Детали, особенности образования и соотношения тектонических форм Донецкого бассейна

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Детали, особенности образования и соотношения тектонических форм Донецкого бассейна

05.04.2020

Донецкий бассейн — сложное многофазное складчатое сооружение, развитие которого было длительным и многовозрастным. Основные особенности формирования тектонических форм бассейна обусловлены геологической историей его развития, изложенной в первой части настоящей главы. Кратко охарактеризуем эти особенности.

Прежде всего следует отметить большую длину по простиранию (с запад-северо-запада на восток-юго-восток) и относительно малую ширину Доно-Днепровского прогиба; отчетливое ограничение центральной части прогиба девонскими сбросами и положение его между двумя кристаллическими массивами; сплошность разреза и постепенный рост мощности отложений карбона и нижней перми (с запад-северо: запада на восток-юго-восток) вдоль прогиба и вкрест прогиба от периферии к осевой линии; возобновление в течение мезозоя и кайнозоя на фоне общего со времени заальской фазы воздымания складчатого Донбасса временных опусканий, приводивших к накоплению небольших толщ триасовых, юрских, верхнемеловых и палеогеновых осадков, частично или полностью перекрывающих всю площадь бассейна.

Эти главные особенности обусловили заложение и развитие удлиненных тектонических форм как складчатых, так и разрывных, параллельных основному простиранию прогиба и краям кристаллических массивов.

Последующие тектонические фазы приводили в основном к дальнейшему развитию этих же форм, преимущественно путем наследования тектонического плана. Наиболее полно и последовательно выражен наследованный план в приосевой и краевых зонах прогиба, особенно вдоль его северного края. На западной периклинали Донецкого складчатого сооружения в альпийские фазы произошли изменения наследованного плана в результате наложенной диагональной системы складок. Эти молодые ларамийские движения имели подчиненное значение по отношению к первоначальной заальско-пфальцским, поэтому указанные изменения являются эпизодическими, первоначальный же герцинский план доминирует и в окончательных формах. Однако выше указывалось, что некоторые наложенные диагональные формы также многовозрастны и наследованы и сосуществовали во время всех фаз с основными широтными формами.

Возрастные взаимоотношения стадий формирования складчатых и разрывных нарушений отчетливо наблюдаются по окраинам бассейна, где сохранились отложения мезозоя и кайнозоя. Здесь выявляются очень интересные закономерности, общие для многих районов, несмотря на кажущиеся на первый взгляд существенные различия в составе и распространении слагающих их толщ.

По интенсивности проявления тектоники Донецкий бассейн должен быть отнесен к категории умеренно складчатых регионов: для него характерны относительно простые складки и разрывы, усложненные в отдельных зонах проявлением последовательного ряда тектонических фаз. Складки в абсолютном большинстве принадлежат к концентрическому типу, т. е. они должны быть отнесены и названы складками изгиба с концентрическим скольжением или параллельными складками. Такой тип складок позволяет широко применять принцип построения геологических разрезов по нормальным мощностям стратиграфических колонок.

В замках крутых складок, особенно в острых крутых антиклиналях, наблюдается межслоевое передвижение материала, преимущественно глинистого, и скалывание жестких пород, т. е. в этом случае складки приобретают переходный параллельно-подобный тип. Это обстоятельство должно учитываться при построении разрезов.

Дисгармоничные и блокированные складки образуются в Донбассе редко, обычно в зонах, где большое сжатие не разрешается надвигами. Разрывы в преобладающем большинстве относятся к типу надвигов или взбросов, заложенных, как правило, в процессе складкообразования.

Внутрислойные и послойные движения имеют большое развитие в Донецком бассейне. Как особый вид внутрислойных движений следует отметить образование «струйчатого» кливажа в пластах углей и природное «расштыбовывание» пластов антрацита. Этот процесс одного порядка, но с различным проявлением в зависимости от физических свойств углей. При механическом воздействии на пласт между пластом угля, вышележащей и нижележащей пачками пород возникает скольжение. «Расштыбовывание» пластов антрацита наблюдается на южных крыльях Должанско-Садкинской и Шахтинско-Несветаевской синклиналей, преимущественно в свите C24, в условиях залегания пластов антрацита среди неслоистых мощных глинистых и песчано-глинистых толщ. В расштыбованном пласте антрацита наблюдаются сложные формы микротектоники истечения. Расштыбованный антрацит представляет собой тонко перетертый порошок, уплотненный затем до состояния вязкого вещества, с трудом поддающегося подрубке врубовой машиной. Такие пласты подрубаются вручную обыкновенными остро отточенными плотницкими топорами. Природно расштыбованные антрациты являются высококалорийным малозольным топливом, но не отвечают стандартам на антрациты.

Струйчатый кливаж преимущественно развит в пластах коксующихся углей, распространенных в тектонически сложных зонах. Следует отметить, что этот процесс не ведет к разрушению пласта как такового, а проявляется между хорошо сохранившимися кровлей и почвой.

Струйчатые коксующиеся угли легко размалываются и являются лучшими стандартными углями соответствующих марок.

Если толщи, покрывающие и подстилающие пласт угля, представляют собой слоистые, разные по составу породы, послойное проскальзывание происходит на контактах между различными по физическим свойствам пластами пород, где коэффициент трения наименьший, а внутренняя текстура пласта угля остается незатронутой. Иногда небольшой пласт жирных глинистых пород, залегающий в кровле пласта угля, принимает на себя нагрузку, как слой наиболее свободного проскальзывания, что сохраняет пласт угля, но превращает глинистую кровлю в несвязную разлинзованную сыпучую породу, образно называемую шахтерами «мыльником» или «скользуном»; это наихудший вид кровли.

Донецкий бассейн в целом, несмотря на значительную деформированность в рамках Доно-Днепровского прогиба, является синклинорием в палеозойском структурном этаже, хотя и вздымается в современном плане в форме антеклизы среди окружающих отложений мезо-кайнозоя.
Детали, особенности образования и соотношения тектонических форм Донецкого бассейна

Изложенные выше основные представления позволяют правильно понять как взаимосвязь отдельных тектонических форм, так и детали механизма их образования. Одним из существенных вопросов в этом отношении является вопрос о структурной связи между тектоническими формами во времени, т. е. вопрос наследованности или наложенности структурных форм, развитых в последовательных тектонических планах.

Наследованные тектонические формы впервые были изучены на северной окраине бассейна в сложной системе складок и надвигов (рис. 25, 26), затем прослежены на востоке и юге бассейна (рис. 27, 28). В последнее время аналогичные формы наследования выявлены и на западе бассейна (рис. 29, 30). Наблюдается двух-, трех-, четырех- и пятистадийное развитие этих форм, связанное с последовательными заальской, пфальцской, киммерийской, ларамийской и савской фазами.

Среди них выделяются формы прямого наследования, когда последующие антиклинальные и синклинальные складки продолжают развиваться непосредственно на старых складках в том же направлении, с тем же положением осей в разрезе и плане. Этот вид наследования особенно хорошо выдерживается в синклиналях. Такие синклинали, как Черкасская, Успенская, Дуванная, Суходольско-Гундоровская, Шахтинско-Несветаевская являются прекрасными примерами прямого наследования (см. рис. 25—28).

При косвенном (побочном) наследовании наблюдаются закономерные смещения осей более молодых складок по отношению к более древним, при сохранении того же азимута простирания в плане. Такие взаимоотношения особенно часто возникают в молодых антиклиналях, своды которых смещаются со сводов более древних антиклиналей в сторону размытого крыла, сближаясь с синклиналью. Эти явления очень хорошо прослежены на севере, западе и востоке бассейна, но особенно ярко выражены на севере. Подобные антиклинальные куполовидные складки возникли в меловых отложениях в ларамийскую фазу на размытых крыльях синклиналей карбона — Горской, Луганской, Черкасской, Успенской, Суходольско-Гундоровской, Новосветловской, Петровско-Караичевской, Тацинской и др. Механизм образования таких складок связан с послойным скольжением пластов карбона, древний свод которых размыт на крыле складки, в то время как в ядре антиклинали он сохранился и препятствовал последующим послойным движениям (рис. 31).

На северных крыльях Горской и Суходольско-Гундоровской синклиналей удалось наблюдать зубчатый подмеловой рельеф карбона, образованный за счет послойного скольжения, и принимавшийся ранее за реликтовый домеловой топографический мелкокуэстовый (гривковый) рельеф. Исследования последних лет на Северном Кавказе позволили установить аналогичные закономерности и здесь в развитых наследованных тектонических формах. Нужно полагать, что подобный механизм формирования косвенно наследованных антиклиналей должен иметь широкое распространение в различных складчатых регионах, испытавших однонаправленное многофазное развитие.

Наконец, должно быть отмечено обращенное (инверсионное) наследование складчатых форм, особенно ярко выраженное в образовании антиклинальных поднятий на пологих днищах широких синклиналей. Эти формы, безусловно, должны называться наследованными, а не наложенными, так как они вписываются в прежний тектонический план, имеют общее с ним простирание осей и являются внутренними по отношению к прежним формам. Их образованию способствует либо большая ширина синклинали, либо затруднения (блокирование слоев) в послойном скольжении на крыльях синклинали, т. е. условия, при которых дополнительное сжатие не может полностью реализоваться в формах прямого наследования. К таким формам можно отнести антиклинальные подъемы в осевой зоне Черкасской синклинали, где воздымается купол Погребицкого у с. Белого (рис. 32); седловины в центре Краснодонской и Шлоховской котловин, антиклинальные воздымания в осевых частях Кальмиус-Торецкой и Бахмутской котловин. Интересно отметить, в подтверждение вышесказанному, что купол Погребицкого развивается там, где затухает интенсивность образования наследованных куполов на размытых крыльях Черкасской синклинали, т. е. где затруднено проскальзывание слоев в силу их блокирования. Все эти более поздние тектонические формы внутри старых синклинальных складок являются элементами наследованных структур с обращенным эффектом.

На основании анализа всех взаимосвязей прямого, косвенного и обращенного наследования, произведенного по обнаженным и полуобнаженным структурам Донбасса, можно ориентировать поиски структур нижнего палеозойского структурного этажа по структурам верхних мезозойского и кайнозойского этажей на полностью закрытых окраинах Донбасса и в Днепровско-Донецкой впадине. Это было использовано при поисках и разведке угольных месторождений на северной окраине Донбасса и должно применяться при разведке на нефть и газ в Днепровско-Донецкой впадине.

Наследованность структур, типичная для Донецкого бассейна, особенно для его северной окраины, не типична, на первый взгляд, для Днепровско-Донецкой впадины, где преобладают различные наложенные формы верхнего структурного этажа по отношению к нижнему. Впрочем, отсутствие достаточных данных о строении палеозойского структурного этажа в Днепровско-Донецкой впадине не позволяет еще выяснить в деталях вопросы взаимоотношения между формами мезозойского (P2—Cr2) и палеозойского (C1—P1) структурных планов. Весьма вероятно, что такац взаимосвязь имеется. Так, по отдельным изученным структурам намечается, что центральные крупные купольные структуры наследованы вертикально без смещения плана. Прибортовые структуры имеют какое-то косвенное наследование, причем смещение более молодых наследованных структур происходит как в северной, так и в южной прибортовых зонах внутрь впадины.

Возможно, что в ряде случаев эти смещения обусловлены наклонами шарниров складок; в других случаях более сложными явлениями, аналогичными наблюдаемым на северной окраине Донбасса.

Наряду с наследованием складчатых форм наблюдается также наследование и разрывных форм, особенно хорошо выявленное на северной окраине Донбасса, но имеющее не меньшее значение на востоке и западе бассейна. Для разрывов также устанавливаются все три вида наследования: прямое, косвенное (побочное) и обращенное (инверсионное).

Наиболее широко распространено прямое наследование, при котором амплитуда перемещения наращивается от одной фазы к другой в том же направлении и в той же плоскости разрыва. Наиболее известный и хорошо прослеженный троекратно наследованный Марьевский надвиг на севере Донбасса имеет суммарную стратиграфическую амплитуду до 1500 м, из которых 1200 м приходятся на древние (заальские, пфальцские и киммерийские) движения, 250 м — на ларамийские и 50 м — на савские.

Побочное наследование наблюдается, например, на том же Марьевском надвиге по его боковой ветви — «надвигу Шатского» у с. Черкасского (см. рис. 25), на Алмазном надвиге у Белореченской шахты и др. В этом случае наращивание движения происходит не в старой плоскости надвига, а в побочных, вновь образованных его ветвях, сливающихся по простиранию и на глубине с основной плоскостью. Движения могут происходить одновременно и в главной, и в побочной плоскостях.

Обращенное (инверсионное) развитие разрывных нарушений характеризуется превращением, например, сбросов в надвиги (взбросы). Можно предполагать, что некоторые основные северные разрывы Донбасса могли инверсионно наследовать старые девонские сбросы, окаймлявшие внутреннюю грабенообразную полосу Доно-Днепровского прогиба, превращая их в надвиги в пору формирования Донецкой складчатой системы в конце палеозоя и мезозоя. Такие же превращения можно проследить и в современном плане по простиранию надвигов; в Днепровско-Донецкой впадине они сохранились в виде сбросов (рис. 33).

Оживление продольных разломов, ограничивающих центральную часть Доно-Днепровского прогиба, происходило только в основные тектонические фазы; в промежутках между ними, в стадии осадконакопления, конседиментационных движений по швам не было, швы как бы полностью заживлялись, и центральная часть прогиба плотно сращивалась с его бортами. Опускание всего прогиба вместе с его бортами в эти стадии литотектогенеза происходило плавно, но более интенсивно в прносевой части и менее интенсивно на бортах. Мощности осадков возрастали плавно от периферии к центру; так же плавно происходили смены фаций. В Донецком бассейне такая обстановка типична для всего среднего карбона, хорошо прослеженного на всей площади.

Отсутствие отложений мезозоя в центральной, наиболее приподнятой части Донецкого бассейна, не позволяет обоснованно доказать, что и здесь, а не только на окраинах распространены наследованные формы. Установление наследованного развития одной из основных крупных структур на востоке Донбасса — Шахтинско-Несветаевской синклинали позволяет предполагать, что и в обнаженном Донбассе эта синклиналь испытывала оживление в альпийские фазы (см. рис. 27 и 28). Нет основания отрицать, что ничем не отличающиеся по размерам и формам другие крупные линейные синклинали Донбасса — Должанско-Садкинская, Боково-Хрустальская и Чистяково-Снежнянская — также проходили в своем развитии стадии прямого наследования при очень небольшом оживлении. Косвенные признаки возобновления движений имеются и в этих синклиналях, и в других складчатых формах обнаженной части Донбасса. Совершенно естественно считать их того же возраста, который был установлен для движений на окраинах бассейна по взаимодействию с верхним структурным этажом.

Следует отметить очень интересное явление, имеющее большое значение для эксплуатации угольных месторождений Донбасса: прямое наследование синклиналей с одновременным формированием косвенно-наследованных молодых антиклиналей на размытых крыльях древних складок происходит достаточно плавно, без сопутствующего мелкого дробления пластов разрывными нарушениями. Вероятно, этому способствует послойное проскальзывание в отложениях карбона. Между тем, в случаях прямого или инверсионного наследования сводов древних антиклиналей или образования наложенных структур на сильно дислоцированном нижнем плане происходит мелкое дробление пластов карбона с образованием малоамплитудных сбросов различного направления. В этих случаях послойные движения были затруднены, и напряжения в пластах нижнего структурного этажа разрешились в форме мелких разрывов. Месторождения, приуроченные к таким участкам, теряют свое промышленное значение. Примером такого рода месторождений являются Родаково-Юрьевское и Северное Криничанское. Изучение подобных месторождений позволяет и в закрытых районах, по аналогии взаимоотношений между структурами верхнего и нижнего этажей, определять площади распространения раздробленных полей в отложениях карбона.

Анализ наследованных тектонических форм дает возможность осветить вопрос о глубине образования складок в Донбассе. Совершенно очевидно, что большинство древних складок, заложенных в заальскую или пфальцскую тектонические фазы, выведено на современную поверхность из достаточно глубоких зон земной коры, где они формировались под мощной толщей нижней перми и верхнего карбона, смытой последовавшей затем эрозией. Как выглядели структуры, сложенные пластами верхнего карбона или нижней перми, мы не знаем, но доступные современному изучению сохранившиеся корни их складок показывают, что они имели совершенное развитие складчатых форм типа складок изгиба.

Последующие оживления складок карбона, особенно в ларамийскую фазу, происходили на глубине, не превышающей 500 м (максимальная мощность верхнемеловых отложений), т. е. практически почти в условиях дневной поверхности. Однако развитие складок, особенно складок типа прямонаследованных синклиналей, происходило в виде плавного изгиба, без разрывных нарушений, несмотря на их относительно небольшие размеры и значительную интенсивность дислокаций (углы падения до 30—80°). Конечно, условий для сохранения пластичности горных пород на таких небольших глубинах быть не могло, однако они вели себя как пластичные, легко поддающиеся изгибу тела. Изучение такого рода складок позволяет вскрывать природные свойства пластов в условиях малых давлений и низких температур, близких к поверхности Земли. В Донецком бассейне наблюдаются примеры образования гибких складчатых форм на очень небольших глубинах.

Прерывистые куполообразные складки свойственны окраинным зонам линейноскладчатого Донбасса. Эти брахиантиклинали имеют, как правило, сильно удлиненную форму и простираются на значительные расстояния как линейные складки основного донецкого субширотного направления. Они вытягиваются в цепочки с кулисообразным сочленением отдельных складок. Кулисы преимущественно правые, т. е. при взгляде по направлению общей оси системы складок каждая последующая брахискладка располагается с правой стороны. Оси отдельных складок составляют с общей осью системы складок острый угол около 22° («угол осевых отклонений»).

