Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Морские фации Донецкого угленосного бассейна

05.04.2020

Морские фации представлены терригенными и карбонатными осадками, исключительно выдержанными на обширных площадях.

Фации морских терригенных осадков


Фации отражают зональную смену условий осадконакопления по мере удаления от береговой линии. Относительной близостью к береговой линии или удаленностью от последней преимущественно контролируется и закономерное чередование генетических типов пород внутри каждой отдельной фации.

Фация глинистых осадков открытого моря. Эта фация представлена преимущественно аргиллитами, реже мелкозернистыми алевролитами иногда известковистыми, однородными, хорошо отсортированными. Аргиллиты в основном сложены гидрослюдами с примесью нонтронита или бейделлита. В алевролитах резко преобладает кварц, слюда, редки зерна полевых шпатов хорошей сохранности; встречается много тонкорассеянного пирита. Цемент базальный того же состава, что и основная масса в аргиллитах.

Породы горизонтальнослоистые; слоистость обычно неотчетливая («скрытослоистые»), иногда подчеркиваемая прослойками, обогащенными карбонатным материалом, цепочками конкреций или фаунистическими остатками; растительные остатки как правило в породах отсутствуют.

Фауна содержится в большом количестве и весьма разнообразная: брахиоподы, пелециподы (в том числе Astartella, Polidevcia, Stagnnucula, Edmondia, Posidonomya, Leda и др.), криноидеи, реже мшанки, кораллы, трилобиты, гониатиты, гастроподы и другие морские формы. Особенно много фауны в известковистых разностях, представляющих в общем случае окраинную, наиболее удаленную от берега зону внутри данной фации.

Среди неизвестковистых пород, составляющих основную массу, периодически появляются карбонатные конкреции в форме прослоев или плоских лепешковидных послойно ориентированных образований в которых преобладает карбонат кальция (50—85%); карбонаты железа и магния содержатся в подчиненных количествах; минеральный состав преимущественно анкеритово-кальцитовый, с примесью доломита. Мощность отложений данной фации обычно 20—25 м.

В среднем карбоне максимальное развитие их приурочивается к наиболее угленасыщенным свитам (C23 и C25—C27), в которых одновременно наблюдается наиболее широкое развитие и аллювиальных осадков.

В нижнем карбоне типичные морские отложения приурочены к намюрскому ярусу (свиты C14 и C15), причем в свите C14 они фиксируются лишь в восточном — Кальмиусском районе. Для верхневизейского подъяруса (в особенности для продуктивной свиты) они нехарактерны.

Фация глинисто-алевритовых осадков мелкого моря. Отложения данной фации по всем признакам и положению в разрезе являются переходными между глинистыми осадками открытого моря и прибрежно-морскими песчано-алевритовыми. Они представлены преимущественно алевролитами мелкозернистыми, реже аргиллитами алевритистыми и алевролитами крупнозернистыми. Слоистость горизонтальная, иногда слегка волнистая, чаще неотчетливая; иногда подчеркивается тонкими прослоечками крупнозернистого алевролита. Фауна редка и приурочена к прослоям аргиллитов; в среднем карбоне она представлена немногими видами пелеципод (Sanguinolites Myalina, Phesiia Schizodus и др.); из брахиопод встречаются только Lingula и очень редко продуктиды; встречаются гастроподы (Biicania) и остракоды. Растительный материал присутствует в незначительном количестве, в виде тончайшего детрита. В направлении к верхней части толщи осадков данной фации, отвечающем, как правило, приближению к береговой линии, наблюдается постепенное погрубение материала, более отчетливая слоистость, исчезновение фауны и конкреций.

Мощность этих отложений непостоянна — от 1—2 до 10—15 м. Наибольшее содержание осадков данной фации приурочивается к отложениям башкирского яруса, в особенности к свите C22.

В нижнем карбоне отложения фации мелкого моря имеют также широкое развитие, особенно в намюрском ярусе и в подугленосной свите C12. В подавляющем большинстве случаев они залегают непосредственно в кровле углей и отличаются своеобразным устойчивым комплексом фауны, в котором преобладают мелкие пелециподы с тонкой раковиной. Весьма характерны также «агрегатные» конкреции, состоящие из многочисленных мелких конкреций, развившихся по скоплениям органических остатков и сцементированных карбонатным материалом более поздней генерации. Слои, образованные осадками данной фации, в намюрском ярусе достигают 25—30 м.

Фация алевритовых и тонкопесчаных осадков прибрежной части открытого моря. Фация представлена «алевролитами переслаивания» и тонко-, реже мелкозернистыми песчаниками. Состав преимущественно кварцевый, со слюдой и незначительной примесью полевых шпатов, обычно не разрушенных; цемент порово-базальный, состав цемента — слюдистый, карбонатный, реже глинисто-слюдистый. Зерна кварца корродированы. Форма зерен угловато-окатанная. Сортировка изменяется от средней до хорошей.

В алевролитах переслаивания мелко- и крупноалевритовые прослойки имеют мощность от 1—2 мм до 3—5 см (реже до 20—30 см); границы их волнисто-линзовидные; в более мощных прослойках видна тонкая косоволнистая слоистость со срезанием нижележащих серий вышележащими (перекрестная), которая развита также в тонкозернистых песчаниках.

Весьма характерен правильный рисунок слоистости, четкие границы между прослойками различного гранулометрического состава. По характеру структуры и текстуры эти отложения очень похожи на осадки современных приливно-отливных морских побережий. Растительного материала в них мало и представлен он главным образом детритом. Местами встречается фауна, приуроченная к более грубозернистому материалу и представленная немногими родами толстостенных пелеципод (Myalina, Pecten), зарывающимися формами (Lithophagus), обломками толстостенных продуктид, реже члениками криноидей. В наиболее прибрежных типах встречаются обильные ходы илоядов. Однако в целом фауна мало характерна. Изредка в алевролитах переслаивания встречаются линзовидные конкреции.

Снизу вверх по разрезу в толще прибрежно-морских осадков отчетливо выражено постепенное погрубение материала. В своем развитии осадки прибрежно-морской фации тесно связаны с глинистыми осадками фации открытого моря. Мощность их обычно не превышает 10—15 м.

Фация карбонатных алевролитов зоны волнений морского побережья в начальную стадию трансгрессии моря. Во всех свитах нижнего карбона (преимущественно в верхневизейском ярусе) очень часто встречаются прибрежно-морские известковистые алевролиты, залегающие в кровле болотных осадков (обычно в безугольных циклах), которые по своеобразию их положения и облика выделяются в самостоятельную фацию. Представлена она слабоизвестковистыми алевролитами крупно-, реже средне- и мелкозернистыми, с неясной неправильной волнистолинзовидной слоистостью крайнего мелководья, с растительными остатками плохой сохранности и фауной брахиопод, криноидей и пелеципод. Плохая сохранность фауны, беспорядочное захоронение в породе, разнообразие родового и видового состава указывают на ее аллохтонный характер. В слое фауна распределена неравномерно, местами образует скопления. Весьма характерны конкреции, линзовидные, неправильножелвачные, иногда агрегатные, отличающиеся от конкреций нижележащих болотных отложений повышенным содержанием CaCO3.

По всем признакам и залеганию непосредственно на отложениях фации заболоченных прибрежно-морских равнин отложения данной фации относятся к начальным фазам медленных, малоинтенсивных трансгрессий. Обычно они образуют маломощные прослои (доли метра, реже 1—2 м) и перекрываются алеврито-глинистыми отложениями мелкого моря, заливов или лагун. Отложения рассматриваемой фации часто замещаются известняками, представляя таким образом фацию, переходную к группе карбонатных.

Фации морских карбонатных осадков (известняков)


Разнообразные структурно-генетические типы и разновидности донецких известняков выделены и описаны рядом исследователей в соответствии с общепринятой классификацией известняков по способу их образования за счет: а) скелетов организмов (органогенные), б) осаждения из воды (биогенно-хемогенные), в) разрушения древних карбонатных пород (обломочные) и с учетом характера фауны, степени ее сохранности и сортировки, количества терригенных примесей и некоторых других признаков.

Однако ни отдельные типы известняков, ни их группы, выделенные подобным образом, не характеризуют определенных фациальных условий образования известняков (понимается под этим связь с ландшафтными формами и зонами побережья, глубинами, температурами, солевым составом вод или их гидродинамическим режимом). Детальные исследования известняковых горизонтов показали, что понятию карбонатной фации в действительности отвечают парагенетические ассоциации разнообразных структурных типов известняков, относящихся к различным группам общепринятых классификаций.

Несмотря на хорошую изученность донецких известняков, выделение карбонатных фаций является делом сравнительно новым и недостаточно разработанным; ни одному исследователю не удалось пока полностью сочетать комплексное изучение вещественного состава известняков с детальным прослеживанием изменений их состава на площади в связи с изменением фаций вмещающих терригенных пород и общей обстановки осадконакопления. В результате в настоящее время имеется ряд характеристик карбонатных фаций среднего карбона Донбасса, во многом противоречащих друг другу, но вместе с тем и обнаруживающих черты сходства. He отдавая предпочтения какому-либо одному автору, кратко изложим те положения, которые представляются наиболее обоснованными, а также отметим спорные, а частично и неверные выводы.

Известняки угленосных отложений нижнего и среднего карбона представляют мелководные (глубина не выше 50—100 м) прибрежные образования. В пределах этой прибрежной полосы выделяются по меньшей мере три достаточно четко различающихся фации, впервые намеченные В.А. Банковским: 1) относительно удаленных и глубоководных участков открытого моря; 2) мелководных и, как правило, более прибрежных участков моря, включая прибереговую зону волнений и течений; 3) мелководья заливов и лагун.

Фация карбонатных осадков относительно удаленных и глубоководных участков открытого моря. Эта фация представлена различными типами органогенных известняков, сложенных как целыми организмами (биоморфные), так и детритом; широко развиты также смешанно-детритусовые известняки. Породообразующими являются красные водоросли, фораминиферы, кораллы, спикули губок, реже брахиоподы, мшанки. Помимо породообразующей группы, часто присутствуют разнообразные морские формы из других групп. Для детритусовых известняков характерно присутствие большего или меньшего количества целых раковин, плохая сортировка обломков, угловатая форма последних. Для всех типов известняков данной группы (за исключением спикулового) характерно также небольшое количество глинисто-алевритовой примеси, редко превышающей 10%. Преобладают известняки, сложенные почти исключительно кальцитом, но изредка встречаются и доломитизированные разности, содержащие до 20—30% MgCO3; содержание FeCO3 во всех типах данной фации незначительно.

Н.В. Логвиненко отнес к описываемой фации лишь биоморфные органогенные известняки, считая все типы детритусовых известняков обломочными, образовавшимися в самых мелководных прибрежно-морских условиях. Ошибочность этого вывода в настоящее время очевидна. Г.Д. Киреева и С.В. Максимова в своей работе показали, что зона развития детритусовых известняков является наиболее мористой и занимает крайнюю северо-восточную часть площади Донбасса. По данным этих исследователей, чисто фораминиферовые и спикуловые известняки являются наиболее глубоководными и удаленными от берега типами среди известняков данной фации. Это положение, однако, нельзя распространять на другие типы биоморфных известняков. Так, например, зона донецелловых водорослевых известняков, развитых в свите С25, занимает, по данным Г.Д. Киреевой и С.В. Максимовой, более прибрежные и мелководные участки по отношению к зоне других биоморфных, а также детритусовых известняков. Наши материалы по нижнему карбону показывают, что резкая дифференциация водорослевых и детритусовых известняков не всегда имеет место. Вообще переходы биоморфных известняков в соответствующие детритусовые наблюдаются постоянно и повсеместно, поэтому нет оснований связывать с этими переходами границы фаций или субфаций.

Наиболее значительные противоречия наблюдаются в оценке фациального положения микрозернистых известняков. Н.В. Логвиненко отнес их целиком к отложениям заливов низменного побережья. По данным Г.Д. Киреевой и С.В. Максимовой, зона микрозернистых известняков занимает крайние юго-западные участки бассейна, где широко развиты аллювиальные и заливно-лагунные фации терригенных осадков. Однако, по их же данным, в ряде случаев микрозернистые известняки встречаются и на северо-востоке, в зоне преимущественного развития биоморфно-детритусовых известняков и морских терригенных фаций. Л.Н. Ботвинкина относит все микрозернистые известняки к фации открытого моря. По М.Л. Левенштейну, А.П. Феофиловой и др., микрозернистые известняки встречаются как в обстановке открытого моря, так и среди прибрежноморского и лагунно-заливного мелководья, где они имеют в общем более широкое распространение. Подобные же взгляды высказаны в работе М.Т. Кучеренко.

Микрозернистые известняки описываемой фации открытого моря отличаются незначительной примесью терригенного материала и исключительно чистым кальцитовым составом. Они могут содержать неокатанный, очень плохо отсортированный детрит и целые раковины морских форм.

Известняковые горизонты фации открытого моря являются наиболее мощными и выдержанными; они повсеместно перекрываются терригенными морскими осадками.

Фация карбонатных осадков мелководных и прибрежных участков моря. К этой фации В.А. Банковский отнес смешанно-детритусовые и криноидно-детритусовые известняки, отличающиеся высоким содержанием алеврито-глинистой примеси, а также глинистые с детритом морской фауны, переходящие в известковистые аргиллиты, и оолитовые с терригенной примесью известняки.

Л.Н. Ботвинкина считает, что для спокойных участков весьма характерны известняки с обильными сине-зелеными водорослями, содержащими детрит и мелкие фораминиферы. Детритусовые же разновидности свидетельствуют либо о начальных стадиях формирования известняковых горизонтов (слагая их нижние части), либо о мелководных условиях. Для них характерно: отсутствие типичных морских форм, преимущественно крупные размеры обломков, (иногда типичные «ракушняки»), более или менее интенсивная окатанность их, слоистая текстура, большая примесь терригенного материала, повышенное содержание FeCO3 (обычно 20—35%), присутствие иногда растительных обрывков, битуминозный запах.

По данным Г.Д. Киреевой и С.В. Максимовой, а также по нашим материалам, для рассматриваемой фации наиболее характерны известняки, в которых в той или иной степени преобладает не детрит, а микро- или мелкозернистый карбонат. Эта поправка не противоречит, а лишь уточняет вышеприведенную характеристику. Среди микрозернистых известняков следует особо отметить микрозернистые с массовым скоплением («банками») крупных брахиопод и микрозернистые с колониальными кораллами.

Известняки данной фации представляют хорошо выдержанные по простиранию, но непостоянные по мощности и составу горизонты. Они перекрываются относительно мелководными прибрежными морскими терригенными осадками, реже отложениями заливов

Фация карбонатных осадков мелководья заливов и лагун. К этой фации относятся маломощные и невыдержанные карбонатные горизонты, часто замещающиеся слабокарбонатными алевролитами или совершенно выклинивающиеся, которые содержат много терригенной примеси и сравнительно мало фауны. Различные авторы отмечают несколько структурных типов известняков, характерных для этой фации: микрозернистые с редким детритом; глинистые и алевритистые карбонатные горизонты с детритом, часто переходящие в карбонатные алевролиты, в которых встречаются растительные остатки и ходы илоядов; своеобразные биоморфные разновидности, образованные скоплением пелеципод или остракод. Среди глинисто-алевритовых карбонатных горизонтов часто встречаются разновидности с комковатой, пятнистой или брекчиевидной текстурами, выражающие наиболее мелководные условия внутри данной фации.

Фауна представлена немногими прибрежно-морскими формами брахиопод, мелких криноидей, обрывками мшанок, а также брахиоподами, пелециподами, гастроподами и остракодами, выдерживающими опреснение. Терригенная примесь всегда значительна и часто является породообразующей. Карбонатная часть повсеместно сильно обогащена железом, а участками и магнием. Содержание FeCO3 достигает 40—50%, содержание MgCO3 обычно не превышает 25%, причем FeCO3 всегда превышает MgCO3. Известняки данной фации перекрываются терригенными отложениями фаций мелкого моря, заливов и лагун. Они, как правило, имеют лишь местное коррелятивное значение в пределах небольших площадей.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: