Магнитостратиграфическая шкала

Различают две группы магнитостратиграфических шкал:

1. Основанные на изменениях во времени геомагнитного поля, пригодные для корреляции геологических событий в масштабе всей планеты. К ним относятся: шкала геомагнитной полярности, шкала миграции геомагнитных полюсов, шкала напряженности палеомагнитного поля и шкала вековых вариаций. В настоящее время наиболее разработана и широко применяется магнитостратиграфическая шкала полярности, основанная на наиболее яркой характеристике поведения геомагнитного поля — на обращениях его полярности (инверсиях). Общая магнитостратиграфическая шкала полярности (ОМШ) —это последовательный ряд магнитозон прямой (черного цвета) и обратной (незакрашенных) полярности, образующих магнитостратиграфические подразделения разного ранга (см. ниже), отвечающих определенным интервалам общей стратиграфической шкалы.

2. Отражающие условия образования горных пород — местные и региональные шкалы, не пригодные для корреляции геологических событий за рамками региона.

 

Бывший СССР и Россия

Магнитостратиграфические исследования в бывшем Советском Союзе проводились преимущественно на территории страны (составлявшей ранее 1/6 общей площади суши), большая часть которой в настоящее время отошла к России.

Накопление фактического материала по палеомагнитным данным в регионах и их систематизация позволили создать региональные палеомагнитные шкалы почти для всех интервалов фанерозоя. В 1982г. была издана Палеомагнитная шкала палеозоя, мезозоя и палеогена СССР Самые крупные единицы, выделяемые по этой шкале, — гиперзоны (25—70 млн. лет), в наиболее изученных интервалах шкалы установлены суперзоны (10—40 млн. лет). Палеомагнитным подразделениям присвоены географические названия, не использованные в стратиграфии, с учетом приоритета и места их выделения.

В качестве примера:

гиперзона — Омолон (Т2—J₁), Гиссар (J₁—К₁) и т. д.

суперзона —Тихвинская (D₃—С₃,), Дебальцевская (С₁—С₂) и т. д.

В настоящее время в качестве общепринятых магнитостратиграфических подразделений в Стратиграфическом кодексе России предусматривается понятие магнитозона¹⁴⁰. Таксономическая шкала общих магнитостратиграфических подразделений состоит из следующих соподчиненых единиц; мегазона

гиперзона

суперзона

ортозона

субзона

микрозона.

Им соответствуют таксономические единицы магнитохронологической шкалы, названия которых образованы от соотвествующего названия магнитозоны (Например: мегаэона — мегахрон).

 

Дальнее зарубежье

Палеомагнитные исследования за рубежом проводились очень интенсивно, распространяясь по всей площади Земного шара. Весьма широко были выполнены магнитостратиграфические на акваториях морей и океанов. Данные геолого-геофизических исследований морей и океанов, их интерпретация с позиции тектоники плит значительно повлияли на подход и методику построения магнитостратиграфической шкалы.

В первую очередь это связано с изучением керна скважин, которые были пробурены по проекту глубоководного бурения (DSDR).

В соответствии с требованиями Международной подкомиссии по стратиграфической номенклатуре, рекомендуются следующие термины для описания подразделений времени, основанных на геомагнитной полярности: субхроны полярности, хроны полярности и суперхроны полярности. Соответствующими хроностратиграфическими терминами для описания всех пород, сформировавшихся в течение этих временных интервалов, независимо от того, магнитные породы или нет, являются субхронозона полярности, хронозона полярности и суперхронозона полярности. Магнитные литостратиграфические интервалы, основанные на измеренных магнитных свойствах пород, называются субзонами полярности, зонами полярности и суперзонами полярности. Рекомендованы следующие продолжительности для подразделений различного уровня иерархии:

 

Название Приблизительная

продолжительность, годы

Субзона полярности 10⁴—10⁵

Зона полярности 10⁵—10⁶

Суперзона полярности 10⁶—10⁷

Гиперзона полярности 10⁷—10⁸

 

140 Для магнитостратиграфических подразделений, как и для ряда других, согласно Международному стратиграфическому справочнику, соответствует «зона с соответствующей приставкой или прилагательным». Геохронологический эквивалент — хрон.

Временной интервал между двумя последовательными инверсиями полярности рассматривается в общем как интервал полярности. Этот термин используется в качестве описательного для физического явления, но не для хроностратиграфического подразделения. Слово «интервал» интерпретируется как временной или пространственный промежуток и поэтому считается термином свободного пользования.

В мире широкое распространение получила Ламонтская шкала, шкала Кокса (Сох). Сопоставление палеомагнитных разрезов в глобальном масштабе затруднено по ряду причин:

• Как правило, недостаточно стратиграфическое обоснование и полнота магнитозон;

• Нет общепринятой геохронологической шкалы фанерозоя;

• Разные авторы пользуются разными хроностратиграфическими и геохронометрическими шкалами.

 

8.8.4. Экскурсы

Даже в спокойные периоды (вне периодов обращения полярности) направление геомагнитного поля испытывает колебания с типичной амплитудой около 15° и периодом 10²—10⁴ лет. Эти вековые геомагнитные колебания относительно незначительны и не могут быть спутаны со 180-градусными изменениями направления магнитного поля, характерными для инверсий.

В разрезах часто наблюдаются интервалы, соответствующие неустойчивому состоянию геомагнитного поля (сильному отклонению направления поля, незавершенной инверсии). Такой интервал называется аномальным, включается в состав вмещающего магнитостратиграфического подразделения и не представляет самостоятельной таксономической единицы.

 

Это и есть экскурсы142 (рис. 19), которые характеризуются большими изменениями полярности, достигающими порой 180°. Экскурсы, как полагают, имеют продолжительность около 1000 лет. Они являются очень четкими стратиграфическими маркерами. Однако их глобальное прослеживание затруднено по нескольким причинам:

• экскурсы столь коротки, что их нельзя уловить во многих стратиграфических разрезах;

• некоторые из экскурсов могут быть отражением локальных, а не глобальных палеомагнитных явлений;

• некоторые из аномальных палеомагнитных направлений могут быть обусловлены не экскурсами, а деформациями изучаемых пород.

 

142 Экскурс — кратковременное (около 1000 лет) колебание магнитного поля вне периода глобального обращения полярности.

 

8.8.5. Шкала, датированная радиометрически: 0—5 млн. лет

Для временного интервала от современности до 5 млн. лет назад были проведены одновременные измерения калий-аргонового возраста и магнитной полярности по 354 слоям экструзивных¹⁴³ пород во многих районах мира. По этим данным была составлена временная шкала магнитных инверсий, твердо доказавшая их глобальный характер (рис. 20).

 

8.8.6. Морские магнитные аномалии: 5—83 млн. лет

Морские магнитные аномалии являются наиболее полным, единым источником информации о магнитных инверсиях от оксфордского века до современности, т. е. в интервале возраста дна океана, где сохранилась запись геомагнитных инверсий. Основная причина высокой точности морских магнитных данных заключается в непрерывности геологических процессов, приводящих к образованию новой коры вдоль срединно-океанических хребтов. Чередование интервалов нормальной и обратной полярности, запечатленное на дне океана, дает запись морских магнитных аномалий в форме пиков на магнитных профилях.

Несмотря на то, что невозможно получить единый магнитный профиль с совершенной записью всех инверсий, путем сравнения профилей, выполненных в различных частях земного шара, можно идентифицировать те аномалии, которые присутствуют на большинстве высококачественных профилей и таким образом определить, какие из них обусловлены геологическими шумами, а какие отвечают истории геомагнитных инверсий. Для этого существуют различные способы.

 

8.8.7. Наименование и номера хронов полярности

Получили распространение две системы обозначения хронов полярности. Первая, представленная названиями (Брюнес, Матуяма, Гаусс, Альберт), используется для радиометрически датированной части шкалы инверсий. Эти стандартные названия хронов используются для глобальной корреляции в стратиграфии плиоцена и плейстоцена.

`Вторая система представляет собой пронумерованную схему, сложившуюся неофициально после того, как морские геофизики перенумеровали 32 (позднее 33) наиболее отчетливых пика положительных аномалий на магнитных профилях по океаническим бассейнам. Номером 1 обозначена аномалия срединно-океанических хребтов, где в настоящее время формируется новая океаническая кора (polarity chrono-zone — С1). В настоящее время эти номера, которые были присвоены пикам аномалий, стали неофициальными145 обозначениями зон магнитной полярности (рис, 21, 1 и 2).

143 Экструзия — тип извержения, свойственный вулканам с вязкой лавой

 

 

8.8.8. Морские магнитные аномалии: 83—160 млн. лет

Дно океана, образовавшееся на протяжении апт-сантона, известно как «спокойная зона мела»; в океанической коре, отвечающей этому промежутку времени промежутку времени, отсутствуют прослеживаемые глобально магнитные аномалии. Общепринятое объяснение: в то время полярность магнитного поля Земли была нормальной, за некоторым исключением. На отрезке от Оксфорда до баррема хроны полярности обычно обозначаются значками от М0 до М29 в соответствии с возрастанием номеров морских аномалий с увеличением возраста, в отличие от нумерации принятой для интервала мел-антропогеновый период, в интервале юра—мел, нумеруются хроны обратной полярности.

 

8.8.9. Суперхроны преимущественной полярности

Палеомагнитные исследования показали, что для длительных интервалов геологического времени было характерно какое-либо преимущественное состояние полярности. На протяжении времени преимущественно нормальной полярности магнитное поле всегда или почти всегда имело нормальную полярность. Противоположное состояние свойственно для интервалов преимущественно обратной полярности Такое состояние магнитной полярности, когда происходят симметричные изменения полярности, характерно для интервалов преимущественно смешанной полярности.

Для иерархии магнитостратиграфических терминов для уровня выше чем «хрон», применяется термин «суперхрон». Для идентификации суперхронов используются название периода или периодов, которые они охватывают, например:

Современный

KQ-M Суперхрон смешанной полярности мелового-четвертичного (антропогенового) периодов

К—N Меловой суперхрон нормальной полярности

JK—M Юрско-меловой суперхрон смешанной полярности

(неопределенный интервал, отвечающий суперхрону)

PТ—М Пермско-триасовый суперхрон смешанной полярности

PC—R Пермско-каменноугольный суперхрон обратной полярности

С—М Каменноугольный суперхрон смешанной полярности

Для оставшихся подразделений выделение преимущественной полярности еще на стадии разработки.

 

8.8.10.Применение палеомагнитных исследований в стратиграфии

Магнитостратиграфические исследования ведутся по нескольким направлениям, которые включают в себя:

• Расчленение толщ горных пород по палеомагнитным характеристикам (полярности, координатам полюсов, реперным горизонтам аномальных направлений векторов J_n, скалярным параметрам).

• Палеомагнитную корреляцию региональных и местных стратиграфических схем и их сопоставление с общей стратиграфической шкалой.

• Создание единой магнитостратиграфической шкалы.

Практика использования палеомагнитного метода показала, что наиболее успешно он может использоваться при решении следующих задач стратиграфии:

1. Изучение стратиграфии четвертичных и плиоценовых отложений, определения нижней границы четвертичной системы.

2. Разработка и обоснование геохронологической шкалы для протерозоя и фанерозоя.

3. Корреляция стратиграфических шкал для континентов и биогеографических, областей, в особенности континентальных образований и привязка их к общей шкале.

4. Изучение стратиграфии немых толщ, определение геологического возраста вулканогенных образований и руд.

5. Детальная корреляция разрезов неогена, триаса — верхней перми, ордовика — верхнего кембрия.

Объекты палеомагнитных стратиграфических исследований определяются как поставленными задачами, так и тем, насколько вероятна сохранность первичной намагниченности J°n в породах и насколько просто ее выделить.

Наиболее благоприятными объектами являются первично окрашенные красноцветные осадочные породы и эффузивы основного состава, некоторые сероцветные осадочные породы и бокситы.

 

8.8.11. Методика палеомагнитного опробования

Палеомагнитология имеет дело с векторными величинами, поэтому образцы для палеомагнитных исследований должны быть ориентированы в пространстве. Для этого выбирают плоскость маркировки и измеряют с помощью горного компаса азимут и угол наклона этой плоскости. При изучении слоистых осадочных образований, чтобы избежать пересчетов, в качестве плоскости маркировки стараются выбрать плоскость напластования. Линию падения наносят на плоскость маркировки со стрелкой в сторону падения, азимут этой линии и угол ее наклона (угол падения) измеряют и записывают; при горизонтальном залегании стрелку направляют на север.

 

8.8.12.Некоторые проблемы магнитостратиграфии

Одной из основных проблем магнитостратиграфии является поиск дополнительных диагностических признаков для выделения. Это связано с возможностью ошибочной корреляции разновозрастных единиц одной полярности и вероятной неопределенностью при выборе ее ранга, если основываться только на полярности. Кроме полярности и координат палеомагнитных полюсов, позволяющих идентифицировать лишь крупные подразделения палеомагнитной шкалы — мегазоны, гиперзоны и иногда суперзоны, такими признаками могут быть, например, какие-либо характерные черты поведения поля.

При построении магнитостратиграфической шкалы для раннего палеозоя и докембрия остро стоит проблема полярности, т.е. какой из двух полюсов считать северным.

Палеомагнитные построения и выводы основываются главным образом на синхронной, одновозрастной горной породе намагниченности. Компонент естественной остаточной намагниченности выделяется любым из методов или даже их совокупностью, далеко не всегда синхронен осадку или магматической породе. Горная порода во время своей «жизни» могла погружаться на глубину, подвергаться динамическим нагрузкам, претерпевать различные физико-химические изменения, в результате которых частично или полностью разрушается синхронная намагниченность и возникает новая, метахроная намагниченность J_n^m — возраст которой моложе возраста породы.

Метахронная намагниченность, с одной стороны, является помехой при изучении геомагнитного поля эпохи образования пород и составлении палеомагнитной геохронологической шкалы. С другой — она может дать определенную информацию о геомагнитном поле в последующие эпохи и сведения о дальнейшей геологической жизни пород и всего региона.

В настоящее время в качестве основной задачи для магнитостратиграфии является построение шкал геомагнитной полярности и опорных рядов координат палеомагнитных полюсов для венда и протерозоя.

 

8.9. Сейсмостратиграфия

К наиболее распространенным геофизическим методам, применяемым в стратиграфии, относят сейсмические, палеомагнитные исследования, а также каротаж. Из всех средств, затрачиваемых в мире на геофизические исследования, около 90% приходится на сейсмические исследования. Фундаментальные представления о строении земной коры, ее внутренних слоях — гранитном, базальтовом, о важных границах, разделяющих эти слои, — границе Конрада, границе между гранитным и базальтовым слоем, границе Мохоровичича, разделяющей земную кору и мантию, были получены в результате внедрения сейсмических методов исследований. Новые научно-технические достижения в сейсморазведке позволили решать и другие, более сложные задачи в таких фундаментальных отраслях геологии, как стратиграфия и литология. Именно в этом смысле был предложен американскими геофизиками Вейлом, Митчумом и Тоддом термин «сейсмостратиграфия».

При сейсмических исследованиях картину внутреннего строения геологических недр наблюдают с помощью сейсмических, или упругих, волн, которые распространяются в различных породах с различной скоростью. Скорость распространения волн зависит от разных типов пород, их пористости и плотности. Принцип работы состоит в следующем. В какой-либо точке возбуждают упругие волны. Обычно сейсмические волны возбуждают с помощью взрывных источников с использованием скважин. Другие способы, например, сбрасывания груза, электродинамической вибрацией и др. нашли ограниченное применение, т. к. генерируемая при этом энергия обычно недостаточна.

Точки, которые служат источниками возбуждения упругих волн, называются пунктами взрыва. А ряд других точек, которые служат для регистрации времени прихода энергии уже отраженных и преломленных волн от границ разделов между слоями в земле, называют пунктами приема. Отраженные и преломленные волны достигают поверхности Земли и регистрируются специальными приборами — сейсмоприемниками. Колебания сейсмоприемников преобразуются в фотоизображения вертикального разреза толщи пород. Такие разрезы в сейсморазведке называются временными разрезами (рис. 22).

 

В сейсморазведке существует понятие «акустическая жесткость» (произведение плотности пород на скорость распространения в них упругих волн). Чем больше перепад акустической жесткости на границе раздела двух сред, тем выше интенсивность отраженных волн. Границы пород, на которых происходит отражение волн, называют отражающими. Если перепад акустической жесткости более 10%, то такие отражающие границы называют сильными, опорными или сейсмическими реперами. В разрезах, как правило, опорные границы единичны, поэтому были разработаны методики регистрации слабых отражающих границ, которые заполняют пространство между сейсмическими реперами. Интерпретация таких границ и сопоставление с данными бурения в хорошо изученных районах позволяет получать по временным разрезам значительный объем стратиграфической информации.

На современных сейсмических разрезах выделяются не только изображения от сильноотражающих границ (сейсмических реперов), но и от большого количества менее интенсивных границ, заполняющих поля между сейсмическими реперами. Оказалось, что многие слабые границы располагаются не параллельно основным границам, а под разными углами к ним. Такая ориентировка неслучайна и отражает фундаментальные свойства реальных сред, которые используются при сейсмостратиграфическом анализе.

Сейсмические отражающие границы, как показал сейсмостратиграфический анализ, в масштабе геологического времени могут считаться изохронными. Это означает, что можно определить последовательность напластования и провести сопоставление одновозрастных толщ, т.е. выполнить основные стратиграфические процедуры. Ход рассуждений здесь следующий. Как выяснилось, скачок акустической жесткости на границах толщ обусловлен либо достаточно резкими изменениями условий осадконакопления, либо перерывом в осадконакоплении. Отложения, сформировавшиеся до перерыва, будут более плотными (с большей скоростью упругих волн), чем отложения, накопившиеся после перерыва. Скачок акустической жесткости на этом рубеже (сильная отражающая граница) будет изображать рельеф дна палеоводоёма в момент начала нового этапа осадконакопления.

Другая возможность сейсмостратиграфического анализа — выявление поверхностей стратиграфических несогласий. Несогласия фиксируются по сближению отражающих границ и по выклиниванию вблизи сейсмических реперов. По границам несогласий сейсмостратиграфические разрезы расчленяются на объемные геологические тела разных размеров, называемые сейсмическими комплексами и сейсмическими фациями.

Временной разрез является временным представлением геологического разреза, т. е. отражающие границы изображаются на нем в виде функции времени пробега волны от пункта взрыва до пункта регистрации. Если скорости распространения сейсмических волн до целевых отражающих горизонтов известны с достаточной точностью, то временной разрез можно трансформировать в глубинный. Существуют несколько методических приемов преобразования, но основа их одинаковая: времена отраженных волн преобразуются в глубины.

Глубинные сейсмические разрезы всегда точно соответствуют реальным геологическим разрезам. Для обеспечения достоверной геологической интерпретации сейсморазведочных данных нужно располагать пространственными (площадными, региональными) наблюдениями и покрыть исследуемую площадь достаточно плотной сетью увязанных между собой профилей (рис. 23).

 

Если таковые исследования проведены, то по полученным данным строят следующие карты.

Первая из составляемых карт — карта изохрон¹⁴⁹ — представляет площадное распределение времен отражения от некоего отражающего горизонта. Трассирование любого горизонта начинается в том месте, где он четко определен и надежно стратифицирован. Для стратиграфической привязки отражающих горизонтов лучше всего используются данные сейсмокаротажа. Прежде всего; стратиграфически привязанный сейсмический горизонт нужно проследить по всем другим профилям. Следующая операция — на карту расположения сейсмических профилей выписываются значения времен отражения. Точки карт, имеющие одинаковые значения времени отражения, соединяются линиями, и в результате мы получаем карту изохрон. На ней изображаются времена пробега отдельных отражений до картируемого отражающего горизонта. С целью представления глубинного строения района обычно строят карты изохрон по нескольким отражающим горизонтам.

149 Иэохрона — линия, соединяющая точки, достигнутые сейсмическими волнами за один и тот же промежуток времени.

Преимущество карт изохрон заключается в сравнительной простоте их построения по сейсмическим данным. Их главный недостаток состоит в том, что аномалии на картах изохрон в действительности являются аномалиями скоростной характеристики разреза. Подобные трудности интерпретации возрастают с увеличением сложности тектонического строения изучаемых структурных элементов. Кроме того, с глубиной уменьшается точность определения средней скорости из-за увеличения числа слоев с неизвестными скоростями. А изменение точности скорости на 5 % может привести к ошибке в определении глубины на 200 м для глубины 4 км.

Именно из-за неопределенности, содержащейся в картах изохрон, выбор точек заложения поисковых скважин производится по структурным картам, т. е. по картам изоглубин залегания отражающих горизонтов, и только при весьма простых геологических и тектонических условиях можно для этих целей пользоваться картами изохрон. Исходными данными для построения структурных карт служат:

1) временные сейсмические разрезы;

2) глубинные сейсмические разрезы;

3) карты изохрон, трансформированные в глубинные.

На карту расположения сейсмических профилей выносят значения глубин залегания отражающих горизонтов, например глубин, вычисленных для пикетов взрыва. Затем одинаковые значения глубины залегания определенного горизонта соединяются между собой, и получается структурная карта (рис. 24), которая напоминает топографическую, только вместо изолиний превышения рельефа местности над уровнем моря на ней нанесены линии изоглубин. В данном способе построения структурных карт предполагается, что закартированный отражающий горизонт однозначно прослежен на всех сейсмических разрезах и все разрывные нарушения учтены и вынесены на карту. Имеются программы вычисления на ЭВМ глубин залегания отражающих горизонтов, выделяемых на временных разрезах.

 

Вместе с термином «сейсмостратиграфия», заимствованным из англоязычной литературы, в отечественные публикации по этой проблеме вошел термин «сейсмофация». В англоязычной литературе под «сейсмофацией» понимается трехмерное тело, образуемое группой отражений (двухмерных поверхностей), которым свойствен набор параметров, отличный от параметров соседних сейсмофациальных единиц. Пространственная характеристика сейсмофациальной единицы складывается из конфигурации ее внешних поверхностей и конфигурации поверхностей синфазности, расположенных внутри ее.

Таким образом, американские авторы, которые ввели в геолого-геофизическую терминологию понятие «сейсмофация», употребляют термин «фация» совсем в ином смысле, нежели отечественные литологи, понимающие фацию как условия осадконакопления, единицу геологической среды осадконакопления, единицу палеоландшафта. В конечном счете «сейсмофация» представляет собой определенную форму сейсмической записи, как правило, отражающую характер напластования внутри исследуемой толщи.

Сейсмостратиграфический анализ основывается на изучении сейсмогеологических поверхностей раздела как внешних граничных поверхностей осадочных комплексов, так и «сейсмофаций», т. е. характера и напластований внутри границ. Цель анализа — расчленение сейсмического разреза на некоторые аналоги осадочных комплексов — сейсмические комплексы, генетически увязанные с тектоноседиментационными особенностями развития и строения бассейна. На начальном этапе сейсмостратиграфического анализа прежде всего выделяются стратиграфические несогласия, положительные и отрицательные тектонические формы (грабены, горсты, диапиры и др.), крупные зоны выклиниваний, а затем и более мелкие объекты, с которыми генетически могут быть связаны неантиклинальные ловушки (крупные органогенные постройки, останцы, врезы и т. д.). Производится также сопоставление выделенных комплексов с региональными и общими стратиграфическими шкалами, определяются возраст и соответствие этих комплексов известным стратонам (ярусам, подъярусам, свитам, пачкам и т. п.).

Сейсмофациальный анализ основывается на изучении внутреннего строения осадочных комплексов по сейсмическим данным и имеет целью выяснение палеотектонических и палеогеографических условий формирования осадочных комплексов, их формационной принадлежности. Базовой информацией этого анализа служат типы сейсмофаций, интерпретируемые с палеотектонической (прогибание, компенсированное или некомпенсированное осадконакопление) и палеогеографической точек зрения.

 

8.9.1. Основные положения сейсмостратиграфического анализа

Основные конструктивные положения сейсмостратиграфического анализа базируются на признании хроностратиграфической¹⁵² значимости сейсмогеологических границ и заключенных между ними сейсмических комплексов при соответствии последних определенным генетическим осадочным формациям и их сочетаниям.

 

20 {Chronostartigraphic units) — подразделения г. п., рассматриваемые в зарубежной литературе исключительно как свидетельства определенных интервалов геологического времени. Термин считается излишним, т. к. любое правильно выделенное стратиграфическое подразделение является одновременно и «хроностратиграфическим».

 

Хроностратиграфические возможности сейсмического метода

Под стратиграфическим горизонтом в узком смысле понимается синхронный горизонт, обеспечивающий хронологическую корреляцию геологических пород. Именно в этом, хроностратиграфическом смысле, чаще всего и применяется понятие стратиграфической корреляции в сейсмостратиграфии.

Основополагающей является гипотеза о том, что сейсмические отражающие границы приурочены к поверхностям напластования, т.е. скрытым или явным перерывам осадконакопления, и служат хроностратиграфическими реперами. Это позволяет определять по осям синфазности последовательность напластования и прослеживать границы относительно одновозрастных толщ, что, в конечном счете, приводит к решению основной задачи сейсмостратиграфического анализа — расчленению разреза на условно одновозрастные толщи. В этом случае отражающие горизонты, приуроченные к кровле и подошве сейсмического комплекса, фиксируют полный возрастной диапазон комплекса в областях согласного залегания и уменьшение этого диапазона в районах несогласного залегания. Но и несогласие оказывается важным в хроностратиграфическом смысле, поскольку породы, расположенные выше несогласия, практически всегда более молодые, чем расположенные ниже (за исключением постседиментационно опрокинутых слоев). Если сейсмические горизонты увязываются с биостратиграфическими границами, то сейсмические комплексы могут оказаться сопоставимыми со стандартными временными стратиграфическими подразделениями (системами, отделами, ярусами, свитами и т. п.).

Сейсмические границы, как правило, соответствуют поверхностям перерывов в осадконакоплении. В общем случае две любые смежные толщи, разделенные перерывом в осадконакоплении, следует считать несогласно залегающими, поскольку длительный перерыв всегда сопровождается определенным размывом отложений на отдельных участках бассейна, в результате чего верхняя толща оказывается залегающей на разновозрастных слоях. Точно также литологически однородная и даже примерно выдержанная по мощности песчаная или карбонатная пачка, сформированная в процессе трансгрессии палеоморя, может оказаться существенно разновозрастной, омолаживаясь в направлении перемещения береговой линии.

Однако в практике сейсморазведки несогласным залеганием обычно считают такое, которое фиксируется визуально обнаруживаемым по сейсмическим разрезам угловым несогласием.

 

8.9.2. Сейсмостратиграфические подразделения

Сейсмостратиграфические подразделения153 —геологические тела, которые выделяются в сейсмометрических границах. Последние представлены основными типами — се йсмо гори зонта ми и сейсмическими комплексами.

Сейсмогоризонт — поверхность внутри интервала геологического разреза, в котором формируется латерально устойчивый (когерентный) сейсмический сигнал, отвечающий волне определенного типа (отраженной, преломленной, обменной). Сейсмогоризонт соответствует избираемой особенности записи сейсмического сигнала (обычно главному экстремуму или вступлению) и его следует соотносить с латерально наиболее устойчивым и резким литологическим разделом внутри волнооб-разующей толщи, который играет существенную (иногда доминантную роль) в образовании сейсмического сигнала.

Сейсмические комплексы: принципы выделений и таксономия

Сейсмический комплекс представляет собой акустическое отображение осадочного комплекса пород или отдельных его элементов. Пространственная характеристика сейсмического комплекса складывается из геометрии его внешних поверхностей (сейсмоморфологии) и конфигурации поверхностей синфазности внутри него (сейсмофаций).

Макрокомплекс сейсмический (МК_С) — сейсмический образ трехмерного геологического тела, ограниченного сейсмогеологическими границами, в общем случае связанными с региональными поверхностями несогласий или перерывами осадконакопления, определяемого набором устанавливаемых по сейсмическим материалам морфологических, текстурных (сейсмофациальных), параметрических характеристик и отвечающего осадочному формационному комплексу, формирующемуся в течение крупных этажей геологической истории.

Мощность отложений, охватываемых МК_С, может соответствовать сотням метрам— нескольким километрам. В стратиграфической номенклатуре MK_с может соответствовать ярусу, подъярусу,

Комплекс сейсмический (Kс) — сейсмический образ трехмерного геологического тела, ограниченного, с одной стороны, (в подошве или в кровле) сейсмогеологической границей (в общем случае связанной с поверхностью несогласия или перерывом седиментации), а с другой — слоевой границей (скрытым перерывом), определяемой набором морфологических, сейсмофациальных и параметрических характеристик и отвечающего семейству осадочных формаций, формирующихся на определенных (трансгрессивных или регрессивных) фазах тектонических этапов. Мощности комплекса — в пределах 0,1—1 км.

Подкомплекс сейсмический (ПК_С) — сейсмический образ трехмерного геологического тела, ограниченного слоевыми разделами или эрозионными поверхностями, не приводящими к образованию видимого несогласия в залегании с ниже- и вышерасположенными телами, определяемого совокупностью морфологических, сейсмофациальных и параметрических характеристик и соответствующего одной или нескольким генетически связанным, сопряженным осадочным формациям. Мощности (п х 10)—100 м.

Клиноформа образуется при латеральном заполнении бассейна осадками в условиях некомпенсируемого погружения его дна и обычно представлена набором однонаправленных клиньев сигмовидной формы.

Покров — породнослоевая ассоциация, образующаяся при вертикальной аккреции¹⁵⁴ осадочной толщи в условиях обычно компенсируемого осадконакоплением погружения и представляющая собой комплекс параллельно-слоистых субгоризонтальных в палеоплане отложений. Покровы образуются как в течение стабильной в тектоническом отношении стадии развития бассейна, так и при его погружении или подъеме. Соответственно различают покровные комплексы стабильного, трансгрессивного и регрессивного строения. Кроме того, выделяют конденсированные покровы, формирование которых в отличие от обычных покровов происходит в обстановке региональной некомпенсации.

Микрокомплекс сейсмический (МКс) является составной частью ПК_С (подкомплекса сейсмического) и представляет собой микроклиноформу или микропокров, образованный за счет цикличности колебаний уровня моря. Микрокомплексы, как правило, отделяются друг от друга некоторым перерывом в осадконакоплении, поэтому к их поверхностям могут приурочиваться интенсивные и протяженные сейсмические границы. Мощность п—(п Х 10) м. Обычно соответствует пачке слоев.

Слой сейсмический (СС) — составная часть МК_С. Он представляет собой сейсмическое изображение геологического слоя, объединяющего отложения с общими литологическим и признаками, закономерно изменяющимися по простиранию в зависимости от изменения фациальной обстановки осадконакопления.

Отражающая поверхность (ОП) является не поверхностью, а трехмерным геологическим телом с мощностью меньшей разрешающей способности сейсморазведки, вследствие чего сейсмическое изображение такого тела имеет вид площадки при однополупериодном представлении элементарного сейсмического сигнала. В стратиграфическом отношении ОП соответствует участкам перехода от одного слоя к другому или маломощным отдельным слоям.