Литолого-геохимическая характеристика и обстановки седиментации высокоуглеродистых отложений кембрия восточной окраины Сибирской платформы (бассейн р. Кюленке)

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью изучения высокоуглеродистых отложений как потенциальных источников углеводородов и рудных полезных ископаемых, способных существенно увеличить минерально-сырьевой ресурс России. Кроме того, анализ литолого-геохимических особенностей и реконструкция условий седиментации куонамской свиты позволяют более точно судить о характере нижне-среднекембрийского палеобассейна на востоке Сибирской платформы. Цель: выявить литолого-геохимические особенности состава и определить обстановки седиментации куонамской свиты. Объект: высокоуглеродистые отложения куонамской свиты, вскрытые поисковыми скважинами на восточной окраине Мунского сводового поднятия Сибирской платформы в бассейне р. Кюленке. Методы: литологическое послойное описание кернового материала; минералогопетрографический анализ; рентгеноструктурный, рентгенофлуоресцентный и микроэлементный анализы; определение содержания форм серы и железа методом мокрой химии; сканирующая электронная микроскопия с применением ренгеноспектрального микрозонда; анализ петрохимических модулей. Результаты. Установлено, что куонамская свита в изученных разрезах обладает выдержанным строением, в котором четко прослеживаются четыре литолого-стратиграфических горизонта. Состав отложений преимущественно смешанный и определяется вариациями трёх основных минеральных групп: глинистой, карбонатной и кремнистой, а также органического вещества. Показаны разные формы нахождения органического вещества, подтверждающие смешанный водорослевобактериальный генезис биоценоза куонамского бассейна. Выявленные литологические особенности и литохимические данные свидетельствуют о накоплении высокоуглеродистых отложений на значительном удалении от источников сноса в депрессионной зоне открыто-морского бассейна со слабой циркуляцией придонных вод в бескислородных условиях. Геохимическая среда в карбонатно-кремнистых илах была преимущественно эвксинной. Седиментация происходила на протяжении одного крупного трансгрессивно-регрессивного седиментационного цикла, представляющего типичную последовательность заполнения глубоководной депрессии с некомпенсированным осадконакоплением.

Relevance. The need to study high-carbon deposits as potential sources of hydrocarbons and ore minerals that can significantly increase the mineral resource of Russia. In addition, the analysis of lithological and geochemical features and the reconstruction of the sedimentation conditions of the Kuonamka Formation make it possible to more accurately judge the nature of the Lower and Middle Cambrian paleobasin in the east of the Siberian Platform. Aim. To identify lithological and geochemical features of the composition and determine the sedimentation environment of the Kuonamka Formation. Object. High-carbon deposits of the Kuonamka Formation uncovered by exploration wells on the eastern margin of the Mun arch of the Siberian platform in the Kulenke river basin. Methods. Lithological description of core material; mineralogical and petrographic analysis; X-ray diffraction, X-ray fluorescence and microelement analysis; determination of the content of sulfur and iron forms by wet chemistry; scanning electron microscopy using X-ray spectral microprobe; analysis of petrochemical modules. Results. It was established that the Kuonamka Formation in the studied sections has a consistent structure of four well-defined lithological-stratigraphic horizons. The composition of the deposits is predominantly mixed and is determined by variations in three main mineral groups: clay, carbonate and siliceous, in addition organic matter. The paper demonstrates different forms of organic matter confirming the mixed algal-bacterial genesis of the biocenosis of the Kuonamka basin. The revealed lithological features and lithochemical data indicate the accumulation of high-carbon deposits at a considerable distance from the drift sources in the depression zone of the open sea basin with weak circulation of bottom waters in anoxic conditions. The geochemical euxinic environment was dominant in carbonate-siliceous muds. Sedimentation occurred during one major transgressive-regressive sedimentation cycle being a typical sequence of filling a uncompensated deep depression.