Содержание к диссертации
Введение
1. История исследований верхнедевонских отложений хорейверской впадины 8
2. Краткий геологический очерк 18
2.1. Структурно-тектоническое районирование 18
2.2. Стратиграфия фаменских отложений
3. Методы исследования 26
4. Литогенетические особенности фаменских карбонатных отложений
4.1. Основные структурные компоненты фаменских карбонатных пород 33
4.2. Основные литотипы фаменских карбонатов 65
4.3. Постседиментационные преобразования пород 88
5. Условия образования карбонатных фаменских отложений 94
5.1. Парагенетические ассоциации фаменских карбонатных пород 94
5.2. Литолого-геофизические и изотопно-геохимические характеристики пограничных отложений франа и фамена и фаменских отложений 103
5.3. Фациальная зональность и обстановки осадконакопления 120
Заключение 131
Литература 1
- Структурно-тектоническое районирование
- Стратиграфия фаменских отложений
- Основные литотипы фаменских карбонатов
- Литолого-геофизические и изотопно-геохимические характеристики пограничных отложений франа и фамена и фаменских отложений
Введение к работе
Актуальность. Исследуемый район Центрально-Хорейверского вала расположен в пределах Хорейверской нефтегазоносной области, где природные резервуары углеводородов приурочены к верхнедевонским рифогенным массивам. Отсутствие или незначительный отбор керна сильно затрудняет применение биостратиграфических методов при расчленении и корреляции разрезов, фациальная изменчивость которых, несмотря в целом на карбонатный состав пород, существенно варьирует. Поэтому до настоящего времени пристальное внимание уделяется проблемам стратификации, корреляции, литологии и палеогеографии верхнедевонских отложений (Атлас…, 2000; Пармузина, 2005, 2007; Природные резервуары…, 2011 и др.). Имеющиеся в настоящее время палеогеографические схемы (Атлас…, 2000) характеризуют территорию Тимано-Печорского региона в целом. Для выяснения состава и строения верхнедевонских рифогенных толщ весьма актуальным является детальное литолого-палеоэкологическое исследование кернового материала, увязка с геофизическими характеристиками и уже на этой основе проведение реконструкции условий формирования и палеогеографических обстановок в пределах изучаемой территории Центрально-Хорейверского вала.
Цель работы состоит в выявлении особенностей состава, строения и условий образования фаменских отложений Центрально-Хорейверской рифогенной зоны, определяемых эволюцией обстановок их формирования.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
Структурно-генетические исследования карбонатных пород из разрезов скважин для выявления основных литотипов, их вторичных преобразований и генетических групп.
Выявление карбонатных циклитов и парагенетических ассоциаций карбонатных пород на основе литолого-геофизических данных.
Построение палеогеографических схем для раннего, среднего и позднего фамена с целью реконструкции истории седиментационного бассейна на изученной территории и установление геохимической специализации карбонатных пород для обоснования фациального разнообразия в составе рифогенных комплексов.
Научная новизна работы
Стратиграфическое расчленение фаменских рифогенных отложений дополнено выделением карбонатных циклитов трансгрессивно-регрессивной направленности и литолого-геохимическим обоснованием границы франского и фаменского ярусов, а также границ между подразделениями фамена.
Впервые в фаменских рифогенных толщах выделены 20 литотипов, определены их парагенетические ассоциации и генетические группы фаменских карбонатных пород, отражающие сложное фациальное строение массивных карбонатных толщ.
Впервые выявлено разнообразие микрофоссилий, объединяемых под термином «кальцисферы», среди которых установлены скелеты радиолярий, губок, акритарх, предположительно фораминиферы, остатки харовых, зеленых и вольвок-совых водорослей и проблематичные организмы, характеризующиеся сильной ми-критизацией первичного скелета.
Установлено, что в формировании фаменских биогермных известняков принимали участие главным образом кальцимикробы и цианобактериальные сообщества, а палеоландшафтная приуроченность органогенных сооружений типа
микробиальных холмов связана с окраинами отмелей и склонами карбонатных банок в сторону депрессий.
Впервые выявлено разнообразие фаций и геохимических характеристик фа-менских карбонатов, отражающих колебание уровня моря и гидрохимии морского бассейна в течение фаменского века, на основе чего составлены палеогеографические схемы раннего, среднего и позднего палеозоя для исследованной территории Центрально-Хорейверского вала.
Практическая ценность. Выявленное сложное строение и условия формирования фаменских рифогенных толщ на территории Центрально-Хорейверского вала важно учитывать при прогнозировании распределения перспективных коллекторов в аналогичных карбонатных комплексах Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции.
основные защищаемые положения
-
Фаменские карбонатные отложения Центрально-Хорейверского вала представлены 18 литотипами известняков и 2 литотипами доломитов.
-
В строении разрезов фаменских карбонатных отложений Центрально-Хорейверского вала по общности условий формирования обособляется пять параге-нетических ассоциаций пород. Их состав, строение и распределение отражают особенность обстановок седиментации и палеогеоморфологию дна бассейна на разных временных уровнях фамена.
-
Палеогеографические обстановки представлены следующими фациальными зонами: лагунами, отмелями, склоном в сторону мелководного шельфа, склоном в сторону глубоководной депрессии и микробиальных холмов, положение которых на территории Центрально-Хорейверского вала изменялось в течение фаменского века.
Материалы и методы. Работа основана на изучении кернового материала из разрезов фаменских отложений 18 скважин Дюсушевской, Восточно-Кол-винской, Ардалинской, Ошкотынской и Центрально-Хорейверской площадей, переданного научным руководителем, и опубликованных данных по этим разрезам. Также привлекался материал, полученный автором во время полевых исследований верхнефранских и нижнефаменских отложений на Южном Тимане в 2011—2012 гг. Из образцов были изготовлены пришлифовки, шлифы и сколы для различных аналитических исследований, проводимых в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН. Изучено около 150 шлифов и образцов карбонатных пород, проведены более 100 анализов изотопного состава углерода и кислорода, около 50 анализов 8 компонентного химического состава, около 40 эмиссионных спектральных анализов, 12 анализов атомно-абсорбционным методом, 15 образцов изучались методом сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионным спектрометром Oxford Instruments X-Max (напыление углеродное). Два образца были проанализированы методом рентгеновской томографии в Казанском федеральном университете.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на совещаниях и конференциях разного уровня: на молодежных конференциях «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента» (Сыктывкар, 2010, 2011, 2012, 2013), XVIII и XIX Международных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2011, 2012), 6-м Всероссийском литологическом совещании «Концептуальные проблемы литоло-гических исследований в России» (Казань, 2011), Международной конференции
«Environmental Micropaleontology, Microbiology and Meiobenthology» (Москва, 2011), Международной конференции «IGCP 596 Opening Meeting, Graz» (Germany, Graz, 2011), XV Всероссийском микропалеонтологическом совещании «Современная микропалеонтология» (Геленджик, 2012), III Всероссийском совещании «Палеозой России: региональная стратиграфия, палеонтология, гео- и биособытия» (Санкт-Петербург, 2012), XV Геологическом съезде Республики Коми (Сыктывкар, 2014), Всероссийской школе студентов, аспирантов и молодых ученых по литологии «Виртуальные и реальные литологические модели» (Екатеринбург, 2014), Всероссийском литологическом совещании «Геология рифов» (Сыктывкар, 2015), 11 Межрегиональной научно-практической конференции «Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий» (Уфа, 2016), II Всероссийской палеоальгологической конференции «Водоросли в эволюции биосферы» (Новосибирск, 2016).
По теме диссертации опубликовано 24 научные работы, в том числе 6 статей в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения. Общий объем работы составляет 152 страницы, в том числе 73 рисунка и 9 таблиц. Список литературы включает 181 наименование.
Структурно-тектоническое районирование
При корреляции верхнедевонских разрезов по скважинам Восточно Колвинской площади (ВК) Л. П. Черкес и Ц. С. Тонашка (2010) выделили в их строении две части. Нижняя часть представлена микробиально-водорослевыми, сферово-узорчатыми, строматолитоподобными, онколитовыми, желваковыми, комковато-обломочными и обломочными известняками. В верхней части выделяются микритовые, детрито-микритовые и шламово-микритовые известняки. Среди сферово-узорчатых известняков было установлено, что характерная субпараллельная слоистость микробиальных ламин (подчеркивается субгоризонтальной ориентировкой крупных фенестр по удлинению) встречена только в скв. 2 и 3 ВК. Локально слоистость присутствует в известняках скв. 5, в скв. 50 она заменяется хаотично расположенными изометричными фенестрами.
На примере верхнедевонских отмельных построек Баганской площади в южной части Хорейверской впадины было выделено два типа разрезов: сводовый и склоновый, и дано описание их строения (Заборовская, Окладникова, 2010). Среди органогенных построек позднедевонского возраста на территории Хорейверской впадины А. П. Боровинских и Л. В. Пармузина (2012) выделили атоллы (Сандивей-Мусюршорская, Веякская и Южно-Баганская площади), биогермные массивы (Центрально-Хорейверское поднятие), отмельные постройки (Баганская, Северо-Баганская, Хатаяхская структуры), криноидные и онколито-оолитовые банки в палеодепрессиях (Центрально-Хорейверское поднятие), а также мелководно-шельфовые карбонатные массивы типа песчано-гравийно-иловых банок (Центрально-Хорейверская зона).
Среди обобщающих литолого-стратиграфических работ следует отметить монографию Н. В. Беляевой с соавторами (1998), в которой приводятся результаты детального комплексного изучения основных франско-турнейских разрезов Тимано-Печорского региона. Было выделено восемь фациальных зон, которые охарактеризованы четырнадцатью типами пород. Проведенный анализ и корреляция фаций позволили авторам восстановить условия формирования, детализировать геологическое строение и выделить основные типы прогнозных объектов франско-турнейского нефтегазоносного комплекса. В частности, ими была восстановлена история седиментации в доманиково-позднефаменское время центральной части Хорейверской впадины.
Результатом двадцатилетнего исследования Л. В. Пармузиной (2007) верхнедевонских отложений Тимано-Печорского региона стала монография «Верхнедевонский комплекс Тимано-Печорской провинции (строение, условия образования, закономерности размещения коллекторов и нефтегазоносность)». В этой работе было уточнено и детализировано строение верхнедевонского комплекса Тимано-Печорской провинции, в том числе и Хорейверской впадины. Охарактеризованы основные типы и подтипы разрезов, установлена общая ритмичность депрессионных, рифогенных, мелководно-шельфовых и прибрежных отложений комплекса. Представлена этапность развития бассейна седиментации в позднедевонскую эпоху; составлены генетическая классификация карбонатных массивов и классификационная схема палеоподнятий в верхнедевонском седиментационном бассейне Тимано-Печорской провинции; разработаны схемы оценки коллекторов и выявлены основные закономерности их размещения. Отдельно следует остановиться на точках зрения о природе верхнедевонских органогенных построек Тимано-Печорского региона, являющихся перспективными коллекторами углеводородов. На их генезис существуют разные взгляды. Их интерпретировали как рифы (Кушнарева, 1977; Богданов, 1991 и др.), иловые холмы (агглютигермы) (Тихий, 1984; Боровинских, Пармузина, 2012), карбонатные банки (Верхнедевонские…банки…, 1991; Региональные особенности…, 1991) и микробиальные холмы (Antoshkina, 2006; Эволюционный тренд…, 2010).
Второе направление в истории изучения верхнедевонских толщ связано с перспективами нефтеносности региона и геофизическими методами поисков залежей. Как уже было сказано, поисковые работы в 80-е гг. положили начало геолого-разведочным работам на территории Хорейверской впадины. По данным И. Т. Дубовского и А. В. Соломатина (1974), в скв. 1 Баганская, 1 Средняя Макариха, 1 Хорейвер были вскрыты маломощные разрезы верхнефранских мелководно-шельфовых отложений. В керне первых двух скважинах вскрыты обильные нефтепроявления.
