Палеозойское угленакопление на территории Красноярского края, Иркутской области и Республики Тува

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Палеозойское угленакопление на территории Красноярского края, Иркутской области и Республики Тува

22.05.2020

В пределах указанной территории находятся крупнейшие угольные бассейны: Таймырский, Тунгусский и Минусинский и ряд более мелких месторождений угля. Названные бассейны входят в верхнепалеозойский пояс угленакопления, образуя самостоятельные угленосные провинции — Таймырскую и Тунгусскую — и частично принадлежат к Кузнецкой провинции.

Угленакопление началось в среднем девоне в Минусинском бассейне и в районе г. Красноярска. В этих районах в живетском веке отлагались преимущественно лагунные и !континентальные в значительной мере туфогенные осадки. Около г. Красноярска пачка угленосных отложений мощностью около 200 м залегает в пестроцветных породах. В ней находятся тонкие (до 0,3 м) прослойки липтобиолитовых углей, материнское вещество которых в виде остатков псилофитов и других наиболее древних растений суши отлагалось здесь в прибрежно-морских условиях. В таких же условиях девонское угленакопление происходило и в Минусинской котловине.

В нижнем карбоне условия накопления осадков на территории Восточной Сибири были различными. Так, на крайнем севере (п-ов Таймыр) господствовал морской режим осадконакопления. Здесь в турнейском и визейском веках образовалась довольно мощная (800—1000 м) толща известняков; отложение преимущественно карбонатных пород продолжалось и в намюре. Исключение представляют западные районы Таймыра, где в намюрское время отлагались морские терригенные песчано-глинистые осадки, среди которых известняки играют подчиненную роль. Морской режим в нижнем карбоне существовал также в Енисейско-Хатангской впадине, в которой карбонатные и другие породы турнейского, визейского и намюрского возраста вскрыты глубокими буровыми скважинами.

Вдоль западной окраины Сибирской платформы турнейские и визейские карбонатные отложения прослеживаются от Норильского района до р. Курейки. По новым данным, южнее р. Курейки (в районе рек Бахты и Подкаменной Тунгуски) имеются морские терригенные отложения турнейского и визейского возраста, в виде глауконитовых песчаников и других пород.

Намюрские отложения в Норильском районе представлены апсеканской свитой, сложенной песчаниками и глинистыми породами с прослойками углей. По-видимому, континентальными слабоугленосными или безугольными отложениями, чередующимися с морскими, представлены намюрские отложения на западной окраине Сибирской платформы южнее Норильска.

На Сибирской платформе нижнекарбоновые отложения сохранились только в наиболее глубоких впадинах южной части Тунгусского бассейна. Примером может служить ангачанская свита в Илимо-Катском районе, сложенная континентальными осадками. В центральной и отчасти южной частях Тунгусского бассейна разрез верхнего палеозоя, как правило, начинается со среднего карбона, а в восточной и северной — нижнепермскими отложениями. При этом во многих местах эти отложения ложатся на коры выветривания более древних пород. Это позволяет предположить, что в нижнем карбоне территория Тунгусского угленосного бассейна представляла сушу, на которой процессы выветривания и денудации преобладали над процессами седиментации.

Вдоль древнего тектонического шва, отделяющего Сибирскую платформу от складчатой системы каледонид, в Рыбинской и других впадинах в нижнем карбоне отлагались песчаники, алевролиты и аргиллиты, содержащие растительные остатки. Местами, например около Красноярска, среди этих пород встречаются углистые сланцы и тонкие прослойки угля.

В Чулымо-Енисейской части Канско-Ачинского бассейна нижнекарбоновые отложения вскрыты скважинами глубокого бурения. Здесь обнаружены визейские песчаники, глинистые и туфогенные породы и известняки и намюрские сланцы и песчаники с прослоями известняков. Можно предположить, что в Рыбинской и других впадинах мы имеем дело с глубокозродированными отложениями карбона.

Довольно широко карбоновые отложения распространены в Хакассии.

В районе Балахтинского и Белоозерского угольных месторождений известны континентальные слабоугленосные отложения нижнего карбона. В Минусинском бассейне нижнекарбоновые отложения представлены мощной пестроцветной туфогенной толщей, отложившейся в солоноватоводных и опресненных бассейнах, унаследованных от верхнедевонского моря. Считают, что эти бассейны на короткое время соединялись с открытым морем, проникавшим в Минусинский прогиб с севера через Западно-Сибирскую низменность. Разрез туфогенной толщи венчается намюрскими отложениями, содержащими тонкие пласты угля.

Сравнивая между собой разрезы нижнекарбоновых отложений Восточной Сибири, можно видеть, что они разделяются на следующие генетические типы:

а) геосйнклинальные морские в Таймырской геосинклинали и в Енисейско-Хатангской впадине;

б) прибрежно-морские по северо-западной окраине Сибирской платформы;

в) прибрежно-морские, лагунные и континентальные в Хакассии, Чулымо-Енисейской части Канско-Ачинского бассейна и на границе Сибирской платформы с Алтае-Саянской складчатой системой;

г) континентальные на Сибирской платформе.

При этом в Норильском и в смежных с ним районах на западной окраине Сибирской платформы, в Хакассии, около Красноярска и в Рыбинской впадине при регрессии моря в намюрском веке на оставленных морем плоских аллювиальных равнинах создались условия, благоприятные для угленакопления. По своей интенсивности намюрское угленакопление было слабым, практического значения угли этого возраста не имеют.

Более мощный этап угленаконления приходится на средний и верхний карбон. В эти эпохи устойчивый морской режим осадконакопления сохранялся только в Таймырской геосинклинали и в Енисейско-Хатангской впадине, где отложились огромные толщи терригенных и карбонатных осадков. В остальных местах Восточной Сибири господствовал континентальный и только местами прибрежно-морской режим, часто сменявшийся континентальным.

По западной окраине Сибирской платформы в районе Норильска в среднем — верхнем карбоне отложилась угленосная толща руднинской свиты, содержащая в среднем четыре пласта угля мощностью от 1 до 2 м. Южнее, в бассейнах рек Горбиачина, Кулюмбэ и Курейки, угленакопление носило неустойчивый характер: здесь в составе анакитской свиты имеются весьма невыдержанные по мощности и строению пласты угля. Еще южнее, в бассейне р. Бахты, угольные пласты в анакитской свите отсутствуют.

Первый узел средне-верхнекарбонового угленакопления находится в южной части Тунгусского бассейна, где в Кокуйско-Тасеевском районе листвяжнинская свита заключает шесть пластов угля мощностью 0,7—1,2 м, в Илимо-Катском районе катская свита содержит пять пластов угля мощностью 0,6—3 м. В центральной части Тунгусского бассейна в среднем и верхнем карбоне угленакопления не происходило, так как эта часть представляла собой области размыва и сноса.

Второй узел средне-верхнекарбонового угленакопления находится в Минусинском бассейне; здесь черногорская свита включает 12—13 пластов угля мощностью 0,7—4,8 м. Черногорская свита установлена и в других местах, например на Белоозерском месторождении, где к ней приурочено пять пластов угля мощностью 0,7—2,2 м. Очевидно, угленакопление в среднем и верхнем карбоне на территории Хакассии происходило в отдельных тектонических впадинах, покрытых озерами и болотами, и на обширных речных поймах.

Незначительное угленакопление имело место на юго-восточной окраине Западно-Сибирской низменности. Здесь на прибрежно-морских отложениях, чередующихся с континентальными, залегают средне-верхнекарбоновые породы, представленные песчаниками, алевролитами и аргиллитами, содержащими прослойки угля. Наконец, довольно интенсивные процессы угленакопления происходили в Туве, где известны эрозионные останцы угленосных отложений среднего и верхнего карбона. Примером может служить Онкажинское месторождение, в котором имеется до девяти пластов зольного угля мощностью 0,6—30,6 м. По условиям накопления угленосные осадки Тувы представляют молассовые отложения.

Максимум верхнепалеозойского угленакопления приходится на пермскую эпоху. В это время процесс угленакопления охватил значительную часть западной окраины Сибирской платформы, продолжался в Минусинском бассейне и в других районах Хакассии и начался в Таймырском бассейне и в Енисейско-Хатангской впадине.

В западной части Таймырского бассейна морской геосинклинальный режим осадконакопления продолжался до нижнепермской эпохи. Здесь верхнекарбоновые отложения перекрываются мощной толщей нижнепермских морских осадков. В центральной и восточной частях Таймыра между отложениями карбона и перми фиксируется перерыв, но и здесь нижне-пермские осадки представлены морскими фациями. То же самое можно сказать и о Енисейско-Хатангской впадине. В конце нижней перми началась регрессия моря, вслед за которой на обнаженных плоских аллювиальных равнинах создались условия, благоприятные для угленакопления. Регрессия нижнепермского моря была неравномерной и неодновременной и местами сменялась кратковременными ингрессиями моря. Следы кратковременных морских ингрессий фиксируются по слоям, содержащим остатки морской фауны. На Таймыре угленакопление началось в конце нижней перми, а в Енисейско-Хатангской впадине — в верхнепермскую эпоху. Начавшееся в нижней перми угленакопление с локальными перерывами продолжалось в течение всего пермского периода,

В Таймырском бассейне в пермской угленосной толще насчитывается до 15 пластов угля мощностью 0,5—6,5 м и большое количество угольных прослойков. В Енисейско-Хатангской впадине количество угольных пластов мощностью больше 1 м пока не установлено.

По западной окраине Сибирской платформы (в Норильском районе Тунгусского бассейна) в пермских отложениях залегает шесть пластов угля мощностью 1,5—12 м. Южнее, до р. Курейки, количество угольных пластов увеличивается до 15 при мощности их 1—5,3 м. В бассейнах рек: Нижней Тунгуски и Бахты число угольных пластов увеличивается до 17 при мощности их 0,6—12,6 м. В центральной части Тунгусского бассейна в бассейнах рек Таймуры, Чуни и Катанги разрез пермских отложений вскрыт не полностью. В этом разрезе установлено не менее семи пластов: угля мощностью 0,6—9 м и ряд угольных прослойков. В южной части Тунгусского бассейна (Кокуйско-Тасеевский район) находится один из узлов пермского угленакопления Восточной Сибири. Здесь в составе пермской угленосной толщи известно 16 пластов угля мощностью 0,6— 64,1 м. Местами мощность пласта «Мощного» достигает 90 м.

Приблизительно к востоку от меридиана 96° угленосность пермских отложений на Сибирской платформе заметно снижается. Так, например, в Илимо-Катском районе (в южной части Тунгусского бассейна) нижне-пермским отложениям подчинены 2—3 пласта угля мощностью 0,5—3 м. Правда, здесь разрез пермских отложений, затронутых эрозией, неполный. В восточной части Тунгусского бассейна угленосность перми изучена крайне слабо, однако наблюдения в бассейне р. Вилюя подтверждают уменьшение угленосности в восточном направлении. В этом районе количество угольных пластов, подчиненных пермским отложениям, не больше трех при мощности 0,7—3 м. То же самое можно сказать и об угленосности перми северной окраины Тунгусского бассейна. В бассейне р. Котуя в нижне-верхнепермских отложениях залегают четыре пласта угля мощностью 0,5—1 м, а в Анабарском районе в верхнепермских отложениях 2—4 пласта угля мощностью 0,7—1 м. Нижнепермские отложения здесь углей не содержат.

