Тектоника и метаморфизм пород Канско-Ачинского угольного бассейна

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Тектоника и метаморфизм пород Канско-Ачинского угольного бассейна

21.05.2020

Канско-Ачинский бассейн представляет собой преимущественно типичный платформенный тип бассейна и характеризуется почти горизонтальным залеганием слабо метаморфизованных юрских угленосных отложений; местами осложнен новейшими подвижками. Исключение составляет юго-восточная, Присаянская часть бассейна, где угленосные отложения имеют относительно повышенную степень метаморфизма и характеризуются складчатым залеганием (Саяно-Партизанское месторождение); эта часть бассейна может быть отнесена к переходному типу от платформенных к геосинклинальным.

Юрские угленосные отложения накапливались в различных по своему тектоническому положению структурах: в юго-восточной части Западно-Сибирской плиты, на Сибирской платформе и в северной части межгорной Минусинской впадины; обрамляются они горными сооружениями Кузнецкого Алатау, Восточного Саяна и Енисейского кряжа.

В настоящее время юрские отложения в бассейне сохранились в виде разрозненных пятен, что обусловлено, с одной стороны, неравномерностью первичного накопления угленосных отложений юры и, с другой, — последующими тектоническими подвижками и эрозионной деятельностью. Структурные элементы межгорных впадин, в большинстве случаев являющихся фундаментом мезозойских и мезо-кайнозойских наложенных структур, наиболее важны для анализа внутренней тектоники Канско-Ачинского бассейна.

В состав верхнего структурного этажа входят типично платформенные угленосные и пестроцветные формации юрского и мелового возраста. Эти отложения очень слабо дислоцированы; структуры, часто крупные по размерам, имеют в плане расплывчатые очертания с очень пологими углами падения. Морфологически преобладают широкие мульды, разделенные пологими антиклинальными перемычками. Дизъюнктивные нарушения фундамента в юрских породах проявляются слабо, магматические образования не прорывают юру. Крупные структуры верхнего этажа как по тектоническому плану, так и по знаку движения обнаруживают тесную связь со структурами среднего и нижнего этажей, проявляя четкие черты унаследованности (Балахтинская, Саяно-Партизанская и другие мульды).

К периоду юрского осадконакопления громадная площадь Канско-Ачинского бассейна в процессе длительного формирования была разобщена на ряд обособленных региональных геоструктур. Так, в строении фундамента юрских угленосных отложений и их обрамлении представляется возможным выделить следующие основные элементы.

Енисейский кряж относится Н.С. Шатским к байкальской складчатости (конец протерозоя — нижний кембрий), в эпоху которой по существу сформировалась жесткая плита Сибирской платформы. Он сложен древнейшими гранито-гнейсами, относимыми к архею, протерозойскими и нижнепалеозойскими метаморфизованными образованиями. Геосинклинальные формации Енисейского кряжа смяты в систему сложных линейных складок еубмеридионального и северо-западного простирания, причем складки байкалид по ориентировке ясно наследуют тектонический план архея. В целом кряж представляет собой антиклинорий асимметричного строения с более пологим восточным крылом. Юрские угленосные отложения ложились на размытую поверхность древних пород и в свое время в значительной степени их перекрывали. Так, на р. Енисее наблюдается налегание юры на гранито-гнейсы Атаманова хребта. Енисейский кряж делит бассейн на две части: западную, или Чулымо-Енисейскую, и восточную, Канскую.

Восточный Саян, ограничивающий бассейн с юга и востока, включает несколько разновозрастных структурных элементов. На северо-востоке выделяется архейский горст-антиклинальный выступ (так называемый «протеросаян»), тектоническое строение которого весьма схоже со строением архейского кристаллического ядра Енисейского кряжа. Осевая часть Восточного Саяна представляет Восточно-Саянский антиклинорий, сложенный геосинклинальными формациями нижнего и верхнего протерозоя. Эту структуру с некоторым допущением можно отнести к байкалидам. Складки антиклинория ориентированы в северо-западном направлении. Характерно наличие довольно крупных поперечных прогибов и поднятий, развитых на участках погружения осей линейных складчатых структур. Восточно-Саянский антиклинорий с северо-востока и юго-запада ограничен системами глубинных разломов. Внутри антиклинория преобладают разрывные нарушения северо-западного простирания, имеющие характер сбросов, взбросов и реже надвигов.

Кузнецкий Алатау входит в пределы рассматриваемой территории лишь своей северо-восточной частью, ограничивая бассейн с юго-запада. Геосинклинальные складчатые структуры Кузнецкого Алатау относятся к каледонидам. Основная фаза складчатости так же, как и для каледонид Восточного Саяна, имела место, по-видимому, в верхнем кембрии. В целом же формирование складчатых структур продолжалось в течение всего периода геосинклинального развития этого региона. Девон, перекрывавший нижнепалеозойские отложения, залегает уже сравнительно спокойно. Наиболее характерной особенностью структур Кузнецкого Алатау является веерообразный разворот в северо-восточном направлении, с переходом от субмеридионального направления складок к субширотному.

К крайним восточным отрогам Кузнецкого Алатау можно отнести ориентированные в широтном направлении антиклинальные структуры хребтов Apra и Солгон, соединяющих его со структурами Восточного Саяна. Эти структуры характеризуются длительным развитием; так, среди конгломератов, залегающих в основании юры, встречаются гальки древних пород хребта Apra, а вдоль южного склона этого хребта юрские отложения имеют падение до 60—70°.

Mежгорная Северо-Минусинская впадина расположена между отрогами Кузнецкого Алатау и Восточного Саяна. Она сложена девонскими, каменноугольными и частично пермскими осадками, залегающими волнисто. На севере ограничивается хребтом Apгa широтного простирания. Южнее в пределах впадины прослеживаются валообразные поднятия — Антроповский вал и Солгонский хребет, которые так же, как и хребет Арга, рассматриваются в качестве отрогов Кузнецкого Алатау.

Сибирская платформа находится к северо-востоку от Енисейского кряжа и Восточного Саяна и характеризуется горизонтально залегающими относительно слабо метаморфизованными нижнепалеозойскими, девонскими, каменноугольными и пермскими отложениями, подстилающими угленосную юру.

Западно-Сибирская платформа ограничивается с востока Енисейским кряжем и с юга отрогами Кузнецкого Алатау. По данным опорного бурения палеозой представлен нижним карбоном, перекрывающими его осадками острогской свиты и мазуровской подсвиты; выше залегает триас, переходящий в угленосную юру. Залегание пород почти горизонтальное с общим погружением на северо-запад; намечаются отдельные валообразные поднятия. В пределах описанных выше структур располагаются следующие впадины, выполненные юрскими угленосными отложениями.

Тегульдетская впадина расположена на погружающейся в северо-западном направлении Западно-Сибирской платформе и ограничена на юге хребтом Арга и Мариинским валом, на севере Средне-Чулымским валом. Юрские отложения в центральной части впадины погружены на глубину до 2500 м. Граница с Енисейским кряжем, по-видимому, тектоническая.

Урюпо-Кийская впадина находится между северным отрогом Кузнецкого Алатау в районе р. Золотого Китата на западе и замыканием хребта Арга на востоке (Казанково-Шульмаевский вал). На севере она ограничивается Мариинским валом и в районе Итатского месторождения Самсоновско-Кузьминским поднятием. Залегание юрских отложений пологоволнистое, определяющее наличие дополнительных структур второго порядка (Ампалыкская, Тисульская, Барандатская и Итатская мульды). Обособленно стоит Северо-Судженская впадина.

Назаровская (Чулымо-Сережская впадина) располагается между хребтами Apra на севере и Солгонским на юге. Она разделяется Антроповским валом на две ветви. Северное крыло вдоль хребта Apra имеет относительно крутое падение (до 30—70°), на остальной площади залегание пологоволнистое.

Baлахтинская впадина, находящаяся южнее Солгонскогo хребта, представляет собой изолированную синклинальную структуру с крутым северным крылом (до 50°), осложненным нарушением.

Абанская впадина имеет неправильно эллептическое очертание. Она расположена в пределах Сибирской платформы, ограничивается с запада Енисейским кряжем, а с юго-запада — Канским валом, отделяющим ее от Рыбинской впадины. На большей части впадины юра лежит почти горизонтально на ордовике, силуре, девоне и карбоне Сибирской платформы.

Рыбинская впадина с юго-запада и юго-востока ограничивается отрогами Восточного Саяна (Астафьевско-Привольнинский массив), на севере — отрогами Енисейского кряжа и Канским валом, отделяющим ее от Абанской впадины. Залегание юры нологоволнистое. Юго-восточным отрогом Енисейского кряжа — Уярским валом — она разделяется на две части: северо-восточную — Бородинскую и юго-западную — Переясловску ю.

Саяно-Партизанская впадина расположена в предгорьях Восточного Саяна и представляет синклинальную складку, вытянутую с северо-запада на юго-восток. Падение пород достигает 25—30°, а на северном крыле, где наблюдается местами тектонический контакт юры с девоном, до 50°.

Степень метаморфизма пород фундамента Канско-Ачинского бассейна значительно увеличивается по стратиграфическому разрезу сверху вниз и зависит от геотектонического их положения.

Наиболее метаморфизованы породы архея и протерозоя, представленные обычно кристаллическими и глинистыми сланцами и песчаниками. Породы нижнего палеозоя наиболее метаморфизованы в пределах Кузнецкого Алатау и Восточного Саяна и относительно слабо в пределах Сибирской платформы. Степень метаморфизма отложений верхнего палеозоя оценивается по углям, залегающим в верхних его горизонтах, которые-представлены или бурыми, переходными к длиннопламенным, или длиннопламенными, переходными к газовым (Белоозерское месторождение).

Юрские угленосные отложения в целом метаморфизованы значительно слабее палеозойских; на большей части площади они представлены диагенетизированными породами, угли — бурыми, а в отдельных структурах в зависимости от изменения регионального метаморфизма длиннопламенными и даже газовыми, что прежде всего зависит от мощности перекрывающих осадков.

Так, например, мощность угленосных отложений в Канской части бассейна закономерно увеличивается с северо-востока на юго-запад, т. е. по направлению к краевой зоне платформы. В этом же направлении устанавливается и повышение степени метаморфизма углей. Если в Саяно-Партизанском районе образовались угли каменные газовые, то в соседнем Рыбинском районе угли бурые, переходные к каменным; далее на северо-восток они уже становятся типичными бурыми. Это положение хорошо иллюстрируется данными, приведенными в табл. 76.
Тектоника и метаморфизм пород Канско-Ачинского угольного бассейна

В Чулымо-Енисейской части бассейна, в пределах Сибирской платформы, степень метаморфизма увеличивается по мере погружения Западно-Сибирской плиты в северо-западном направлении. Так, если на Боготольском и Итатском месторождениях угли относятся к бурым средней стадии метаморфизма, то в Мариинской опорной скважине на глубине 800—1000 м встречены бурые угли высокой степени метаморфизма, а в Белогорской (1300—2000 м) и Чулымской (1800—2500 м) опорных скважинах, по данным А.Б. Травина, — длиннопламенные, переходные к газовым. Одновременно установлено увеличение степени метаморфизма и в пределах Итатско-Барандатской площади с севера на юг и далее уже в юго-восточном направлении к Березовскому, Назаровскому и Балахтинскому месторождениям. Такое изменение качества углей на площади бассейна можно объяснить только влиянием регионального метаморфизма.

Просмотр большого количества химических анализов по Саяно-Партизанскому району показывает, что содержание основных показателей элементарного состава углей в зависимости от глубины залегания угольного пласта изменяется. Так, например, установлено закономерное увеличение вверх но разрезу толщи выхода летучих веществ и содержания кислорода (см. табл. 77).

Таким образом, в Канско-Ачинском бассейне отчетливо устанавливается прямая зависимость степени метаморфизма углей от величины нагрузки вышележащих толщ, т. е. устанавливается проявление регионального метаморфизма как ископаемых углей, так и вмещающих пород. В то же время наблюдения говорят об отсутствии какой-либо связи между степенью метаморфизма углей и тектоническими напряжениями. Последнее хорошо доказывается на примере Саяно-Партизанского месторождения. Крутое северо-восточное крыло Саяно-Партизанской мульды претерпело достаточно сильные дислокации как пликативного, так и дизъюнктивного характера, угольная масса во многих случаях перемята, имеется большое количество зеркал скольжения и других признаков тектонического напряжения. Казалось бы, что угли этого крыла мульды должны быть более метаморфизованы, чем угли пологого крыла, где практически тектоническое воздействие сводится к минимуму, однако никакого различия в качестве углей здесь не наблюдается. Это говорит о том, что угли Саяно-Партизанского месторождения подверглись метаморфизму до проявления складчатости.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: