е н та м и п ар ке тн о ї [1 3 ] З ак ін че н н я та б л и ц і *З н ач е н н я ти ск у та т е м п е р ат ур и н а н и ж н ій г р ан и ц і н ав е д е н о з а д ан и м и р о б о ти [ 1 3 ]. ColleCtion of sCientifiC works of the iGs nAs of UkrAine. Vol. 2. 2009174 С.Б. ШЕхуНОвА, О.А. ШЕвчЕНкО А.П. Феофілової), Г.В. Карпова, Л.П. Нестерен- ко, О.Ю. Лукін, В.О. Шумлянський, К.І. Дерев- ська, Т.В. Дудар та ін. [4, 5, 6, 9, 12, 14–18]. Іс- торія досліджень формації віддзеркалює зміни напрямів розвитку літології у другій половині ХХ ст.: від переважно розробки питань сучас- ного та давнього осадконакопичення (седимен- тологічний напрям), з’ясування умов перетво- рення осадків у породу [12, 15] до дослідження закономірностей змін осадових порід у стратис- фері [4, 6, 18] та стадіального аналізу літогенезу (літогенетичний напрям) [5, 9, 17]. В результаті встановлено загальні закономірності проявів регіонального катагенезу та глинисті мінерали- індикатори стадій катагенетичних перетворень порід формації. Проте на загальні регіональні особливості катагенезу значною мірою впли- вають локальні фактори та особливості скла- ду порід. Мета нашої роботи — встановлення стадійності літогенезу порід нижньопермської теригенної червоноколірної (картамиської) формації в південно-східній частині ДДЗ та з’ясування закономірностей поширення порід, що зазнали відповідних стадійних перетворень у розрізі та по площі. Для цього було досліджено основні типи порід, визначено комплекс крите- ріїв для виділення стадій катагенетичних пере- творень порід, встановлено стадії перетворен- ня цементу та уламкової частини. МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ В основу статті покладено результати вивчення зразків керна площ південно-східної частини ДДЗ — Кобзівської, Ланівської, Мар’янівської, Чутівської, Північно-Волвенківської. Комплекс досліджень включав макроскопічний опис керна, мінералого-петрографічні, електронно- мікроскопічні методи. Елементний склад міне- ральних утворень визначався із застосуванням енергодисперсійного (макрокомпоненти) та хвиледисперсійного (мікрокомпоненти) мікро- аналізаторів (EDS INCAx-act, WDS, INCAEnergy+ Oxford), якими обладнаний скануючий електро- нний мікроскоп Jeol-6490 LV, а також традицій- ним рентгеноспектральним методом. Для визначення глинистих мінералів за- стосовано рентген-дифрактометричний метод (дифрактометр АДП-2, Со-антикатод, Fe-фільтр та Fe-антикатод, Mn-фільтр). Аналізи виконано в Інституті геології та геохімії горючих копалин НАН України (м. Львів) дослідником Я.В. Ярем- чук на орієнтованих препаратах, отриманих методом відмучування. Для визначення вмісту каолініту проби впродовж 3 год оброблялися розчином гарячої соляної кислоти; для іден- тифікації змішаношаруватих утворень зразки відпалювалися при температурі 550°С та на- сичувались етиленгліколем (рис. 1). Грануломе- тричні дослідження виконано із застосуванням лазерного седиментографа Mastersizer 2000. Основний методологічний підхід — стадіаль- ний аналіз літогенезу. Дослідження стадійності літогенезу алевритових, піщаних та гравійних порід включало вивчення уламкових мінералів і цементу, представленого глинистими, карбо- натними, залізистими мінералами, ангідритом, рідше галітом. Ступінь катагенетичних перетворень ви- значався за основними петрографічними (структурно-текстурними) особливостями будо- ви порід, зокрема ступенем зміненості та/або регенерованості уламків, типу і мінерального складу цементу, складу катагенетичних утво- рень та їх взаємовідношень з мінералами улам- ків та цементу. При інтерпретації отриманих результатів ми враховували залежність інтенсивності літоге- нетичних перетворень від типів порід та окремо визначали ступінь прояву катагенетичних пере- творень у пісковиках, алевролітах та аргілітах. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ Структурно-текстурні дослідження порід пока- зали, що найхарактернішою текстурою порід є горизонтальна (смугаста) шаруватість у дрібно- зернистих пісковиках і алевролітах, хвиляста (з елементами косохвилястої) і лінзоподібна у алевролітах та плямиста — в аргілітах (аргілі- топодібних глинах). Найпоширеніший тип по- рід — червоноколірні тонкозернисті алеврито- пісковики та аргіліти. Породи характеризуються різним ступенем сортованості. Форма улам- кових зерен напівобкатана, частина уламків кварцу кутаста (рис. 2, е, з, ї, к), проте через епі- генетичну змінність порід в деяких зразках ви- значити первинну окатаність зерен іноді важко. Майже 40% порід розрізу містять субгоризон- тальні мікропрошарки галіту, ангідриту, бариту, мають ділянки з карбонатним та сульфатним цементом (рис. 2, м, н; 3, д, є, ж). Результати до- сліджень узагальнено в таблиці. У складі алевритової фракції серед мінералів-індикаторів умов утворення (пере- творення) порід встановлено гідрослюду та хло- рит (рис. 1, а, в). Гідрослюда є і аллотигенною, і трансформованою, і аувтигенною, а хлорит Збірник наукових праць інституту геологічних наук нан україни. вип. 2. 2009 175 ОСОБЛИвОСТІ кАТАГЕНЕЗу пОРІД ТЕРИГЕННОї чЕРвОНОкОЛІРНОї (кАРТАМИСЬкОї) фОРМАцІї... переважно аутигенний (рис. 2). Основні скла- дові пелітової (за результатами рентгенострук- турного аналізу) є гідрослюда, хлорит (магнезі- альний та залізистий) з домішкою каолініту та у підпорядкованій кількості змішано шаруваті утворення (рис. 1, 2 ). У складі пелітової фракції серед глинистих мінералів майже не присутній монтморилоніт (встановлено тільки в одній про- бі у складі гідрослюдисто-монтморилонітового змішаношаруватого утворення) та розбухаючі змішаношаруваті утворення. В результаті досліджень з’ясовано послідов- ність стадіальних перетворень цементу порід формації. Цемент первинний тонкодисперсний гли- нистий монтморилоніт-гідрослюдистий (Кс-І) перекристалізовується у дрібнолускуватий, потім крупнолускуватий, листуватий каолініт- хлоритовий або хлорит-каолінітовий агрегат, що фіксує другу (Кс-ІІ) стадію перетворення це- менту (рис. 2, д). На інших ділянках спостеріга- ється третя катагенетична стадія (Кс-ІІІ) пере- творення цементу: хлоритизація гідратованої слюди та утворення кварц-хлорит-каолінітового цементу (рис. 2, е, з, і, ї, й, к, л). Тобто в цементі з’являються новоутворення гідрослюди, хло- риту, серициту, кварцу, каолініту та зникають монтморилоніт, смектити. Встановлюється і четверта стадія (Кс-IV) перетворення цементу порід формації, яка пов’язана з перерозподі- лом кремнезему, процесами ороговикування, утворенням халцедону (у поровому просторі), а в подальшому ідіоморфного кварцу (рис. 2, з, ї, й, м, н). В інтервалах зі значним вмістом карбонатів (кальцит, доломіт) та сульфатів (ангідриту, іноді Рис.1. Дифрактометричні криві алевритової (а, в) та пелітової фракцій (б, г) порід теригенної червоноколір- ної (картамиської) формації ДДз Дифрактограми а — алевритова фракція алевроаргіліту (св. 50 Кобзівська, 3378–3380 м); б — пелітова фракція, верх- ня крива — вихідний орієнтований препарат, нижня — насичений етиленгликолем (те саме); в — алевритова фракція алевроаргіліту (св. 50 Кобзівська, 3468–3470 м); г — пелітова фракція, верхня крива — вихідний орієнтований пре- парат, нижня — насичений етиленгликолем (те саме). Цифрами на діаграмах позначено мінерали: 1 — гідрослюда; 2 — хлорит; 3 — каолініт; 4 — змішано шарувате утворення гідрослюда-монтморилоніт; 5 — змішано шарувате утворення хлорит-монтморилоніт; 6 — кварц; 7 — плагіоклаз; 8 — кальцит; 9 — доломіт; 10 — пірит; 11 — доломіт ColleCtion of sCientifiC works of the iGs nAs of UkrAine. Vol. 2. 2009176 С.Б. ШЕхуНОвА, О.А. ШЕвчЕНкО Рис. 2. а — змішаношарувате утворення гідрослюда-монтморилоніт (св. 50 Кобзівська, 3410–3420 м); б — змішаношарувате утворення монтморилоніт-гідрослюда (св. 50 Кобзівська, 3410–3420 м); в — уламкова деградована гідрослюда з цементу алевропісковику (св. 50 Кобзівська, 3468–3472 м); г — хлоритові агре- гати з набухаючими шарами (св. 50 Кобзівська, 3440 м); д — цемент первинний тонкодисперсний глинис- тий монтморилоніт-гідрослюдистий (Кс-І) та дрібнолускуватий каолініт-хлоритовий та хлорит-каолінітовий другої генерації (Кс-ІІ) у алевропісковику (св. 50 Кобзівська, 3368–3370 м); е — цемент другої та третьої генерації дрібнолускуватий каолініт-хлоритовий та хлорит-каолінітовий (Кс-ІІ) та крупнолуксуватий та лис- туватий кварц-хлорит-каолінітовий (Кс-ІІІ) у алевропісковику (св. 50 Кобзівська, 3410 м); є — паркетна мі- кротекстура алевроаргіліту; обумовлена орієнтованим розташуванням глинистих мінералів (св. Ланівська, 305, гл. 3834–3841 м); ж — коміркова (з елементами паркетної) мікротекстура алевроаргіліту (св. 52 Коб- зівська, 3500 м) Збірник наукових праць інституту геологічних наук нан україни. вип. 2. 