В работе В. Л. Соенко с соавторами (1985) в основу выделения зон нефтегазонакопления на территории Хорейверской впадины положен структурно тектонический фактор. По их данным, нефтеносность этой крупной тектонической структуры доказана открытием Салюкинского, Среднемакарихинского и группы Сандивейских месторождений. В тоже время на севере территории положительных результатов не получено. Так, этой группой авторов была рассмотрена тектоническая эволюция впадины, в которой выделено 5 временных этапов. Ими сделаны следующие выводы: 1 – впервые зоны генерации углеводородов наметились в каменноугольное время; 2 – продукты генерации довизейского времени, поступающие из смежных зон, рассеивались или подвергались процессам гипергенеза; 3 – в пределах впадины, возможно, было формирование самостоятельных зон нефтегазонакопления неструктурного типа, связанных с рифогенными ловушками верхнего девона и нижней перми, а также со структурно-стратиграфическими или стратиграфическими ловушками в зонах выклинивания пород нижнего и среднего девона.
В. М. Мильков с соавторами (1985), рассматривая характеристику пластовых вод на территории Хорейверской впадины пришли к выводу, что установленную аномалию в разрезе верхнедевонских и каменноугольно-нижнепермских отложений можно рассматривать как показатель ухудшения условий сохранности углеводородных залежей в зонах развития гидрохимических аномалий и снижения качества нефтей, а также возможной субвертикальной миграцией углеводородов из глубоко залегающих отложений.
Стратиграфия фаменских отложений
Фаменский ярус является самым верхним подразделением девонской системы. На рассматриваемой территории отложения этого яруса характеризуются фациальной неоднородностью, поэтому для палеогеографических реконструкций и построений фациально-седиментационных моделей необходима корректная стратиграфическая основа. Отложения фаменского яруса, за исключением юго-западного Притиманья, Среднего Тимана и смежной с ним территории Ижма-Печорской впадины, распространены повсеместно в пределах Тимано-Печорской провинции. Они повсеместно залегают на верхнефранских отложениях, но развиты с неодинаковой полнотой (Кушнарева, 1977). Мощность фаменских отложений варьируется от 0 до 2600 м, максимальная мощность установленна в пределах Печоро-Кожвинского мегавала и Среднепечорского поперечного поднятия (Пармузина, 2005).
Детальное стратиграфическое расчленение отложений верхнего девона гряды Чернышева, согласно унифицированной схеме 1956 г., впервые было сделано А. И.Першиной в 1954 г. Позднее вопросы по стратиграфии и литологии верхнедевонских отложений были изложены в многочисленных фондовых и опубликованных работах Л. В. Добротворской, А. В. Дуркиной, З. И. Цзю, Л. С. Коссового, Т. И. Кушнаревой, В. С. Цыганко, Ю. А. Юдиной, В. Вл. Меннера, Н. С. Овнатановой, А. Б. Юдиной, Л. И. Мельниковой и многих других, чьи данные и построения легли в основу проводимых позднее исследований. Эволюция представлений о стратиграфическом расчленении фаменских отложений представлена на рис. 2.2.1.
На расширенном заседании Бюро МСК 4 апреля 2007 г. большинством голосов было принято четырехчленное деление фаменского яруса, но, по мнению многих российских стратиграфов деление фамена на три подъяруса является наиболее приемлемым вариантом для России. Также в настоящее время продолжаются обсуждения уровней подъярусных границ (Состояние изученности…, 2008). На территории Тимано-Печорской провинции нижний фамен подразделяется на три горизонта: волгоградский, задонский и елецкий. Волгоградский горизонт соответствует интервалу конодонтовых зон Lower Palmotolepis triangularis – Middle Pa. triangularis; задонский – Upper Pa. triangularis – Upper Pa. crepida; елецкий – Lower Pa. rhomboidea – Middle Pa. marginifera. Средний фамен представлен устьпечорским горизонтом в объеме конодонтовой зоны Upper marginifera и зон Palmotolepis rugoza trachitera и Pa. perlobata postera. Верхнефаменскому подъярусу отвечает джебольский надгоризонт в составе зеленецкого горизонта в объеме конодонтовой зоны Palmotolepis gracilis expansa и нюмылгского горизонта в объеме конодонтовой зоны Siphonodella praesulcata (Цыганко, 2011).
По данным В. С. Цыганко (2011) Международной рабочей группой было предложено проведение границы между девоном и карбоном по подошве конодонтовой зоны Siphonodella sulcata, с учетом вертикального распространения конодонтов и микрофауны. Верхняя граница фаменского яруса совпадает с основанием гумеровского горизонта турнейского яруса нижнего карбона и установлена в разрезах западного склона севера Урала в подошве зоны sulcata. На границе между девоном и карбоном развит горизонт черных сланцев, обязанных своим появлением Хангенберскому эвстатическому событию. Интервал формирования этого горизонта является естественным рубежом, отражающим перестройку палеоэкосистем и биосферы в целом (Вализер, 1984; Журавлев, 2000; Отражение Хангенбергского…, 2010). В настоящее время активно изучаются пограничные отложения девона и карбона и продолжается уточнение подъярусного расчленения фаменского яруса. Современные исследования по стратиграфии и литологии фаменских отложений довольно детально изложены в монографиях Л. В. Пармузиной (2005, 2007). На рис. 2.2.2 представлена краткая характеристика выделенных ею типов разрезов. Разрезы фаменских отложений, которые изучены и представлены автором в данной работе, Л. В. Пармузиной названы рифовым типом. Однако на основании полученных нами данных и отсутствие типичных рифовых фаций говорит о том, что их правильнее относить к рифогенным образованиям.
Для корреляции исследованных разрезов Дюсушевской, Восточно-Колвинской, Ардалинской, Ошкотынской и Центрально-Хорейверской площадей Центрально-Хорейверской рифогенной зоны были использованы имеющиеся палеонтологические данные предшественников по разным группам фауны: конодонтам, фораминиферам, остракодам, спорам и пыльце. В результате анализа комплексов фауны можно с большей долей достоверности расчленить изученные фаменские отложения на нижне-, средне- и верхнефаменские.
Основные литотипы фаменских карбонатов
Объектами исследований служили карбонатные и глинисто-карбонатные фаменские отложения из 18 скважин Дюсушевской, Восточно-Колвинской, Ардалинской, Ошкотынской и Центрально-Хорейверской площадей Центрально-Хорейверского уступа. В ходе исследования использовались разнообразные методы лабораторных анализов, которые проводились в ЦКП «Геонаука» и Казанском федеральном университете.
Литолого-фациальные исследования фаменских отложений проводились с помощью последовательных процедур: 1) макро- и микроскопическое изучение седиментационных и постседиментационных структур в образцах, пришлифовках, шлифах; 2) выделение литогенетических типов на основе вещественных, структурно текстурных и палеоэкологических данных; 3) выделение парагенетических ассоциаций пород, объединенных общими условиями формирования; 4) определение фациальной и палеогеоморфологической приуроченности разных парагенетических ассоциаций в пределах изученных площадей; 5) выделение литофациальной зональности на временных палеогеографических схемах фаменского века: раннефаменского, среднефаменского и позднефаменского.
Для выполнения этих процедур использовались следующие методы: оптико-микроскопический, геофизический, геохимический, сканирующая электронная микроскопия и рентгеновская компьютерная томография. Оптико-микроскопический анализ шлифов проводился под поляризационным микроскопом ПОЛАМ Л-213М. При описании обращалось внимание на структурно-текстурные особенности, компонентный состав и вторичные преобразования. Фотографирование шлифов производилось на микроскопе ПОЛАМ РП-1 с цифровой камерой ТС-300 в программе Микроанализ. Геофизический анализ. В связи с неполным выносом керна скважин для литологической характеристики разрезов использовались геофизические параметры пород по естественной радиоактивности гамма каротажа (ГК) и нейтронного гамма каротажа (НГК). В строении карбонатных толщ, отражающих главным образом флуктуации относительного уровня моря, по методике (Антошкина и др., 2009) были выделены циклиты из трех элементов по параметрам ГК: трансгрессивный, переходный и регрессивный. Так, для трансгрессивного элемента циклита значения ГК 4мкР/ч, для переходного - 1.7-4 мкР/ч, для регрессивного - 1.7 мкР/ч. Выделенные парагенетические ассоциации определяют литолого-палеогеографические области (фациальные зоны). Для разработки палеогеографической схемы изученной территории по парагенетическим ассоциациям также были использованы геофизические данные. В качестве критерия для определения продолжительности распространения группы парагенетической ассоциации были использованы следующие геофизические параметры: отмельные образования характеризуются НГК 4.5-5.5 усл.ед., ГК 1.7 мкР/ч; склоновые мелководно-шельфовые - НГК 5.5усл.ед., ГК 1.7 мкР/ч; лагунные - НГК 3 усл.ед., ГК 1.7 мкР/ч; органогенные постройки на склоне карбонатной банки/отмели - НГК 3-4.5 усл.ед., ГК 1.7 мкР/ч; переходные от мелководно-шельфовых к глубоководным имеют НГК 3-4.5 усл.ед., ГК 1.7 мкР/ч.
Геохимический и изотопно-геохимический анализы. Были использованы определения изотопного состава углерода и кислорода в карбонатах, содержание Sr, Ва и Мп, химический 8 компонентный анализ. Определения в карбонатах изотопного состава углерода и кислорода для выяснения особенностей морских обстановок во время формирования исходных карбонатных осадков осуществлялись на масс-спектрометре DELTA V Advantage (ThermoFinnigan), при этом применялось устройство пробоподготовки Gas Bench П. Значения 513С даны в промилле относительно стандарта PDB, 818О - стандарта SMOW, калиброванный по международному стандарту NBS 19 (TS-limestone). Ошибка определений 513С и 518О не превышает ±0.15 (1) (аналитик И. В. Смолева). Содержание стронция и бария определялось методом спектрального количественного анализа в лаборатории химии минерального сырья (аналитик Т. В. Якимова). Содержание Мп определено атомно-абсорбционным методом в лаборатории химии минерального сырья (аналитик А. М. Ходакова) Погрешность методов соответственно 27.7 и 30 %. Карбонатный восьми компонентный анализ выполнен в лаборатории химии минерального сырья (аналитик Р. И. Нефедова).
В качестве примера использования данных изотопного состава для изучения колебаний химических условий среды осадконакопления можно привести результаты исследования строматолитоподобных известняков в разрезе скв. 19 Ошкотынская, инт. 3208-3210 м, обр. ОШ-19/14. Анализировались пробы (рис. 4.8) последовательно из микробиальных и минеральных слойков (Kaneva, 2011). Приведенные значения 13С показывают колебания от 0.8 до 1.5 , а 18О 23.3-24.4 (табл. 3.1).
Литолого-геофизические и изотопно-геохимические характеристики пограничных отложений франа и фамена и фаменских отложений
Цианобактерии сближает с бактериями отсутствие ядра, а с водорослями – наличие хлорофилла и способность производить биогенный молекулярный кислород (Михайлова, Бондаренко, 2006). Поэтому их ранее называли сине-зелеными водорослями, но отсутствие ядра относит их к прокариотам, т.е. более низкой ступени, чем водоросли. У цианобактерий сохраняется очень мало морфологических признаков необходимых для установления таксономии, так как сохраняются только известковые оболочки (скелет/обызвествленный таллом), образовавшиеся вокруг цианобактерий при их жизни и повторившие форму нитей и колоний (слоевищ) (Ископаемые…водоросли, 1987).
Цианобактерии биохимическим способом изменяют рН среды в тонком слое воды, примыкающем к слоевищу, что способствует осаждению извести. Карбонат кальция выпадает на внешней поверхности этих частей слоевища в виде неправильно расположенных кристалликов кальцита. Некоторые клетки выделяют небольшое количество углекислого кальция, который в виде мелких кристаллов располагается между особями или образует оболочки (футляры) вокруг них. Другие же выделяют известь настолько обильно, что частично оказываются погруженными в нее и тогда отмирают. Цианобактерии устойчивы к загрязнениям и резким колебаниям физико-химических параметров. Они обитают в пресных, солоноватоводных и нормально-солных морских бассейнах, преимущественно на глубинах 0–20 м. Свободнолежащими были Renalcis и Girvanella, которые имели широкое основание при малой высоте и росли в горизонтальном направлении. Ortonella и Epiphyton были прикрепленными (с помощью слизи приклеивались к основанию) и росли вертикально. Как правило, свободнолежащие формы (водоросли-цементаторы) подготавливали твердый субстрат для расцвета кустистых форм (Ископаемые…водоросли, 1987).
Строматолиты, онколиты (размером 0.5–1.8 мм) и микробиальные желваки (размером 0.1–0.9 мм) сферической и овальной формы сложены кальцимикробами и различимыми цианобактериями.
Строматолиты – это прикрепленные слоистые органогенно-минеральные структуры, образующиеся в результате взаимодействия микробных сообществ с окружающей средой, которое заключается в осаждении и связывании карбонатных частиц чаще всего цианобактериями с последующей их литификацией (Ископаемые бактерии…, 2011). Они образуют микробиальные пленки и слойки, разделенные слойками тонко-мелкокристаллического кальцита (см. рис. 3.1). По данным В. П. Маслова (1960), строматолиты являются чувствительными указателями фациальных условий. Обычный характерный признак строматолитов – их слоистость. Слоистость строматолитовых построек образуется чередованием двух слоев разной окраски, обусловленной попеременным концентрированием органического и карбонатного вещества. При поступлении осадочного материала цианобактерии проникают между частичками осадка и продвигаются в сторону света, то есть на поверхность минерального слоя. Это приводит к образованию сложно функционирующей колонии цианобактерий, представляющей собой тонкую биопленку. Затем вновь формируется микробиальный слой, захороненный под очередной порцией осадка, поступающего в бассейн. Строматолиты могут образовываться в приливно-отливной зоне морских побережий, в лагунах и озерах (Flugel, 2004). Гидрохимические особенности водоема могут изменяться во время формирования строматолитовой постройки, для выявления чего использовался анализ изотопного состава углерода и кислорода. В главе 3 была показана некоторая закономерность изменения изотопного состав углерода и кислорода, связанная с ростом и условиями образования строматолитовой постройки из среднего фамена скв. 19 ОШ (см. рис. 3.1). Выделено три этапа, в течение которых отмечаются небольшие колебания в содержании органического вещества и гидрохимии.
Онколиты – это образования, часто неправильной формы, с концентрическими неправильными слоями различной ширины, обволакивающими какой-нибудь обломок (Маслов, 1955). Среди изученных отложений онколиты выделяются либо четко проявленной слоистостью микробиальных ламин, в которых изредка можно различить гирванелловые фрагменты, либо признаком только намечающейся слоистости (рис. 4.1.6а, б). Трещины усыхания в обр. ОШ 19/16 могут свидетельствовать о попадании осадка в зону осушения. Основным процессом образования онколитов является процесс биохимического осаждения кальцита цианобактериями на поверхности карбонатных зерен в условиях повышенной гидродинамической активности.
Онколиты по внутреннему строению сходны со строматолитами, но в отличие от них, были неприкрепленными, не связанными с субстратом образованиями. В результате движения воды и перекатывания по дну у онколита периодически менялось место роста, поэтому возникала округлая форма или нарушалась правильная концентрическая слоистость. На морфологию онколита также влияет и форма зерна или обломка породы, заключенного внутри него. Слоистость у онколитов обусловлена сезонными вариациями жизнедеятельности водорослей, вследствие чего возникало ритмичное чередование слоев: темных, обогащенных органическим веществом за счет разложения нитей водоросли, и светлых, образованных в основном карбонатами, осажденными вблизи нитей водоросли (Титоренко и др., 2012). Онколиты могут образовываться в приливно-отливной зоне морских побережий, в лагунах, в речных и озерных обстановках (Flugel, 2004).