Аргиллиты Печорского угольного бассейна

К группе аргиллитов относятся породы, в которых более 50% объема составляют частицы диаметром меньше 0,01 мм. Общее содержание аргиллитов в угленосной толще составляет в среднем около 25% с колебаниями по отдельным разрезам от 20 до 30%.

В преобладающем большинстве аргиллиты представлены алевритовыми разностями. Алевритовая фракция (диаметром обычно 0,01—0,05 мм) представлена кварцем с примесью полевых шпатов и слюд, но довольно часто встречаются и обломки кремнистых сланцев и других пород. Пелитовые компоненты представлены в основном гидрослюдами, каолинитом и хлоритом в разных соотношениях; обычно ясно преобладают гидрослюды. Постоянно присутствует (20% и более) тонкодисперсный кварц; неравномерно рассеяно органическое (углистое) вещество. Остальные компоненты составляют не более нескольких процентов, в том числе содержится тонкодисперсный карбонат. Среднее содержание органического углерода в аргиллитах составляет около 1,7%, карбонатного углерода 0,3%, кремния 27%, алюминия 9,7%, железа 5,5%, магния 1,6%, кальция 0,9%, марганца 0,17%, серы 0,27%, фосфора 0,1% (подсчеты сделаны по данным анализов пород воркутской серии).

По комплексам литологических признаков отмечается значительное разнообразие аргиллитов. Ниже описываются лишь наиболее важные их типы, слагающие в сумме более 75% объема всех аргиллитов угленосной толщи.



Как правило, отмечается углистый аргиллит, иногда алевритовый; тонко или очень тонко горизонтально-волнистослоистый за счет обильных растительных остатков, частично обугленных, иногда хорошей сохранности. Кроме того, обычно присутствуют в небольшом количестве растительные остатки, расположенные по напластованию или даже перпендикулярные ему. Характерны рассеянные мелкие включения и линзочки блестящего угля. Фауны обычно нет, иногда отмечаются немногочисленные отпечатки мелких пресноводных лелеципод (антракозид) и скопления мелких ракообразных (остракод, филлопод). Конкреции обычно немногочисленные, сидеритовые или анкерито-сидеритовые. Аргиллиты такого типа обычно залегают в кровле, реже в почве или подпочве угольных пластов. Мощность разнообразная, иногда до 1—2 м, редко более.

Выделяются разновидности, отличающиеся по составу флоры, конкрециям, степени углистости, деталям текстуры и структуры и т. д. В частности, характерны листоватые углистые или слабоуглистые аргиллиты с обильными отпечатками листьев кордаитов, образующих иногда так называемую «черепику» в кровлях угольных пластов.



Растительные остатки (иногда корневые) и углистые включения ориентированы не по напластованию, иногда перпендикулярно ему. Часто встречаются характерные мелкие сидеритовые конкреции. Как правило, наблюдаются своеобразные блестящие струйчатые поверхности скольжения, огибающие углистые включения. Форма поверхностей скольжения сферическая, неправильно цилиндрическая или субкониче-екая. Фауна обычно отсутствует.

Чаще всего эти аргиллиты встречаются в почве угольных пластов, но иногда и в кровле. Напоминают они широко известные «кучерявчики», но обычно отличаются от них отсутствием ясно выраженных корневых остатков и меньшим содержанием каолинита. Мощность до 1—2 м.



Этот тип аргиллита аналогичен вышеописанному, но с участками плохо отсортированного глинисто-алевритового материала. Часто отличается своеобразной зеленовато-серой окраской, а в верхневоркутской свите и печорской серии также своеобразными конкрециями сидерита со сферолитовой структурой и неправильно желвакообразной формой. Залегает в почве или в подпочве угольного пласта; слои его достигают мощности 2—3 м, а в печорской серии иногда 5—6 м.



Пятнистый аргиллит обычно слабоалевритовый, часто слабоуглистый со своеобразной пятнистой текстурой за счет многочисленных мелких включений, стяжений или линзочек, округленных или частично угловатых, выделяющихся более светлой, иногда зеленоватой и буроватой окраской и более тонким и однородным материалом, меньшим количеством растительного детрита и шламма на фоне основной тем-ноокрашенной и менее однородной алеврито-глинистой массы. Мощность обычно незначительная — несколько сантиметров, редко до нескольких десятков сантиметров, но этот тип породы очень характерен для угленосной толщи, особенно для верхневоркутской свиты и печорской серии. Чаще залегает непосредственно в почве угольных пластов.



Данный аргиллит иногда слабоуглистый. Неясно и скрыто горизонтально-пологоволнистослоистый за счет чередования тонких прослоек (толщиной до 1, реже до 2 см) более темного и более светлого, обычно и более алевритистого материала, и за счет обогащения тонкодисперсной слюдой или обугленным растительным шламом неясно выраженных поверхностей наслоения. Слоистость скрытая, обнаруживается только плитчатой отдельностью при выветривании. Наблюдается также гомогенная однородная текстура, характерный раковистый излом, обычны мелкие железисто-карбонатные конкреции (в аячьягинской подсвите известково-анкеритовые).

К этому типу пород приурочено более 90% всех находок антракозид, но часто эти породы не содержат никакой фауны. Мощность до нескольких метров, чаще 0,5—2 м.



Эти аргиллиты отличаются от предыдущего типа главным образом составом фауны, а также худшей сортировкой, большей примесью алевритового материала, большим относительным содержанием карбонатов кальция и магния в конкрециях, еще большей редкостью макроскопических растительных остатков или полным их отсутствием. Мощность до нескольких метров.



Аргиллит характеризуется ясным очень тонким (ленточным) переслаиванием (полосчатостью) с мелкозернистыми и (реже) крупнозернистыми алевролитами с толщиной слойков меньше 2 см. Переслаивание в основном горизонтальноволнистое, местами пологолинзовидное, но на контактах слойков часто встречаются текстуры взмучивания. Внутри слойков обычно очень тонкая слоистость за счет растительного шлама, слюды, глинистых намывов, иногда косоволнистая или даже односторонне косая («текстуры заиления»). Встречается слоистость типа знаков ряби. Макроскопические растительные остатки редки, плохой сохранности и приурочены к отдельным тонким слойкам; ориентированы почти исключительно по напластованию, хотя изредка встречаются стебли, перпендикулярные пластованию. Фауна обычно отсутствует.



Аргиллиты первых четырех типов входят в подгруппу околоугольных аргиллитов, сопровождающих угольные пласты или замещающих их на площади. В кровле угольных пластов резко преобладает тип 1, в почве — типы 2,3 и 4. Аргиллиты типов 5—8 залегают, как правило, дальше от угольного пласта, чем околоугольные, хотя иногда переслаиваются с ними или переходят в них; от околоугольных аргиллитов отличаются большей примесью алевритового материала, гораздо меньшим содержанием растительных остатков, меньшим относительным содержанием карбоната железа в конкрециях и большим — кальция и магния.

Литологические признаки околоугольных аргиллитов в сочетании с имеющимися данными о распространении отдельных слоев на площади указывают на их образование в пресном или сильно опресненном водоеме в условиях более или менее влажного климата. С другой стороны, примесь анкерита во многих конкрециях указывает на состав грунтовых растворов, отличающихся от грунтовых растворов внутриконтинентальных пресных водоемов. Учитывая соотношения с другими, породами в циклических ассоциациях, все аргиллиты этой группы относятся к фации прибрежной зоны лагун или прибрежных озер лагунного происхождения, переходящих в прибрежные болота — марши.

Аргиллиты типов 4—8 также могут рассматриваться как осадки бассейнов лагунного типа с переменным режимом солености или пресноводных, очень мелководных, но защищенных от сильных волнений и течений.