Такая цепочка кулисообразно сочлененных куполов располагается на севере Донбасса в пределах Алмазно-Марьевского и Лисичанского угленосных районов: Петроградско-Донецкий, Матросско-Тошковский, Волчеярский, Лисичанский, Кременской, Краснопоповский. Так же располагаются антиклинальные поднятия на западном продолжении Главной антиклинали — Дружковско-Константиновское и Корульское. Одинаковые соотношения обусловлены, вероятно, общим северо-западным отклонением северного края складчатого Донбасса от преимущественно субширотного простирания основных линейных складок южного края бассейна.

Северные крылья брахиантиклиналей имеют, как правило, более крутые падения, чем южные. В формировании части куполов северо-западной окраины бассейна значительную роль играет соляная тектоника: в соляные штоки вовлечена девонская соль. Обломки девонских известняков вынесены на поверхность Адамовского штока. Сведения о строении этих куполов даются в главе, посвященной описанию угленосных районов. Нужно полагать, что купольные складки северной окраины Донбасса не имеют в своем основании девонских соленосных отложений и их формирование, как и формирование целого ряда куполов северо-западной окраины, не связано с соляной тектоникой, в то время как в Днепровско-Донецкой впадине она получает широкое развитие.

Граница между купольными соляными структурами Днепровско-Донецкой впадины и купольными пликативными структурами окраин Донбасса не всегда четко определяется. М.Л. Левенштейн считает, что на северо-западной окраине Донбасса «соляной диапиризм» обнаружен только к северу, от линии разлома Славянск—Адамовка (вероятное продолжение Марьевского надвига в северо-западном направлении); в других частях Бахмутской котловины складки плавные и не нарушенные.

На территории развития типичных солянокупольных структур в Днепровско-Донецкой впадине наблюдается подчинение их продольным линейным направлениям, совпадающим с общим направлением основных линий антиклинальных складок Донбасса и разрывных нарушений. Создается представление, что именно эти тектонические линии были первопричиной движений, соль использовала ослабленные зоны, осложнив более простой основной тектонический план и создав на нем свои собственные формы.

Следует остановиться на некоторых специфичных системах разрывных нарушений. Прежде всего обращает на себя внимание развитие своеобразных поперечных и диагональных разрывов в лежачем крыле крупных продольных надвигов.

Эти разрывы не наблюдаются на надвинутых (висячих) крыльях и являются системами, строго приуроченными к поднадвиговым крыльям. Этим разрывам свойственно крутое, близкое к вертикальному падение и затухание амплитуд по мере удаления от линии надвига, как будто надвиг неравномерно нажимал на поперечные блоки лежачего крыла, словно на педали или клавиши («клавишная» система разрывов).

Такие системы надвигов прослеживаются в Алмазно-Марьевском Лисичанском, Донецко-Макеевском, Шахтинско-Несветаевском и других районах. Конкретными примерами могут служить: поперечные сбросы и складки поднадвигового крыла Лисичанского надвига на всем протяжении Лисичанского купола; поперечные и диагональные сбросы, разорвавшие в поднадвиговом крыле Алмазного надвига Голубовско-Марьевскую синклиналь (Голубовский и Сокологоровский участки, рис. 34); поперечные сбросы в поднадвиговом крыле Французского надвига Донецко-Макеевского района; поперечные сбросы на южном крыле Шахтинско-Несветаевской котловины, образовавшиеся в поднадвиговом крыле Южного (Персиановского) надвига и т. д. Им иногда приписывали разновозрастное происхождение и изображали пересекающимися с надвигами. Более тщательное изучение позволило выделить их в особую систему разрывов.

Надвинутые крылья, как было сказано выше, обычно не осложнены дополнительными разрывами, но иногда в них развивается своя собственная система продольных спутников главного надвига в форме однонаправленных чешуй или сколов. Эти разрывы также не пересекают линию основного надвига и не переходят в поднадвиговое крыло (рис. 35).

В результате самостоятельного развития второстепенных разрывных нарушений в лежачем и висячем крыльях надвигов возникают несоответствия между поверхностными и глубинными структурами в пластах карбона, особенно отчетливо проявляющиеся при пологих надвигах. Эти несоответствия еще более усугубляются образованием в некоторых случаях дисгармоничных блокированных складок в поднадвиговом крыле. Эти явления при построении геологических разрезов по принципу параллельности слоев в складках должны непременно учитываться. Висячие и лежачие крылья надвигов должны строиться по собственным тектоническим элементам, свойственным этим крыльям. Особенно замаскированные соотношения возникают при наличии нескольких чешуй надвигов, когда «слепые» складчатые и разрывные нарушения нижних чешуй не проявляются на поверхности. Все эти явления развиваются в пределах одного и того же структурного этажа, осложняя его строение. Глубоким разведочным бурением подобные несоответствия обнаружены в сложных в тектоническом отношении районах Донбасса — Алмазно-Марьевском и особенно в Донецко-Макеевском.

Наложение систем разновозрастных пересекающихся разрывных нарушений — чрезвычайно редкое явление в Донецком бассейне. Давно известный пример из Донецко-Макеевского района, где система разрывов одного направления пересекается и смещается системой разрывов другого направления, до настоящего времени трактуется по-разному (рис. 36), несмотря на широко развитые здесь горные работы и многочисленные скважины. He исключается, что все эти разрывы сосуществовали одновременно. Второй пример (рис. 37) хотя трактуется однозначно, но по масштабу явления не может считаться достаточно показательным. Пересечение разрывных нарушений отмечается и в некоторых других случаях, но очень редко.

Своеобразные взаимоотношения наблюдаются между основными и сопутствующими разрывами в системах поперечных сбросов в Красноармейском районе. Здесь лежачие крылья типичных прямых крутых сбросов смяты и раздроблены сопутствующими, преимущественно параллельными ступенчатыми разрывами, а висячие (опущенные) крылья четко обрываются основным разрывом и обычно не осложнены дополнительными нарушениями. Ширина зоны дробления в лежачем крыле достигает иногда нескольких десятков метров. Однако такие соотношения наблюдаются не во всех случаях. Многие сбросы имеют четкую одну линию разрыва, что дает возможность легко вырабатывать уголь в обоих крыльях до основной плоскости разрыва.

Другой довольно распространенной системой разрывных нарушений являются кулисообразно сочлененные надвиги или взбросы. Эти системы относятся к категории продольных по отношению к складчатым формам и развиваются преимущественно в окраинных районах бассейна, характеризующихся затухающей складчатостью. Они часто сопровождают кулисообразно сочлененные складки, о которых говорилось выше, или развиваются самостоятельно. Этим системам свойственно однонаправленное смещение отдельных разрывов по отношению к соседним, поэтому можно говорить о правых и левых кулисообразно сочлененных системах разрывов.

Параллельные разрывные нарушения, особенно продольные надвиги или взбросы, чаще всего создают системы однонаправленных чешуй, по которым довольно легко ориентироваться при поисках потерянных пластов, путем изучения встреченных ранее сопутствующих разрывов. Например, часто в горных выработках еще до встречи главного разрыва с амплитудой в несколько десятков метров, приводящего к исчезновению пласта, наблюдаются небольшие однонаправленные разрывы с амплитудой в несколько метров и микроразрывы с амплитудой всего несколько дециметров или даже сантиметров. Эти нарушения, легко наблюдаемые в забое, позволяют предвидеть эффект более крупного нарушения и правильно задать горные выработки для поисков второго крыла.

Однонаправленность движений по взбросам и надвигам свойственна целым районам и зонам с однородной линейной складчатостью. Подобные явления хорошо изучены в Алмазно-Марьевском, Луганском, Kpacнодонском, Гуково-Зверевском, Каменско-Гундоровском, Белокалитвенском, Донецко-Макеевском и других районах. Система однонаправленных надвигов является господствующей в Донбассе, что позволяет во многих районах методически решать задачи поисков потерянных пластов угля в горных выработках. В синклиналях преимущественно небольшого размера, осложненных несколькими фазами складчатости, и на сводах крутых антиклиналей наблюдаются и другие взаимоотношения в системе разрывных нарушений. Для этих структур более типично чередование разнонаправленных движений по соседним разрывам, что обусловливается выжиманием клинообразных блоков, симметричных в приосевых частях синклиналей и асимметричных, косых вблизи крыльев. Выжимаемый вверх клин должен рассматриваться в качестве основной разрывной формы в сложноскладчатых областях. Эта форма наблюдается в некоторых сильно сжатых мелких складках Донбасса, особенно в северной зоне, однако она не является типичной для бассейна.

Большинство надвигов Донбасса относится к типу продольных, согласных, с острым двугранным углом между плоскостями надвига и пластов, падающих более полого, чем надвиги: углы падения надвигов 60—40°, пород 50—30°. Пологие надвиги менее распространены. Типичен переход крутых надвигов в пологие при соответствующем выполаживании пластов (см. рис. 35).


Несогласные надвиги наблюдаются редко, например: Селезневский надвиг на южном крыле Селезневской котловины (рис. 38); так называемый надвиг «Пологий», развитый на северном крыле Главной антиклинали, образованный из крутого согласного надвига при переходе с противоположного крыла, где развита система продольных чешуйчатых согласных надвигов (рис. 39); система несогласных надвигов на полях шахт 12-бис, 17-бис и 13-бис в Донецко-Макеевском районе (рис. 40).

Сбросы также можно группировать в системы. Часто прослеживается система ступенчатых сбросов. В этой системе, так же как и в надвигах, наблюдается сопровождение основного сброса ступенчатыми мелкоамплитудными спутниками. Это облегчает поиски потерянного пласта по наблюдению за микротектоникой спутников (рис. 41).

Ступенчатые сбросы одного направления иногда сменяются ступенчатыми сбросами другого направления, в результате чего образуется сложный ступенчатый грабен. Такого рода крупный грабен развит на платформенном склоне Украинского кристаллического массива («Большой ступенчатый Павлоградский грабен»); более мелкие формы каскадно-ступенчатых грабенов встречаются в разработках угольных шахт Донецко-Макеевского и Чистяково-Снежнянского районов.

Наконец, прослеживаются чередующиеся сбросы разных направлений, которые создают грабен-горстовую систему, менее типичную для Донецкого бассейна. Определение господствующей системы в том или ином районе бассейна облегчает поиски потерянных пластов при разработке угольных шахт.

Большой интерес представляют смятые в складки разрывы преимущественно согласного продольного надвигового типа. Типичный разрыв такого рода имеет крутое падение на крутом крыле синклинали и постепенно выполаживается к дну синклинали, сохраняя более или менее острый двугранный угол между плоскостью разрыва и плоскостью пласта. Подобные разрывы широко распространены в Донбассе в зонах развития надвигов. К хорошо известным примерам изогнутых пологих надвигов Алмазно-Маревского района (см. рис. 35) можно прибавить надвиг, развитый в Горняцкой синклинали Белокалитвенского района (рис. 42). Имеются такого рода разрывы в других районах.

Нередко поверхности этих разрывов сами приобретают синклинальную форму и, огибая всю синклиналь, выходят на поверхность на ее обоих крыльях. Такие явления известны в относительно небольших складках Алмазно-Марьевского синклинория, например в Кадиевской синклинали, и в таких крупных синклиналях, как Кальмиус-Торецкая, где дугообразно изогнутые надвиги выходят на поверхность в Донецко-Макеевском и Красноармейском районах.

В некоторых случаях удается проследить еще более сложные складчатые формы поверхности разрывов, повторяющие синклинальные и антиклинальные формы залегания пластов, как, например, Криворожский (Ильичевский) надвиг. Совершенно ясно, что ранее простые плоскости этих надвигов были в последующую ларамийскую тектоническую фазу интенсивно изогнуты в складки (рис. 43)

Особняком в структурных системах Донбасса стоят поперечные сбросы Главной синклинали и частично Чистяково-Снежнянской. Основная особенность этих сбросов заключается в том, что они не выходят за пределы своих синклиналей, являясь их внутренними системами. Эти крутые, преимущественно вертикальные сбросы имеют относительно небольшие амплитуды: максимальные вблизи оси и уменьшающиеся на крыльях складок, часто полностью затухают на одних и тех же стратиграфических горизонтах каждого крыла складки. Эти сбросы полностью совпадают или близки с направлением основного кливажа; не имеют зон дробления, зияющих трещин и брекчий трения, в гидрогеологическом режиме служат большей частью экранами. Поверхности их сильно притерты и по своему характеру напоминают поверхности надвигов. С этими поперечными разрывами не связано проникновение ни интрузий, ни жильных руд, несмотря на прямое соседство с рудоносным Нагольным кряжем. Конечно, не все они так одинаково выражены: одни из них оканчиваются на разных стратиграфических горизонтах, на противоположных крыльях синклинали, другие — не точно следуют главному кливажу, составляя с ним более или менее значительный угол, но в целом они представляют единую систему.

Поперечные сбросы большей частью образуют чередование приподнятых и опущенных участков. Давно уже было высказано мнение, что эта внутренняя система поперечных блоков Главной синклинали представляет собой чередование то более, то менее сжатых сегментов синклинали, что привело к образованию между этими сегментами разрывов по развитой здесь кливажной системе первого порядка — системе эндокливажа углей и пород. Вероятно, образование этой поперечной системы разрывов внутри синклинали произошло не в первые тектонические фазы, а в последующие, когда основная форма синклинали уже была заложена, а складки подверглись размыву до состояния, возможно близкого к современному. Если обратиться к известным тектоническим фазам Донбасса, то можно предположить, что синклинали в основном были уже сформированы в пфальцскую фазу, а внутренние разрывы образовались при возобновлении сжатия синклинали в том же направлении в более молодую, например в ларамийскую фазу. Растягивающие усилия вдоль синклинали в результате общего воздымания способствовали образованию открытых разрывов по трещинам основного поперечного кливажа. У нас нет оснований отказываться от этой старой концепции, тем более, что никто из геологов в течение 30 лет не выступил с ее опровержением.

Следует охарактеризовать поперечные субмеридиональные подъемы, охватывающие всю полосу складчатого Донбасса. Наиболее отчетливо прослеживается основное поперечное Ровенецко-Первозвановское поднятие; далее на восток отмечается менее крупное, но достаточно отчетливо прослеживаемое Зверево-Каменское, а еще восточнее — Кондаковское поднятие. Эти поперечные подъемы в большинстве случаев образовались в результате неравномерного сжатия субширотной складчатой полосы, что приводило к ундуляции осей складок, без участия каких-либо поперечно действующих сил. В частности, необходимо отметить, что продолжение Ровенецко-Первозвановского поднятия на север упирается в погружение — Лутугинскую (Красную) синклиналь, а Зверево-Каменское — в Северо-Каменскую синклиналь.

Приписывать возникновение этих подъемов движениям поперечных блоков в докембрийском фундаменте нет оснований, так как они не сопровождаются конседиментационными процессами в осадконакоплеции каменноугольных отложений; мощности свит карбона, судя по изопахитам, не уменьшаются в зонах подъема.

Возникновение большинства поперечных форм легко объясняется погружением и вздыманием осей складок. Ундуляция оси вдоль складчатой полосы также закономерна, как чередование синклиналей и антиклиналей вкрест складчатой полосы. При умеренном сжатии, характерном для Донецкого бассейна, образуются не узкие строго линейные изоклинальные складки, а относительно широкие синклинали с периклинальными окончаниями и более узкие антиклинали. Чередование вздыманий и впадин по простиранию отчетливо сохраняется в тектоническом плане. Последующие более молодые подъемы всей складчатой полосы могли дифференцироваться: наибольшие подъемы приурочились к зонам вздымания осей древних складок. Следует подчеркнуть, что молодые дислокации (некоторые разрывы и флексуры) не следуют этим поперечным подъемам, а располагаются независимо от них, преимущественно по своим собственным запад-юго-западным — восток-юго-восточным направлениям, о чем было сказано выше.

Среди местных диагональных деформаций, сосредоточенных в Кальмиус-Торецкой котловине, могут быть названы Ясиновская и Корсунская флексуры, которым В.А. Банковский придавал значение форм, образованных в первые (герцинские) стадии тектоники, а субширотные основные донецкие складки считал последующими, более молодыми. Совершенно очевидна несостоятельность такой точки зрения. Эти диагональные дислокации могут рассматриваться либо как результат последующих более молодых мезозойских движений, либо как возникшие одновременно с субширотными герцинскими структурами.

На юго-западной окраине Донецкого бассейна, в области сочленения с Приазовским кристаллическим массивом, широко развита блоковая тектоника, характеризующаяся многофазными разрывными дислокациями, охватившими толщи от верхнего девона до палеогена. Основная поперечная система трещин и разрывов бретонской фазы имеет северо-северо-западное направление, а заальской и пфальцской фаз — северо-северо-восточное. Бретонские разрывы, вероятно, унаследовали еще докембрийские дислокации, наблюдаемые в Приазовском кристаллическом массиве. Сочетание продольных разрывов, заложенных в бретонскую фазу, и второй группы поперечных разломов, а также возобновление движений в киммерийскую и ларамийскую фазы, создали довольно сложную мозаично-блоковую структуру этого района.

Месторождения углей нижнего карбона в Южно-Донбасском (Beлико-Анадольском) районе подвержены воздействию блоковой тектоники со стороны кристаллического массива. Блоковая тектоника прослеживается и далее на запад вдоль края кристаллического массива на нижнекаменноугольных месторождениях новых районов — Петропавловского и Ново-Московского. Сбросы преимущественно поперечные и диагональные; амплитуды их затухают в северном направлении, по мере удаления от кристаллического массива. Аналогично предыдущему району вероятно их многовозрастное формирование и прямая связь с разломами в кристаллическом фундаменте. В восточном направлении, в сторону Матвеева Кургана и Новочеркасска, нужно также ожидать развития блоковой тектоники в полосе сочленения с кристаллическим массивом. Мощный покров верхнемеловых, палеогеновых и неогеновых отложений, развитых здесь, не дает возможности установить конкретные формы блоковой тектоники без специального, довольно глубокого бурения и точных геофизических работ.

Донецкий бассейн характеризуется развитием разнообразных форм геологических структур как пликативных, так и разрывных, подробное описание которых выходит за рамки настоящей главы. Некоторые детали тектоники, в дополнение к вышеописанным, изложены ниже, в главе, посвященной отдельным угленосным районам.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: