Признаки флюидного литогенеза в четвертичных отложениях

Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории
Признаки флюидного литогенеза в четвертичных
отложениях Азовского моря
Е.А. Глазырин
ГНЦ ФГУГП «Южморгеология», Геленджик, eaglazyrin@mail.ru
Изучение современных донных отложений в последние годы показало относительно
активное развитие холодной флюидно-газовой разгрузки на дне морей, преимущественно в
виде метановых сипов, в результате которых формируются придонные карбонатные постройки
(Шнюков и др., 1995; Егоров и др. 2003; Леин, 2004 и др.) и геохимические аномалии (Рыбалко
и др., 2012 и др.).
Сравнительное изучение керна многочисленных грунтовых трубок и 28 картировочных
скважин, полученных в Российском секторе Азовского моря по программам государственного
геологического картирования и мониторинга геологической среды, показывает, что в
четвертичных отложениях присутствуют в различной степени проявленные признаки
постседиментационных
процессов.
Помимо
фоновых
осадочно-диагенетических
новообразований (гидротроилит, марказит, гидроокислы железа и пр.), связанных с изменением
окислительно-восстановительных условий, в некоторых колонках керна развиты наложенные
образования, которые по ряду признаков связываются в соответствии с Г.А. Беленицкой
(Беленицкая, 2012) с флюидным литогенезом.
Из наиболее выраженных проявлений флюидного литогенеза здесь выделяются:
1) придонные выделения микрозернистого карбоната кальция;
2) очаговая карбонатная литификация песков;
3) штокверковая минерализация карбоната кальция;
4) штокверковая минерализация сульфидов или (и) гидроокислов железа.
Придонные выделения карбоната кальция встречены в колонках грунтовых
трубок, отобранных на действующем подводном грязевом вулкане банки Темрюкской.
Это мучнистые и микрозернистые выделения, вплоть до мономинеральных комковатых
агрегатов и линз. Они встречены на поверхности и в приповерхностной части
пелитовых отложений и перекрываются маломощным чехлом (0,4 м) свежеперемытых
грязевулканических отложений с ракушей (рисунок а). Характерной особенностью
этих участков служит развитие на поверхности текучего слизистого ила сплошного
друзитового ковра скрепленных раковин Mytilus galloprovincialis, а в донных осадках —
большого количества морских червей. Морфологические особенности этих карбонатных
образований, тесная связь с грязевым вулканизмом, активный биоценоз, геохимические
аномалии тяжелых металлов, нефтепродуктов и углеводородных газов (Круглякова и др.,
2012) свидетельствуют в пользу формирования их из метановых сипов.
Очаговая карбонатная литификация встречена в нижней части пачки новоэвксинских песков,
перекрывающих погребенный грязевой вулкан Хахалева. Цемент всех вскрытых песчаников
карбонатного и рудно-карбонатного состава неоднородный базальный. Характеризуется весьма
необычной структурой — с различной степенью проявленными реликтами ритмично-зонального
колломорфного строения. В составе цемента часто участвует рудный материал (до 10 %):
гидроокислы железа и марганца или сульфиды железа, что указывает на резко неоднородные
окислительно-восстановительные условия цементации. Ритмично-зональное строение цемента
сформировано чередованием зон с различным соотношением кальцита и рудного материала.
Реликтовые колломорфные структуры цемента свидетельствуют о его формировании из
коллоидных или пересыщенных растворов. За счет перекристаллизации первично колломорфных
структур развиты метаколлоидные и разнозернистые структуры, до пойкилокластовой.
Собственно пойкилокластовая структура цемента характерна для нептунических даек и
песчаных труб («шайтанские» сады), сопровождающих грязевулканические аппараты (Холодов,
2002). Все эти признаки свидетельствуют о литификации песков в зоне активной флюидизации
разреза, что подтверждается сейсмическими разрезами.
209
VII Всероссийское литологическое совещание 28-31 октября 2013
а
д
в
ж
б
г
е
Проявления флюидного литогенеза в четвертичных отложениях Азовского моря (срезы керна, диаметр
10 см): а — придонные выделения микрозернистого карбоната кальция (белое); б — выделение карбоната
по извилистым каналам дегазации; в — жилообразные выделения гидротроилита (темное) и карбоната
(светлое); г — совместное нахождение штокверковой минерализации карбоната и лимонитизированного
гидротроилита; д — прожилковидная импрегнация гидротроилита по каналу дегазации; е, ж —
совместное нахождение штокверковой минерализации карбоната и окисленного гидротроилита
Штокверковая минерализация карбоната кальция представлена в виде мучнистых и
микрозернистых выделений по извилистым каналам дегазации (рисунок б), жилообразных
выделений (рисунок в, г), гнезд и неравномерной импрегнационной пропитки (рисунок г, е, ж) в
глинистых отложениях.
Штокверковая минерализация сульфидов или (и) гидроокислов железа представлена
гнездовой и жилообразной пигментацией по извилистым субвертикальным каналам в глинистых
отложениях (рисунок б–ж). Гидроокислы железа развиты преимущественно за счет окисления
сульфидов.
Чаще всего штокверковая карбонатная и сульфидная с гидроокислами железа минерализация
встречается совместно (рисунок в, г, е, ж). Это самые распространенные проявления флюидного
литогенеза. Наиболее активно они развиты в ареале грязевого вулканизма и газово-флюидной
разгрузки по данным сейсмоакустического профилирования.
Описанные минеральные проявления флюидного литогенеза большинством
исследователей связываются с углеводородной (метановой) и сероводородной дегазацией
диагенетического и термогенного происхождения. Но если для Черного моря характерны
карбонатные постройки на дне, то в Азовском море это преимущественно штокверковая
минерализация в толще отложений. Вероятно, это вызвано малыми глубинами. Так, для
210
Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории
Черного моря отмечена ярусность в локализации этих образований: плиты прослеживаются на
глубинах от 60–70 до 100–150 м, а коралловидные постройки расположены глубже 200 м (Егоров
и др., 2003). Таким образом, как и для сульфидных гидротермально-осадочных руд, можно
предполагать существование фациальных типов карбонатных выделений на участках разгрузки
метановой дегазации. На больших глубинах (глубже 200 м?) в условиях повышенного давления
на выходе метановых сипов формируются коралловидные карбонатные постройки. На меньших
глубинах формируются уже плоские плитообразные постройки. Такие постройки подняты
на Каспийском море с глубины около 10 м. В условиях мелководья Азовского моря (глубины
менее 10 м) образование метаногенных карбонатов происходит преимущественно в толще
донных отложений в виде штокверковой (жильно-прожилково-гнездовая, цементационная и
импрегнационная) минерализации.
Сделанные выводы требует подтверждения изотопно-геохимическими и другими
исследованиями.
Литература
Егоров В.Н., Поликарпов Г.Г., Гулин С.Б. и др. Современные представления о средообразующей и
экологической роли струйных метановых газовыделений со дна Черного моря // Морський екологічний
журнал. 2003. № 3. Т. II. С. 5–26.
Беленицкая Г.А. Флюидный седиментогенез — современное научное направление осадочной
геологии: состояние, объекты, задачи // Ленинградская школа литологии. Материалы Всероссийского
литологического совещания, посвященного 100-летию со дня рождения Л.Б. Рухина (Санкт-Петербург,
25–29 сентября 2012 г.). Том I. Санкт-Петербург: СПбГУ, 2012. С. 30–32.
Круглякова Р.П., Курилов П.И., Глазырин Е.А. и др. Геолого-геохимическая характеристика грязевых
вулканов Темрюкского залива // Защита окружающей среды в нефтегазодобывающем комплексе. 2012.
№ 10. С. 13–19.
Леин А.Ю. Аутигенное карбонатообразование в океане // Литология и полезные ископаемые. 2004.
№ 1. С. 3–35.
Рыбалко А.Е., Федорова Н.К., Иванов Г.И. Влияние современных геодинамических движений и
сипов в северо-западных морях России на геохимию и структуру донных отложений // Ленинградская
школа литологии. Материалы Всероссийского литологического совещания, посвященного 100-летию со
дня рождения Л.Б. Рухина (Санкт-Петербург, 25–29 сентября 2012 г.). Том I. Санкт-Петербург: СПбГУ,
2012. С. 133–135.
Холодов В.Н. Грязевые вулканы: закономерности размещения и генезис. Сообщение 1.
Грязевулканические провинции и морфология грязевых вулканов // Литология и полезные ископаемые.
2002. № 3. С. 227–241.
Шнюков Е.Ф., Соболевский Ю.В., Кутний В.А. Необычные карбонатные постройки континентального
склона северо-западной части Черного моря — вероятное следствие дегазации недр // Литология и
полезные ископаемые. 1995. № 5. С. 541–561.
211