Стратиграфия Сангарского угленосного района

В строении угленосного района принимают участие верхнемезозойские и мезозойские отложения. Первые обнажаются в центральной, осевой, части Верхоянского хребта, вторые участвуют в строении западных и юго-западных структур.

Верхнепалеозойские отложения района представлены средне- и верхнекаменноугольными, а также пермскими, в основном терригеннымн осадками большой мощности (6000—8000 м), причем в верхнепермских породах (в дулгалахской свите) установлены тонкие пласты и линзы каменных высокометаморфизованных углей.

Триасовые отложения. Верхнепермские отложения согласно перекрываются отложениями всех трех отделов триаса. Нижний триас сложен алевролитами, аргиллитами, мелкозернистыми и реже среднезернистыми песчаниками с разнообразной фауной, в том числе аммоноидеями, указывающими на присутствие осадков индского и оленекского ярусов. Мощность нижнетриасовых отложений 500—700 м. Средний триас в пределах Западного Верхоянья выделен в толбонскую свиту, представленную преимущественно мелко-и среднезернистыми песчаниками серого и зеленовато-серого цвета с прослойками аргиллитов и алевролитов черного и малинового цвета, местами с тонкими прослоями и линзами конгломератов. Мощность толбонской свиты 600—1000 м.

Хедаличенская свита по положению в разрезе относится к верхней части среднего и верхнему триасу. Она сложена мелко- и среднезернистыми, реже крупнозернистыми песчаниками, окрашенными в белые, светло-серые и рыжеватые тона; содержит многочисленные прослои гравелитов, конгломератов, сложенных галькой кварца, кремня, кварцитов, песчаников, гранитов, эффузивов и др. Редко встречаются прослои алевролитов и аргиллитов. Мощность свиты 300—400 м.

Юрские отложения. Они представлены морскими и угленосными осадками.

Нижне- и среднеюрские морские отложения. В основании юрских отложений залегает горизонт белых средне- и крупнозернистых кварцевых песчаников с прослоями и линзами конгломератов. Галька конгломератов хорошо окатанная, сложенная кварцевыми, кварцитовыми, диабазовыми, кремнистыми и песчано-глинистыми породами. Этот горизонт является маркирующим, его мощность колеблется от 10 до 50 м. Выше залегает толща песчаников средне- и крупнозернистых мощностью несколько сот метров; местами (бассейн р. Дянышки) в нижней части ее присутствует значительное количество (до 50%) аргиллитов и алевролитов. В песчаниках наблюдаются тонкие прослои и линзы конгломератов. Разрез нижнеюрских отложений завершается пачкой темно-серых аргиллитов и алевролитов мощностью от 40 до 200 м. По изученной фауне установлено присутствие нижнего, среднего и верхнего лейаса. Общая мощность нижнеюрских отложений 700—950 м.

Среднеюрские отложения. Они представлены преимущественно мелкозернистыми песчаниками, переслаивающимися с песчано-алевролитовыми и аргиллит-алевролитовыми породами; характерна пиритизация пород. В песчаниках собрана фауна, характерная для средней юры. Мощность среднеюрских отложений 300—400 м.

Верхнеюрские и нижнемеловые угленосные отложения. Они имеют широкое распространение (рис. 60), обнажаются на крыльях антиклинальных структур и выполняют синклинали западных и юго-западных складок Верхоянского мегантиклинория.

Впервые угленосные отложения позднеюрского возраста были выделены Н.П. Херасковым под названием чечумской свиты, в которую вошли, как показали последующие исследования, отложения позднеюрского и раннемелового возраста. Решением Междуведомственного стратиграфического комитета отложениям позднеюрского возраста было присвоено название чечумской свиты.

Чечумская свита согласно залегает на морских терригенных породах среднеюрского возраста. Переход от морских осадков к угленосным постепенный и граница между ними проводится по появлению первых угольных пластов и линз угля. Свита наиболее полно обнажена на Чечумском месторождении (см. рис. 59), где представлена слоями песчаников мощностью от 3 до 85 м, чередующихся со сложно построенными пачками переслаивания, состоящими из мелкозернистых песчаников, алевролитов, аргиллитов и угольных пластов; наибольшая угленасыщенность и угольные пласты средней мощности приурочены к верхней части свиты. Для свиты характерно присутствие как мелких (до 0,4 м) сидеритовых и кальцит-сидеритовых, так и крупных (до 5 м в поперечнике) кальцитовых конкреций линзовидной и овальной формы. Местами присутствуют мелкие конкреции пирита.

В верхней части чечумской свиты на границе ее с ынгырской подсвитой М.М. Маландин и Т.М. Пчелина выделяли пачку песчаников мощностью от 20 до 40 м, которую сопоставляли с сытогинской свитой соседних районов (Жиганского и Алданского).

Мощность чечумской свиты на р. Чочуме достигает 540 м и уменьшается в северном направлении.

Переход от верхнеюрских к нижнемеловым осадкам постепенный и граница между ними определяется только при детальных сборах растительных остатков.

Hижний мел. Нижнемеловые угленосные отложения наиболее полно представлены в рассматриваемом районе, где они расчленяются на три свиты: батылыхскую, эксеняхскую и хатырыкскую.

Батылыхская свита по литологическим особенностям расчленена на две подсвиты: ынгырскую (650 м) и чонгургасскую (1300 м).

Ынгырская подсвита наиболее полно обнажена и изучена по р. Чочуме на Чечумском месторождении. Она представлена пластами (часто мощными) песчаников, чередующихся с пачками переслаивания алевролитов, аргиллитов и угольных пластов. Часто песчаники являются непосредственной кровлей угольных пластов, а иногда и почвой их.

В подсвите встречается большое количество мелких (до 0,3 м в поперечнике) сидерит-кальцитовых конкреций и разного размера (до 3 м в поперечнике) кальцитовых конкреций. Это песчаники и алевролиты с базальным кальцитовым цементом, который составляет более половины породы. Мощность ынгырской подсвиты изменяется от 650 до 345 м.

На основании палеонтологических данных возраст ынгырской подсвиты следует считать раннемеловым, хотя самые нижние горизонты ее, возможно, позднеюрские.

Следует отметить, что вследствие большого литологического сходства ынгырской подсвиты с верхней половиной чечумской свиты, отсутствия в тяжелых фракциях ынгырских пород эпидот-цоизитовых минералов, характерных для вышележащих отложений нижнего мела, недостаточных сборов флоры и слабой изученности спорово-пыльцевых спектров ынгырская подсвита ошибочно включалась в состав чечумской свиты, в результате чего граница между юрскими и меловыми отложениями разными исследователями проводилась и до сего времени проводится различно.

Ынгырская подсвита согласно перекрывается чонгургасской. Граница между подсвитами достаточно отчетливая благодаря присутствию в основании последней белесоватых песчаников с пятнистой текстурой. Белесоватость песчаников обусловлена присутствием в цементе ломонтита — минерала из группы цеолитов. Кроме того, в рассматриваемой подсвите резко увеличивается содержание и изменяется состав тяжелых минералов, среди которых доминирующую роль начинают играть минералы эпидот-цоизитовой группы. Чонгургасская подсвита наиболее полно вскрыта бурением на Сангарском месторождении, где ее мощность достигает 1300 м.

Подсвита имеет ритмичное строение и сложена чередованием мелко- и среднезернистых песчаников с пачками переслаивания, которые состоят из песчаников, алевролитов, аргиллитов и угольных пластов, В песчаниках встречаются линзы и прослои, обогащенные галькой и угловатыми обломками аргиллитов и алевролитов, образовавшимися за счет размыва местных пород.

В тяжелой фракции широко распространены эпидот-цоизитовые минералы и их спутники сфен и ортит; кроме того, постоянно присутствуют гранат, апатит, биотит и в меньшем количестве циркон и черные рудные минералы.

В подсвите содержится большое количество песчаниковых и алевролитовых известковистых конкреций с базальным кальцитовым цементом. Форма конкреций овальная, размер обычно более 1 м, часто достигает 3 м в поперечнике.

Эксеняхская свита в основном сложена песчаниками (до 80%) с подчиненным содержанием алевролитов, аргиллитов, глин и углей. Она согласно налегает на чонгургасскую свиту. Для эксеняхской свиты характерно увеличение в северном направлении количества алеврит-аргиллитовых пачек и тонких угольных пластов. Песчаники свиты светло-серые, часто белесоватые, пятнистые или крапчатые. В песчаниках и алевролитах довольно часто встречаются песчаниковые и реже алевролитовые конкреции с базальным кальцитовым цементом; они овальные, часто крупные (более 1 м в поперечнике).

Мощность эксеняхской свиты уменьшается от 700 м на юге (гора Эксеня-Хайата) до 390 м (видимая мощность) на севере (р. Леписке).

Хатырыкская свита является верхней частью нижнемеловых угленосных отложений. В пределах описываемого района имеет ограниченное распространение и обнажается по правому берегу р. Леписке в 20—25 км от устья на участке Нижне-Леписского месторождения (см. рис. 59).

Свита имеет ритмичное строение и сложена пачками песчаников, чередующихся, с пачками, в которых переслаиваются мелкозернистые песчаники, алевролиты, глины и угольные пласты. Общая мощность хатырыкской свиты 760 м.

Нижняя граница свиты хорошо устанавливается по появлению светло-серых песчаников, белесоватых с поверхности и с желтоватым оттенком на свежем изломе. В обнажениях песчаники образуют характерные гребневидные формы выветривания. Преобладают мелкозернистые песчаники, но встречаются также среднезернистые и гравийные. Форма зерен угловатая и угловато-окатанная.

Для нижней половины свиты характерно присутствие и постепенное увеличение снизу вверх пирокластического материала, представленного угловатыми зернами средних плагиоклазов (андезинов) и обломками средних эффузивов (андезитов), количество которого достигает максимума между угольными пластами VII и VI, где отмечен прослой туффита. Выше пласта VI количество пирокластического материала резко падает. По внешнему виду туффиты не отличаются от разнозернистых песчаников. В верхней половине свиты, выше угольного пласта III, встречаются линзовидные прослои гравелитов с мелкой галькой кварцитового песчаника, кварца, кремней, а также изверженных, метаморфических и осадочных пород.

Конкреции, как и в нижележащих свитах, в большинстве своем сложены песчаниками, реже алевролитами с кальцитовым цементом базального типа. Форма их овальная и шарообразная, размер от нескольких сантиметров до нескольких метров в поперечнике. В нижней половине свиты в породах, а иногда и в угольных пластах присутствуют сидеритовые конкреции округлой формы размером до 0,4 м в поперечнике; встречаются также сидеритизированные остатки стволов деревьев.

Верхний мел. Верхнемеловые отложения обнажаются в северо-западной части района, в частности в низовьях р. Леписке, где они достигают мощности 500—660 м. Верхнемеловые отложения с размывом залегают на хатырыкской свите. Согласно последней схеме Междуведомственного стратиграфического комитета верхний мел представлен только аграфеновской свитой, ранее известной под названием тимердяхской или босхинской свиты.

Аграфеновская свита сложена слабосцементированными мелко- и среднезернистыми песчаниками с тонкими и линзовидными прослоями глинистых и алеврито-глинистых пород и линзами галечников. В нижней части свиты среди глинистых прослоев содержатся тонкие (0,2—0,3 м) пропластки бурых углей, а среди песчаников — обломки витренизированной древесины.

Песчаники светло-серого цвета в нижней половине и ржаво-бурого в средней и верхней частях свиты. Преобладают мелкозернистые кварц-полевошпатовые (аркозовые) песчаники. Полевые шпаты представлены как альбитом, так и ортоклазом. В небольшом количестве присутствует биотит.

Цементами песчаников являются хлорит и гейландит (минерал из группы цеолитов), часто монтмориллонит и гидроокислы железа, а в нижней части свиты — каолинит. В тяжелой фракции нижней половины свиты присутствуют эпидот, цоизит, гранат, апатит, сфен, роговая обманка, а в верхней — амфибол (до 42—47%).

Линзовидные прослои слабо сцементированных конгломератов в песчаниках сложены обычно хорошо окатанными, реже угловато-окатанными обломками кварцитов, кремня, кварца, кварцевых порфиров, туфов, реже песчаников и алевролитов, а также гальками сидеритов, возможно, пермского, возраста.

Глинистые породы залегают в виде линз и прослоев мощностью 0,5—2 м. Глины, как правило, алевритистые, содержат обугленный растительный детрит. По Т.М. Пчелиной, глинистые минералы представлены монтмориллонитом с примесью каолинита и гидрослюды.

В свите довольно широко распространены конкреции шаровидной и овальной формы, имеющие размеры от нескольких сантиметров до 1 м в поперечнике. К мелким конкрециям (меньше 0,3 м в поперечнике) обычно относятся сидеритовые, к средним по размеру (0,4—0,5 м) — темно-серые с зеленоватым оттенком и темно-коричневой поверхностью выветривания песчано-родохрозито-сидеритовые, а к наиболее крупным караваеобразной формы — песчано-известковистые с базальным кальцитовым цементом.

Четвертичные отложения. Меловые отложения перекрываются несогласно четвертичными, которые представлены аллювиальными, делювиальными и ледниковыми образованиями.

Аллювиальные отложения широко развиты в долине р. Лены, где слагают ее многочисленные террасы галечными, песчаными, супесчаными и суглинистыми породами. Ледниковые отложения имеют широкое распространение в северо-западной предгорной части, где представлены грядами конечных морен и флювиоглянциальными отложениями. Делювиальные отложения развиты на склонах гор.