Триасовая система Донецкого угленосного бассейна

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Триасовая система Донецкого угленосного бассейна

05.04.2020

Между палеонтологически охарактеризованными отложениями верхнего палеозоя и юрской системы на территории Большого Донбасса залегает комплекс пестроцветных пород, стратиграфическое расчленение и оценка геологического возраста которого, особенно его нижней части, являются до сих пор спорными.

В 1839 г. А.Б. Иваницкий объединил весь этот комплекс пестроцветов совместно с отложениями нижней перми в «бахмутскую рухляковую формацию», сопоставляя ее с новым красным песчаником и кейпером Западной Европы. Несколько позже Н.П. Барбот де Марии указал, что эта формация включает, возможно, и пермские и триасовые осадки.

А.В. Гуров обнаружил резкое несогласие между основанием толщи пестроцветов и подстилающими ее осадками палеозоя. Он отметил, что налегающие на ангидритовый ярус пермской системы по р. Бахмутке (к северу от г. Артемовска) конгломераты и крупнозернистые песчаники являются верхнепермскими или триасовыми.

Л.И. Лутугин также указывал на несогласное залегание пестроцветов Лисичанского и Марьевского районов на карбоне и перми и отнес их к пермо-триасу.

Н.Н. Яковлев нижнюю часть пестроцветного комплекса рассматривал в составе соленосной свиты нижней перми, выделяя ее в песчано-глинистую толщу. А.А. Малявкин эту толщу назвал деконской и отнес к верхней перми, а Л.Ф. Лунгерсгаузен переименовал ее в песчано-конгломератовую или дроновскую свиту.

В верхней части пестроцветной толщи В.А. Наливкиным, Н.В. Григорьевым и А.А. Борисяком вблизи г. Изюма (р. Сухая Каменка и балка Протопивская) были обнаружены растительные остатки рэт-лейаса и отпечатки, по внешнему облику напоминающие моллюсков Unio.

А.Д. Архангельский, Н.С. Шатский, Н.А. Преображенский и Б.П. Некрасов отнесли к триасу распространенную на северо-западных окраинах Донбасса толщу пестроцветных глин и суглинков с известковистыми стяжениями, чередующихся с белыми и зеленоватыми каолинистыми песками, и переходящую вверх по разрезу в толщу белесоватых песчано-глинистых пород с подчиненными прослоями зеленоватых и красных глин, глинистых сидеритов и конкреций песчанистых железняков с растительными остатками. К этой же толще А.Д. Архангельский отнес и сланцеватые глины балки Протопивской с uniо-образными моллюсками.

Л.Ф. Лунгерсгаузен расчленил всю толщу пестроцветов на ряд свит, которые нетрудно параллелизовать с толщами, выделенными предыдущими исследователями. Ему же принадлежит заслуга открытия местонахождений флоры кейпера в районе с. Гаражевки. По Л.Ф. Лунгерсгаузену, на размытой поверхности дислоцированных пород верхнего палеозоя несогласно залегает верхнепермская песчано-конгломератовая или дроновская свита грубозернистых песчаников и конгломератов с подчиненными прослоями пестроцветных глин. Выше с небольшим эрозионным перерывом залегает серебрянская свита — белесоватые каолинистые песчаники с прослоями кварцевого и яшмового гравия и пачками пестроцветных глин с известковистыми конкрециями. Разрез донецкого триаса венчает протопивская свита — песчано-глинистые породы, к верхним горизонтам которых приурочены пласты и крупные желваки бурого железняка и слои глин с отпечатками флоры кейпера (с. Гаражевка) и рэта (балки Сухая Каменка и Протопивская).

После исследований Л.Ф. Лунгерсгаузена представления о стратиграфии и условиях залегания толщ донецкого триаса были детализированы и дополнены трудами многих геологов. Буровыми работами удалось выяснить, что к западу от Бахмутской котловины (Терны, Topское, Шебелинка, Полтава и др.) стратиграфический интервал между пестроцветами серебрянской свиты и фаунистически охарактеризованными осадками палеозоя слагается не одной песчано-глинистой (деконской, по А.А. Малявкину) толщей или одной песчано-конгломератовой (дроновской) свитой, как полагал Л.Ф. Лунгерсгаузен, а в наиболее полных разрезах тремя толщами (снизу вверх): глинисто-алевролитовой, песчано-алевролито-глинистой и песчаной.

