Тектоника Подмосковного угленосного бассейна

Подмосковный бассейн расположен на южном и западном крыльях Московской синеклизы. С востока и юго-востока он ограничивается Кольчугино-Саратовским прогибом, с юга и юго-запада — Воронежской антеклизой, с запада — Белорусской антеклизой и с северо-запада — Балтийским кристаллическим щитом. Перечисленные структуры являются элементами первого порядка и определяют современную границу распространения угленосных отложений бассейна, принимаемую за границу Московской синеклизы (рис. 3). На северо-западе, западе и в центральной части южного крыла угленосные отложения бассейна в направлении антеклиз сменяются образованиями зон каолинового и латеритного выветривания.

Общее направление падения допалеозойских отложений на южном крыле синеклизы — северо-северо-восточное, а на западном — восточное. Средний наклон поверхности докембрия на южном крыле (по линии Плавск—Москва) составляет 4,5 м/км (0°15') и на западном — (Зубцов—Редкино, Пестово—Рыбинск) 2,8—6,2 м/км (0°10'—0°21').

Средний наклон слоев, вычисленный по подошве нижнего известняка алексинского горизонта и кровле малевского горизонта, составляет на южном крыле синеклизы: между гг. Плавском и Москвой 1,7 м/км (0°6'); гг. Пронском и Спас-Клепиками 2,3 м/км (0°7'); на западном крыле между сс. Жилиным и Торжком, Выползовым и Удомлей он равен 2,1 м/км (0°7'). В области юго-западного замыкания Московской синеклизы, где она соединяется с Днепровско-Донецкой синеклизой, оконтуриваемой по границе распространения сеномана, средние наклоны слоев еще меньше: между гг. Издешковым и Можайском 0,9 м/км (0°3'), Кировым и Малоярославцем 0,6 м/км (0°2'), Сухиничами и Малоярославцем 0,9 м/км (0°3'). Приведенные значения наклонов слоев являются средними для крыльев синеклизы. В действительности углы падения палеозойских пород испытывают на крыльях изменения, свидетельствующие о наличии тектонических нарушений более низкого порядка.

Тектоническая структура Подмосковного бассейна впервые систематически изучалась В.А. Жуковым. По имевшимся в то время немногочисленным данным им выделен в восточной части южного крыла Московской синеклизы структурный уступ, имеющий уклон подошвы бобриковского горизонта и кровли верейского горизонта более 1 м/км и прослеживающийся от южной оконечности Окско-Цнин-ского вала до меридиана г. Коломны. К западу от этого меридиана в уступе выделены три ветви; южная (внешняя) — через гг. Калугу, Вязьму и далее к верховью р. Западной Двины; средняя — на гг. Серпухов, Можайск, Ржев и Вышний Волочек и внутренняя — от г. Коломны на гг. Москву, Волоколамск, Клин, Калинин и Бежецк. В интервалах между уступами уклоны предполагались меньшими, чем 1 м/км. Уступы рассматривались В.А. Жуковым как элементы, зависящие от общей структуры котловины, синхроничные ее образованию и отражающие разломы более глубоких частей допалеозойского фундамента. Эта точка зрения на тектоническую структуру юго-западной части Московской синеклизы с небольшими дополнениями сохранялась до последнего времени.

М.И. Грайзером по данным геологической съемки и поисково-разведочных работ на уголь составлена структурно-тектоническая схема южного крыла бассейна между меридианами г. Медынь — ст. Павелец. На схеме им выделена Тульско-Калужская структурная зона с тектоническими поднятиями и депрессиями и шесть структурных уступов, расположенных по простиранию каменноугольных отложений. Образование поднятий и депрессий М.И. Грайзер объясняет разломами с опусканием участков по восстанию слоев, а образование уступов — расколами и опусканием участков по падению слоев.

Прилагаемая новая тектоническая карта Подмосковного бассейна, составленная с учетом данных последних исследований, не подтверждает наличия структурных уступов на крыльях синеклизы. В зонах «уступов» выделяется ряд закономерно ориентированных тектонических поднятий и прогибов второго и третьего порядков. Анализ некоторых из этих структур подтверждает, что развитие их происходило в период от девонского до юрского и более позднего времени.

Тектоническая структура Подмосковного бассейна, расположенного в центральной части Русской платформы, непосредственно отражает процессы развития жесткого основания платформы, сложенного дислоцированными архейскими и протерозойскими образованиями. В палеозое и позднее жесткое основание испытывало колебательные движения, степень дифференциации которых предположительно определилась унаследованной системой разрывных дислокаций. Для нижнекаменноугольного времени в бассейне в ряде случаев устанавливается постоянство знака в развитии локальных структур второго и третьего порядков.

Общее представление о современной структуре жесткого основания дает карта-схема магнитных аномалий (рис. 4). На этой карте зоны линейно вытянутых региональных аномалий как с положительными, так и с отрицательными знаками Za соответствуют простираниям допалеозойских пород, слагающих структурные элементы первого порядка рассматриваемого участка платформы. В юго-восточной части карты по линии Моршанск—Зарайск изодинамы оконтуривают древнепалеозойский Кольчугино-Саратовский прогиб. К западу от него, на участке северо-восточного крыла Воронежской антеклизы — южном крыле Подмосковного бассейна — между гг. Скопиным, Тулой и Белевым преобладают широтные простирания изодинам. К западу от меридиана Калуга—Белез наблюдается пересечение двух систем региональных магнитных аномалий: одной с северо-северо-западными простираниями и преимущественно положительными значениями Za, соответствующими простиранию протерозойской формации железистых кварцитов КМА, и другой — с северо-восточными простираниями и преимущественно отрицательными значениями Za, соответствующими оси Московской синеклизы. На западном крыле бассейна преобладают региональные магнитные аномалии с простираниями от меридионального до северо-восточного, соответствующие восточному крылу Белорусской антеклизы и Балтийскому прогибу.

Простирания тектонических структур второго и третьего порядков также контролируются региональными магнитными аномалиями, т. е. простираниями допалеозойских пород. К тектоническим нарушениям второго порядка относятся линейно вытянутые зоны поднятий и прогибов палеозойских пород с осями, обычно параллельными общему простиранию этих пород в структурах первого порядка или простираниям палеозойских пород, выявленным по региональным линейно вытянутым магнитным аномалиям. Зоны поднятий состоят из ряда отдельных четковидных, расположенных кулисообразно поднятий третьего порядка, имеющих неправильные очертания. Эти поднятия могут быть разделены локальными зонами опускании (также третьего порядка), которые по амплитуде в отдельных случаях превосходят прогибы второго порядка.

К структурам второго порядка в Подмосковном бассейне относятся: Окско-Цнинский вал, Владимиро-Шиловский прогиб, Чернское поднятие, Щекино-Горловская зона прогиба, Труфаново-Павелецкая зона поднятия, Брянско-Рославский, Чертолинский прогибы. Перечисленные структуры второго порядка, кроме двух первых, так же как и выявленные структуры третьего порядка, расположены преимущественно в пределах наиболее изученных частей южного и западного крыльев бассейна.

Окско-Цнинский вал и Владимиро-Шиловский прогиб расположены на северо-восточном крыле структуры первого порядка — Кольчугино-Саратовском прогибе. Они являются естественной восточной границей бассейна, так как бобриковокий горизонт в пределах Окско-Цнинского вала, по-видимому, отсутствует, а во Владимирово-Шиловском прогибе, по единичным данным, или также отсутствует, или распространен, но имеет невыдержанные мощности, очень слабую и непостоянную угленосность на глубинах более 200 м.

Амплитуда относительных превышений оси вала над осью прогиба по алексинскому горизонту непостоянна и изменяется (между широтами 54—56°) от 90 до 215 м. К югу от с. Каверино она равна 170 м, на широте с. Пестово — 90 м, с. Золотково — 95 м, с. Андреево — 215 м. По оси вала на этих широтах кулисообразно расположены поднятия третьего порядка: Каверинское и Непейцинское, установленные по каменноугольным и девонским отложениям. На западном, более крутом крыле этих поднятий, углы падения каменноугольных отложений достигают 6—8°. На широте г. Касимова отметки оси вала и прогиба нивелируются в наибольшей степени (амплитуда равна 27 м). Обе структуры в пределах карты имеют северо-северо-западное простирание.

Формирование Окско-Цнинского вала происходило в течение герцинской и альпийской тектонических эпох, что подтверждается наличием ряда эрозионных несогласий с выпадением отдельных горизонтов в разрезе палеозойских и мезозойских отложений. Для Владимиро-Шиловского прогиба устанавливаются фазы юрского и мелового времени; более ранние фазы неизвестны вследствие недостаточной изученности палеозойских отложений в прогибе. Вал и прогиб отчетливо выделяются по региональным магнитным аномалиям северо-северо-западного простирания.

Чернское поднятие приурочено к северо-восточному крылу Воронежской антеклизы и характеризуется повышенным залеганием девонских отложений на Окско-Донском водоразделе («девонская ось» Mypчисона). Поднятие имеет неправильную форму и несколько вытянуто в широтном направлении по простиранию палеозойских отложений почти на 150 км, вкрест простирания (до широты г. Плавска) — около 120 км.

Наиболее высокие отметки подошвы каменноугольных отложений приурочены к району г. Чернь. Кровля малевского горизонта залегает здесь на абс. высоте 245 м. На восточном и западном крыльях поднятия падение слоев, вычисленное по кровле малевских отложений, составляет 8—12 м/км (0°30'—0°40'), а на северном крыле — 3,5 — 4 м/км (0°12'—0°14'). Поднятие существовало в нижнем визе, что подтверждается распространением на его площади пестроцветных каолиновых и бокситсодержащих образований бобриковского горизонта, переходящих на северном крыле в озерно-болотные углесодержащие отложения. Д.Н. Утехиным по фациальному составу келловея указывается также и мезозойский возраст поднятия.

К северу от широты г. Плавска в полосе шириной в 20—40 км наклон каменноугольных отложений составляет 1,7 м/км (0°6'), что соответствует среднему наклону южного крыла Московской синеклизы. Эта полоса отделяет Чернское поднятие от Щекино-Горловской зоны прогиба.

Щекино-Горловская зона прогиба прослежена на протяжении 150 км и имеет ширину 3—15 км; простирание запад-северо-западное 300°. Преобладающие наклоны на крыльях, вычисленные по кровле малевского горизонта, 6—10 м/км (0°20'—0°33'). Зона прогиба состоит из цепи небольших неправильной формы прогибов третьего порядка, основные элементы которых приведены в табл. 6.

К Щекино-Горловской зоне прогиба с севера примыкает Труфаново-Павелецкая зона поднятия. Эта зона имеет простирание запад-северо-западное 295°, прослеженную длину около 150 км и ширину 5—25 км. Она представлена цепью локальных поднятий неправильной формы, длинные оси которых вытянуты параллельно оси зоны. Преобладающие наклоны слоев нижнекаменноугольных отложений, вычисленные по кровле малевского горизонта, на южных крыльях поднятий (к зоне прогиба 6—8 м/км (0°20'—0°26'), на северных крыльях 2—4 м/км ((0°6'—0°14'), В табл. 7 приводятся данные о структурных поднятиях третьего порядка, выявленных в Труфаново-Павелецкой зоне.

В этой зоне М.И. Грайзером выделены северо-западнее г. Тулы два малоамплитудных поднятия под общим названием Обидимского, а также Кондровское и Щекино-Богучаровское поднятия (к западу от Узловского). Последние два выделены им, по-видимому, без достаточных оснований. В. С. Яблоновым к северу от Труфановского поднятия, на правом берегу р. Уны, выделен Поречье-Пластовский прогиб и к северу от него — Деевско-Никулинакое поднятие.

В зоне поднятия и прогиба видимых изменений фациального состава нижнекаменноугольных отложений не установлено, но полнота разреза, как правило, неодинакова. В зоне прогиба местами сохранились известняки окского надгоризонта, в тульском горизонте — верхняя глинисто-известняковая часть разреза. Поскольку окские известняки несогласно покрываются здесь верхнеюрскими и нижнемеловыми отложениями, устанавливается доверхнеюрская фаза развития этих структур. В Щекинском районе также установлена приуроченность келловей-оксфордских и нижневолжских отложений к прогибу и преимущественное распространение в нем аптских отложений; это служит указанием на постверхневолжскую и апт-альбскую фазы развития структуры.

Продолжение Щекино-Горловской и Труфаново-Павелецкой структурно-тектонических зон предполагается к юго-востоку от Петрушин-ского поднятия и Горловского прогиба в район ст. Александро-Невской и г. Чаплыгина.

Тектоническая структура восточной части бассейна от меридиана г. Павельца до Владимиро-Шиловского прогиба изучена еще недостаточно. Здесь предположительно выделяются шесть структур третьего порядка. Скопин-Михайловский прогиб прослеживается в северо-западном направлении на протяжении 60 км; амплитуда его по отношению к высоте малевского горизонта на Петрушинском поднятии достигает 60—70 м. К востоку и северо-востоку от прогиба прослеживаются пять кулисообразно расположенных поднятий: Сапожковское, Старожилов-ское, Букринское, Захаровское и Семеновское. Простирание длинных, осей каждого из поднятий северо-западное; амплитуда по алексинскому горизонту достигает 30—40 м.

В восточном и северо-восточном направлениях от. Сапожковского и Старожиловского поднятий каменноугольные отложения погружаются со Средним уклоном 5 м/км (0°17') к Владимиро-Шиловском у прогибу. Простирания структур третьего порядка на востоке бассейна: хорошо согласуются с простираниями региональных магнитных аномалий. Щекино-Горловская зона прогиба западнее Непрейского прогиба не прослежена.

Если продолжением Труфаново-Паведецкой зоны поднятия к западу считать Черепетское, Козельское и Сухиничское поднятия, расположенные в широтном направлении, то она должна быть названа Сухиничи-Павелецкой и протяженность ее будет достигать 290 км. Существует и другое предположение: зоны поднятия и прогиба от меридиана г. Тулы поворачивают на северо-запад и на их продолжении расположены Калужское поднятие и Камельгинский прогиб.

Западная часть южного крыла бассейна (на запад от р. Оки между гг. Белевым и Калугой) имеет более сложное строение, большую степень структурной дифференциации. В ее пределах происходит пересечение трех направлений простираний региональных магнитных аномалий: широтного, присущего южному крылу бассейна, северо-западного, свойственного простираниям железистых формаций протерозоя Воронежской антеклизы, и северо-восточного, соответствующего осевой зоне Московской синеклизы. Простирание нижнекаменноугольных отложений изменяется с широтного в южном крыле на меридиональное в западном крыле.

Северо-восточное простирание оси Брянско-Рославского прогиба согласуется с простиранием региональных магнитных аномалий. Брянско-Рославский прогиб — структурный элемент второго порядка — выделяется на геологической карте по распространению окских и серпуховских отложений на его крыльях и осевой зоне. Этот прогиб впервые установлен Г.Д. Романовским и назван им «Девонскими воротами». Прогиб пересекает северо-западную оконечность Воронежской антеклизы, носящей название Оршанско-Орловского или Смоленско-Орловского девонского вала. Прогиб неоднократно возникал в течение геологической истории и был звеном, соединявшим Московскую и Днепровско-Донецкую синеклизы в турнейское, яснополянское, окское, серпуховское и мезозойское время. Амплитуда прогиба по алексинскому горизонту достигает 110 м, длина между сс. Дубровкой и Мятлевым 150 км, ширина 75—100 км, наклон оси к северо-востоку 0,6 м/км (0°2').

К юго-восточному борту Брянско-Рославского прогиба примыкают две структуры третьего порядка: Сухиничское и Козельское поднятия. Сухиничское поднятие прослежено в долине р. Брынь на расстоянии 25 км между г. Сухиничи и с. Брынь. Амплитуда поднятия по угольному пласту II «Основному» — 60—65 м, углы падения на крыльях — 2—2°10'; длинная ось его имеет восток-северо-восточное простирание и пересекает восточную ветвь магнитных аномалий, проходящую в направлении Ульянове — Дашино (к юго-западу от г. Mo-сальска).

Козельское поднятие расположено на правом берегу р. Жиздры и имеет протяженность до 20—22 км. Амплитуда его по угольному пласту II «Основному» равна 40—45 м, углы падения на западном крыле до 1°—1°15'.

На крыльях Сухиничского и Козельского поднятий сохранились отложения чернышинского горизонта. В северо-восточной части Брянско-Рославского прогиба расположено Калужское поднятие, которое имеет сложную подковообразную форму с двумя ветвями (Якшуновской и Медынской) северо-западного простирания. Свод поднятия, связывающий две его ветви, имеет северо-восточное простирание. В простираниях отдельных частей поднятия отражены два господствующих в западной части южного крыла направления региональных магнитных аномалий. Общая длина поднятия достигает 65—70 км, причем Якшуновская ветвь достигает 20 км, центральная часть свода 15 км и Медынская ветвь 30—35 км. Во внутренней части подковы расположен Камельгинский прогиб, несколько вытянутый в северо-западном направлении, от ст. Тихонова Пустынь и дер. Мстихино до дер. Камельгино. Амплитуда Калужского поднятия по отношению к Брянско-Рославскому прогибу составляет 90 м, а по отношению к Камельгинскому прогибу 170 м. Максимальные уклоны на крыльях поднятия достигают 40 м/км (2°10').

Основные данные о тектонических структурах третьего порядка западной части южного крыла приведены в табл. 8.

Структурные элементы третьего порядка: Ульяновское, Барятинское, Сафоново-Ельнинское, Сещинское, Русановское, Добровское, Вяземское, Коробановское, Акжель-Глушковское поднятия и Булычевский прогиб — соответствуют простираниям магнитных аномалий протерозойской железистой формации, протягивающихся в западную часть Подмосковного бассейна из районов Курской магнитной аномалии. К сводам Барятинского и Ульяновского поднятий приурочены повышенные значения вертикальной составляющей магнитных аномалий.

Ульяновское и северо-восточная часть Барятинского поднятия приурочены к зоне магнитных аномалий Курско-Белгородского района, прослеживающихся от ст. Хотынец через населенные пункты Ульянове, Сухиничи, Мещовск, Серпейск до дер. Дашино (в 10 км к юго-западу от г. Мосальска). Другая зона магнитных аномалий проходит от г. Карачева на г. Людиново, ст. Барятино и ст. Угра, где аномальные зоны соединяются. К этой зоне аномалий приурочены Барягинское, Русановское, Добровское, Вяземское, Коробановское, Акжель-Глушковское поднятия. К северо-западу от Акжель-Глушковского поднятия повышенные отметки кровли девона прослеживаются в направлении на с. Боголюбово и г. Белый. В Мытишинском, Бушуковском и Богородицком поднятиях (район г. Вязьмы) преобладают северо-восточные простирания. Сещинское и Сафоново-Ельнинское поднятия расположены в зоне магнитных аномалий с северо-западным простиранием.

Значительное развитие поднятий и общность их простираний позволяют предполагать возможность выделения в дальнейшем Добровско-Бельской зоны поднятия как структуры второго порядка, параллельной описываемому ниже Чертолинскому прогибу.

Поднятия и прогибы третьего порядка и между собой и по сравнению с Брянско-Рославским прогибом имеют характерные отличия в фациях бобриковских и тульских отложений и в полноте стратиграфического разреза нижнекаменноугольных отложений. В мезозойских и четвертичных отложениях эти структуры не находят отражения, за исключением бат-келловейских континентальных отложений, преимущественно приуроченных к области Брянско-Рославского прогиба и отсутствующих на поднятиях третьего порядка.

Особенности тектонического строения западного крыла бассейна изучены в меньшей степени, вследствие сравнительно небольшого объема проводившихся здесь поисково-разведочных работ. Имеющиеся данные позволяют выделять Чертолинский прогиб как структуру второго порядка и ряд поднятий третьего порядка, расположенных на крыльях этого прогиба, а также структуры третьего порядка в Ржевско-Старицком Поволжье, Осташковско-Валдайском и Боровичском районах. Здесь, как и на южном крыле, можно проследить связь между ориентировкой вытянутых осей структур и региональными магнитными аномалиями. В южной, большей, части площади развиты северо-западные направления осей и в меньшей степени — северо-восточные, в северной части — северо-восточные и меридиональные.

Основной структурный элемент западного крыла — Чертолинский прогиб, указанный Н.С. Шатским в 1946 г. под названием Западного синклинального выступа, — прослеживается в северо-западном направлении на протяжении 130 км в полосе развития нижнекаменноугольных отложений (сс. Соблаго, Полово), а возможно, и далее (сс. Холм и Луговаста) еще на 130 км, в область Главного девонского поля. Этот прогиб на геологической карте выделяется по распространению верейских и протвинских отложений к северо-западу от ст. Чертолино, верейских и каширских отложений у с. Ранцево и веневских отложений к северо-западу от с. Соблаго. Ось прогиба, испытывая ундуляции, имеет общий уклон на ЮВ 0°3', меньший чем на западном крыле и аналогичный уклону Брянско-Рославского прогиба. Ширина прогиба в южной части 20—25 км, амплитуда более 100 м.

По бортам прогиба кулисообразно расположены структурные поднятия третьего порядка с амплитудами 20—40 м и более. К ним относятся на юго-западном борту — Дворянковское, Семиковское, Кривоносовское, Лутенское, Паниклийское, Рубцовское, Мурачевское и Ключевское поднятия; на северо-восточном борту — Дмитровское, Гущинское, Ольховское и Лопатинское поднятия. Длинные оси поднятий протяженностью от 4 до 20 км вытянуты в северо-западном направлении. К северо-западу от ст. Селижарово расположен локальный прогиб, открывающийся по падению к востоку. На геологической карте он выделяется по распространению серпуховских отложений.

В Ржевско-Старицком Поволжье, в зоне смыкания западного и южного крыльев Московской синеклизы по подошве алексинского известняка и кровле верейского горизонта выделяется ряд локальных тектонических поднятий третьего порядка северо-восточного и северосеверо-восточного простирания с амплитудой до 40—50 м, протяженностью по длинной оси 10—18 км (Зубцовское, Федурковское, Холохольненокое и др.). Вал, описанный А.И. Назаряном между гг. Зубцовым и Старицей, не подтвердился позднейшими исследованиями.

К югу от Зубцовского поднятия на протяжении 80—85 км прослеживается Ново-Дугинский прогиб, имеющий северо-северо-восточное простирание и амплитуду более 30 м. Ширина его от 3—5 км в районе с. Ново-Дугино до 20—25 км к северо-востоку от с. Сычёвки.

В северной части западного крыла установлены три структуры третьего порядка: Елисеевский прогиб, Борисовское и Тельбовичское поднятия. Елисеевский прогиб прослеживается по подошве алексинских известняков в северо-восточном направлении на протяжении около 100 км от с. Монаково (у оз. Селигер) через сс. Елисеево, Старово. На геологической карте его юго-западному окончанию соответствует площадь распространения отложений веневского горизонта у сс. Межники — Монаково. Амплитуда прогиба достигает 40—60 м.

Борисовское поднятие расположено севернее г. Валдая и установлено по подошве алексинских известняков; оно имеет северо-западное простирание и амплитуду около 50 м. Длинная ось его имеет протяженность 8 км. С северо-запада, за границей распространения алек-синского горизонта, поднятие не оконтурено.

Тельбовичское поднятие (в 25 км к востоку от г. Боровичей) имеет северное простирание, протяженность свода 25—30 км и амплитуду более 30 м.

Степень изученности тектонического строения северной части южного крыла Московской синеклизы вне границ Подмосковного бассейна невелика; здесь можно предположительно выделить ряд структурных элементов третьего порядка. В районе г. Зарайска установлено поднятие северо-западного простирания с амплитудой 30 м и протяженностью по длинной оси до 60 км.

От широты г. Тарусы до с. Райсеменовское (севернее г. Серпухова) выделяются два поднятия, разделенные между собой прогибами и ограниченные с севера прогибами. Эти структуры имеют сложные очертания, запад-северо-западное простирание, амплитуду до 30 м и прослеживаются по простиранию на 50—60 км. Севернее расположено Каширско-Подольское поднятие, прослеживающееся в северо-западном направлении на 80—90 км. Поднятие, намечающееся восточнее г. Каширы, расширяется до 35 км между гг. Чеховым и Подольском и имеет здесь амплитуду до 30 м; далее оно быстро затухает.

Кривандинское нарушение, по-видимому, представляет собой поднятие и прилегающий к нему с запада прогиб, имеющие северо-северо-западное простирание, амплитуду 20—30 м и протяженность 20—25 км. К западу от этого нарушения расположен Орехово-Зуевский прогиб, имеющий такое же простирание, амплитуду около 20—25 м и длину 40 км.

Наклоны крыльев синеклизы определяются как вторичное явление по отношению к большей части указанных для бассейна структурных элементов второго и третьего порядков. Для структурно-тектонических поднятий Нелидовского района (Кривоносовского, Лутенского, Семи-ковского), Борисовского поднятия, Барятинского и прилегающей к нему зоны Брянско-Рославского прогиба были установлены фазы их развития в нижнекаменноугольное время.

Сравнительный анализ фаций бобриковского и тульского горизонтов на Барятинском поднятии и в прилегающей к нему с северо-запада зоне прогиба показал, что на поднятии в бобриковском горизонте преобладают песчаные отложения; мощность тульского горизонта в 1,6 раза меньше и карбонатные отложения в нем развиты в десять раз меньше, чем в прогибе; глин на поднятии меньше, чем в зоне прогиба. Угли в тульском горизонте на поднятии имеют максимальное развитие, в то время как в прогибе отсутствуют или имеют очень малое развитие. Это свидетельствует о преимущественно восходящих движениях с периодически возникающими островами в тульское время в области поднятия и нисходящих — в области прогиба.

В своде Чернского поднятия и на северном его крыле установлено значительное изменение характера угленосности бобриковского горизонта. На Чернском поднятии угленосные отложения бобриковского горизонта переходят в пестроцветные каолиновые. На Калужском поднятии и в Камельгинском прогибе, а также, по-видимому, в Щекино-Горловской и Труфаново-Павелецкой структурных зонах фациальные изменения устанавливаются только в тульском горизонте. Это свидетельствует о различных фазах развития структур.

Характер развития структур второго и третьего порядков устанавливается также по изменению величины стратиграфического интервала между двумя опорными горизонтами: подошвой алексинского известняка и угольного пласта II «Основного» бобриковского горизонта. Величина этого интервала испытывает региональные изменения: она имеет меньшие значения (35—45 м) в центральной части южного крыла, а также на западном крыле бассейна, где уменьшается в северном направлении от Нелидова к Селижарову; в Брянско-Рославском прогибе она достигает 75—90 м и в среднем равна 65—70 м.

Величина стратиграфического интервала закономерно изменяется и в структурах третьего порядка и составляет: в своде поднятий Нелидовского района 32—35 м, между поднятиями 50—55 м; в сводах Барятинского поднятия 50 м, Мытищинского — 59 м, а между поднятиями 65—70 м. Эти данные также указывают на процесс опускания в области Брянско-Рославского прогиба и положительные движения на поднятиях третьего порядка в визейское время, т. е. подтверждают унаследованность развития структур.

Кроме приведенных указаний на герцинские фазы развития тектонической структуры, имеются признаки альпийских фаз, о чем свидетельствуют преимущественная приуроченность бат-келловейских континентальных угленосных отложений к зоне Брянско-Рославского прогиба и условия распространения келловей-оксфордских, нижневолжских и аптских отложений в Щекинском прогибе.

Имеются также указания и на процессы неотектоники. Основной угольный пласт в центральной промышленной части южного крыла бассейна залегает на глубине 40—80 м и абс. высоте 160—190 м под отложениями четвертичного, тульского и бобриковского возраста; рабочий угольный пласт в юго-западной части Кораблинского района залегает под теми же отложениями на 6—10 м выше в стратиграфическом разрезе, на глубине 50—80 м и абс. высоте 50—80 м.

Центральный промышленный район расположен в северо-восточной части Среднерусской возвышенности, а Кораблинский район в южной части Мещерской низменности. Разность высот угольных пластов в 100—110 м примерно соответствует разности средних высот современного рельефа. Если учесть также границу распространения днепровского оледенения в северо-восточной части Среднерусской возвышенности и распространение ергенинских отложений в Окско-Донской равнине, то наиболее вероятным объяснением указанной разности высот угольных пластов будет предположение о поднятии Среднерусской возвышенности и опускании Мещерской низменности на границе третичного и четвертичного времени, с общей амплитудой около 100 м. К другим свидетельствам неотектонических процессов, возможно, относятся отражение Борисовского поднятия в современном и межледниковом рельефе и резкие изменения мощности и строения четвертичных отложений на Калужском поднятии.

Современная тектоническая структура бассейна определяет его общие границы, гидрогеологические и горнотехнические условия угольных месторождений. По гипсометрическому положению рабочего угольного пласта в бассейне выделяются четыре группы районов:

1. Районы с абс. отметками подошвы рабочего угольного пласта от 160 м и более. К этой группе принадлежат промышленные районы: Центральный (без северо-восточной части), Южный, западная часть Львово-Скопинского, расположенные в области неотектонического поднятия, а также юго-западная часть Черепетского района. В геологическом разрезе этих районов известняки алексинского горизонта, как правило, отсутствуют или встречаются на абс. высотах более 200 м.

2. Районы с абс. высотами рабочего угольного пласта 130—160 м. Они примыкают с запада и востока к районам первой группы (Веригинский, Труфаново-Воскресенский, центральная и восточная части Черепетского, южная часть Алексинского, юго-восточная часть Львово-Скопинского угленосных районов) или располагаются на тектонических поднятиях вне прогибов второго порядка (юго-восточная часть Калужско-Сухиничского, юго-западная часть Сафоново-Вяземского и Нелидово-Селижаровского угленосных районов). Известняки алексинского горизонта в этих районах не имеют широкого распространения и встречаются на абс. высотах 170—210 м.

3. Районы с абс. высотами рабочего угольного пласта 70—130 м. К этой группе относятся угленосные районы, тяготеющие к Брянско-Рославскому и Чертолинскому прогибам. Значительные пределы колебаний абс. высот объясняются влиянием структурных элементов третьего порядка. Районы подразделяются на две подгруппы:

а) расположенные на высоких отметках крыльев прогибов или в сводах поднятий третьего порядка с абс. высотами подошвы рабочего угольного пласта 100—130 м;

б) расположенные на низких отметках крыльев и в осевых зонах прогибов с абс. высотами подошвы угольного пласта 70—100 м.

К подгруппе «а» относятся центральная и юго-западная часть Калужско-Сухиничского, южная часть Юго-Западного и Нелидово-Селижаровского и восточная часть Сафоново-Вяземского угленосных районов; к подгруппе «б» — центральная часть Калужского, северная и восточная части Юго-Западного угленосных районов, Алексинский и северо-восточная часть Центрального промышленного района. К третьей группе по гипсометрическому положению пласта близок также Кораблинский район, но по горнотехническим условиям он соответствует второй группе. Известняки алексинского горизонта в этой группе широко распространены на высотах 130—210 м и отсутствуют только в сводах поднятий третьего порядка.

4. Районы с абс. высотами подошвы угольного пласта менее 60 м. К этой группе относятся Серпуховско-Каширский и северная часть Калужско-Сухиничского угленосных районов.

В районах первой группы сосредоточена вся угольная промышленность бассейна; освоение районов второй группы было начато в последние годы. Районы третьей и четвертой групп не осваиваются угольной промышленностью.