Стратиграфия Тунгусского угольного бассейна

В геологическом строении Тунгусского угольного бассейна, включая его обрамление, участвуют осадочные, метаморфические и магматические образования почти всех возрастов.

Наиболее древние, архейские, образования выходят на поверхность в бассейне р. Анабара, где они слагают ядро Анабарской антеклизы и представлены мощными толщами кристаллических сланцев, гнейсов, кварцитов, мраморов, доломитов, амфиболитов и других пород. Общая мощность их превышает 1000 м.

Образования, относимые к синийскому комплексу, распространены в районе Анабарского массива. Они подразделяются здесь на две свиты: мукунскую (нижнюю), залегающую на размытой поверхности архея и сложенную в основном пестроцветными песчаниками, кварцито-песчаниками и гравелитами мощностью 70—700 м и билляхскую, сложенную пестроцветными доломитами с горизонтами водорослевых образований (строматолитов); мощность этой свиты 240—1200 м.

Синийские образования широко распространены и на западной окраине Сибирской платформы — в пределах Енисейского кряжа и северного его продолжения (Туруханское, поднятие), которое протягивается до р. Хантайки. В пределах последнего толща синийских образований сложена переслаивающимися карбонатными породами, песчаниками и сланцами, слабо метаморфизованными и содержащими многочисленные остатки водорослей, в том числе Conophyton. Общая мощность синийских образований здесь равна 5000 м. В разрезе их выделено много свит, которые объединяются в четыре серии (снизу вверх): сухопитскую, тунгусикскую, ослянскую и чингасанскую.

Синийские образования Енисейского кряжа литологически очень схожи с охарактеризованными образованиями Туруханского поднятия. Они также расчлепяются на четыре серии, в которых в свою очередь выделяется 14 свит. Почти во всех свитах, кроме одной, удалось обнаружить споры древнейших растений. Общая мощность синийских образований Енисейского кряжа достигает 10 000 м. Небольшую площадь занимают выходы синийских пород и в ядре Чадобецкого поднятия на правобережье р. Ангары, в зоне Ангарских складок.

Кембрийские отложения распространены на Сибирской платформе весьма широко: они слагают большую часть Иркутского амфитеатра, обнажаются по окраинам Анабарского массива, окружая кольцом его ядро, прослеживаются вдоль западной окраины платформы — по всему восточному склону Енисейского кряжа, в ядре Туруханского поднятия и, наконец, в виде небольших пятен в сводовой части Хантайско-Рыбнинского вала (Норильский район).

Стратиграфия кембрийских отложений Сибирской платформы в последнее время хорошо изучена Н.Е. Чернышевой, разработавшей детальную и единую для всей платформы схему их расчленения. Впервые отделы кембрия подразделены на ярусы. Нижний отдел делится на алданский и ленский ярусы.

Алданский ярус залегает почти повсеместно на размытой поверхности докембрия и представлен обычно пестроцветными терригенно-карбонатными породами вверху и терригенными — внизу. В пределах Иркутского амфитеатра он представлен внизу красноцветными песчаниками (мотская свита), вверху песчаниками и доломитами. На восточном склоне Енисейского кряжа к этому ярусу относится ушаковская свита — довольно мощная терригенная толща. В Туруханском поднятии к алданскому ярусу по стратиграфическому положению относят немую платоновскую свиту (доломиты и сланцы).

Ленский ярус залегает на алданском согласно и распространен примерно на тех же площадях. Отложения этого яруса изменчивы в фациальном отношении, но хорошо выделяются по фаунистическим данным. Общая мощность нижнего кембрия 350—1500 м.

Среднекембрийские отложения распространены на Сибирской платформе значительно меньше, чем нижнекембрийские, и подразделяются на два яруса: амгинский и майский. На западной окраине Анабарского массива к амгинскому ярусу относятся доломиты и доломитистые известняки, в Иркутском амфитеатре — глинистые и массивные известняки. Находки трилобитов позволили установить паличие амгинского яруса также в Норильском районе (Хантайско-Рыбнинский вал).

Отложения майского яруса, представленные в большинстве переслаиванием разноокрашенных известняков, мергелей и доломитов, распространены по окраинам Анабарского массива и на р. Кулюмбэ в Норильском районе. Общая мощность среднекембрийских образований достигает 400 м.

Осадки верхнего кембрия не подразделены на ярусы. На севере они распространены по окраинам Анабарского массива (различные известняки, доломиты) и по р. Кулюмбэ и представлены морскими образованиями. На юго-западной, южной и восточной окраинах на нижнем (или местами на низах среднего) кембрии залегает с размывом толща красноцветных песчаников, алевролитов, мергелей и глин с линзами гипса, ангидрита и соли (в низах толщи). Мощность отложений верхнего кембрия 200—600 м.

Ордовикские отложения известны на северо-западе и западе платформы (в бассейнах рек Пясины, Хантайки, Курейки, Нижней Тунгуски и Подкаменной Тунгуски), в бассейнах рек Ангары, Чуны и Бирюсы, на восточном крыле Иркутского амфитетара, в среднем течении р. Вилюя, по рекам Маркоке и Mapxe и, наконец, по окраинам Анабарского массива.

О.И. Никифорова, детально изучившая стратиграфию ордовикских отложений Сибирской платформы, выделила в их составе три отдела, подразделив нижний на устькутский и чуньский ярусы, средний — на криволуцкий и мангазейский, а в верхнем выделяет долборский ярус. Нижний отдел представлен преимущественно карбонатными породами; лишь в Иркутском амфитеатре наблюдается преобладание песчаников в низах отдела (барлукская, унтулукская и манутская свиты). Мощность нижнего отдела составляет 150—300 м.

К концу раннего ордовика Сибирская платформа начала испытывать на разных участках неравномерные поднятия, приведшие к частичной регрессии моря. Поэтому в ряде ее районов средний ордовик залегает на нижнем трансгрессивно, что сопровождается резким изменением состава фауны. Криволуцкий и мангазейский ярусы сложены обычно толщами пестроцветных, иногда красноцветных терригенных пород, часто сильнофосфоритоносных. Мощность среднего отдела равна 70—130 м.

Отложения мангазейского яруса постепенно переходят в толщу долборского. Лишь в бассейне нижнего течения р. Подкаменной Тунгуски в основании долборского яруса наблюдаются крупнозернистые породы; в остальном он представлен морскими образованиями — глинистыми сланцами и аргиллитами с прослоями известняков. В Ангаро-Илимском районе и в среднем течении р. Вилюя верхний ордовик представлен красноцветными терригенными отложениями (братская и макаровская свиты). Мощность верхнего ордовика от 10 до 200 м.

Силурийские отложения наиболее широко развиты на западной окраине Сибирской платформы — в нижнем течении рек Подкаменной Тунгуски, Бахты, Нижней Тунгуски, Курейки, Хантайки и Рыбной (Норильский район). Они также установлены в верхнем течении рек Хатанги, Котуя и левых притоков р. Оленек, в среднем и верхнем течении р. Вилюя и в пределах Иркутского амфитеатра, где к силуру относят красноцветную наддоломитовую толщу, залегающую выше братской свиты. В остальных районах силурийские отложения представлены нормальными морскими образованиями с богатой и разнообразной фауной. Лишь верхняя половина верхнего силура, развитая далеко не во всех районах платформы, представлена обычно немыми гипсоносными красноцветными породами мощностью до 130 м. Общая мощность фаунистически охарактеризованного силура составляет 160—300 м.

Девонские отложения распространены меньше силурийских. Нижний девон, представленный красноцветными и пестроцветными песчаниками, аргиллитами и мергелями с остатками рыб и растений, установлен в бассейнах рек Нижней Тунгуски, Курейки, Хантайки, Хеты и в Норильском районе. Его полная мощность и соотношения с силуром не выяснены.

Среднедевонские отложения залегают согласно на нижнедевонских. Нижние горизонты их, представленные серыми и бурыми песчаниками, алевролитами и аргиллитами с остатками брахиопод, выявлены в Норильском районе и на р. Курейке. Выше они сменяются пестроцветными песчаниками, алевролитами и аргиллитами с прослоями гипса и доломита; местами в них встречаются остатки растений и рыб. Верхние горизонты среднего девона (бассейны рек Нижней Тунгуски, Бахты и Подкаменной Тунгуски) сложены серыми битуминозными известняками и мергелями с остатками живетских брахиопод.

Верхний девон известен в бассейне р. Котуя, где представлен буровато-желтыми и коричневыми известняками с фауной франского яруса, и в районе г. Канска. Здесь пользуются развитием также пестроцветные мергели, алевролиты и песчаники амонашской свиты, а частично — красноцветные алевролиты и «икряные» мергели кунгусской свиты франского возраста. Мощность верхнедевонских отложений 100—250 м.

Общая мощность девонских пород на платформе колеблется от 150 до 600 м.

В Тунгусском бассейне преимущественным развитием пользуются континентальные отложения среднего и верхнего отделов каменноугольной системы.

Разрез нижнего отдела представлен существенно морскими образованиями, которые распространены здесь менее широко и на отдельных участках не в полном объеме.

Турнейские отложения известны лишь в северной части бассейна: по левым притокам р. Котуя, близ озер Хантайского и Кета, в Норильском районе, по рекам Горбиачину, Брусу, Курейке. Везде они представлены известняками с прослоями песчаника, содержащими богатую турнейскую фауну брахиопод и кораллов, залегают на более древних образованиях обычно трансгрессивно. Неполная мощность их равна 35—110 м. В более южных районах они достоверно нигде не установлены.

Визейские отложения распространены в Норильском районе и на р. Имангде, где представлены известняками и доломитами с остатками ранневизейской фауны. Местами к нижнему визе относят также толщу немых известняков, залегающих согласно и без перерыва на турнейских породах по северо-западной окраине платформы.

Особое место в Тунгусском бассейне занимает фатьяниховская свита, обнажающаяся на р. Фатьянихе и сложенная светло-зелеными известковистыми песчаниками, алевролитами и аргиллитами с отпечатками водорослей, ходами илоедов и редкими остатками брахиопод; мощность ее до 100 м. Остатки редких брахиопод не дают возможности решить вопрос о точном возрасте фатьяниховской свиты: так, одни исследователи относят их к верхнему карбону, другие — к нижнему. По новым данным И.К. Яковлева, фатьяниховская свита залегает непосредственно под нижними продуктивными горизонтами угленосной толщи и по возрасту, очевидно, соответствует либо низам острогской свиты Кузнецкого бассейна, относимой к намюру, либо, возможно, является более древней. Больше данных за ее намюрский возраст.

Отложений, которые можно было бы сравнить или сопоставить с фатьяниховской свитой в других районах Тунгусского бассейна, до сих пор не обнаружено, если не считать немой толщи коричневатых и зеленоватых слабоизвестковистых тонкослоистых песчаников и алевролитов мощностью 80—120 м, которая залегает в Илимо-Катском районе непосредственно под собственно тушамской свитой угленосной толщи и которую некоторые исследователи выделяют под названием нижнетушамской подсвиты. Поскольку между этой толщей и собственно тушамской отсутствуют следы какого-либо перерыва, легче всего допустить, что первая имеет намюрский возраст. Эту немую толщу в настоящее время следует выделять в самостоятельную анганчанскую свиту. Во всех остальных районах бассейна угленосная толща залегает на размытой поверхности более древних образований, вплоть до нижневизейских, причем в разных районах бассейна она начинается с различных горизонтов; местами в основании разреза залегают даже не каменноугольные, а пермские отложения. Таким образом, кроме заведомо турнейских и более или менее уверенно датируемых визейских отложений в пределах Тунгусского бассейна к нижнему отделу каменноугольной системы в настоящее время относят также фатьяниховскую и анганчанскую свиты, которые рассматриваются как намюрские.

Средний и верхний отделы каменноугольной системы во всех районах бассейна представлены непрерывной серией терригенных пород, заключающих пласты угля. Стратиграфическое расчленение этой серии основывается почти исключительно на фитостратиграфических данных и будет подробно рассмотрено ниже. Мощность угленосных осадков карбонового возраста относительно невелика — 100—300 м.

Пермские отложения развиты в Тунгусском бассейне очень широко. Выходы их окаймляют почти непрерывной полосой Тунгусскую синеклизу, распространены в центральных районах Тасеевской синеклизы, а также занимают часть Норильской впадины. Почти повсеместно они представляют собой непрерывную серию угленосных пород, которая незаметными переходами связана с каменноугольными отложениями и отчленяется от них только по фитостратиграфическим данным. Исключение составляют некоторые районы центральной (бассейн р. Подкаменной Тунгуски) и, по-видимому, также юго-восточной частей бассейна, где отложения нижней перми либо отсутствуют, и тогда верхнепермские породы ложатся с размывом непосредственно на верхнекаменноугольные, либо представлены неполным разрезом; размыв отмечается и внутри нижней перми.

Пермская угленосная толща в различных районах бассейна расчленяется по литологическим признакам и фитостратиграфическим данным на разное количество свит, нараллелизация которых произведена лишь в самое последнее время. Подробнее об этом будет сказано ниже. Общая мощность пермских отложений колеблется от 200 до 1500 м.

Триасовые отложения очень широко развиты в Тунгусском бассейне благодаря тому, что они залегают практически почти горизонтально, во многих местах полностью перекрывая верхнепалеозойские угленосные отложения. Наиболее распространены триасовые отложения в северной части бассейна; они там лучше сохранились от размыва (имеется наиболее полный их разрез). В центральной части бассейна триасовые отложения во многих местах размыты, и в эрозионных окнах выступают угленосные породы. В южной части бассейна триасовые отложения сохранились преимущественно в виде останцов на водоразделах и представлены только нижними своими горизонтами.

Среди триасовых отложений выделяются корвунчанская свита (внизу) и путоранская серия (вверху). Первая сложена туфами, туффитами, в меньшей степени туфопесчаниками, туфоалевритами и конгломератами. Породы эти заключают остатки амфибий, рыб, эстерий, пелеципод, остра-код и многочисленных растений. Все палеонтологические данные указывают на нижнетриасовый возраст корвунчанской свиты. Находки растительных остатков, сделанные в последние годы, говорят в пользу того, что корвунчанская свита является несомненным возрастным аналогом нижнемальцевской свиты Кузнецкого бассейна, так как заключает, по Г.П. Радченко, В.П. Владимировичу и И.Н. Сребродольской, совершенно тождественные комплексы форм (Neokoretrophyllites annularioides Radcz., Сladophlebis lobifera Pryn., Cl. kirfamkensis Pryn., RhipC dopsis triassica Srebr. и др.).

Корвунчанская свита залегает на размытой поверхности пермских и более древних образований, и лишь в северной части бассейна наблюдается постепенная смена продуктивных отложений верхней перми туфогенными образованиями нижнего триаса. Мощность свиты на юге бассейна менее 100 м, на р. Нижней Тунгуске — более 300 м.

Путоранская серия, или как иногда ее называют лавовая толща, сложена переслаивающимися покровами базальтов и долерит-базальтов с прослоями туфов, туффитов и туфогенных пород. Она обычно залегает на породах корвунчанской свиты, но в некоторых местах и непосредственно на более древних. По находкам эстерий, рыб, пелеципод и растений (Cladophhbis lebifera Pryn., Cl. kirjamkensis Pryn. и др.) возраст путоранской серии определяется также как нижнетриасовый, или, возможно, как нижне-среднетриасовый. В центральных районах бассейна она подразделяется на три свиты (снизу вверх): нидымскую, кочечумскую (сложенную преимущественно лавовыми покровами) и ямбуканскую. Мощность путоранской серии в центре бассейна около 1200 м, на севере — до 2000 м.

Юрские отложения, представленные преимущественно косослоистыми рыхлыми песчаниками и песками, галечниками, конгломератами, реже глинами и пропластками или линзами сидеритов, слагают вершины водоразделов в бассейнах рек Чоны, Нижней Тунгуски, Ангары, Ковы и Муры. По-видимому, они в большинстве являются речными осадками, так как очень не выдержаны в фациальном отношении; среди них преобладают крупнозернистые разности с частыми включениями и прослоями галек, ожелезненных стволов деревьев и обломков подстилающих пород; редко встречаются пласты бурого угля. Юрский возраст этих отложений устанавливается по находкам в них остатков типично юрских растений (Phoenicopsis speciesa Heer. и др.), а также соответствующего комплекса спор и пыльцы. Мощность юрских отложений едва ли превышает 100 м. Уже за пределами бассейна, на северо-западном окончании Енисейского кряжа (близ устья р. Подкаменной Тунгуски), шурфами и штольнями вскрыты два рабочих пласта угля юрского возраста.

Условно к верхнему мелу — палеогену относят в южной части бассейна толщу белых каолинитовых и жирных бурых глин, рыхлых песков и гравийных конгломератов общей мощностью до 12 м, распространенных в виде небольших пятен на некоторых водоразделах левобережья р. Ангары. Верхнепалеогеновый возраст имеет бельская свита, представленная песками, алевритами и глинами, с которыми связаны пласты лигпита, разведанные вблизи пос. Мотыгино на р. Ангаре (Вельское месторождение).

Четвертичные отложения на Сибирской платформе представлены главным образом аллювием, слагающим террасы многочисленных крупных речных долин — Ангары, Подкаменной Тунгуски, Нижней Тунгуски, Вилюя и др., заложенных еще в кайнозойское время. Ледниковые отложения присутствуют только в наиболее возвышенной части платформы. Соответственно с этим граница оледенения протягивается от устья р. Подкаменпой Тунгуски на северо-восток — до среднего течения р. Оленек. Расположенная к югу от этой границы территория представляет единственную в бывш. СССР внеледниковую область, лежащую к северу от Полярного круга.

Типичные донные морены древнего оледенения установлены на Енисее близ устья р. Подкаменной Тунгуски, в бассейне р. Нижней Тунгуски, в верховьях рек Вилюя и Оленек. Конечные морены более позднего оледенения имеются в Норильском районе.

На плато Иуторана и на Анабарском массиве существовали местные центры горно-долинного оледенения, которое оставило после себя типичные цирки и кары.

Древнейшие доледниковые отложения, относимые по растительным остаткам к верхнему плиоцену, обнаружепы в бассейне р. Курейки и представлены песками, алевролитами и глинами.

Верхнечетвертичные межледниковые отложения распространены более широко. На р. Попигае сохранились осадки бореальной трансгрессии с морской фауной; на реках Курейке, Северной, Кочечуме и др. установлены межледниковые озерные осадки (слоистые суглинки) мощностью до 20 м. Одновозрастные аллювиальные осадки лежат на террасах высотой от 35 до 70 м.

Во внеледниковой части Тунгусского бассейна в долинах всех крупных рек наблюдаются многочисленные террасы. Самые высокие — VIII и VII террасы (250—120 м) — Енисея и Ангары образовались в неогене; для них характерны красноцветные глины и галечники. К нижнечетвертичному отделу относят VI и V террасы Ангары, Вилюя, Нижней Тунгуски. К среднему отделу относятся IV и III террасы, а к верхнему отделу — II и I надпойменные террасы этих рек.

Другие генетические типы четвертичных образований изучены еще очень слабо и не поддаются пока точному расчленению. Характеристика подобных образований дана в районных очерках.