2009 177 ОСОБЛИвОСТІ кАТАГЕНЕЗу пОРІД ТЕРИГЕННОї чЕРвОНОкОЛІРНОї (кАРТАМИСЬкОї) фОРМАцІї... Рис. 2 (продовження). з — гідрослюдизація цементу, польового шпату та кварцу («бородатий» кварц) (св. 50 Кобзівська, 3444 м); і — новоутворення каолініту та хлориту у поровому просторі пісковика (св. 50 Кобзівська, 3440 м); ї — черво- ноколірний дрібнозернистий алевропісковик з хлорит-гадрослюдистим, контактово-поровим цементом; віялоподібні агрегати гідрослюди (права частина кадру), регенерація кварцу (у верхньому правому куті) (св. 50 Кобзівська, 3440 м); й — каолініт-гідрослюдистий агрегат та новоутворення кварцу у поровому просторі пісковика; к — пісковик дрібно-, середньозернистий; уламкова частина представлена монтморилонітизованими, серититизованими та хлоритизовани- ми ефузивами, сланцями, плагіоклазами в порах міжзернового простору новоутворення каолініту (св. Марьянівська, 50, гл.3906–3016); л — новоутворення хлориту (на передньому плані) деградована гідрослюда (на другому плані); м — крустифікаційна облямівка навколо уламкового зерна кварцу (св. Ланівська, 305, гл. 3834–3841 м); н — новоутво- рення халцедону (св. Ланівська, 305, гл. 3834–3841 м); а – г, і, й, л — скануючий електронний мікроскоп, зображення у вторинних електронах; д – з, ї, к — поляризаційний мікроскоп, ніколі схрещені ColleCtion of sCientifiC works of the iGs nAs of UkrAine. Vol. 2. 2009178 С.Б. ШЕхуНОвА, О.А. ШЕвчЕНкО бариту) формуються цементи порово-мозаїчні, згусткові, базально-пойкілітові. Нижче описано найхарактерніші типи порід, які за результатами досліджень віднесено до певних стадій літогенезу. катагенез середній (ступінь ІІ-1) Алевроліт поліміктовий карбонатизований (св. Кобзівська 50, гл. 3370 м) Текстура шарувата, структура рівномірнозер- ниста, характеризується високим ступенем сортованості за розміром частинок. Уламки на- півобкатані, кутасті, кородовані. Уламків — до 60%. В уламках — кварц (35– 40%), релікти плагіоклазу (до 10%), тонкі лейсти гідрослюди (5–7%), халцедон (до 1%). Структура породи слабо ущільнена, зернис- та, конформізм — до 30%. Плагіоклази сильно змінені, кородовані. Уламкова слюда слабо гідратована, зберігає бліде забарвлення та слабо плеохроює. Цементу — від 40%. Тип напівбазальний, базально-поровий, порово-петельчастий. Цемент первинний гідрослюдисто(3%)- монтморилонітовий(5%), Кс-ІІ — хлорит(4%)- гідрослюдистий(7%); вторинний цемент ангі- дритовий (7%), карбонатний (12%), спаритовий порового або порово-базального типу, заміщує первинний цемент та кородує уламки кварцу. Первинний гідрослюдисто-монтморилоніто- вий цемент слабо змінений; встановлюється перехід до цементу другої стадії: починається перекристалізація тонкодисперсної речови- ни у дрібнолускувату та утворюються каолініт- гідрослюдисті, монтморилоніт-хлоритові, іліт- монтморилонітові скупчення в порах. Накладені процеси — галокатагенез (про- ростання ангідриту та новоутвореного кварцу), піритизація. катагенез середній (ступінь ІІ-2) Дрібнозернистий алевропісковик (св. Коб- зівська 50, гл. 3368–3380 м; св. Кобзівська 10, гл. 3208–3216 м). Текстура смугаста, структура рівномірнозер- ниста. Уламки напівобкатані, кутасті, кородова- ні. Уламків — 65%. Уламків кварциту та хлорит- кварцитових сланців — 1–3%, хлоритизованих уламків монтморилонітизованих ефузивних порід — 2–3%, обкатаних уламків вапняку — 3–5%, плагіоклазів — до 15% (альбітизація — до 1%, хлоритизація, гідрослюдизація, каоліні- тизація — до 10%, слабо змінених зерен — до 5%), кварцу — до 55%, гідрослюди — до 3%. Цемент — 35%. Цемент складений гідро- окислами заліза, порово-плівковий — до 10%, первинний цемент монтморилоніт-ілітовий — 5–7%, перекристалізований у крупнолускува- тий серицит-каолініт-хлоритовий Кс-ІІ — 5–7% та новоутворений Кс-ІІІ — хлорит-серицит- кварцовий — 12–15%. Уламки та цемент зазнають значних змін. Для кварцу характерні регенерація, конфор- мізм, утворення шипоподібних наростів, аути- генні новоутворення; плагіоклази зазнали змін до утворення ящикових (футлярних) мікрострук- тур (зберігається тільки зовнішня частина зер- на, а внутрішня повністю заміщена новоутворе- ними каолінітом, серицитом, хлоритом). Уламкова слюда гідратована до втрати за- барвлення, утворює віялоподібні розщіплені агрегати (рис. 2, ї, й). Порода ущільнена. Міжзернові контакти ін- корпораційні — до 15%; конформізм уламків на окремих ділянках — до 40%. Лейсти уламкової гідрослюди підкреслюють зміщення та ущільнення міжзернового просто- ру. Накладені процеси — хлоритизація, карбо- натизація. Пористість за геофізичними даними — до 15%. Гравеліт карбонатизований (св. Ланівська 305, гл. 