Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Литологическая характеристика визейской угленосной толщи Подмосковного бассейна

21.04.2020

Угленосная толща Подмосковного бассейна представляет собой сложную по составу и строению полифациальную формацию, образование которой связано с ранневизейской морской трансгрессией. Поэтому в ее разрезе внутриконтинентальные осадки занимают незначительное место, а прибрежно-континентальные, наоборот, широко распространены. В описываемой толще чередуются разнообразные отложения заболоченной приморской аккумулятивной равнины и мелководной зоны шельфа материкового моря, которые преимущественно представлены осадками закрытой лагунно-заливной зоны моря и мелководной прибрежной зоны моря с открытым берегом и лишь небольшую их часть составляют более глубоководные и удаленные от берега морские осадки. Таким образом, основные породы угленосной толщи образовались в застойных водоемах (обводненные болота, озера, низовья рек, лиманы, лагуны, замкнутые морские заливы), в которых концентрация органического вещества происходила в условиях восстановительной среды.

Почти все породы рассматриваемой толщи имеют черную, темнобурую или серую окраску, реже красную и желтую (окисная железистая) и довольно редко белую и зеленоватую (закисная железистая) окраску. В одних разрезах среди преобладающей серой органической окраски отмечаются лишь отдельные пласты глин или песков с пятнистой или сплошной окисной железистой окраской, а в других она является основной для всей угленосной толщи, Окисная железистая окраска характерна для безугольных толщ, образовавшихся как на прибрежно-континентальных, так и на прибрежно-морских участках, где морфология побережья нижневизейского моря неблагоприятствовала развитию болот и, следовательно, воды лагун и заливов не были насыщены органическим веществом. Окисная железистая окраска пород наблюдается также в зоне бокситопроявлений в северной части Подмосковного бассейна, где процессы выветривания алюмосиликатов, перенос и отложение продуктов выветривания хотя и происходили в условиях того же гумидного климата, но были приурочены к рельефу, неблагоприятному для заболачивания (повышенное плато, расчлененное овражно-балочной сетью и долинами рек). Окисную железистую окраску в разрезе угленосной толщи в зоне угленакопления обычно имеют пески и алевриты руслового происхождения (низовья рек и дельта) и мелководные прибрежно-морские отложения дельт.

В угленосной толще преобладают песчано-алевритовые и глинистые осадки; значительно распространены глинисто-углистые отложения и угли, редко встречаются бокситовые, железистые и карбонатные породы. Из перечисленных выше пород только карбонатные могут быть полностью отнесены к морским, а среди других имеются как морские, так и континентальные образования.

Визейское угленакопление происходило в условиях гумидного климата, обусловившего глубокое разложение алюмосиликатов на суше, а также при переносе и отложении продуктов каолинового и латеритного выветривания. Пески и алевриты угленосной толщи не менее чем на 90% состоят из кварца, зерна которого часто корродированы. Содержание полевых шпатов обычно не превышает 1—3%; зерна их, как правило, мутные и выветрелые. Изменение количественного содержания полевых шпатов по разрезу может быть использовано для подразделения его на циклы осадконакопления, если считать, что увеличение количества полевых шпатов связано с моментами оживления эрозии в области суши. Тяжелая фракция представлена комплексом наиболее устойчивых минералов с преобладанием циркона.

Направленность процессов выветривания с образованием каолинита и бокситовых минералов, а также обстановка угленакопления, характеризующаяся насыщенностью гуминовыми растворами, обусловили широкое распространение в продуктивной толще Подмосковного бассейна каолинитовых глин, которые очень часто содержат примесь свободных гидратов глинозема («сухарные» глины типа флинтклей) и обладают весьма высокой огнеупорностью — 1850°. Каолинитовый состав глинистого вещества (с каолинитом в форме хорошо огране.нных неразрушенных псевдогексагональных пластинок) присущ главным образом глинам и глинистым алевритам угленосной толщи, образовавшимся в пресных водах. Глинистые отложения солоноватоводных заливов и лагун, а также морских вод нормальной солености имеют иной минеральный состав: смешанный каолинитово-гидрослюдистый, гидрослюдистый, монтмориллонитовый, бейделлитовый. В работе И.Д. Зхуса по изучению минерального состава глин угленосной толщи Всходского месторождения отмечено, что этот признак может быть использован для выявления генетической обстановки накопления угленосной толщи, а в пределах небольших площадей и для корреляции разрезов, поскольку различия генетической обстановки накопления хорошо отражены и во внешних особенностях и в микроструктуре глинистых пород угленосной толщи.

Итак, угленосная толща Подмосковного бассейна представляет собой сложно построенный комплекс континентальных и морских отложений (см. табл. 9), которые подразделяются на континентальные (внутриконтинентальные и прибрежно-континентальные) и морские, (прибрежные мелководной лагунно-заливной зоны, примыкающей к низкому заболоченному берегу; прибрежные мелководной зоны, примыкающей к незаболоченному открытому берегу; мелководного материкового моря с нормальной соленостью вод).
Литологическая характеристика визейской угленосной толщи Подмосковного бассейна

Внутриконтинентальные отложения, имеющие ограниченное распространение, приурочены главным образом к нижней части разреза и обычно контактируют с породами доугленосного фундамента. К ним относятся; элювий пород доугленосного фундамента; делювиальные образования, развитые в нижней части угленосной толщи; аллювиальные песчано-глинистые осадки, непосредственно покрывающие породы фундамента и выполняющие небольшие долины и карстовые впадины их поверхности; бокситовые породы и сопровождающий их делювий и аллювий, приуроченные к долинам овражно-балочной сети в зоне значительных повышений палеорельефа.

Первые три группы в зависимости от условий образования представлены в одних случаях песчано-глинистыми породами с окисной железистой окраской, заключающими прослои рыхлой охры и бурого железняка (оруденение карбонатных пород у денудационной поверхности и др.); в других — этими же породами, но серыми и зеленоватосерыми с включениями пирита, что свидетельствует о восстановительной обстановке их накопления. Углистые породы присутствуют лишь в виде небольших прослоев.

Последняя группа характеризуется довольно большим разнообразием типов осадков, но общей для них особенностью является преобладание окисной железистой окраски и ничтожное развитие болотных образований. Глинистые породы этой группы имеют характер каолинитовых «сухарных» аргиллитов с различным содержанием гидратов свободного глинозема. Бокситы минералогически очень разнообразны; сопровождающие их алевриты пестро окрашены, неяснослоистые и плохо отсортированы.

Прибрежно-континентальные отложения широко распространены и представлены: русловым и пойменным аллювием низовьев и устьев (дельт) рек и ручьев, отложениями болот и зарастающих озер поймы и приморской равнины, осадками приморских озер, субаэральными образованиями приморской равнины (илы береговой каймы зарастания рек, озер, болот и моря; отложения пляжей, дюнные образования, почвы слабо увлажненных участков поймы и приморской равнины). Для всех групп пород характерна темно-серая и черная окраска, обусловленная обстановкой накопления на заболоченной приморской равнине; исключением являются белые пески и светлые (желтоватые и светло-серые) огнеупорные «сухарные» глины и алевриты с остатками корневой системы влаголюбивой растительности. Для прибрежно-континентальных отложений характерно также: отсутствие карбонатов, значительная углистость большинства пород, наличие мощных пластов углей и углистых «сланцев», широкое развитие пирита, скопления крупных обуглившихся фрагментов стеблевых частей наземных растений, отложенных на месте произрастания; сидерит встречается редко, либо в форме чечевичных зерен и бобовин болотной руды (в алевритах со следами зарастания), либо в форме конкреций (в глинах приморских озер).

Русловой и пойменный аллювий низовьев и устьевой части рек обладает характерными текстурными признаками (однонаправленная косая слоистость русловых песков, прерывистая и неправильная горизонтальная слоистость пойменных песчано-алевритовых отложений), однако не всегда отличим от песчано-алевритовых отложений подводной части дельт (особенно трудно это сделать по керновому материалу). При решении этого вопроса необходимо учитывать положение породы в разрезе угленосной толщи и ее соотношения с вмещающими отложениями. Трудно отличить также глинистые и песчано-алевритовые осадки приморских озер (реликтовых и подтопленных) от внешне сходных осадков лагун и морских заливов. Даже угли и углистые сланцы прибрежно-континентального типа иногда трудно отличить от сходных отложений отшнурованных заболоченных лагун. Субаэральные образования приморской равнины достаточно хорошо определяются по остаткам корневой системы наземной растительности, заселявшей пойменные террасы, берега водоемов и менее увлажненные участки приморской равнины, а также по характерной комковатой или неслоистой текстуре песчано-глинистых пород.

Отложения прибрежной мелководной лагунно-заливной зоны, примыкающей к заболоченному берегу, отличаются большим разнообразием фациальных типов, среди которых многие по условиям накопления и внешнему виду приближаются к прибрежно-континентальным образованиям; разнообразные песчаные и алевритовые породы выносов ручьев и рек (подводная часть дельт); алевритовые и песчаные отложения мелководной прибрежной зоны моря (пересыпей, кос, баров и береговой зоны волнений); глинистые, глинисто-алевролитовые и углистые отложения заливов и лагун, среди которых имеются редкие линзы мелководных карбонатных пород.

Общим характерным признаком указанных отложений, включая и карбонатные породы, является повышенное содержание органического вещества в форме обугленного растительного материала (детрит, крупные обуглившиеся фрагменты стеблевых и корневых частей растений) и бесструктурного органического тонкодисперсного вещества, а также хорошая отсортированность и тонкозернистость песчано-алевритового материала. Глинистые отложения лагун и замкнутых заливов обладают весьма высокой дисперсностью и темной органической окраской. В глинах и известняках лагун и заливов нередки единичные экземпляры стигмарий с ризоидами, сохранившихся на месте произрастания и свидетельствующих о временных обмелениях водоемов. Характерен постепенный переход по вертикали и по площади отложений лагун и заливов к прибрежно-континентальным песчано-глинистым и углистым породам, с одной стороны, и к прибрежно-морским песчано-алевролитовым отложениям — с другой.

В отложениях мелководной лагунно-заливной зоны имеются фаунистические остатки, представленные несколькими комплексами фауны, состав которых указывает на различную степень Опресненности водоемов рассматриваемой зоны. Осадки наиболее опресненных лагун и эстуариев характеризуются присутствием только антраконаут; в менее опресненных лагунах отлагались тонкослоистые сапропелевые глины, в которых наблюдаются многочисленные лингулы и некоторые формы морских пелеципод (шизодусы, пектены и др.); в отложениях заливов и малоопресненных лагун распространены несколько видов продуктид, а в заливах, имевших достаточно свободное сообщение с морем, отлагались более алевритистые глины, заключавшие, кроме перечисленной фауны, остатки мшанок и криноидей.

Застойный характер водоемов и восстановительная обстановка осадконакопления обусловили широкое развитие сидерита и пирита в глинах лагун и заливов. Источником для образования сидерита послужили известковистые скелетные части организмов, остатки которых полностью (за исключением хитиновых частей) растворены в сернокислой среде осадконакопления и замещены глинистым веществом, пиритом или сидеритом. Малая подвижность вод обусловила преобладание правильной тонкой горизонтальной слоистости пород, которая в тонкодисперсных разностях лагунных глин сходна со сланцеватостью. В алевритах и песках горизонтальная слоистость осложнена очень мелкой волнистой косой слоистостью ряби мелководья, клиновидной перистой слоистостью береговых волнений и однонаправленной слоистостью подводных выносов ручьев и рек.

Углистые породы представлены сапропелевыми глинами, редко сапропелевыми углями и сланцами, а также углистыми глинами и углистыми «сланцами», вещество которых является гумусовым. Угли и углистые «сланны» лагунного происхождения отличаются от аналогичных пород прибрежно-континентального комплекса главным образом по их соотношениям с вмещающими породами. Отложения лагунно-заливной зоны моря, прилегающей к заболоченному равнинному берегу, представляют собой комплекс, парагенетически связанный с прибрежноконтинентальными озерно-болотными комплексами зоны угленакопления. Обнаружение лагунных отложений в разрезе в ряде случаев может служить указанием на возможное присутствие угольных залежей.

Среди отложений прибрежной мелководной зоны, примыкающей к незаболоченному открытому берегу, различают осадки подводной части дельты, а также глинистые и алевритовые отложения спокойных заливов и лагун.

Указанные породы бесцветные или пестрые (окисная железистая окраска); для них характерно незначительное содержание органического вещества и высокая степень разложения растительных остатков. Последние представлены лишь отпечатками мелких обрывков стеблей и листьев и, реже, крупных фрагментов стеблевых частей растений; отпечатки часто покрыты пленками окислов железа.

Среди описываемых пород имеются аналоги всех рассмотренных выше литологических разновидностей зоны застойных водоемов заболоченного побережья с теми же текстурными особенностями. Незначительное содержание органического вещества и растительных остатков, а также появление окисной железистой окраски в них свидетельствуют о том, что болот на берегу не было, и среда осадконакопления не являлась резко восстановительной. Среди отложений этой зоны меньшее место занимают тонкодисперсные глины лагун и заливов, окраска которых нередко фиолетово-серая, розовая или красная с серыми пятнами; прослои углистых глин редки и незначительны. Преобладают же безугольные прибрежно-морские сильно алевритистые слюдистые горизонтальнослоистые глины и алевриты нередко с мелкой косой слоистостью. Остатки фауны в них очень редки; пирит и сидерит встречаются, но не характерны; более часты мелкие железисто-известковистые включения; карбонатность пород незначительна. В разрезах угленосной толщи прибрежные отложения зоны незаболоченного побережья чередуются с безугольными песчаными отложениями речных и дельтовых русел, возникавших на этих площадях в периоды регрессий и оживления эрозии. Они приурочены главным образом к крупным депрессиям палеорельефа.

Морские отложения мелководного материкового моря с нормальной соленостью вод в разрезе угленосной толщи занимают небольшое место. Накопление их происходило в периоды свободного проникновения морских вод на территорию Подмосковного бассейна. Эти отложения представлены известняками (редко доломитами), глинами и песками. Для всех пород этой зоны характерна невыдержанность по площади, что свидетельствует об ингрессии моря и сложной конфигурации его берегов и дна.

Карбонатные породы имеют светлую серую окраску, заключают обильную микрофауну (органогенные) и являются наиболее глубоководными по сравнению с другими отложениями. В разрезе выделяются два типа глин. Наиболее широко распространены серые глины с известковистыми остатками фауны или с известковистыми и известковисто-железистыми включениями. Они более алевритисты, чем глины лагун и заливов (высокодисперсных разностей нет), и приурочены к угленосным: площадям бассейна, где даже в моменты максимума ингрессии моря воды изобиловали органическими веществами (растворенными и в форме измельченных растительных тканей). Другим типом являются зеленовато-серые и пестрые (с окисной железистой окраской) глины почти без остатков фауны, слабоизвестковистые и неизвестковистые; растительных остатков в них нет, слоистость плохо выражена. Глины этого типа распространены обычно в безугольных районах бассейна. Песчаные фации морского типа отличаются правильной горизонтальной слоистостью и обычно хорошей сортировкой материала (мелкозернистые пески и алевриты). Растительные остатки в них отсутствуют, остатки фауны очень редки; иногда имеется небольшое количество глауконита и кальцита.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: