Геологическое описание Петриковского угленосного района

В строении месторождения принимают участие кристаллические породы докембрия, отложения каменноугольного, триасового, юрского, палеогенового и четвертичного возраста.

Кристаллические породы не выходят на дневную поверхность и встречены только скважинами на глубине от 170 до 765 м; они представлены в основном плагиогранитами и мигматитами, значительно реже биотито-плагиоклазовыми гнейсами. Поверхность докембрийского фундамента наклонена к северо-востоку под углом 2—3°.

На кристаллическом основании повсеместно залегают отложения карбона (рис. 150, 151) и только к югу, за пределами месторождения, — осадки палеогена.

В разрезе каменноугольной системы принимают участие отложения визейского и башкирского ярусов общей мощностью около 500 м.

Нижний карбон представлен отложениями свит C12 и C13 (зоны C1vg, C1vh); более древние осадки зон C1va— f, известные в районе Новомосковска и Павлограда, здесь, видимо, не откладывались. Известные к востоку отложения намюра также отсутствуют в Петриковском районе вследствие размыва, последовавшего до наступления башкирской трансгрессии. По литологическим особенностям отложения нижнего карбона разделены на подугленосную и угленосную свиты.

Подугленосная свита C12, соответствующая подзоне C1vg1, залегает непосредственно на кристаллических породах докембрия. Она сложена аргиллитами и алевролитами с прослоями песчаников и заключает 15 маломощных прослойков углей (b11—b8) и пять пластов известняков (B4, B6, B7, B9 и В11), являющихся надежными маркирующими горизонтами (табл. 121). Известняк B4 — серый или желтовато-серый, тонкозернистый, с отпечатками пелеципод. Известняк B6, сопровождающийся в почве прослоем угля, залегает в 7—11 м выше пласта B44. Известняк B6-серый до темно-серого, плотный, глинистый, доломитизированный. Следующий пласт B7 сложен обычно серым тонкокристаллическим плотным известняком с отпечатками фауны брахиопод, остракод и мшанок. Он залегает в 6—8 м выше известняка B6. В 30 м выше наблюдается известняк B9. В интервале между известняками B6 и B9 среди глинистых и песчано-глинистых пород мощностью от 24 до 60 м прослеживаются 10 маломощных прослойков углей (b11—b3). Выше этого известняка в разрезе преобладают осадки континентальных фаций. Для этой части подугленосной свиты мощностью около 55 м характерно наличие также прослойков углей. Известняк B9 распространен повсеместно; он светло-серый или желтовато-серый, тонкокристаллический, плотный, в верхней части глинистый, с отчетливо выраженной фунтиковой текстурой («конус в конус»). Известняк B11, залегающий в 15—20 м выше, отличается плохой выдержанностью и песчанистостью; в верхней части он также глинистый, с характерной текстурой «конус в крнус». Над известняком Вц залегает 35-метровая толща аргиллитов и алевролитов, заключающая пять слоев углей (b16—b8), из которых пласт b62 имеет рабочую мощность. Общая мощность подугленосной свиты 115 м.

Угленосная свита C13 начинается известняком C1 — серым или светло-серым с отпечатками фауны хорошей сохранности; известняк служит надежным маркирующим горизонтом. Над известняком C1 залегает 77-метровая толща глинистых и песчано-глинистых пород, содержащая до 12 пластов и прослойков углей (от c0 до c43), из них пласты c1, c21, c3 и c4 являются рабочими.

Каменноугольное море, наступавшее, по-видимому, с востока, достигло описываемой территории только в визейское время (осадки свит C12 и C13). В последующее время происходили многократные поднятия и опускания района. В результате ряда последовательных размывов, предшествовавших крупной башкирской трансгрессии, на Петри-ковском месторождении отсутствуют намюрские осадки и верхняя часть угленосной свиты, а еще западнее отсутствует и вся угленосная толща нижнего карбона.

Средний карбон представлен тремя нижними свитами башкирского яруса: С21, C22 и C23; покрываются они несогласно мезозойскими и кайнозойскими образованиями.

Толща среднего карбона сложена аргиллитами (или уплотненными глинами) и алевролитами, чередующимися с песчаниками; среди них заключаются прослои известняков и углей (см. табл. 121). Нередко песчаники, увеличиваясь в мощности, замещают глинистую толщу. В разрезе установлено 14 прослойков и пластов углей, но только три из них — g2, g3 и h1 — являются рабочими. Мощность отложений среднего карбона 305 м.

Свита C21 начинается известняком F1, ниже которого обычно прослеживается 1,5—2-метровый слой пестроокрашенных уплотненных глин или песчаников. В 6—7 м выше залегает известняк F2, а еще выше, в 4—5 м, — довольно выдержанный известняк F21, являющийся надежным маркирующим горизонтом. Над известняком F21 залегает 20-метровая толща аргиллитов и алевролитов с прослойком угля f1 в средней части толщи. Мощность свиты C21 невелика — 30 м.

Свита C22 в основании содержит известняк G1 — серый или желтовато-серый, плотный, с остатками водорослей. В 23 м выше прослеживается известняк G2, сопровождающийся в почве прослойком угля, темно-серый, мелкозернистый, плотный, глинистый. Следующий известняк G3 залегает в 32 м выше и также сопровождается в почве прослойком угля. Над известняком G3 повсеместно прослеживается мощная (до 40 м) пачка песчаников, венчающаяся вверху пластом угля g2. В основании этих песчаников иногда наблюдается слой уплотненных глин мощностью 4—7 м. В восточной части района мощность песчаников возрастает до 70 м; здесь выпадают из разреза рабочие пласты угля g2 и g3 и иногда пласт h1 свиты C23. В нормальном разрезе в 12—15 ж выше угольного пласта g2 среди глинистых пород отмечен нерабочий прослой угля, а еще в 4 м выше — угольный пласт g3. Мощность свиты C22 составляет около 115 м.

Свита C23 в основании содержит довольно устойчивый известняк H1, отделяющийся от угольного пласта g3 6-метровой пачкой уплотненных глин. В свите широко развиты песчаники, чередующиеся с уплотненными глинами и алевролитами; встречаются слои известняков и прослойки углей. В этой свите установлено семь слоев известняков и такое же количество слоев углей, среди которых только пласт h1 имеет рабочую мощность и промышленное значение. Вскрытая часть свиты C23 имеет мощность 160 ж.

Глубина залегания кровли каменноугольных отложений изменяется от 118 м на юге района до 347 м на севере. В южной части района на размытой поверхности разновозрастных пород карбона залегают с угловым несогласием отложения палеогена, а по мере продвижения к северу между слоями карбона и палеогена появляются сначала осадки триаса, а затем и юрской системы (рис. 152).

Отложения триаса представлены буровато-серыми и зеленоватосерыми песчаниками различной зернистости, иногда содержащими кварцевую гальку, также встречаются слои кирпично-красных и голубых комковатых глин с известковистыми стяжениями. Мощность отложений триаса достигает 165 м.

Юрские отложения залегают на размытой, полого погружающейся к северо-востоку поверхности пород триаса. Нижние горизонты юры сложены разнозернистыми кварцевыми песчаниками с прослоями слабоуглистых глин, верхние — песчаниками мелкозернистыми с прослоями серых глин. Мощность осадков юры постепенно увеличивается в северо-восточном направлении, достигая в крайних северных районах 45 м.

Отложения палеогена распространены повсеместно и представлены песками бучакского яруса, киевскими мергелями, глауконитовыми песками и зелеными глинами харьковского яруса. Общая мощность их составляет в среднем около 100 м.

Четвертичные отложения, представленные желто-бурыми суглинками и глинистыми песками, залегают несогласно на глауконитовых песках харьковского яруса; мощность их около 34 м.

Петриковское месторождение расположено на границе двух геоструктурных областей: Украинского кристаллического массива и Днепровско-Донецкой впадины. Поверхность докембрийского фундамента полого (2—3°) погружается в сторону Днепровско-Донецкой впадины. В этом же направлении моноклинально падают слои карбона, залегающие на кристаллических породах, а также мезозойские образования, несогласно покрывающие карбон. Отложения палеогена и четвертичные суглинки залегают горизонтально на более древних образованиях.

Складчатые и разрывные нарушения проявляются в районе очень слабо. По данным бурения, на месторождении установлен один сброс — Петриковский, проходящий в юго-западной его части с юго-востока на северо-запад. Нарушение прослежено на 22 км и имеет амплитуду 15—65 м. В опущенном северо-восточном крыле сброса сохранилась от размыва продуктивная толща нижнего карбона с рабочими пластами углей. Сбросом разорваны кристаллические породы основания и покрывающие их отложения нижнего карбона, вышележащие же среднекаменноугольные и мезозойские образования им не нарушены. Возраст этого нарушения следует датировать как намюрский.

По данным геофизических исследований и глубокого роторного бурения, в 20—30 км к северо-востоку от границ Петриковского месторождения борт Днепровско-Донецкой впадины резко обрезается региональной зоной ступенчатых сбросов и краевых дислокаций (см. рис. 152). За этой зоной следует наиболее глубоко погруженная часть впадины — Центральный грабен. В зоне краевых дислокаций и далее к осевой части впадины породы кристаллического основания опущены на большие глубины. Пробуренные в районе с. Михайловки роторные скв. 1, 2, 10 и 6 соответственно глубиной 1763, 2200, 1792 и 1940 м не достигли кристаллических пород и только частично пересекли мощный комплекс девонских отложений. Роторная скв. 3, пройденная всего лишь в 2 км на юго-запад от скв. 6, вскрыла кристаллический фундамент на глубине 1440 м непосредственно под нижнекарбоновыми отложениями. Бурение этих скважин подтверждает наличие здесь уступа (разлома) регионального значения. Граница борта впадины прослеживается в районе сел Голубовки, Михайловки, Канавы и затем уходит на северо-запад в направлении г. Дубны.