Ф.Е. Лапчик выделяет здесь две свиты: пересажскую, включая в нее глинисто-алевролитовую толщу, и шебелинскую, охватывающую остальную часть разреза. Песчаную толщу она считает фацией верхней части шебелинской свиты.

Б.П. Стерлин рассматривает глинисто-алевролитовую и песчано-алевролито-глинистую толщи в составе единой шебелинской свиты, считая пересажскую свиту лишь местной фацией низов шебелинской свиты, а верхнюю песчаную толщу выделяет в отдельную свиту, залегающую с перерывом на нижележащих отложениях.

Верхняя песчаная свита широко известна под названием «дроновской». Однако сопоставление разрезов отмеченных здесь трех свит с дроновским стратотипическим разрезом является спорным и многими исследователями понимается по-разному. В этой связи и термин «дроновская свита» имеет неодинаковые значения в представлениях различных исследователей. Поэтому, по-видимому, целесообразно отказаться от термина «дроновская свита», а для песчаной толщи принять другое название. Трудность корреляции разреза пестроцветного комплекса связана с отсутствием четких маркирующих горизонтов, а также с наличием перерывов внутри комплекса и в его кровле, что обусловило изменчивость литологического состава разреза и неповсеместное распространение отдельных свит.

Возраст свит палеонтологически не доказан: пересажская и шебелинская свиты большинством исследователей относятся к верхней перми; Б.П. Стерлин песчаную свиту относит к нижнему триасу; Ф.Е. Лапчик, включая песчаную толщу в состав шебелинской свиты, относит последнюю к верхней, а пересажскую — к нижней перми. Е.М. Люткевич и И.Ю. Лапкин считают, что на северо-западной окраине Донбасса и в Днепро-Донецкой впадине вся толща пестроцветов, залегающая между фаунистически охарактеризованным верхним палеозоем и отложениями юры, относится к ветлужскому ярусу нижнего триаса.

В связи с неопределенностью понятия «дроновская свита» и невозможностью использования ее разреза как стратотипического Б.П. Стерлин предложил всю часть разреза между серебрянской свитой триаса и соленосной формацией нижней перми, названную Л.Ф. Лунгерсгаузеном дроновской свитой, именовать дроновской серией, включая в нее верхнепермскую шебелинскую свиту и песчаную толщу нижнего триаса. Для песчаной нижнетриасовой толщи предлагается название «краснооскольская свита», по с. Красный Оскол на р. Оскол, где в естественных обнажениях отчетливо видна верхняя ее граница, а по буровым скважинам — весь разрез от подошвы свиты (табл. 5).
Триасовая система Донецкого угленосного бассейна

Триасовые отложения восточной окраины Донбасса изучены еще слабее; разрез их освещается в работах В.М. Демина.

Краснооскольская свита (песчаная толща дроновской серии) — T1 развита неповсеместно (рис. 9); довольно часто слагающие ее осадки размыты и на отложениях верхнего палеозоя залегает серебрянская свита триаса.

По восточной окраине Донбасса, к северу от г. Белой Калитвы (скв. 1823 и 1527), на красноцветах верхнепермской литвиновской свиты залегает шолоховская свита, представленная темно-бурыми глинами, песчаниками и конгломератами, состоящими из галек кремней и известняков среднего и верхнего карбона. Общая мощность свиты 110 м. По условиям залегания и литологическому составу шолоховская свита является стратиграфическим аналогом краснооскольской свиты. В.М. Демин на основании изучения минералогического состава терригенных пород шолоховской свиты относит верхи ее к нижнему триасу, проводя тем самым границу между палеозоем и мезозоем внутри единой толщи конгломератов и песчаников.

Краснооскольская свита развита также на ряде поднятий северо-западной окраины Донецкого складчатого сооружения и зоны сочленения его с Днепровско-Донецким грабеном (Кр. Оскол, Шебелинка, Алексеевка и др.) и представлена аллювиальными, иногда углистыми (Кр. Оскол) песками мощностью до 70—80 м (Шебелинка), содержащими прослои конгломератов.

В Западном Донбассе (Ново-Московск—Красноград) краснооскольская свита почти нацело сложена крупногалечными конгломератами, состоящими из галек известняков и кремней нижнего карбона, обломками эффузивных пород и кварца. На многих структурах северо-западной окраины бассейна краснооскольская свита отсутствует, и на отложениях шебелинской свиты или более древних залегают осадки серебрянской свиты (Славянск, В. Камышеваха, Спиваковка, Бол. Каменка др.).

Такая сложная картина распространения краснооскольской свиты может быть объяснена проявлением на окраинах Донецкого складчатого сооружения заключительной фазы герцинских орогенических движений. В Днепровско-Донецком грабене в это время господствовали нисходящие движения, в связи с чем краснооскольская свита прослеживается по всей Днепровско-Донецкой впадине и на юго-востоке Припятского прогиба, четко выделяясь в разрезах буровых скважин; мощность ее возрастает здесь до 150—200 м. В практике геологоразведочных работ на нефть и газ в Днепровско-Донецкой впадине и на окраинах Донбасса она получила обозначение «ТП» (триас песчаный).

Описываемые отложения лишены органических остатков. В Припятском прогибе аналоги песчаной толщи дроновской серии названы Ф.Е. Лапчик кореневской свитой; в ней встречены филлоподы, характеризующие, по Н.И. Новожилову, татарский ярус. В том же Припятском прогибе Е.М. Люткевич в 1959 г. обнаружил в песчаной толще, сопоставляемой им с кореневской свитой (скв. 97, с. Кулажи), нижнетриасовых филлопод.

В пределах наиболее погруженной части Днепровско-Донецкой впадины, в отличие от окраин Донецкого складчатого сооружения, краснооскольская свита залегает согласно с серебрянской и связана с последней постепенным переходом. Нижнетриасовый возраст основной части серебрянской свиты установлен палеонтологически, что позволяет рассматривать краснооскольскую свиту и ее стратиграфические аналоги как базальную толщу нижнего триаса.

Серебрянская свита (T1+2) развита на северной, северо-западной и восточной окраинах Донбасса и в Днепровско-Донецкой впадине (рис. 10). Она представлена разнозернистыми кварцево-полевошпатовыми каолинизированными песчаниками и песками, слюдистыми косослоистыми песчаниками зеленоватого и серого цвета, линзами кварцевокремневого гравия и пестроцветными глинами с прослоями к «журавчиками» светлых озерных известняков. Такой литологический состав серебрянской свиты хорошо выдерживается от Припятского прогиба на западе до восточной окраины Донбасса. Поэтому мы считаем, что новые термины «радченковская» и «миргородская» свиты, предложенные Ф.Е. Лапчик для серебрянской свиты в Днепровско-Донецкой впадине, не приемлемы. Да и сам автор этих терминов отмечает, что радченковская и миргородская свиты по стратиграфическому положению и литологическим признакам соответствуют серебрянской свите.

На восточной окраине Донбасса в районе с. Суровикино на отложениях верхнего палеозоя залегает толща кирпично-красных и серо-зеленых глин мощностью 80 м с оогониями харовых водорослей и песчаными фораминиферами Rhabdatnmina cylindrica G1. Выше следуют пестроцветные известковистые глины и алевролиты мощностью 100 м с оогониями харовых водорослей и остракодами Darwinula oblonga Schneid., D. parva Schneid., D. arta Liib. Все эти породы В.М. Демин относит к ветлужскому ярусу нижнего триаса.

Залетающие выше кирпично-красные глины (мощность 24 м) с прослоями косослоистых песчаников, содержащих Darwinula oblonga Schneid., D. Uassica Brodie, Triasella chramovi Schneid., сопоставляются этим автором с богдинской свитой нижнего триаса. В скв. 14, у хутора Комарова, по данным В. М. Демина, на красноцветных глинах татарского яруса залегают пестроцветные глины и известковистые песчаники мощностью 69,5 м с Rhabdammina cylindrica G1. Выше следуют пестроцветные глины и алевролиты мощностью 80,8 м с Darwinula arta Lub., D. oblonga Schneid., D. triassica Schneid. Над ними залегают красно-бурые и серые песчаники (мощностью 57,5 м) с прослоями малиново-красных глин, переходящие кверху в светлые глины с прослойками известняков.

Стратиграфические аналоги серебрянской свиты развиты и в районе Донской Луки. Здесь на известняках верхнего карбона залегают комковатые глины с обильными известковистыми «журавчиками», переходящее кверху в глины с прослоями мергелей. Мощность всей этой пачки пород равна 12 м. Выше следуют красные и оливковые известковистые глины мощностью 20 м, а над ними глинистые зеленоватые пески (мощность 11 м) с гравием. Описанные породы были объединены в липовскую свиту. Ф.П. Пантелеев в верховьях балки Липовой, в 1,8 м выше подошвы верхней пачки липовской свиты, обнаружил прослой конгломерата с окатанными обломками костей лабиринтодонтов семейства Bentosuchidae и рептилий типа Micronemus и Dongusia, типичных для нижнего триаса (V зона И. А. Ефремова). Из двух нижних пачек этой свиты В. М. Демин определил Darwinula oblonga Sсhnеid., D. arta Lub., D. rotundata Lub., D. promissa Lub. и отнес их к ветлужскому ярусу. Л.Д. Кипарисова сопоставляет липовскую свиту с тананыкской свитой нижнего триаса, залегающей над песчано-конгломератовой бузулукской свитой.

На северной окраине Донбасса разрез триаса начинается породами серебрянской свиты. Обычно нижняя часть свиты (нижнесеребрянская подсвита) сложена преимущественно песчаниками с прослойками пестроцветных глин и известняков; мощность подсвиты 30—90 м. Bepxнесеребрянская подсвита представлена пестроцветными глинами мощностью 70—150 м с подчиненными прослойками песчаников, гравия и стяжениями известняков.

На северной окраине Донбасса серебрянская свита залегает на отложениях карбона (Гречишкино, Лисичанск, Кременная и др.); на северо-западной окраине — на шебелинской (Славянск, Спиваковка и др.) и краснооскольской (Голубовка, Артемовск, Шебелинка и др.) свитах; в осевой части Днепровско-Донецкой впадины она залегает согласно с краснооскольской свитой, образуя с ней единый комплекс осадков.

Общая мощность серебрянской свиты возрастает в западном направлении от 100—200 м (Лисичанск, Серебрянка) до 200—300 м (Прогопоповка, Алексеевка, Глинск).

Органические остатки, содержащиеся в породах серебрянской свиты, представлены оогониями харовых водорослей Chara donbassica Said., Chara triassica Said., Chara donetziana Said., а также (по материалам И. М. Шайкина) Stellatochara sellingii Hornf af Rantz, St. holvicensis Н. af R., St. madleri Н. af R., описанными из среднего триаса Швеции, отпечатками Neocalamites sp. (Кр. Оскол), рэтскими Dictyophyllum cf. acutilobum Schenk, пресноводными дарвинулами D. Ionga Веl., D. longissima Веl., Gerdalia wetlugensis Bel., G. pseudocrassa Bel., нижнетриасовыми филлоподами Estheria aeguale Liitk., Е. gutta Liitk. (по структурно-поисковой скважине в северной части Ростовской области).

Фауна эстерий и остракод позволяет относить серебрянскую свиту к нижнему триасу, но не исключено, как полагал и Л.Ф. Лунгерсгаузен, что верхняя часть ее может соответствовать и среднему триасу. Остатки харовых имеют широкое вертикальное распространение и интересны в палеогеографическом отношении, так как они обитают и сейчас в опресненных, хорошо прогреваемых солнцем заливах на глубинах порядка 10 м.

Протопивская свита (T3) развита преимущественно на северо-западной окраине Донбасса, где отложения ее залегают с эрозионным перерывом на породах серебрянской свиты (рис. 11). По литологическим особенностям Б.П. Стерлин подразделяет протопивскую свиту на нижнепротопивскую и верхнепротопивскую подсвиты.

Нижнепротопивская подсвита слагается пестроцветными вязкими некарбонатными глинами и песчаниками мощностью 80—100 м, лишенными органических остатков; в глинах часто встречаются зерна кварца гравийного размера. Она вскрыта буровыми скважинами в районе с. Терны, балки Протопивской, сс. Адамовки, Протопоповки, Гаражевки и в других пунктах северо-западной окраины Донбасса; обнажения ее известны у с. Семеновки, вблизи Петровского купола. Граница ее с серебрянской свитой проводится по исчезновению в разрезе известковистых «журавчиков» и смене карбонатных пестроцветных глин серебрянской свиты некарбонатными пестроцветами протопивской свиты; в основании нижнепротопивской подсвиты нередко залегают грубозернистые песчаники и конгломераты (балка Протопивская).

В строении верхнепротопивской подсвиты, хорошо обнаженной в балках Протопивской и Сухой Каменке, у сс. Новорайского, Семеновки и Гаражевки, в балке Колесницкой у с. Долгенького, участвуют светло-коричневые и серые микрослоистые озерные глины, серые каолиновые углистые глины с остроугольными обломками угля и обугленной древесины, линзы угля (с. Гаражевка), серые и ожелезненные косослоистые разнозернистые кварцевые песчаники, бурые железняки и сидериты, пестроцветные некарбонатные каолиновые глины, лёссовые супеси и суглинки. Мощность верхнепротопивской подсвиты составляет 30—40 м.

Нижние слои верхнепротопивской подсвиты, объединенные в гаражевский горизонт, содержат в разрезе у с. Гаражевки (см. рис. 11) растительные остатки Callipteridium donezianum Pryn., С. patens Pryn., Dicroidium odontopteroides Morr., Thinnfeldia doneziana Pryn., Th. rugosa Pryn., Miassia acutifolia Pryn., М. Iatifolia Pryn., Pityophyllum angustifolius (Nath.) Moller и др. Полное отсутствие гинкговых и цикадофитов (Baiera, Anomozamites, Cladophlebis и др.), непременно входящих во все юрские сообщества растений, позволило В.Д. Принада, А.И. Кетовой, Е.И. Соколовой и Е.Е. Мигачевой отнести породы, вмещающие этот комплекс растительных остатков, к кейперу.

Из верхних слоев верхнепротопивской подсвиты или ее каменкского горизонта, хорошо обнаженного в балках Протопивской и Сухой Каменке, В. Д. Принада приводит: Clathropteris meniscioid.es Brongn., Dictyophyllum Nathorsiii Zeiller, Taeniopteris multinervis Prуn., Pterophyllum angustum Вraun, Cladophlebis ex gr. haiburnensis L. et H., Drepanozamites Nilssoni Nath., Phoenicopsis linearis Pryn., Tanaidia mirabilis Pryn. и др. Е. Е. Мигачева обнаружила здесь Eguisetites arenaceus Jabg., Juccites spathulatus Pryn. и Lepidopteris cf. Ottonis Goepp. Наряду с древними формами — Juccites, Drepanozamites, Lepidopteris, — неизвестными выше отложений рэта, во флоре каменкского горизонта присутствуют представители родов Pterophyllum и Phoenicopsis, достигающие расцвета в нижней юре, и родов Cladophlebis и Nilssonia, типичных для доггера.

Все это позволяет считать флору Сухой Каменки и балки Протопивской переходной между кейперской гаражевского горизонта и лейасовой новорайской свиты, т. е. рэтской.

Помимо отпечатков растений в бурых железняках и сидеритах каменкского горизонта встречены ядра пелеципод, а в сланцеватых глинах (балка Протопивская) — отпечатки unio-образных моллюсков. Находки их свидетельствуют о значительном увлажнении климата в конце рэта.

В верховьях р. Самары (с. Ново-Бахметьево) протопивская свита, по Б.С. Ковалеву, сложена каолинистыми песчаниками и глинами мощностью 10—12 м с прослоями сидеритов и отпечатками растений.

Верхние горизонты протопивской свиты присутствуют, по-видимому, и на южной окраине Донбасса (с. Зачатьевка). Здесь между песчаниками верхнего альба-сеномана и аргиллитами карбона залегает толща углистых глин и кварцевых песчаников мощностью свыше 190 м, относящаяся в значительной своей части к новорайской свите нижней юры. Нижние горизонты этой толщи, содержащие прослои пестроцветных глин и отпечатки Phoenicopsis sp., могут быть уже рэтскими.

В зоне сочленения Донецкого складчатого сооружения с Днепровско-Донецким грабеном и в самом грабене протопивская свита представлена толщей пестроцветных, преимущественно глинистых некарбонатных пород мощностью 40—50 м, залегающих со следами перерыва на серебрянской свите. В районе Прилук (скв. 118) и с. Червоные Партизаны среди пестроцветов протопивской свиты встречены серые микрослоистые озерные глины.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: