Стратиграфия и литология Усть-Енисейского угленосного района

Формирование угленосных отложений Усть-Енисейского угленосного района происходило с конца раннего и до начала позднего мела. Угленосные отложения подразделяются на три свиты (рис. 129): нижнюю (малохетскую), среднюю (яковлевскую) и верхнюю (долганскую).

Малохетская свита по возрасту относится к баррему. Разрез ее в южной части района резко отличается по составу и мощности от разреза в северной части.

В пределах Малохетского вала в подошве свиты залегает небольшой прослой конгломерата, а чаще гравелита, содержащий гальку пород осадочного и магматического происхождения. Галька и зерна гравия угловатые, реже угловато-окатанные; размер гальки от 1 до 3,5 см. Иногда разрез свиты начинается прослоем грубозернистого плохо отсортированного песка с отдельными зернами гравия и гальки. Это свидетельствует о существенном, но не длительном размыве, который предшествовал началу отложения малохетской свиты.

В разрезе свиты преобладают пески, иногда рыхлые, или известковые песчаники — мелкозернистые, реже средне- и разнозернистые. Цвет песков светлый, почти белый, обусловленный присутствием каолинита.

В верхах разреза встречаются прослои рыхлых или слабоизвестко-вистых песчаников, окрашенных в зеленовато- и желтовато-бурый цвет. Вблизи линий тектонических нарушений увеличивается количество прослоев известковистых песчаников. В песчаных породах наблюдается косая слоистость, часто присутствуют включения глин, конкреции и прослои глинистого сидерита.

Алевриты буровато-серые и серые, в кровле свиты иногда сероватолиловые, слоистые. Слоистость горизонтальная, реже волнистая и косая, изредка обнаруживаются знаки ряби. Глины темно-серые и буровато-серые горизонтально- или волнистослоистые. В глинах и алевритах наблюдаются прослои глинистого сидерита.

В породах много мелких растительных остатков и обломков обугленной древесины плохой сохранности, среди которых Н.Д. Василевской определен Sphenopteris kоlymensis Prуn. В спорово-пыльцевом комплексе, по заключению В.Д. Короткевич, преобладает пыльца голосемянных и споры папоротникообразных. В толще встречаются линзочки и прослои (до 2 м) угля, количество которых на восток и юго-восток резко сокращается.

На севере, в районе р. Яковлевой, вероятно, также существовал перерыв, о чем свидетельствует наличие гальки глин в основании свиты, но он был значительно меньше.

В районе р. Яковлевой отложения малохетской свиты более диагенезированы и представлены преимущественно мелкозернистыми рыхлыми песчаниками светло-серого цвета. В породах часто наблюдается рассеянная галька аргиллитов, песчаников и обломки угля (до 3 см). Иногда породы с галькой образуют прослои мощностью до 1,1 м. В разрезе скважины на глубинах 1515—1558 м и 1395—1415 м наблюдаются пачки глин и алевритов значительной мощности.

Из отложений свиты Н.Д. Василевской определен Podozamites Cf. reinii Geyler. В спорово-пыльцевом комплексе, по данным Н.М. Бондаренко, преобладают споры папоротникообразных, а из пыльцы — хвойные.

Преобладание в этой свите мелкозернистых песков с большой примесью глинистого и алевритового материала и наличие пачек с косой слоистостью свидетельствуют о том, что пески формировались в условиях обширной дельты или прибрежной аллювиальной равнины при наличии рек с медленным течением.

Горизонтальнослоистые алевриты со скоплением слюды и растительного детрита на плоскостях напластования также, по-видимому, накапливались в реках и протоках, по с более слабым течением. Часть глинистоалевритовых пород, вероятно, является пойменными фациями аллювия, которые впоследствии размывались и в виде гальки или мелких линз накапливались в песках; другая же часть откладывалась в старицах, озерах и приморских лагунах с повышенной соленостью. Об этом свидетельствуют преобладание бейделлита и появление монтмориллонита в составе глинистых минералов, а также очень высокое содержание хлора в составе легкорастворимых солей.

Породы малохетской свиты в то же время от нормальных морских отложений отличаются незначительным содержанием калия в обменном комплексе. Преобладание сидерита в составе аутигенных минералов может указать на обеднение вод сульфатами и на сравнительно хорошую аэрацию придонных слоев воды. Засолонение лагун в районе р. Яковлевой было, по-видимому, более слабым, чем в районе Малохетского вала. В период отложения осадки нередко подвергались выветриванию в континентальных условиях, что подтверждается каолинизацией полевых шпатов и присутствием лиловых алевритов, которые, возможно, являются аналогами красноцветной свиты баррема Западно-Сибирской низменности. Кроме того, происходили неоднократные внутри-формационные размывы, приводившие к накоплению линзовидных прослоев средне- и разнозернистых песков и окатанной гальки глин.

Яковлевская свита в присводовой части Малохетского вала размыта перед отложением четвертичных осадков, но в грабенах Малохетского вала нижние горизонты свиты сохранились. Разрез свиты сложен в основном слабо диагенезированными глинами и алевритами, чередующимися между собой, причем мощность прослоев колеблется от нескольких сантиметров до нескольких миллиметров, обусловливая слоистость; наблюдаются горизонтальная (нередко ленточного типа), косая и волнистая слоистость.

Глины и алевриты от светло-серого до темно-серого цвета с буроватым оттенком, встречаются углистые глины. В глинах наблюдаются мелкие округлые включения песка, конкреции и прослои глинистого сидерита. Пески мелкозернистые, светло-серого цвета с прослоями известковистых песчаников, с мелкой галькой глин, они имеют подчиненное значение.

В породах свиты, особенно в песчаных прослоях, встречаются зерна гравия и галыш (до 3 см), кварца, кремния, осадочных пород и диабазов.

В разрезе свиты присутствуют многочисленные линзы и прослои угля, приуроченные к трем угленосным горизонтам. Нижний горизонт мощностью 20—30 м располагается в основании свиты; средний мощностью 25—80 м — на расстоянии 65—180 м от подошвы свиты и верхний мощностью 25—50 м — в кровле свиты. Наиболее мощные пласты угля (3—4 м) обнаружены в нижнем угленосном горизонте Малохетской структуры.

Породы переполнены обломками древесины, растительным детритом, обугленными стебельками и листьями растений. Среди последних Н.Д. Василевской определены: Pityophyllum типа P. nordenskioldii Nath., Sphenopteris cf. setacea Prуn. и др. В спорово-пыльцевом комплексе, по данным В.Д. Короткевич, преобладает пыльца голосемянных. В отложениях свиты найдена явно не переотложенная раковина, которую В.И. Бодылевский определяет как Inoceramus sp. ind. альбекого типа. Кроме того, встречена микрофауна Milliammina rasilis Вul. Veraeulina praeasanoviensis Вul. и др., характерная для альба Западной Сибири.

В районе Дудинки отложения яковлевской свиты представлены преимущественно алевритами с прослоями глин и редкими прослоями песка; мощность свыше 165 м. Алевриты буровато-серые и темно-серые, часто с волнистой слоистостью; содержат многочисленные растительные остатки и конкреции глинистого сидерита. Глины темно-серые с раковистым изломом; содержат конкреции глинистого сидерита. Пески мелкозернистые светло-серые с растительными остатками. К верхней части свиты приурочен угленосный горизонт, в котором наблюдаются два прослоя угля мощностью от 0,1 до 0,6 м. Спорово-пыльцевой комплекс близок к комплексу Малохетской структуры.

В районе с. Лузина яковлевская свита выражена светло-серой глиной раковистого излома, с редкими обугленными растительными остатками и линзочками угля. Споры и пыльца, но заключению Н.М. Бондаренко, имеют нижнемеловой облик. Свита полностью не вскрыта.

В районе р. Яковлевой и с. Сопочной Карги яковлевская свита разделяется на две подсвиты, с которыми связаны три угленосных горизонта.

Нижняя подсвита в районе Яковлевского купола мощностью около 320 м сложена темно-серыми, иногда черными углистыми глинами, переслаивающимися со светло-серыми мелко-, реже среднезернистыми рыхлыми песчаниками; в подчиненном количестве присутствуют алевриты» Песчаники характеризуются косой слоистостью, в них встречаются включения глин, угля и конкреций сидерита. Пласты угля приурочены к двум угленосным горизонтам (нижнему и среднему). Нижний горизонт мощностью около 120 м, с девятью пластами угля, залегает в основании подсвиты. Средний угленосный горизонт мощностью около 100 м, с двумя пластами угля, венчает разрез подсвиты. Из отложений подсвиты Н.Д. Василевской определены Sphenopteris cf. goepperti Dund., Pityophyllum nordenskioldii Nath. и др. Спорово-пыльцевой комплекс, по заключению Н.М. Бондаренко, носит переходный характер от неокомского к верхней части нижнего мела.

Севернее с. Сопочной Карги отложения верхов нижней подсвиты мощностью свыше 178 м представлены песками, глинами и алевритами. Пески мелкозернистые, светло-серые, алевриты серые и светло-серые, иногда горизонтальнослоистые; глины серые с буроватым оттенком, иногда (вблизи прослоев углей) углистые. Породы содержат мелкие растительные остатки. К верхней части подсвиты, как и в районе р. Яковлевой, приурочен средний угленосный горизонт мощностью 85 м с пятью пластами угля-Нижний угленосный горизонт скважинами не вскрыт. Спорово-пыльцевой комплекс, по данным Н.М. Бондаренко, близок к спорово-пыльцевому комплексу района р. Яковлевой.

Верхняя подсвита в районе р. Яковлевой имеет мощность 170 м. Она выражена темно-серыми, иногда черными углистыми глинами, переслаивающимися со светло-серыми и серыми косослоистыми мелкозернистыми, изредка среднезернистыми рыхлыми песчаниками; реже встречаются алевриты светло-серого и зеленовато-серого цвета. Горизонт с углистыми глинами, по-видимому, соответствует верхнему угленосному горизонту Малохетской структуры. В песках присутствуют галька угля и глин, конкреции сидерита и многочисленные растительные остатки. Спорово-пыльцевой комплекс, по заключению Н.М. Бондаренко, характеризуется преобладанием спор над пыльцой. По мнению В.Д. Короткевич, по видовому составу спорово-пыльцевой комплекс имеет сходство со споровопыльцевым комплексом Малохетской структуры.

К северу от с. Сопочной Карги выделяются отложения верхней подсвиты мощностью до 205 м; разрез подсвиты сложен глинами, алевритами и песками, причем к югу количество песчаных пород несколько увеличивается. Пески мелкозернистые, светло-серые, с включениями обломков угля, каолинита и гальки кремней. Алевриты серые и буровато-серые, нередко горизонтальнослоистые; глины темно-серые, буровато-серые и углистые. В глинах и алевритах много мелких растительных остатков. Устанавливается один верхний угленосный горизонт, приуроченный к верхней части подсвиты, мощностью до 75 м, содержащий восемь пластов угля.

Глинисто-алевритовый состав отложений с мощными пластами угля и резко подчиненным значением песчаных пород, невыдержанность пород по площади и по разрезу свидетельствуют о формировании их в условиях лагун, по-видимому, временами имевших сообщение с морем. Косослоистые алевриты и пески, вероятно, формировались в реках и протоках, впадавших в лагуны. С окружающей суши в лагуны сносились многочисленные растительные остатки, которыми переполнены все породы. В период формирования осадки подвергались неоднократным размывам, вследствие чего прослои пород имеют линзовидный характер.

Лагунный режим в период отложения осадков яковлевской свиты распространялся на большую площадь, протягивающуюся вдоль р. Енисея. Однако район Малохетского вала располагался ближе к берегу моря. В район с. Сопочной Карги море, по-видимому, не заходило. Там, возможно, в отдельные периоды существовал континентальный режим (присутствие включений каолинита в песках).

Лагуны (по сравнению с барремскими) не были засолонены. Резко падает концентрация хлора в водных вытяжках. В составе обменных оснований и легкорастворимых солей очень низко содержание калия, что характерно для пресноводных отложений. Низкая концентрация растворов в лагунах привела к почти полному отсутствию в осадках аутигенных минералов и создала неблагоприятные условия для жизни микрофауны.

Долганская свита в пределах Малохетского вала подвергалась размыву в предчетвертичное время. Мощность отложений свиты около 300 м. Разрез ее в основном сложен мелкозернистыми песками, небольшим количеством прослоев глин и алевритов, мощность и количество которых сокращаются в направлении на восток и юго-восток. Песчаные породы, в которых присутствует галька глин, характеризуются зеленоватым оттенком. Глины и алевриты иногда горизонтально- или косослоистые с редкими конкрециями сидерита. В свите встречаются обломки обугленной и лигнитизированной древесины, зерна янтаря (до 0,5 см) и маломощные линзы и прослои угля (до 20 см).

К югу от Малохетского вала (ст. Дудинка, Коммунарка, пос. Лузине) отложения, отнесенные к долганской свите, также являются преимущественно песчаными. Отдельные выходы отложений свиты на севере и востоке Усть-Енисейской впадины и на побережье Енисейского залива представлены мелкозернистыми песками, имеющими зеленоватый оттенок, с прослоями глин, линзами и обломками угля.

В районе с. Сопочной Карги свита представлена мелкозерпистыми песками от серого до темно-серого цвета с редкими прослоями глин, алевритов и угля; мощность ее более 230 м. В районе р. Яковлевой по спорово-пыльцевым данным в составе свиты выделяются две подсвиты (нижняя и верхняя), отвечающие альбу и сеноману. По литологическому составу нижняя и верхняя подсвиты мало отличаются друг от друга. Они выражены зеленоватыми мелкозернистыми песками с резко подчиненным количеством глин и алевритов.

Литологический состав долганской свиты в целом (однородные песчаные пачки и наличие зерен глауконита и шамозита) свидетельствует о формировании ее в условиях морского мелководья. Глины и алевриты, пользующиеся незначительным распространением в разрезе свиты, по-видимому, откладывались в лагунах и подвергались периодическим размывам.

Отсутствие фауны и микрофауны, а также геохимическая характеристика этих отложений (содержание хлора, состав обменного комплекса, состав аутигенных минералов) свидетельствуют об опресненном характере вод бассейна, в который с прилегающей суши сносились растительные остатки и янтарь.