Геологическое описание Днепровско-Буроугольного бассейна

В геологическом строении Днепровского бассейна принимают участие докембрийские кристаллические породы, продукты их выветривания и комплекс осадочных пород палеогенового, неогенового и четвертичного возраста (рис. 278). В последнее время в ряде пунктов установлены меловые отложения, например, в районе Болтышевского грабена.

Докембрийские кристаллические породы представлены биотитовыми, плагиоклазовыми и амфиболо-пирок-сеновыми гнейсами, серыми и розовыми биотитовыми гранитами и реже мигматитами. В южной части бассейна распространен метаморфический комплекс пород так называемой криворожской серии, состоящий из кварцево-хлоритовых, талько-хлоритовых, кварцево-серицитовых сланцев, джеспилитов, роговиков и конгломератов. Эти породы развиты в районе бассейнов рек Ингулец, Саксагань и Желтая. С ними связаны крупнейшие месторождения железных руд Кривого Рога.

Первичные каолины, покрывающие почти сплошь поверхность кристаллического массива, представляют собой светло-серую, жирную на ощупь породу. Мощность первичных каолинов изменяется от 2—3 до 70 м, преобладающая 10—20 м.

Древний рельеф кристаллического основания расчленен на водораздельные пологие возвышенности и впадины (депрессии), различные по величине и форме. Образовались они в допалеогеновое время в результате как денудационных, так и тектонических процессов.

Отрицательные формы древнего рельефа кристаллических докембрийских пород оказали существенное влияние на формирование и консервацию буроугольных залежей.

Докембрийские кристаллические породы покрываются широко распространенными отложениями палеогена и в некоторых районах, как теперь установлено, отложениями мела.

Отложения эоцена в границах бассейна сложены преимущественно континентальными угленосными породами бучакского яруса и морскими осадками киевского яруса.

На каолинизированных породах фундамента непосредственно лежат осадки бучака, заполняющие в первую очередь понижения и неровности

древнего рельефа (рис. 279). Представлены они разнозернистыми светло-серыми и серыми углистыми песками, глинистыми и углисто-глинистыми породами с пластообразными залежами и линзами бурых углей. Суммарные мощности их колеблются в пределах 20—30 м, увеличиваясь к центральным частям депрессий до 40—45 м, реже 60 м, и уменьшаясь к их границам, нередко полностью выклиниваясь.

Континентальные отложения бучакского яруса образуют основную угленосную свиту бассейна, включающую все промышленно-перспективные месторождения бурых углей. В юго-западном направлении они, быстро погружаясь, глубоко уходят под позднейшие осадки Причерноморской впадины, а на северо-востоке постепенно переходят в неугленосные морские (бучакские) осадки Днепровско-Донецкой впадины, выраженные глауконитовыми песками различной крупности серых, зеленовато-серых и зеленых тонов с небольшим содержанием глинистого материала.

Отложения бучака трансгрессивно перекрываются морскими отложениями киевского яруса, сложенными на севере бассейна мергелями и мергелистыми глинами, а в центральной части бассейна и на юге — песками, трепеловидными породами и иногда трепелами.

Отложения киевского яруса прослежены на значительной площади бассейна с преобладающей мощностью 7—8 м, в отдельных случаях 40 м.

Вышележащие отложения олигоцена представлены харьковским ярусом и полтавской свитой. Харьковские образования несогласно с перерывом залегают на размытой поверхности киевских отложений и не всегда имеют с последними отчетливый контакт.

На площади Днепровского бассейна харьковские отложения распространены почти повсеместно и выражены зелеными, зеленовато-серыми глауконитовыми глинистыми песками тонко- и среднезернистыми, реже крупнозернистыми, зелеными и серовато-зелеными песчанистыми глинами и прослойками песчаника. Резкое отличие пород харьковского яруса от киевских карбонатных говорит о том, что к началу олигоцена происходило значительное обмеление, даже осушение палеогенового бассейна. Среди отложений харьковского яруса на некоторых месторождениях (Синельниковское, Ореховское) обнаружены прослои бурого угля. Преобладающая мощность отложений харьковского яруса 8—20 м.

Породы полтавской свиты в бассейне также распространены почти -повсеместно, нет их лишь в пределах речных долин и овражно-балочной сети, где эти отложения размыты позднейшей эрозией. Полтавские отложения состоят из тонко-, мелко- и среднезернистых серых, светло-серых и белых песков. Среди полтавских отложений встречаются прослои и линзы углистых пород и бурого угля, редко имеющего промышленное значение. Максимальная мощность отложений полтавской свиты 50 м, преобладающая 20—26 м.

На размытой поверхности палеогеновых отложений трансгрессивно залегают осадки неогена, приуроченные к наиболее возвышенным частям современного рельефа. Литологически отложения неогена характеризуются пестроцветными глинами и песками, изредка с прослоями бурого угля незначительной мощности, а в Криворожском и Ореховском буро-угольных районах отложения неогена (сарматский ярус) представлены толщей известняков. Мощность этих отложений колеблется от 0 до 60 м. Общая мощность отложений палеогена и неогена в среднем 50—75 м.

Вся площадь бассейна покрыта отложениями четвертичного возраста, выраженными лёссовидными суглинками, песчанистыми отложениями современного и древнего аллювия. В северной и северо-западной частях бассейна встречаются ледниковые отложения в виде неотсортированного валунно-галечного и песчаного материала с линзовидными прослойками валунных глин. Наибольшая мощность четвертичных отложений 50 м.

Максимальные мощности осадочного комплекса (100—150 м) наблюдаются на участках совпадения современных водоразделов и депрессий кристаллического фундамента.

Описанный порядок наслоения пород, покрывающих угленосные отложения, весьма часто нарушается вследствие неоднократных древних размывов, случавшихся после отложения углей. Поэтому кровлей пласта угля иногда служат харьковские или полтавские пески, а в отдельных случаях — четвертичные суглинки.

Территория Днепровского буроугольного бассейна в геоструктур-ном отношении приурочена к Украинскому кристаллическому щиту, протягивающемуся широкой полосой через всю центральную часть Украины, вдоль среднего течения р. Днепр. На северо-востоке он примыкает к Днепровско-Донецкой впадине, на юге — к Причерноморской впадине и на северо-западе переходит в Польско-Литовскую синеклизу.

На указанной территории кристаллические породы залегают довольно близко к поверхности. Абсолютные отметки их плюс 180 — минус 10 м, при превышении дневной поверхности над уровнем моря от 40 до 300 м.

Тектоника Украинского кристаллического щита изучена еще недостаточно. Наиболее изучен район Кривого Рога, где залегают породы криворожской серии. Эти отложения смяты в складки и разбиты многочисленными сбросами и надвигами.

Для Украинского кристаллического щита характерно субмеридиональное размещение геотектонических структур и гравитационных аномалий, однако необходимо отметить и складчатые структуры широтного простирания.

Поверхность кристаллического массива полого наклонена с северо-запада на юго-восток, а северный и южный склоны его более круто погружаются под покров осадочных образований, заполняющих примыкающие впадины (см. рис. 277). Неровности поверхности массива (возвышенности и впадины), обусловленные влиянием как тектонических, так и денудационных факторов, сглаживаются позднейшими осадочными образованиями, занимающими положение, близкое к горизонтальному.

К большинству крупных депрессий кристаллического основания приурочены месторождения бурых углей. На северо-восточном склоне массива основными депрессиями являются: Синельниковская, Днепропетровская, Верхнеднепровская, Александрийская, Болтышская; на юго-западном — Криворожская, Ореховская, Санжаровская.

Все указанные депрессии имеют вытянутую форму и открыты на северо-восточном склоне щита в сторону Днепровско-Донецкой впадины, на юго-западном склоне — в сторону Причерноморской впадины.

Приведенный поперечный разрез центральной части Днепровского буроугольного бассейна (см. рис. 279) дает наглядное представление о характере залегания угленосной толщи и покрывающих ее отложений.

Необходимо также отметить отдельные факты, свидетельствующие о послепалеогеновой тектонике. Так, юго-восточнее г. Чигирин скв. 1472 установила залегание киевского мергеля на отметке +152,3 м, что превышает общее положение этого горизонта в районе более, чем на 50 м. Аналогичные случаи зафиксированы и в районе Саксаганокого месторождения. По-видимому, в результате послепалеогеновых подвижек произошло поднятие отдельных участков кристаллического ложа и полный или частичный размыв покрывающих его молодых осадочных образований.

Осадочные отложения залегают преимущественно горизонтально, реже с небольшим наклоном в сторону центральных частей депрессий. Однако как разведочные, так и эксплуатационные работы отмечают участки с нарушенным положением пород, явно выведенных из нормального залегания. По характеру эти нарушения близки к диапировым ядрам протыкания. Так, в Байдаковском разрезе отмечены антиклинальные поднятия угольного пласта высотой до 10—20 м с наклоном крыльев 45—60° и даже до опрокинутых падений с амплитудами разрыва сплошности пород 1—2 м. Полного объяснения механизма образования этих нарушений еще не получено.