3835–3841 м) Текстура породи брекчійова, шарувата. Струк- тура різконерівномірнозерниста. Уламкова частина становить 70% породи; представлена кутастими уламками (5–7 мм у діаметрі) аргіліту (22%), кварцу (20%), плагіо- клазів (10%, з яких половина слабо змінена), гідрослюдою (5%), ефузивами, кварцитами, кристалічними сланцями (разом 5%), піритом (3%), новоутвореннями каолініту та дикіту (до 3%), акцесоріями (сфен, анатаз, рутил, монацит, циркон) (2%), у гніздах — цеолітами. Цемент сягає до 30% породи; первинний гід- рослюдистий (до 5%); карбонатний, ангідрито- вий поровий та напівбазальний (до 10%); квар- цовий Кс-ІІІ (до 15%). Катагенетичних перетворень зазнала як уламкова частина порід, так і цемент. Хлоритизація по цементу та уламкових слю- дах — 1–3%. Кварц представлений окремими уламкови- ми зернами з регенераційними облямівками (до 10%) тонкими підрозчиненими, потужністю до 0,1 мм; у цементі — дрібнозернистими ідіо- морфними кристалами розміром до 0,1 мм та Збірник наукових праць інституту геологічних наук нан україни. вип. 2. 2009 179 ОСОБЛИвОСТІ кАТАГЕНЕЗу пОРІД ТЕРИГЕННОї чЕРвОНОкОЛІРНОї (кАРТАМИСЬкОї) фОРМАцІї... химерними низькотемпературними (до 100°С) халцедоновими утвореннями, які розроста- ються з глинисто-гідрослюдистих агрегатів (рис. 2, н). 50% плагіоклазів сильно каолінітизовані та серицитизовані до утворення ящикових (фут- лярних) мікроструктур, 50% — слабо змінені. Тип цементу поровий, плівковий, безцемент- ний, регенераційний (облямівка регенераційна тонша за 0,1 мм, асиметрична на кварці та рід- ко — на плагіоклазах). Накладені процеси — хлоритизація, карбо- натизація, галокатагенез, піритизація. катагенез пізній глибинний (ІІІ ступінь) Пісковик дрібно-, середньозернистий (св. Мар’янівська 50, гл. 3906–3916 м). Уламкова частина становить до 80% породи. Вона представлена кварцом (60–65%), лейста- ми гідратованої слюди (3–5 %), реліктами пла- гіоклазу (до 4–5%), уламками порід (монтмори- лонітизовані, серицитизовані та хлоритизовані уламки ефузивів та кварцитів) — до 3–5%, зер- нами рутилу, сфену. Цемент сягає до 20% породи: первинний каолініт-гідрослюдистий — 5%, кварцовий (спо- стерігаються елементи зливного) — до 7%, пе- рекристалізований гідрослюдистий (серицит) — до 8%, в порах міжзернового простору — но- воутворення каолініту. Зерна кварцу сильно кородовані; корозії зазнали і регенераційні облямівки, яких збе- реглося до 10%. Контакти між зернами квар- цу інкорпораційні — до 5%, спостерігаються мікростилолітові шви, розчинення під тиском; конформізм уламків на окремих ділянках — до 80%, що створює мікротекстурні елементи по- шарового ороговикування та окварцювання. Плагіоклази сильно змінені, каолінітизова- ні, гідрослюдизовані до утворення ящикових мікротекстур. Накладені процеси — карбонатизація, гало- катагенез. Дрібнозернистий алевропісковик (св. Коб- зівська 50, гл. 3490–3508 м). Уламкова частина становить до 50% породи. Вона представлена кварцом (25–30%), лейста- ми первинної гідратованої слюди (8–10%), ре- ліктами плагіоклазу (до 5–8%), уламками порід (плагіоклаз-кварцових та кварцитів) — до 5%, хлоритизованим глауконітом (?) з включеннями зерен рутилу, сфену — до 2%. Кварц кородований (розчинений по краях), частина зерен зазнала регенерації (облямівка — до 0,05 мм, асиметрична). Плагіоклаз сильно змінений до футлярних, ящикових мікрострук- тур. Лейсти уламкової гідрослюди підкреслю- ють первинне нашарування. Цемент — 50%. З нього 30% сильно закриті гідроокислами заліза. Решта — 20% представ- лена гідрослюдами, каолінітом, кварцом (до 15 %), хлоритом. Відмічаються катагенетичні зміни цементу, охарактеризовані вище як перетво- рення Кс-ІІ та Кс-ІІІ. Релікти первинного цементу (Кс-І) становлять до 2%; крупнолускуватий сери- цит, каолініт, хлорит (Кс-ІІІ) — до 10%, окварцю- вання, новоутворення кварцу, халцедону (гніз- да) — до 8%. Слюда цементу утворює елементи перехресної та коміркової мікротекстури. Контакти міжзернові інкорпораційні — до 15%; конформізм уламків на окремих ділянках — до 70%. Цемент поровий, плівковий, порово- петельчастий. Накладені процеси — карбонатизація, гало- катагенез. Пористість породи за геофізичними даними — до 5%. Алевритистий аргіліт (св. Кобзівська 10, гл. 3517 м) Верствувата текстура породи зумовлена пере- шаруванням алевритистого аргіліту та аргіліту. Уламкова частина становить до 75%. Уламки представлені кварцом (до 60 %), польовими шпатами, головним чином плагіоклазами (5-10 %), зміненою гідрослюдою (5–8 %), зустрічають- ся окремі гнізда каолініту (1%). Цемент серицит(2%)-хлорит(2%)-гідрослю- дистий(8%) складає від 25% породи. Відповідає цементу Кс-ІІ та Кс-ІІІ ступенів катагенетичних перетворень. Слюди цементу орієнтуються та утворюють характерні паркетні, комірчасті мі- кротекстури (рис. 2, є, ж). Контакти міжзернові інкорпораційні — до 15%; конформізм уламків — 75% та вище до бластезу. У тінях тиску спостерігається гідро- слюдизація кварцу; контури зерен кварцу ко- родовані (підрозчинені) (рис. 2, к). Основні процеси — ущільнення, гідрослюди- зація, хлоритизація гідрослюди, окварцювання, бластез. Найхарактерніші структурно-текстурні ката- генетичні ознаки порід формації узагальнено у таблиці. Кварц становить від 50 до 90% уламків алевритів та пісковиків формації. Він утворює як окремі зерна слабо обкатані, не обката- ColleCtion of sCientifiC works of the iGs nAs of UkrAine. Vol. 2. 2009180 С.Б. ШЕхуНОвА, О.А. ШЕвчЕНкО ні, пропелероподібні (з ефузивних порід), так і входить до складу уламків кварцитів, хлорит- кварцових сланців, кислих магматичних порід. У верхній та нижній частинах розрізу форма- ції кварц кородований і має корозійні контакти з карбонатами, гідроокислами заліза, гідрослю- дою. Корозійні контакти з гідрослюдою харак- терні для всього інтервалу глибин поширення формації та всіх гранулометричних типів порід. Значна частина зерен кварцу проростає по боках паралельними лусками серициту, іліту, рідше хлориту (рис. 2, е, з, ї, к, л). Велике поширення має кварц з регенера- ційною мікроструктурою (рис. 2, ї). Такий кварц в окремих типах порід формації становить до 40%. Потужність регенераційних облямівок — до 0,2 мм; регенерація асиметрична, на окре- мих інтервалах підкреслюється скупченнями гідроокислів заліза. На глибинах понад 3800 м встановлюється зона перерозподілу кремнезе- му, що проявляється в інтенсивному кородуван- ні зерен та регенераційних облямівок на фоні бластему. Уламковий кварц з типоморфними ознаками метаморфічного (з смужками Бьома, деформаційними пластинками та ін.) стійкіший до корозії. Спостерігається декілька стадій зміни зерен кварцу, що свідчить про багатоетапність змін геохімічних та стресових умов при катагенезі. Аутигенний кварц в різній кількості присут- ній у всіх досліджуваних інтервалах. На ряді структур у нижній частині зони се- реднього катагенезу, що відповідає стадії Кс-ІІ, встановлюється зона розвитку низькотемпе- ратурного (до 100°С) халцедону, який розрос- тається з глинисто-гідрослюдистих агрегатів. На зовнішніх частинах халцедонових утворень встановлюється облямівка новоутвореного кварцу, що може свідчити про поступове збіль- шення температури мінералоутворення. Парагенезис структур гравітаційної корозії уламкових зерен і регенерація кварцу, значний розвиток конформно-регенераційних структур, що поширюються як на уламковий, так і на аути- генний кварц — індикатори пізньокатагенетич- них перетворень породи. Встановлено нерівномірність проявів ката- генетичних змін порід формації, залежно від стадії та етапу катагенезу, особливостей пер- винного мінерального та/або гранулометрич- ного складу порід. Основними факторами, що впливають на стадіальні перетворення порід, є фізичні параметри, такі як літостатичний тиск перекриваючих порід та температура. На стадії раннього та середнього катагене- зу переважають мінеральні перетворення це- менту порід (рання та середня стадії), на стадії пізнього катагенезу — текстурно-структурні зміни. галокатагенез У породах картамиської формації в алеврито- вих, алевропісковикових різновидах встанов- лено катагенетичний доломіт, ангідрит, целес- тин, барит, галіт і навіть сильвін (рис. 3). Кальцит і доломіт виповнюють пори, кавер- ни, тріщини. Доломіт представлений субромбо- едричними і ромбоедричними кристалами та їх агрегатами. Кальцит часто перекристалізова- ний, складає цемент на ділянках карбонатного оглеєння порід, має добре проявлену спайність. На окремих інтервалах карбонати (кальцит, анкерит) не тільки пасивно виповнюють між- зерновий простір, а й кородують та заміщують польові шпати, кварц, просякають глинистий цемент. Целестин та барит утворюють окремі крис- тали або агрегати у кавернах та тріщинах роз- міром 0,5–1,5 мм. Одиничні зерна-кристали целестину встановлені тільки в самій верхній частині формації. Ангідрит сірий з голубуватим або рожевим відтінком, утворює ізометричні, видовжено- таблитчасті, короткостовпчасті, шестуваті, іноді з двійниками кристали, їх зростки та радіально- променисті агрегати (рідко) (рис. 3, в). Ангідрит просякає крупнозернисті прошарки та утворює ділянки з цементом порового типу, який не ко- родує і не взаємодіє з прилеглими зернами, а просто виповнює пори міжзернового простору. Ділянки порід з розвитком катагенетичного ан- гідриту переважно складені добре обкатаними уламками. Ангідрит та карбонати іноді зонально розта- шовуються у пустотному просторі. Як правило, ангідрит виповнює зовнішню частину пор, а до- бре розкристалізовані ромбоедри доломіту тя- жіють до центральних частин. До ділянок поширення ангідриту приурочені скупчення дисульфіду заліза — переважно пі- риту (рис. 3, і – л), який представлений мікро- нними октаедричними, кубічними, пентагон- додекаедричними кристалами та фрамбоїдами розміром до 0,01 мм, які утворюють псевдо- морфози по органічних рештках. Галіт безколірний, прозорий, матовий, утво- рює субгоризонтальні невитримані мікропро- Збірник наукових праць інституту геологічних наук нан україни. вип. 2. 2009 181 ОСОБЛИвОСТІ кАТАГЕНЕЗу пОРІД ТЕРИГЕННОї чЕРвОНОкОЛІРНОї (кАРТАМИСЬкОї) фОРМАцІї... Рис. 3. Галокатагенетичні утворення в породах теригенної червоноколірної формації: а — аутигенний доло- міт (св. 50 Кобзівська, 3368–3370 м); б — аутигенний барит (св. 50 Кобзівська, 3437–3440 м); в — аути- генний ангідрит в поровому просторі алевро-пісковику (св. 50 Кобзівська, 3370 м); г — (св. 50 Кобзівська, 3370 м); д — будова галітового прошарку (св. 50 Кобзівська, 3440 м); е — кристали галіту позначено стріл- ками (св. 50 Мар’янівська, 3916 м); є — алевро-аргіліти з сильвіном (позначено білими стрілками), галітом, аутигенним каолінітом у формі стовпчика монет (позначено чорною стрілкою ) у поровому просторі (св. 50 Кобзівська, 3437–3440 м); ж — галіт позначено стрілкою, що виповнює поровий простір в теригенній по- роді (св. 50 Кобзівська, 3368–3370 м) ColleCtion of sCientifiC works of the iGs nAs of UkrAine. Vol. 2. 2009182 С.Б. ШЕхуНОвА, О.А. ШЕвчЕНкО Рис. 3 (продовження). з – к – аутигенний діагенетичний дисульфід заліза по органічним решткам (переваж- но пірит) утворює кристалики кубічні, інколи октаедричні та пентагонально-додекаедричні, фрамбоїди (до 0,01 мм в діаметрі) та їх скупчення, стрілками позначено А — ангідрит, г — галіт, П — пірит; і — фрагмент з; к — збільшений фрагмент ї (св. 305 Ланівська, 3835 м). Скануючий електронний мікроскоп, зображення у вторинних електронах (SEI) та відбитих електронах (BEC). шарки та/або мікролінзочки, складені агре- гатами з добре розвиненими кубічними та октаедричними гранями, їх комбінаціями або виповнює пори, утворюючи безформні маси розміром до 3 мм. Сильвін встановлено лише на Кобзівській площі в алевро-аргіліті з інтервалу 3437– 3440 м (св. Кобзівська, 50) у алевритистих про- шарках, де він утворює безформні скупчення у міжзерновому просторі. При дослідженні на електронному мікроскопі добре видно, що га- літ і сильвін виповнювали міжзерновий простір останніми. В цих же порах спостерігаються но- воутворення каолініту, кварцу, хлориту (рис. 3, е, ж). А.О. Махнач у катагенезі порід, що випо- внюють седиментаційні басейни, які містять соленосні формації, виокремив особливий тип катагенезу — галокатагенез [10, 11]. Розвиток процесів галокатагенезу ми услід за А.О. Мах- начем пов’язуємо з проникненням у теригенну товщу розсолів соленосних формацій. Як відо- мо, на досліджуваній території розвинені дві со- леносні формації (верхньодевонська франська та нижьопермська асельсько-сакмарська). Їх існування у розрізі осадової товщі призводить до формування принаймні двох типів підземних вод: седиментогенних розсолів та розсолів вод вилуговування [10, 11]. Як показав А.О. Махнач, для Прип’ятського прогину підсольові та міжсольові відклади міс- тять седиментогенні розсоли, які утворюються з розсолів солеродних водойм під час седимен- тогенезу (наддонна ропа зони седиментації). Загальна мінералізація розсолів під регіональ- но витриманими соленосними формаціями сягає 280–600 г/л; склад відрізняється біль- шим вмістом кальцію, низькою сульфатністю, підвищеним вмістом брому, стронцію та інших мікрокомпонентів. В надсольовій та суміжній з сольовими відкладами зонах залягають роз- соли та води вилуговування, які є результатом розчинення порід соленосних формацій пріс- ними атмогенними або таласогенними водами Збірник наукових праць інституту геологічних наук нан україни. вип. 2. 2009 183 ОСОБЛИвОСТІ кАТАГЕНЕЗу пОРІД ТЕРИГЕННОї чЕРвОНОкОЛІРНОї (кАРТАМИСЬкОї) фОРМАцІї... нормальної солоності або підземними водами. Мінералізація цих розсолів сягає 320 г/л, у їх складі переважає NaCl, концентрація сульфат- іона досить висока, мікрокомпонентів (Br, Sr та ін.) — низька [10, 11]. Поширення описа- них вище аутигенних мінералів у відкладах формації, яке має афаціальний характер, ми пов’язуємо з проникненням у ці відклади мі- нералізованих розчинів вилуговування під час фаз тектонічної активізації, зокрема галотек- токінезу. Проникнення цих розчинів впливає і на перерозподіл кремнезему, який у лужному середовищі розчиняється, а під дією хлоридних слабо кислих розчинів осаджується. Про афаціальність поширення, наприклад, галіту свідчить його присутність і в сірих, і в чер- воних різновидах порід, а також приуроченість його до контактів глинистих прошарків з більш крупнозернистими різновидами. Наприклад, у св. Мар’янівська «краплі» галіту встановлено на поверхні, вкритій лусками слюди. В інтервалах розвитку аутигенних галокатагенетичних міне- ралів у св. Кобзівська-52 визначено, що вміст стронцію зменшується на порядок. ОБГОВОРЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ Дослідження показали, що ступінь катагенетич- них перетворень у породах формації зменшу- ється у ряді гравеліти/конгломерати → піско- вики → пісковики з карбонатним цементом → алевроліти → аргіліти. Ступінь катагенетичних перетворень у пісковиках та алевролітах зале- жить від співвідношення кількості цементу та уламків: найбільших змін зазнають породи з найменшим вмістом цементу. Найбільше міне- ральних новоутворень катагенетичного похо- дження встановлено у породах, уламкова час- тина яких містить ефузиви. Вивчені латеральна та вертикальна катаге- нетичні зональності свідчать, що на регіональні катагенетичні перетворення, пов’язані з регіо- нальними факторами катагенезу — занурен- ням порід в область відносно високих темпера- тур та тиску, в період інверсії (інверсія на різних структурах проявилася на різних рівнях) текто- нічного режиму накладались локальні фактори, пов’язані з надходженням нагрітих флюїдів по проникних зонах (окремі літологічні типи порід) і розривних порушеннях. На зональність проявів катагенезу, зокрема нижньопермських відкладів у південно-східній частині ДДЗ, вказують і дані інших авторів. Зо- крема, Т.В. Дудар пов’язує ступінь катагенезу порід серебрянської, дронівської та карта- миської світ з впливом глибинного Горлівсько- Олексіївського розлому від Степківської до Но- вотроїцької структури, тобто на південний схід у напрямку Донецької інверсійно-складчастої області, що зумовлюється зростанням геотер- мічного градієнта (до 50 град/км), дія якого по- слаблялась інверсійним здійманням і призвела до зменшення проявів цього впливу. Вивчені нами породи за асоціаціями ау- тигенних мінералів значно відрізняються від описаних Г.В. Карповою [6]. В цій роботі при характеристиці асоціації глинистих мінералів нижньопермської червоноколірної формації, зокрема, зазначено, що «... даже в крупно- зернистих обломочных породах с глинисто- карбонатным цементом глинистая примесь хлорит-гидрослюдистого состава не несет явных признаков аутигенности» [6, с. 86]. За результатами наших досліджень (таблицю, рис. 1, 2, г, е, з – л) в цементі гравелітів, піскови- ків, алевролітів встановлено у значній кількості аутигенні утворення хлориту, каолініту, окремих політипів гідрослюди. Ці розбіжності, можливо, пояснюються різним режимом катагенетичних перетворень порід формації на різних структу- рах. ВИСНОВКИ Встановлено нерівномірність проявів катаге- нетичних змін порід формації залежно від стадії та етапу катагенезу, особливостей первинного мінерального та/або гранулометричного скла- ду порід. Основними факторами, що впливають на стадіальні перетворення порід, є фізичні па- раметри, такі як літостатичний тиск перекрива- ючих порід та температура. На стадії раннього та середнього катагене- зу переважають мінеральні перетворення це- менту порід (рання та середня стадії), на стадії пізнього катагенезу — текстурно-структурні зміни. Встановлено латеральну та вертикальну зо- нальність катагенетичних перетворень в тери- генних породах червоноколірної картамиської формації. Зокрема, найбільший ступінь катаге- нетичних змін виявлено у приапікальних части- нах антиклінальних структур, а найменший — на ділянках депресій. Азональним та афаціальним катагенетич- ним процесом є галокатагенез, розвиток яко- го контролюється поширенням по проникних зонах мінералізованих розчинів, пов’язаних з ColleCtion of sCientifiC works of the iGs nAs of UkrAine. Vol. 2. 2009184 С.Б. ШЕхуНОвА, О.А. ШЕвчЕНкО потужними девонською та нижньопермською соленосними формаціями. Подальші дослідження передбачають роз- робку кількісних характеристик катагенетичних змін для різних типів порід, що зазнають різних ступенів перетворень, з метою кореляції ступе- нів та встановлення зональності, а також ви- значення ролі і місця галокатагенезу в літоге- незі порід формації. Автори щиро вдячні д-ру геол. наук К.І. Де- ревській (ІГН НАН України, м. Київ) за плідне обговорення результатів стадіальних дослі- джень катагенетичних змін теригенних порід та їх інтерпретації; Я.В. Яремчук (Інститут гео- логії і геохімії горючих копалин НАН України, м. Львів) — за рентген-дифрактометричні дослі- дження алевритової і пелітової фракцій порід; канд. техн. наук В.В. Пермякову (лабораторія фізичних методів досліджень ІГН НАН України, м. Київ) — за технічну підтримку виконання електронномікроскопічних досліджень. Айзенверг Д.е, берченко о.и., бражникова Н.е. и др. 1. Геология и нефтегазоносность Днепровско-Донецкой впадины. Стратиграфия. — Киев: Наук. думка, 1988. — 148 с. Аммосов и.и., Шаркова л.С.2. Палеотемпературы, литификация и нефтегазоносность юрских отложе- ний западной части Казахстана и Средней Азии. Палеотемпературы зон нефтеобразования. — М.: На- ука, 1975. — 172 с. берченко о.и., боярина Н.и., Вакарчук г.и. и др.3. Гео- логическая история территории Украины. Палеозой. — Киев: Наук. думка, 1993. — 199 с. граувакки4. /. Отв. ред. В.Д. Шутов. — М.: Наука, 1972. — 172 с. — (Тр. ГИН АН СССР; Вып. 238) Дудар т.В.5. Катагенез и наложенные изменения по- род, вмещающих свинцово-цинковое оруденение в юго-восточной части Днепровско-Донецкой впадины: Автореф. дис. … канд. геол.-минерал. наук. — Киев, 1992. — 21 с. Карпова г.В.6. Глинистые минералы и их эволюция в терригенных отложениях. — М.: Недра, 1972. — 174 с. Копелиович А.В.7. Эпигенез древних толщ юго-запада Русской платформы — М., 1965. — 311 с. — (Тр. ГИН АН СССР; Вып. 121) логвиненко Н.В., орлова л.В.8. Образование и измене- ние осадочных пород на континенте и в океане. — Л.: Недра, 1987. — 236 с. лукин А.е.9. Литолого-динамические факторы нефте- газонакопления в авлакогенных бассейнах. — Киев: Наук. думка, 1997. — 223 с. Махнач А.А.10. Постседиментационные изменения межсолевых девонских отложений Припятского про- гиба. — Минск: Наука и техника, 1980. — 200 с. Махнач А.А.11. Стадиальный анализ литогенеза. — Минск: Изд-во БГУ, 2000. — 255 с. Нестеренко л.П.12. Нижнепермские отложения Кальмиус-Торецкой котловины Донецкого бассейна: (Опыт изучения по лутугинской методике). — Киев; Донецк: Высш. шк., 1978. — 148 с. осипов В.и., Соколов В.Н., еремеев В.В.13. Глинистые покрышки нефтяных и газовых месторождений. — М.: Наука, 2001. — 238 с. Стратиграфія14. УРСР. — Киев: Наук. думка, 1970. — 199 с. Феофилова А.П.15. Переход угленосных отложений кар- бона в соленосных отложениях перми на Западном Донбассе. — М.: Наука, 1966. — 175 с. Шехунова С.б., Шевченко о.А., Мачуліна С.о.16. Літоло- гічні особливості порід теригенної червоноколірної (картамишської) формації (південно-східна частина Дніпровсько-Донецької западини) // Збірка науко- вих праць ІГН НАН України: Сучасні проблеми літології та мінерагенії осадових басейнів України та суміжних територій — К., 2008. — С. 216–224. Шумлянський В.о., Деревська К.І., Дудар т.В. та ін.17. Літогенез та гіпогенне рудоутворення в осадових тов- щах України. — К., 2003. — 272 с. Шутов В.Д. 18. Минеральные парагенезисы граувакковых комплексов — М.: Наука, 1975. — 112 с. (Тр. ГИН АН СССР, Вып. 278) япаскурт о.В.19. Генетическая минералогия и стадиальный анализ процессов осадочного породо- и рудообразования. — М.: ЭСЛАН, 2008. — 356 с. 1 — Інститут геологічних наук НАН України, Київ E-mail: shekhun@igs-nas.org.ua 2 — Дочірнє підприємство «Науково-дослідний інститут нафтогазової промисловості» НАК «Нафтогаз України», Київ E-mail: shevchenko@naukanaftogaz.kiev.ua Рецензент — чл.-кор. НАН України о.Ю. Митропольський

Особливості катагенезу порід теригенної червоноколірної (картамиської) формації нижньої пермі (південно-східна частина Дніпровсько-Донецької западини)

Institution

Similar Items