Средний карбон Донецкого угленосного бассейна

Отложения среднего карбона распространены почти на всей территории и открытого, и закрытого Донбасса. Они отсутствуют лишь на тех участках, где по геоструктурным и геоморфологическим условиям подверглись размыву.

Принятые в настоящее время границы среднего отдела карбона до некоторой степени условны, хотя и очень близки к истинным биостра-тиграфическим границам. Нижняя граница проводится в подошве известняка F1, верхняя — в подошве известняка N2. Имеются, однако, и иные точки зрения на положение этих границ. Так по представлениям некоторых исследователей нижняя граница среднего отдела находится где-то в интервале от известняка E1 до известняка Qi, а верхняя— от известняков M7 — M9 до известняков N3— N4. Таким образом, средний карбон в указанных выше границах охватывает свиты: Q21(F), C22(G), С23(Н), С24(I), С25(К), С26(L), С27(М), а также низы свиты C31(N) до подошвы известняка N2.

Отложения среднего карбона представлены мощной толщей циклически переслаивающихся терригенных пород (песчаники, алевролиты, аргиллиты) с подчиненными им прослоями известняков и углей. Они залегают согласно на отложениях нижнего отдела и также согласно перекрыты осадками верхнего отдела карбона.

Общая мощность среднего карбона в Донбассе достигает 7000 м. Для него, как и для всей каменноугольной системы, характерно закономерное возрастание мощностей отложений с запада на восток и от периферии бассейна к его осевой части.

Средний карбон Донбасса делится на два яруса (снизу вверх): каяльский (башкирский) и московский, которые в свою очередь делятся на 10 биостратиграфических зон.



Обычно считается, что названия «башкирский» и «каяльский» это синонимы, поэтому за последние годы в обиход «по праву приоритета» вошло первое название, т. е. «башкирский ярус», однако в действительности объем и границы этих ярусов различны.

Стратотип каяльского яруса находится в Донбассе — это толща от известняка F1 до известняка К3, т. е. свиты C21(F), C22(G), C23(H), C24(I), и нижняя часть свиты С25(К) до известняка К3. Нижняя граница его является одновременно и верхней границей намюра, и границей между нижним и средним отделами карбона; верхняя — определяется палеонтологически по относительно резкому обновлению фауны и флоры. Выше последней (выше известняка Кз) появляется род Fusulina, многие Aljutovella, группа тонкоребристых хориститов «мячковского типа» и крупных толсторебристых хориститов «самарского типа», а также Anthraconauta ex gr. phillipsi Will., Esteria simoni Pruv., Anthracoceras aegiranum Sсhmidt и др.

Среди флоры характерно массовое появление лианоподобных птеридоспермов (Eusphenopteris) и травянистых папоротников (Zeileria), а также расцвет семейства Medullosaceae (Alethopteris, Neuropteris) и продольноребристых сигиллярий (группа Rhytidolepis). В Подмосковье верхней границе каяльского яруса отвечает примерно подошва каширского горизонта; верейский горизонт полностью или в большей своей части принадлежит каяльскому ярусу.

Стратотип башкирского яруса находится в Башкирии. Объем его иной: кроме нижней части среднего карбона, он включает также и верхнюю половину намюра (аналоги свиты C15 Донбасса), но зато не содержит аналогов верейского горизонта, которому в Донбассе соответствует примерно интервал от известняка I3 до известняка K3; верейский горизонт в Подмосковье включен в состав вышележащего московского яруса.

При разработке унифицированной стратиграфической схемы для карбона Русской платформы в 1951 г. ошибочно был поставлен знак равенства между каяльским и башкирским ярусами. Одно название (башкирский ярус) было принято для двух различных по объему стратиграфических подразделений: каяльского яруса в указанном выше объеме и собственно башкирского яруса в объеме, принимаемом в Подмосковье и в Башкирском Приуралье. Другими словами, под названием «башкирский ярус» в Донбассе в действительности фигурирует настоящий каяльский ярус в точном его объеме и значении. Вот почему мы вынуждены пользоваться здесь этим последним названием.

Для каяльского яруса наиболее характерно: широкое развитие среди брахиопод древних хориститов (Ciioristites notabilis Rot., Ch. pseudobisulcatus Rot., Ch. vetus Rot. и др.), которые вне границ этого яруса не встречаются, а также полное отсутствие хориститов «мячковского» и «самарского» типа;

- широкое развитие родов Carbonicola и Najadites (С. ovalis Sow., С. similis Sow., С. robusta Sow., С. acuta Sow., Najadites modiolaris Sow., N. triangularis Sow. и др.), а также Estheria dawsoni jones, которые в московском ярусе, за исключением редких Najadites, не встречаются;

- широкое развитие архедпскусов (роды Planoarchaediscus, Propermodiscus, Archaediscus, Asteroarchaediscus), которые переходят сюда из нижнего карбона и выше не поднимаются;

- появление и быстрое развитие родов Profusulinella (P. primitiva Sosn., P. rhombiformis Brazhn. et Pot., P. parva Lee et Chen и др.) и Novella;

- широкое развитие различных эоштаффелл, глобивальвулин и некоторых тетратаксисов;

- почти полное отсутствие рода Fusulina (известен всего один вид F. triangula, появляющийся начиная с известняка I3);

- наличие родов Branneroceras a Gastrioceras (G. Iisteri Mart., G. subcrenatum Schloth., G. cyrcumnodosum Foord), а в верхней части яруса — Donetzoceras donetzense Libr., Huanghoceras falcatum Sоw. и др.

Из флоры характерны Mariopteris acuta Brongn., Alethopteris lonchitica Schloth., Neuropteris rectinervis Kidst., N. heterophgUa Brongn., N. gigantea forma arcuata Bertr., а также появление продольноребристых сигиллярий (группа Rhytidolepis). Вообще флора каяльского яруса типично вестфальская, отвечающая флоре вестфала «А» и «В» Западной Европы.

Свиты, входящие в каяльский ярус, имеют несколько различный литологический состав, хотя весь разрез яруса в целом представлен толщей переслаивания терригенных пород с подчиненными им пластами и прослоями угля и известняка.

На южном склоне Воронежской антеклизы отложения каяльского яруса представлены в нижней части (свиты С21 и С22) известняками; выше наблюдается переслаивание известняков и глин и, наконец, разрез приобретает типичный донецкий характер, вплоть до деталей строения и одинаковой синонимики маркирующих горизонтов.

Смена известняковых фаций «воронежского карбона» параллическими, в основном терригенными фациями донецкого типа, с удалением от Донбасса все более и более «запаздывает», т. е. стратиграфическая граница между двумя этими типами осадков является скользящей. Раньше всего (в начале каяльского времени) карбонатные фации замещаются терригенными вблизи видимых границ Донбасса.

Общая мощность отложений каяльского яруса в Донбассе колеблется от 1200 м на западе до 3900 м на востоке; на южном борту Днепровско-Донецкой впадины она снижается до 700 м, а на севере, в районе Беловодск — Миллерово, до 600 м.

Каяльский ярус соответствует вестфалу «А» и «В» Западной Европы; он подразделяется на пять биостратиграфических зон (снизу вверх).

Зона С2ba — от известняка F1 (точнее от известняка E8) до известняка Gp терригенная толща со Spirifer (Choristites) pseudobisulcatus Rot., Pseudostaffella antiqua Dutk., Ps. praegorskyi Raus., Lophophyllum grabaui F о т., Gastrioceras cancelatum Bisat, Mariopteris acuta Brongn.; мощность зоны 200—700 м.

Зона C2b b — от известняка G1 до известняка Н1; толща переслаивания терригенных пород со Spirifer (Choristites) medovensis Rot. Profusulinella primitiva Sosn., Stereophrentis gorbatscheviensis Fom., Gastrioceras listeri Mart., Carbonicola robusta Sow., Neuropteris rectinervis Коdst. мощностью 370—1100 м.

Зона C2b с — от известняка H1 до известняка H4; терригенная толща с Carbonicola mutila Tschern., С. ovalis Mаrt., Gastrioceras Iisteri Mart., Spirifer (Brachithyrina) orlicus Rot., Lophophyllidium primitivum Fom., Cardioneura amadoka Zal. и др.; мощность 120—400 м.

Зона C2b d — от известняка Н4 до известняка I2; толща переслаивания со Spirifer (Choristites) notabilis Rot., Lophophyllidiuni primitivum Fom., Gastrioceras circunmodosum Foord., Anthracomya WitIiamsoni Brown, Neuropteris heterophylla Brongn. и др.; мощность 230—1000 м.

Зона С2b е — от известняка I2 до известняка К3; терригенная толща со Spirifer (Clioristites) luganis Rot., Sp. (Choristites) inferus Ivan., Juanophylloides cruciforme Fоt., Carbonicola similis Brow n., Eusphenopteris striata Got., с первыми Fusulina triangula Raus. et Bel, и др.; мощность 300—800 м.



Московский ярус делится на три свиты: C25(K), начиная с извесняка Кз, С26(L) и C27(M). К московскому ярусу относятся также низы свиты C31(N) до подошвы известняка N2, однако ради практического удобства нижняя и верхняя границы московского яруса условно проводятся не по известнякам Кз и N2, а соответственно по известняку K1 и N1, т. е. в основании соответствующих свит, а не внутри их.

Биостратиграфический облик московского яруса весьма характерен. Из фораминифер наибольшее значение имеют представители впервые появившихся здесь родов Schubertella, Fusulinella и Hemifusulina. а также Fusulina, первые представители которого появляются в конце каяльского века. Из ранее появившихся родов важное стратиграфическое значение имеют Ozawainella и Pseudostaffella. Представители всех этих родов встречаются в изобилии и отличаются исключительным разнообразием по видовому составу. В верхах московского яруса появляются представители рода Pseudotriticites.

Из брахиопод весьма характерно появление и пышное развитие тонкоребристых хориститов «мячковского» типа (Choristites priscus Fisch., Ch. mosquensis Fisch. и др.) и толсторебристых «самарских» хориститов (группа Choristites trautscholdi Stuсk.). Характерно развитие своеобразных неоспириферов, таких, как Neospirifer tegulatus Trautsch., N. baschkovensis Rot. и др., а также изобилие переходящих и в верхний карбон Productus (Dictyoclostus) donetzianus Lich., Pr. (Dictyoclostus) inflatiformis Ivаn. и др.

Из пелеципод весьма развиты Anthracomia phillipsi Will., Anthraconaia pruvosti Tschern., Anthraconeilo oblonga Tschern., Aviculopecten verbecki Fliеg. и др.; из филлопод — Estheria simoni Pruv. и Е. cebenensis Gr. Eury,

Имеется также большое количество чрезвычайно характерных только для московского яруса кораллов — Donophyllum reticulatum Fоm., Petalaxix тассоуаnа Milne-Edwards., P. mohikana Fom., Thecophylluni lebedewi Fom., Dibunophylloides simmetrica Fom. и др.

Из цефалопод весьма широко представлены Politoceras politum Schum., Huanghoceras falcaturn Sоw., Anthracoceras aegiranum Schmidt (появляется в самых верхах свиты C24), A. cambriense Bisat, Domatoceras mosquensis Tzwet. и др.

Богата и разнообразна также и флора московского яруса Донбасса. Это флора V и VI зоны М.Д. Залесского или VII, VIII, IX и X зоны Е.О. Новик.

Наиболее характерны Sphenopteris striata Goth., Sp. nummularia Gut b., Neuropteris tenuifolia Schloth., N. gigantea f. lingua Bertr., N. tenuifolia Schloth., N. ovata. Hoffm., N. rarinervis Bunb., N. schuchzeri Hoffm., Linopteris miinsteri Eichw., L. obliqua Bunb., Sphenophyllum majus Brongn., Sph. emarginatum Brongn. Alethopteris serlii Brongn., Al. dauverexii Brongn., Lonchopteris bricei Brongn., Pecopteris crenulata Brongn., P. daubresi Zeil., P. unita Brongn., Odontopteris reichiana Gutb,, Asterotheca miltonii Artis, Asolanus camptotaenia Wood., Mariopteris nervosa Brongn., Easphenopteris striata Pot. и др.

Мощность отложений московского яруса от 1000 до 3000 м.

Московскому ярусу соответствует верхняя половина вестфальского яруса Западной Европы — вестфал «С» и «D». В Подмосковном бассейне сюда относятся каширский, подольский и мячковский горизонты.

Свиты, входящие в состав московского яруса, отличаются высокой угленасыщенностью (особенно свиты C25 и C26) и вместе со свитой C23 составляют основную продуктивную толщу Донбасса. На рассматриваемой территории все они представлены толщей переслаивающихся песчаников и сланцев с подчиненными им прослоями и пластами известняков и углей, однако в деталях каждая из них характеризуется своими литологическими особенностями.

Московский ярус расчленен на пять биостратиграфических зон (снизу вверх).

Зона С2mа — от известняка Кз до известняка L1; толща переслаивания со Spirifer (Choristites) inferus Ivan., Sp. (Choristites) priscus Fisch., Fusulina citrotioides Man,, Bothrophyllum kaschiricum Kab., Anthracoceras aegiranum Schmidt, Esteria simoni Pruv., Neuropteris tenuifolia Sсhlоth. и др., мощностью 200—900 м.

Зона С2mb — от известняка L1 до известняка L7; толща со Spirifer (Choristites) mosquensis Fisch., Sp. (Choristites) priscus Fisch., Fusulina schellwieni Staff., Petalaxis тассоуапа var. muliiseptata Fom., Anthracomya pulchra Hind, Linopteris munsteri Eichw. и др., мощностью 150—500 м.

Зона С2mс — от известняка L7 до известняка M5; толща с Petalaxis mohikana Fom., Fusulinella colaniae Lee et Chen., Fusulina cylindrica Fisch., Spirifer (Choristites) sowerbyi var. donaica Rot., Anthracoceras cambriense Вisat, Anthraconauta phillipsi Will., Neuropteris ovata Hoff., мощностью 250—4-50 м.

Зона C2md — от известняка M5 до известняка М10; толща переслаивания с Fusulina elegantissima Mаn., F. cylindrica Moell., F. satnarica Raus. et Belj., Fusulinella bocki Moell., Anthraconauta tenuis Dav. et Truem., Spirifer (Choristites) jigulinoides Stuck., Dibunophylloides symmaetricus Fom., Annularia stellata Schloth., мощностью 250—550 м.

Зона С2me — от известняка M10 до известняка N2; толща с Fusulinetla аппае Pogr., Hemifusulina bocki Moell., Spirifer (Choristites) ustinovi Ilov., Ephippiocears clitellarium Sоw., Anthraconauta calcifera Hind, Asterotheca ex gr. cyathea Schloth., мощностью 200—600 м.