Фации Донецкого бассейна, переходные от континентальных к морским

К этой группе фаций относятся песчаные осадки типа речных выносов и приустьевых баров, отложившиеся в прибрежной части морского бассейна при непосредственном участии речных потоков и сохранившие вследствие этого признаки русловых осадков; песчано-алевритовые отложения верхней, наиболее мелководной части подводного склона, образующие различные аккумулятивные формы типа прибрежных отмелей, подводных гряд, пересыпей и кос; алеврито-глинистые осадки прибрежных водоемов типа заливов и бухт, защищенных аккумулятивными Образованиями от прямого воздействия волнений и течений открытого моря; более или менее отгороженных от моря лагун или полностью изолированных приморских озер.

Фация песчаных выносов рек. Эта фация представлена мелко- и среднезернистыми песчаниками, иногда с примесью крупнозернистого материала. Состав их полевошпатово-кварцевый со слюдой и обломками горных пород. Полевых шпатов много; встречаются как разрушенные, так и свежие зерна. Цемент контактово-поровый и порово-базальный; по составу слюдистый и карбонатный. Форма зерен угловато-окатанная и полуокатанная; сортировка материала довольно плохая. Слоистость косая крупная, разнонаправленная; угол наклона косых слойков часто меняется, местами слоистость выполаживается до горизонтальной. Мощность косых серий редко превышает 0,2 см. Вследствие довольно быстрого выклинивания отдельных косых серий и срезания их вышележащими слоистость часто имеет клиновидный характер. Обычно слоистость неотчетлива и обусловливается примесью тонкозернистого материала, а местами растительным детритом. Встречаются и более крупные растительные остатки, распределенные неравномерно от незначительной примеси до обильных скоплений.

Закономерных изменений гранулометрического состава в пределах всей толщи и ритмической сортировки материала внутри косых серий не наблюдается — материал в слое довольно однороден. Отложения данной фации могут залегать на подстилающих породах как с постепенным, так и с резким контактом, часто с признаками подводного размыва небольшой амплитуды. В последнем случае в основании толщи наблюдаются более или менее окатанные, преимущественно алевролитовые гальки, появление которых, однако, не сопровождается погрубением вмещающего песчаного материала. Слабоокатанные включения алевролита со следами пластической деформации, ориентированные по косой слоистости, периодически встречаются и выше по разрезу пород данной фации. Мощность отложений песчаных выносов рек обычно 10—15 м, редко больше. Развитие их тесно связано с аллювиальными песчаниками.

Фация песчаных выносов рек широко распространена как в среднем, так и в нижнем карбоне; в нижнем карбоне она представлена значительно более разнообразными генетическими типами пород.

Фация песчаных осадков пересыпей и кос. Породы этой фации по гранулометрическому и вещественному составу близки к фации подводных выносов рек. Для них характерно повышенное содержание слюд и присутствие барита. Полевые шпаты преимущественно разложены; кварцевые зерна частично корродированы. Сортировка материала средняя. Форма зерен угловато-окатанная и полуокатанная. Отчетливо выражено закономерное погрубение материала в средней части слоя. В песчаниках наблюдается чередование полого-косой крупной клиновидной и горизонтальной слоистости; в алевритовых прослоях чаще всего мелкая волнистая, косоволнистая и мелкая косая слоистость ряби волнений и течений. Песчаники данной фации, как правило, связаны с ниже- и вышележащими породами постепенными переходами. Мощность их 5—10 м, редко больше. Песчаники пересыпей и кос чаще всего встречаются в продуктивных свитах московского яруса, приурочиваясь к юго-западному и центральному районам, где наиболее широко развиты речные осадки и их подводные выносы. В нижнем карбоне они имеют весьма ограниченное развитие.

Фация осадков лагун и заливов. Эта фация представлена аргиллитами (чаще алевритистыми) и мелкозернистыми алевролитами. Среди аутигенных минералов — кварц, полевые шпаты, слюды и глинистые минералы. Основная масса в аргиллитах и базальный цемент в алевролитах глинисто-слюдисто-карбонатные с гидроокислами железа и тонкорассеянным пиритом и марказитом. Среди глинистых минералов присутствует бейделлит, очень редко каолинит, монотермит, галлуазит. Сортировка материала средняя. Характерна неясная горизонтальная («скрытогоризонтальная») слоистость. Растительных остатков обычно много, преимущественно мелких, обугленных, плохой сохранности и детрита, но распределены они неравномерно; неравномерно также и содержание фауны. Для некоторых генетических типов характерно обилие конкреций разнообразной формы и размеров, чаще в виде цепочек или прослоев по наслоению. Достаточно отчетливо выделяются две субфации: лагун и заливов.

Субфация лагун представлена относительно хуже отсортированными породами с несколько более отчетливо выраженной слоистостью, часто со следами ряби на поверхности наслоения, с большим количеством обугленных растительных остатков, детрита и тонкорассеянной растительной органики, придающей аргиллитам иногда почти черный цвет. Фауна обильная, главным образом опресненных вод. В среднем карбоне развиты различные антракозиды в комплексе со Spirorbis; местами в одном и том же слое встречаются и некоторые прибрежно-морские формы, чаще всего из пелеципод — Sanguinolites, Clinopista, реже Myalina, Solenomorpha, из брахиопод — мелкие Lingula, из гастропод — Bucania; встречаются также Ostracoda и Estheria.

В нижнем карбоне отложения субфации лагун исключительно широко распространены в продуктивной свите C13; они несколько отличаются от аналогичных отложений среднего карбона. Состав монотермито-гидрослюдистый с примесью каолинита, количество которого возрастает к западу от г. Красноармейска. Здесь значительно больше содержание пирита, меньшее количество фауны, представленной мелкими угнетенными брахиоподами, преимущественно Comarotoechiа (Hustedia), Schellwienella, Orbiculoidea, Lingula; гастроподами — Bellerophon; изредка присутствуют единичные экземпляры продуктид и пелеципод: Anthraconeilo, Anthraconauta, Sanguinolites, Tellinomorpha. Очень редко встречаются слои, содержащие только пелеципод опресненных вод: Naiadites, Myalina. Подобный состав фауны свидетельствует о меньшей опресненности лагунных вод нижнего карбона по сравнению со средним.

Субфация заливов представлена лучше отсортированными скрытослоистыми породами, содержащими небольшое количество мелких растительных остатков и фауну смешанного состава. Прибрежноморские формы, выдерживающие опреснение и имеющие подчиненное развитие в лагунных отложениях, здесь преобладают, и наряду с ними встречаются типично морские формы пелеципод. Так, например, в среднем карбоне отмечаются Schizodus, Nuculavus, Dunbarella, Posidoniella; из гастропод — Euphemus, причем для них характерны мелкие размеры и хорошая сохранность; антракозиды отсутствуют. Редко встречается пирит.

Отложения субфаций заливов в нижнем карбоне несколько отличаются от фациально родственных осадков среднего карбона. Наиболее широкое развитие заливных отложений приурочено к намюрскому ярусу. Состав фауны в отложениях заливной фации зависит от общего парагенеза фаций в разрезах. В тех случаях, когда заливные отложения чередуются с отложениями морских фаций, они содержат много разнообразной фауны брахиопод и пелеципод средней сбхранности, преимущественно мелких размеров. Часто встречаются разнообразные Chonetes, реже Pr. (Dictioclostus), Pr. (Marginifera), Pr. (Productus), Orbiculoidea, Lingula; из пелеципод — Nuculavus, Polidevcia, Anthraconeilo, Myalina; кроме того, часто присутствуют гастроподы, обломки мелких криноидей, изредка встречаются мшанки.

Наблюдаются случаи чередования заливных отложений с лагунными в самых низах намюрского яруса; они содержат главным образом мелкие пелециподы довольно плохой сохранности, среди которых чаще всего встречаются различные Nuculavus, Phestia и Polidevcia; изредка Anthraconeilo и Grammissiidae; постоянно присутствуют также гастроподы Bellerophon.

В осадках обеих субфаций часто встречаются карбонатные конкреции. Состав конкреций субфации лагун в среднем карбоне отличается высоким содержанием FeCO3 (75—90%) и низким CaCO3 (не более 5—8%), т. е. они очень близки к пистомезит-сидероплезитовым конкрециям из болотных отложений. Конкреции субфации заливов отличаются несколько повышенным содержанием CaCO3 (до 15%). Как в одной, так и в другой субфации в нижнем карбоне отмечается повышенное содержание MgCO3.

Все указанные признаки свидетельствуют об отложении осадков субфации лагун в относительно небольших мелководных прибрежных изолированных от открытого моря и сильно опресненных водоемах, а осадков заливной фации — в условиях относительно более открытых, спокойных, по-видимому, несколько более глубоководных водоемов с менее нарушенным солевым составом вод.

Отложения лагунной субфации имеют мощность 2—5 м, редко больше, а субфации заливов — 5—8, реже до 15 м.

Фация осадков зоны волновой ряби заливно-лагунного побережья. Эта фация представлена преимущественно - алевролитами и тонкозернистыми песчаниками, имеющими полевошпатово-кварцевый состав со значительным преобладанием кварца; присутствует много слюды, характерен барит. Зерна полевого шпата в той или иной степени разрушены; кварцевые зерна корродированы. Цемент их глинисто-слюдисто-карбонатный с широким развитием гидроокислов железа. Сортировка средняя и непостоянная; лучше отсортированы песчаные осадки, хуже — алевритовые. Форма песчаных зерен угловато-окатанная и полуокатанная. Слоистость мелковолнистая, мелкая косоволнистая, мелкая линзовидная, реже горизонтальная, в целом типичная для ряби волнений и сгонно-нагонных течений мелководья закрытого и полузабытого побережья.

Для этой фации весьма характерны «алевролиты переслаивания», представляющие собой чередование тонких слойков более грубого и более тонкого алевритового материала с линзовидными границами. Рисунок слоистости обычно неправильный, границы слойков нечеткие, сложной конфигурации; широко развиты текстуры взмучивания и мелких подводных оползаний. Все эти особенности обусловлены частыми разрушениями и перестройками зон песчаных рябей, что характерно для лагунного побережья. Растительного материала много, преобладают мелкие обрывки стеблей и детрит. В прибрежных типах отложений наблюдаются частые ходы илоядных; изредка встречается фауна из тех же ассоциаций, которые присутствуют в алеврито-глинистых осадках заливов и лагун. В некоторых типах присутствуют линзовидные конкреции. Отложения данной фации представляют наиболее мелководные, в большинстве случаев прибрежные участки лагун и заливов.

Фация осадков приморских озер. Эта фация представлена разнообразными породами от аргиллитов до мелко-, реже среднезернистых песчаников. Для песчаных разновидностей характерен полевошпатовокварцевый состав со слюдой и примесью немногочисленных обломков горных пород (из кремня и кварцита). Полевые шпаты преимущественно разложены, но встречаются и свежие зерна. Цемент порово-базальный, карбонатно-слюдистый, с обильными гидроокислами железа. Сортировка материала довольно плохая. Тонкозернистые разновидности имеют преимущественно кварцевый состав с большим количеством слюды; цемент глинисто-слюдистый с примесью карбонатного.

Во всех типах пород наблюдается мелкая горизонтальная слоистость; поверхность наслоения ровная. Растительный материал обильный, причем преобладают мелкие растительные обрывки и детрит, но встречаются и многочисленные остатки листьев хорошей сохранности, приуроченные к тонкозернистым породам. Отложения фации приморских озер в среднем карбоне имеют незначительное развитие, мощность слоев редко выше 2—3 м; в нижнем карбоне они распространены значительно более широко, часто образуя слои мощностью 10 м и более.