Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Геологическое описание Старобельской угленосной площади

09.04.2020

На севере Донбасса, в пределах Старобельской площади известны отложения докембрия, карбона, триаса, мела, палеогена, неогена и четвертичные.

Докембрийские породы, встреченные пока немногочисленными скважинами в северной части площади, выражены красным гранитом, мигматитом, биотито-амфиболовым гнейсо-кварцитом и другими образованиями, относящимися к наиболее древнему комплексу пород Воронежского кристаллического массива. Кровля докембрия погружается на юг под углом около 30' (6 м на 1 км).

Определимые отложения девона до настоящего времени нигде на южном крыле Воронежской антеклизы не встречены. На кристаллические породы докембрия налегают непосредственно турнейские известняки. Буровые скважины, пройденные до кристаллического основания в районе Обояни, Белгорода, Валуйков, Кантемировки, Маркова, у Городища, девона не обнаружили. Разнозернистые кварцевые песчаники мощностью до 30 м, подстилающие турнейские известняки к северо-западу от Старобельской площади, относятся большинством исследователей также к турне, однако не исключена возможность отнесения их к девону. Этот вопрос следует считать открытым. Наиболее вероятно, что северная граница распространения девона в Донбассе совпадает с зоной перехода складчатого карбона в платформенный склон, к северу от которой девон не отлагался или был размыт. Следовательно, на Старобельской площади девон отсутствует или будет обнаружен только в самой южной ее части.

Карбон представлен непрерывными разрезами нижнего, среднего и верхнего отделов в составе ярусов: турнейского, визейского, намюрского, башкирского, московского и нижней части касимовского (рис. 193).

Турнейский ярус (C1t) выражен морскими известняками общей мощностью от 40 м (Валуйки, Кантемировка) до 70 м (Городище). Как упомянуто выше, к турне относят также подстилающие песчаники мощностью до 30 м, распространенные к северо-западу от рассматриваемой площади.

Визейский ярус (C1v) представлен толщей морских известняков мощностью 230—260 м. В основании нижневизейских отложений появляются песчано-глинистые отложения с нерабочими прослоями углей и углистых аргиллитов, соответствующие угленосной толще Подмосковного бассейна. Верхневизейские отложения (С1vf—g), выраженные на юге Донбасса терригенной толщей, здесь представлены известняками с Productus priscus и P. striatus общей мощностью 114 м (глубина 925—839 м в скв. 309 в Беловодске), а самая верхняя толща (39 м), отвечающая угленосной самарской свите (C13) западной части Донбасса, выражена аргиллитами с тонкими слоями известняков и нерабочими прослоями углей. Мощность отложений визейского яруса в скважине у с. Городище составляет 335 м.

Намюрский ярус (C1n) общей мощностью 156 м выражен на севере площади, в районе Беловодска, морскими известняками, переслоенными в верхней части с аргиллитами, в основании которых встречен пропласток угля мощностью 0,25 м. В известняках намюра найдены Productus Iatissinius, разнообразные Eostaffella, со средней части начинают появляться водоросли типа Donezella, что отвечает свите C14 южной части Донбасса. Известняки нижнего намюра белые, мелоподобные, марающие, либо кристаллические со стилолитовыми швами и кораллами, вверху оолитовые и псевдоолитовые. В основании верхнего намюра светло-серые оолитовые известняки, выше серые, с примазками и тонкими линзами угля. Мощность отложений намюрского яруса в скв. 1 у с. Городище равна 200 м. Полная мощность отложений всего нижнего карбона в этой же скважине составляет 582 м.

Нижняя часть башкирского яруса, соответствующая свитам C21 и C22, имеет по скважине в Беловодске мощность 99 м и представлена темно-серыми и серыми морскими известняками с черными кремнями во всей толще и сидеритовыми включениями в верхней части; в свите C22 встречаются прослои аргиллитов. Начиная с этой свиты, появляются примитивные профузулинеллы.

Верхняя часть башкирского яруса (свиты C23 и C24) выражена преимущественно морскими песчано-глинистыми отложениями с подчиненными слоями известняков и нерабочими пропластками углей; широко развиты аргиллиты, нередко с разнообразной морской фауной кораллов, криноидей, моллюсков, брахиопод; алевролиты не характерны для разрезов башкирского яруса; песчаники преимущественно мелкозернистые с горизонтальной или пологоволнистой морской слоистостью; известняки темно-серые, часто окремнелые. Мощность свиты C23 в Беловодске (скв. 309) равна 228 м, свиты C24 — 137 м, а всего башкирского яруса 464 м. Несколько южнее, в районе с. В. Богданово (скв. 308), мощность свиты C23 возрастает до 290 м.

Несмотря на фациальную изменчивость отложений свиты C23, некоторые известняки (H4, H5, H6) выделяются достаточно уверенно. В свите C24 относительно постоянны основные маркирующие горизонты известняков I1, I2, I4. Для пород свиты C24 характерен темно-серый и зеленовато-серый цвет; внутриформационные размывы очень редки, взаимопреходы одних литологических разностей в другие имеют фациальный характер.

Южнее, в опорной скважине у с. Гречишкино, разрезы этих свит приближаются по своему литологическому составу к обычным донецким, т. е. преобладают терригенные песчано-глинистые осадки; мощности свит возрастают: C21 до 230 м, C22 до 270 м, C23 до 320 м и C24 до 154 м; общая мощность башкирского яруса достигает 974 м. Значительную часть разреза здесь составляют песчаники, среди которых, кроме типичных для севера мелкозернистых, распространены и среднезернистые, а в свите C21 даже крупнозернистые и гравелитовые слои. Сочетание литологического состава со слабой цементацией (пористость до 12—18%) создает благоприятную обстановку для проявления нефтегазоносности в этих песчаных горизонтах.

Переход от донецкого типа в основном терригенных осадков верхнего визе, намюра и нижнебашкирских в беловодский фациальный тип, представленный преимущественно известняками, происходит, вероятно, достаточно резко, на широте между с. Ново-Айдаром и г. Старобельском. Эта фациальная ступень могла сыграть весьма благоприятную роль в формировании фациально оконтуренных стратиграфических нефтяных и газовых залежей, которые следует ожидать в этом районе. Интересно отметить, что граница указанной ступени хорошо увязывается с известной к западу внешней линией северных разломов (сбросов) на границе Днепровско-Донецкой впадины и платформы.

Отложения московского яруса хорошо сопоставляются с типичными разрезами донецких свит с точностью до отдельных горизонтов известняков и пластов углей. В составе толщи пород московского яруса чередуются отложения морских, континентальных и переходных фаций, причем морские и переходные фации преобладают. Из литологических разностей наибольшее распространение в разрезе имеют аргиллиты и алевролиты, часто карбонатные, серого, голубовато-серого и темно-серого цвета; песчаники мелкозернистые, кварцевые, глинистые, слюдистые; известняки преимущественно чистые, кристаллические.

Свита C25 содержит в верхней части особенно устойчивые по литологической характеристике горизонты известняков Кб, К6, К7, K8 и К9ю Известняк K1 обычно легко сопоставляется в разрезах скважин, однако нижняя часть свиты до известняка K5 сильно изменчива, особенно в связи с присутствием мощных толщ песчаников, развитых в результате больших внутриформационных размывов. Ho если размывов нет, все известняки присутствуют в разрезах. Выше разрезы свиты C25 легко сопоставляются до отдельных горизонтов.

Весьма отчетливым стратиграфическим горизонтом является известняк К6 светло-кофейного цвета с белым кварцевым песчаником под ним и пестроцветным неслоистым аргиллитом в вышележащей толще. Очень типичны белый известняк К7 и серый кристаллический, иногда коралловый, с черными кремнями известняк K8. Устойчив известняк К9, светло-серая нижняя хемогенная пачка которого содержит мелкие каверны, выполненные комковатым зеленым аргиллитом. Типично присутствие в кровле известняка К9 пестроцветного аргиллита, а выше — слоя известкового аргиллита с миолинами.

Вопреки прежним схемам ни появления новых пластов известияков, ни слияния известных донецких горизонтов известняков в северном направлении не наблюдается. He наблюдается также увеличения мощности известняков; наоборот, часто имеет место уменьшение мощности. Например, мощность известняка К7 в обнаженных районах северной окраины иногда достигает 5 и даже 7 м, а здесь не превышает 2 ж. Суммарная мощность известняков свиты C25 уменьшается с юга на север от 31 до 12—18 м, но так как мощность свиты в том же направлении уменьшается от 480 до 185 м, процентное содержание известняков возрастает от 5 до 8,5.

Свита C26 на всей площади содержит устойчивые по литолого-фациальной характеристике известняки, L2 L3, L4, L5, L6 и L7, причем некоторые из них (L1, L3, L4) имеют общий облик с типичными донецкими горизонтами, другие же сохраняют местные индивидуальные черты. Известняк L1 надежно определяется появлением впервые в разрезе ряда фузулинелл и псевдоштаффелл, но он часто размыт. Особенно хорошо во всех разрезах скважин отбивается верхняя граница свиты по подошве весьма характерного мощного известняка М1, всегда присутствующего в разрезах.

Для большинства известняков свиты C26 типично непосредственное залегание на пластах углей, кровлей которых они служат («параугольные» известняки); это характерно и для основной площади Донбасса. Кристаллический светло-серый известняк L1 может быть назван фораминиферо-водорослевым; многочисленные фораминиферы легко различимы в лупу и невооруженным глазом. Известняк L3 тонкопелитовый, с обильной фауной брахиопод. Постоянный облик имеет известняк L4, представляющий грубый ракушечник, состоящий из многочисленных обломков брахиопод, среди которых особенно типичны Schizophoria (Orihis) resupinata, и содержащий примазки и тонкие прослойки углей; иногда известняк L4 проникает внутрь пласта угля l3, кровлей которого он обычно является. Чистый перекристаллизованный известняк L5 также постоянен в разрезах. В известняке L6 сохраняется типичная для него глинистая нижняя пачка. Известняк L7 хорошо выдерживается в разрезах и имеет довольно значительную мощность (3—7 м).

Индивидуальные и суммарные мощности известняков в направлении с юга на север не возрастают, но процентное содержание их увеличивается от 3 до 6,6 вследствие уменьшения общей мощности свиты от 200— 260 до 530—140 м. С запада на восток заметно увеличивается количество горизонтов известняков от 4 в Ново-Астрахани, 5—7 на Ковсуге до 8 в районе Миллерово. Доля песчаников в разрезах неравномерная, но значительная, в среднем около 40%, что даже выше, чем в складчатом Донбассе. В большинстве разрезов сохраняются песчаники L1SL2, L3SL4, L6SL7, т. е. типичные для открытого Донбасса. Накопление первых двух песчаников часто связано с размывом нижележащих известняков L1, L2 и L3, что типично и для северной складчатой полосы Донбасса.

Свита C27 содержит значительное количество горизонтов известняков, достигающее 17. Их преимущественно светлая, почти белая окраска, а также светлый, в основном зеленоватый оттенок других пород отличают отложения этой свиты от нижележащих как в закрытой складчатой полосе, так и на платформенном склоне. Главные маркирующие горизонты — мощные известняки M1, M5 и M6 — имеют весьма яркие индивидуальные черты. Известняк M1 сложен внизу массивной кристаллической пачкой, а вверху тонкопелито-вой с обильной фауной Choneles. Мощные известняки M5 и M6 сближены, а иногда сливаются. Известняк M5 белый, сильно перекристаллизованный, массивный, мраморовидный; известняк M6 тонкопелитовый, с комковатой текстурой.

В верхней части свиты, ниже известняка M10, развиты мощные песчаники, ложащиеся с размывом на нижележащий горизонт Mg, а иногда и M8. Koнгломерат в основании песчаника содержит гальку этих известняков. Разрез свиты выше известняка M10 заканчивается довольно значительной аргиллито-алевролитовой толщей. Мощность свиты достигает 250—190 м.

На рис. 194 дано сопоставление современной стратиграфической интерпретации разрезов среднего карбона по скважинам Благовещенской и Старобельской 2 с прежней, опубликованной ранее в печати в сборниках по Большому Донбассу. В итоге рассмотрения стратиграфического разреза среднего карбона приводится таблица сопоставления мощностей свит по западному и восточному разрезам с юга от складчатого карбона на север (табл. 220, рис. 195).
Геологическое описание Старобельской угленосной площади

Отложения верхнего карбона, будучи размыты, имеют ограниченное распространение. На Старобельской площади представлена только нижняя часть свиты C31 до горизонта N4, сложенная песчано-глинистыми породами с тонкими песчаными известняками. Исключение составляют довольно значительные по мощности известняки N1 и N2, имеющие маркирующее значение. Полная мощность отложений верхнего карбона за пределами границ описываемой площади в районе ст. Глубокой составляет 930 м.

Отложения триаса распространены только в юго-западной части площади, где занимают наиболее погруженные участки платформенного склона. Северная граница распространения триаса проходит к северу от Сватово, между Старобельской и Ново-Астраханью, через скв. 1353, между устьями рек Айдара и Евсуга, вблизи скв. 260. Отложения триаса песчано-глинистые, пестроцветные, континентальные; в нижней части разреза преобладают песчаные породы, в верхней — глинистые. Мощность триаса постепенно уменьшается от 140 м у южной границы района до полного выклинивания у северной границы распространения триаса; преобладают мощности 50—40 м.

Верхний мел представлен отложениями сеномана, турона, коньяка, сантона, кампана и Маастрихта. Максимальная мощность отложений (500—520 м) наблюдается у южной границы района, вблизи оси максимального мезозойского прогиба. В скв. 1327 к северу от Лисичанска отмечена мощность 465 м, но здесь не перебуривались верхние горизонты Маастрихта мощностью около 50 м, залегавшие выше. Мощность отложений верхнего мела в северо-восточном направлении сокращается до 150 ж как за счет пропорционального уменьшения мощности разрезов ярусов, так и за счет резкого утонения, вплоть до полного выклинивания, отложений сеномана, турона и коньяка. Верхнемеловые отложения представлены преимущественно белыми мергелями разного состава, мелом, глинами.

Палеогеновые отложения, покрывают водораздельные пространства; максимальная мощность их 70 м. В разрезах бучакского (средний эоцен), киевского (верхний эоцен), харьковского (нижний олигоцен) ярусов и нижней части полтавской (верхний олигоцен) свиты палеогена преобладают песчаные и песчано-глинистые породы.

Неоген выделяется в верхней части полтавской свиты и представлен песками и глинами. К неогену (плиоцену) также следует относить континентальные комплексы наиболее древних левобережных высоких террас Северного Донца, на водораздельных пространствах между его левыми притоками. Общая мощность неогена 10—30 м.

Четвертичные отложения наиболее широко распространены в виде лёссовидных суглинков водораздельных пространств и их склонов. Большие площади покрывают пески левобережных четвертичных террас Северного Донца, достигающие мощности 30 м.

Структурная форма Старобельской угленосной площади очень проста и представляет весьма пологую Старобельско-Миллеровскую моноклиналь карбона с углами падения 1—5° (в среднем 2°), погружающуюся на юг от Воронежского кристаллического массива к складчатому Донбассу. Здесь не получили широкого развития купольные структуры. Из выявленных в карбоне структур следует отметить поднятие в свите C24 к востоку от с. Городище, поднятие в свите C26 в нижнем течении р. Деркула и местные увеличения углов падения (до 25°), встреченные к югу от г. Старобельска в скв. 1 и в долине р. Ковсуга в скв. 72, 73 и 75 (до 20—15°). Местами в скважинах зафиксировано волнистое залегание, неглубокие впадины и слабо приподнятые купола, ступени с горизонтальным залеганием, пологие флексуры и небольшие разломы, т. е. формы, свойственные платформе.

Однако все эти формы, если они и будут обнаружены при последующей детализации разведочных работ, должны вписываться в общую генеральную структуру — пологую моноклиналь, выявленную поисковыми работами (рис. 196 и 197). Никаких поперечных складок по отношению к главному простиранию Донецкого бассейна на платформенном склоне не обнаружено. Также нет солянокупольных структур, что прежде всего объясняется отсутствием девонских отложений.

Некоторое усложнение структуры наблюдается у южной границы, проведенной по Северодонецкому надвигу, который должен рассматриваться как комплексная разрывная структура, развивающаяся на контакте последних складок и преддонецкого платформенного склона. Здесь у самого южного края платформенного склона наблюдаются слабые обратные падения, направленные к северу, что создает подобие весьма пологой Северодонецкой синклинали, развивающейся к северу от зоны надвигов. Эта форма безусловно подчинена главной Старобельско-Миллеровской моноклинали, которая продолжается до оси этой пологой синклинали. При такой трактовке новое структурное значение приобретает только южное крыло Северодонецкой синклинали, которое рекомендуется рассматривать или как слегка загнутый в противоположном направлении южный край преддонецкой моноклинали, или как ряд куполообразных вытянутых подъемов, образовавшихся в узкой полосе, непосредственно подвергавшейся воздействию надвигов. Такого рода купольная структура (Краснопоповский купол) возникла к северо-западу от Кременского купола и в свою очередь отсекается от платформенного склона северной ветвью Северодонецкого надвига, получившей здесь собственное наименование — Краснопоповский надвиг. В аналогичных условиях сформирован и Славяносербский купол, зажатый между Марьевским и Северодонецким надвигами, причем последний пересекает северное крыло купола. Дальнейшие детальные разведки, возможно, выявят и другие, близкие к этому типу структуры вдоль Северодонецкого надвига, впрочем такие возможности весьма ограниченны.

Наибольшему погружению карбоновой моноклинали, или оси Северодонецкой синклинали, отвечает наибольшее погружение мезо-кайнозоя, достигающее в районе с. Крымского глубины 700—800 м. Эта структура, выполненная отложениями триаса, мела и палеогена, аналогична карбоновой, но с еще меньшими углами падения (около 30' на западе и 15' на востоке). Этот мезозойский «преддонецкий прогиб» имеет зачаточное развитие, однако имеет право на существование, хотя и очень слабо выражен.

На геологической карте палеозоя (см. рис. 196) отчетливо видны соотношения между структурными формами карбона и подмезозойского рельефа. Отчетливо вырисовывается однонаправленное падение пластов карбона и погребенного рельефа карбона или, что то же, альпийского погружения подмезозойской поверхности. Абсолютное уменьшение мощности мезо-кайнозойских отложений с юго-запада на северо-восток приводит к тому, что изогипсы поверхности карбона занимают диагональное положение. Очень точно совпадает ось максимального погружения карбона с осью максимального прогиба мезо-кайнозойских отложений. Резко вырисовывается граница между складчатым карбоном и моноклинальным склоном. Прогиб хорошо фиксируется площадью распространения триаса, под которой сгущаются изогипсы подмезозойокого рельефа карбона. Абсолютные отметки изогипс поверхности карбона хорошо выделяют благоприятные участки для промышленного освоения площади.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: