К оглавлению

К литологии красноцветной свиты неогена Туркмении

И.М. АДЕЛЬБЕРГ, З.Г. КАПЛАН, С.Н. КОЛЯДНЫЙ

Основной промышленно нефтегазоносной толщей Туркмении является красноцветная свита неогенового возраста. В настоящее время мощность отложений красноцветной свиты определена на Челекене, где она достигает 2700 м.

Отложения красноцветной свиты, наиболее полно обнаженные на полуострове Челекен, представлены в основном песчано-глинистыми породами. Глины, мергели в отдельных скважинах слагают до 50% всего разреза. Однако их литологические особенности до сих пор в литературе не освещены.

В последние годы работникам ВНИГРИ под руководством Н.Н. Форша удалось расчленить красноцветную свиту на 30 стратиграфических горизонтов (пачек). Глинистые отложения этих горизонтов были подвергнуты электронно-микроскопическим, рентгенографическим, оптическим, термическим, окрашиванию глинистых суспензий, химическим и другим исследованиям.

Для электронно-микроскопического исследования применялся микроскоп ЭМ-3. Несколько миллиграммов исследовавшихся глин размачивались (без растирания) в пробирке с дистиллированной водой, взбалтывались до получения суспензии, а затем отстаивались в течение 24 часов. Верхний слой суспензии содержал во взвешенном состоянии частицы менее 0,001 мм.

В качестве первых шагов исследования авторы просмотрели и сфотографировали свыше 100 образцов глин красноцветной свиты.

Сведения о гранулометрии исследованных пород даны в табл. 1.

Как видно из таблицы, порода отличается однородностью, хорошей отсортированностью, при двух максимумах в пределах тонких фракций (36,3% и 45,4%), которые, по-видимому, в значительной мере определяют свойства глин.

Электронномикроскопические фотографии указывают на преимущественно гидрослюдисто-бейделлитовый состав глин. В качестве примеси здесь часто присутствует тонковолокнистый магнезиальный силикат или алюмосиликат, порой занимающий значительную часть площади снимка, а в единичных образцах мелкообломочный галлуазит и глауконит.

На большинстве фотографий глинистые частицы имеют вид непроницаемых для электронов чешуек с расплывчатыми контурами. Такой облик характерен для гидрослюд, находящихся в начальной стадии структурноминералогических превращений - бейделлитизации. На возможность перехода гидрослюд в бейделлит указывают М.Ф. Викулова [1], И.И. Гинзбург [2] и другие исследователи.

Характерно обнаружение в нижней части разреза красноцветной свиты галлуазита - обычного спутника первичного каолинита (пачки 21-28), а затем и самого каолинита в породах, подстилающих пачку 30. Это хорошо увязывается с понижением общей минерализации вод, повышением их сульфатности сверху вниз по разрезу Челекена и, возможно, указывает на образование или сохранение каолинита в условиях более кислой геохимической обстановки.

Отсутствие каолинита и его спутников в верхних горизонтах разреза может свидетельствовать о значительном стадийном изменении этих минералов в процессе раздробления, смешения, сортировки и переноса, так как они в сравнении с гидрослюдами, обладают меньшей плывучестью. Характерно отсутствие магнезиального минерала на снимках образцов из структур центральной части депрессии (Монжуклы, Боядаг, Сыртланли).

Не менее важно установление в морском акчагыле и нижних горизонтах красноцветной свиты в зоне, переходной к лагунно-морскому миоцену (?), глауконита - показателя определенной глубоководности.

Гидрослюды со стадии после гидромусковитов представляют собой смеси нескольких минералов [2]. Для глин продуктивной толщи Апшеронского полуострова считают характерной кристаллическую решетку с перемежающимися слоями гидрослюды и монтмориллонита [3]. Для красноцветной свиты Западной Туркмении, по-видимому, также не исключается наличие «смешанных кристаллов».

Электронномикроскопические фотографии наряду с другими данными позволяют предположить, что гидрослюдистые минералы континентальных красноцветных отложений, вероятно, являются в основном продуктами стадийного разложения слюд, хлоритов и полевых шпатов более древних морских осадков, а частично могли образоваться за счет изверженных пород Красноводского полуострова и выходов их в бассейне Аму-Дарьи.

Рентгенометрическому исследованию подвергались отмытые частицы меньше 0,001 мм глин красноцветных отложений Челекена (табл. 2).

Результаты рентгенометрических исследований указывают на преимущественно гидрослюдистый состав глинистых минералов и хорошо подтверждают и дополняют данные электронной микроскопии.

Образец типовой рентгенограммы приводится в табл. 3.

Аналогичные исследования, до сих пор не опубликованные, проводились в 1953 г. по заказу ВНИГРИ профессором Ленинградского горного института В.И. Михеевым. Им изучено 11 образцов красноцветных глин Челекена, 10 образцов по Сыртланли и один образец из Чал-Су (Малый Балхан), а также два образца пород мелового возраста из М. Балхана. Все они оказались гидрослюдистыми.

Гидрослюдистый состав глинистых минералов меловых пород, слагающих горное обрамление депрессии, естественно, наводит на мысль, что они, в частности, могли послужить источником для накопления красноцветных отложений.

Определение минералогического состава глин красноцветной свиты производилось также при помощи метиленового голубого красителя. Глинистые суспензии образцов, подвергнутые окрашиванию этим красителем в чистом виде и с добавлением хлористого калия, не дали четкой дифференцированной хроматической реакции. По-видимому, можно сделать вывод, что процесс бейделлитизации гидрослюд красноцветных отложений, установленный электронно-микроскопическими исследованиями, не зашел еще глубоко, так как в противном случае бейделлит вызвал бы четкое присущее ему окрашивание суспензий. Таким образом, указанный характер окрашивания, аналогичный результатам опытов ряда других исследователей, подтверждает гидрослюдистый состав исследовавшихся образцов.

Оптическое исследование глинистых минералов произведено петрографом Е. Н. Ивановой, которая определила в срезах с ориентированных агрегатов показатели преломления. Полученные данные сведены в табл. 4.

Эти величины также определяют глинистые минералы как гидрослюды (с рядом примесей).

Результаты химических анализов глин, представленные в табл. 5, указывают на их гидрослюдистый состав.

В комплекс исследований минералогического состава глинистых пород красноцветной свиты входило и термическое изучение образцов их посредством получения до 100 кривых нагревания (рис. 1) и трех контрольных кривых обезвоживания (термовесовой анализ).

Данные кривых нагревания сведены в табл. 6.

Породы интерпретируются как гидрослюды.

Следовательно, глинистая часть континентальной красноцветной свиты неогена Туркменистана является преимущественно гидрослюдистой и накопилась главным образом в результате переотложения нижележащих осадочных толщ морского происхождения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Викулова М.Ф. Электронно-микроскопическое исследование глин. Госгеолиздат. 1952.

2. Гинзбург И.И. Стадийное выветривание слюд и хлоритов. Вопросы петрографии и минералогии, т. 2. АН СССР, 1953.

3. Коссовская А.Г. Фациально-минералогические типы глин продуктивной толщи Азербайджана. Изв. АН СССР. сер. геол., №4 и 6, 1952.

ВНИГРИ

Таблица 1 Результаты анализа механического состава одной из глин рассматриваемой свиты

Фракция в мм, %						Растворимость, %
0,5-0,25	0,25-0,1	0,1-0,01	0,01-0,005	0,005-0,001	менее 0,001
	Следы	1,4	36,3	17,8	45,4	26,6

Таблица 2 Минералогический состав глин красноцветных отложении Челекена

№ пачки	№ профиля, скважины	№ образца, интервал	Минералогический состав, %
			гидромусковит	кварц	возможные примеси
1	Профиль 2	Обр. 59	70-90	10	Мусковит и монтмориллонит до 20%
2	То же	» 226	70-90	10
3	»	» 516	70-90	10
4	»	» 618	70-90	10
5	»	» 902	70-90	10
6	»	» 1081	70-90	10
10	Скв. 363	Инт. 189-194	85-90	15-10
15	Скв. 47	» 1194-1199	85-90	15-10
20	То же	» 1716-1719	85-90	15-10
25	»	» 2017-2024	85-90	15-10
30	»	» 2615-2620	85-90	15-10

Таблица 3 Результаты рентгенометрических исследований по скв. 47 в интервале 2615-2620 м

Глина		Кварц		Гидромусковит
I	da/n	I	da/n	I	da/n
1	4,935			4	4,99
4	4,456	-	-	7	4,48
2	3,676	6	3,69	4	3,70
2	3,501	-	-	3	3,56
10	3,333	10	3,34	9	3,34
1	3,184	-	-	4	3,20
1	2,832	-	-	6	2,83
1	2,680	-	-	1	2,69
9	2,563	-	-	10	2,567
3	2,450	4	2,456	4	2,451
3	2,379	-	-	5	2,381
1р	2,274	5	2,284	-	-
1р	2,192	-		3	2,193
1р	2,119	5	2,123	5	2,131
3	1,988	4	2,000	6	2,000
1	1,878	-	-	1	1,890
2	1,814	8	1,812	3	1,817
2р	1,704	2	1,697	2	1,694
3р	1,658	2	1,655	8	1,652
1	1,542	8	1,537	2	1,544
10р	1,503	-	-	10	1,498
1	1,456	3	1,450	2	1,453
1ш	1,430	-	-	2	1,428
2	1,380	7	1,380	5	1,373
1	1,355	-	-	4	1,354
4р	1,302	2	1,302	7	1,294
3р	1,255	4	1,253	6	1,247
1р	1,231	2	1,229	-	-
1	1,202	4	1,199	-	-
1	1,184	8	1,182	4	1,181
1	1,157	6	1,154		-
1	1,084	8	1,082	2	-
1	1,051	8	1,049	2	1,051
1	1,037	7	1,036	2	-

Таблица 4

№ пачки	Показатели преломления
	Ng'	Np'	Ng'-Np'
15	1,571	1,567	0,004
17	1,580	1,574	0,006
21	1,580	2,567	0,013
23	1,577	1,574	0,003
30	1,574	1,565	0,009

Таблица 5

Окислы	№ образца			Примечание
	59	618	893
Влага	4,66	3,30	4,98	В сумму не входит
R2O2	30,55	31,17	32,53
CO2	0,13	0,43	0,22
S валовая	0,25	0,30	0,30
SO3	0,23	0,03	0,20
Н2O	4,34	4,00	4,42
SiO2	52,10	49,18	49,81
Fe2O3	6,37	5,56	8,66
FeO	2,85	3,92	3,63
Аl2O3	20,22	20,32	19,09
TiO2	0,80	0,94	0,76
CaO	2,05	2,47	1,89
MgO	4,60	4,70	4,90
Na2O	0,68	1,30	0,68
K2O	3,91	4,40	3,82
MnO	0,09	0,09	0,11
SiO2/Al2O3	4,3	4,1	4,6
Потеря при прокаливании	6,82	7,32	6,89
Сумма	100,49	100,20	100,24

Таблица 6

№ пачки	№ образца	Эндотермические эффекты			Экзотермические эффекты
		1	2	3	1	2
1	59	200	585	880	400	975
2	226	140	565	870	360	1000
3	516	150	585	870	350	-
4	618	150	580	850	350	-
5	893	250	575	840	330	-
6	902	160	575	860	380	960
7	1081	150	570	850	350	975

Рисунок Кривые нагревания глин красного цвета, пачки 1-7.