Отдельный узел пермского угленакопления находится в Минусинском бассейне, где нижнепермские отложения содержат 18 пластов угля и большое количество угольных прослойков; мощность отдельных пластов. 0,5—17 м.

Основываясь на имеющихся материалах по угленосности верхнепалеозойских отложений Восточной Сибири, можно указать на следующие закономерности карбонового и пермского угленакопления на этой территории.

1. Начавшееся в среднем девоне угленакопление с локальными перерывами продолжалось до конца пермского периода включительно, а местами, например в Тунгусском бассейне, закончилось в самом начале триаса. Максимум верхнепалеозойского угленакопления приходится на конец нижнепермской и первую половину верхнепермской эпох.

2. Территориально можно выделить следующие узлы пермо-карбонового угленакопления: Таймырский, Норильский, Нижнетунгусский, Кокуйско-Тасеевский и Минусинский.

3. Пo условиям угленакопления, связанным с геотектоническим развитием палеозойских отложений на территории Восточной Сибири, выделяются следующие типы бассейнов: геосинклинальные с параллическим угленакоплением (Таймырский бассейн); приуроченные к межгорным тектоническим впадинам, в которых угленакопление происходило на обширных аллювиальных равнинах, возникших после морских регрессий, т. е. в более или менее разобщенных лагунах, озерах и на речных поймах (Mинусинский бассейн), и платформенные, среди которых можно выделить месторождения западной окраины Сибирской платформы, возникшие в прибрежно-морских условиях на аллювиальных равнинах, обнажавшихся после регрессии моря (Норильское месторождение), и месторождения, возникшие в континентальных условиях на обширной плоской возвышенности Сибирской платформы, покрытой многочисленными озерами и болотами.

4. Угленакопление, начавшееся в среднем девоне в южной части Красноярского края и в Западной Сибири, постепенно распространялось на юг, север и северо-восток.

В намюрском веке и в начале среднего карбона угленакопление происходило главным образом приблизительно южнее 56° с. ш., а также началось в Норильском районе, представляющем второй узел угленакопления этого времени.

В среднем и верхнем карбоне площадь угленакопления значительно расширилась, продолжаясь в Минусинском бассейне и других районах Хакассии, а также в Норильском районе, распространилось на Туву, южную, западную и центральную части Сибирской платформы.

В нижнепермскую эпоху угленакопление продолжалось на указанных площадях, распространившись далее, на западную окраину Сибирской платформы до бассейна р. Бахты; на север и северо-восток до р. Вилюя и бассейна р. Котуя. В нижнепермскую же эпоху началось угленакопление на Таймыре и, возможно, в Енисейско-Хатангской впадине. По сравнению с предшествующими эпохами верхнепермское угленакопление происходило на наиболее значительной площади. Отсутствие верхнепермских угленосных отложений в южной части (в Кокуйско-Тасеевском и Илимо-Катском районах), а также по восточной окраине Тунгусского бассейна, например в бассейне р. Вилюя, объясняется глубокими мезо-кайнозойскими эрозионными срезами угленосной толщи. Расширение площади верхнепермского угленакопления произошло к востоку вдоль северной окраины Сибирской платформы, где угленакопление распространилось до р. Анабара и далее до нижнего течения р. Лены.

Выше уже отмечалось, что образование площадей верхнепалеозойского угленакопления тесно связано с тектоническим развитием территории. С этой точки зрения здесь можно выделить три главных района: область варисцийской Таймырской геосинклинали, Сибирскую платформу и область внутренних наложенных впадин Алтае-Саянской каледонской геосинклинали. На Таймыре до первой половины нижнепермской эпоха включительно преобладало опускание земной коры, в связи с чем в геосинклинальных условиях отлагались мощные толщи морских осадков. Во второй половине нижней перми и в верхнепермскую эпоху происходили поднятия, сопровождавшиеся регрессией моря. Затем в конце верхнепермского периода постепенно образовалась обширная депрессия, временами заливавшаяся морем, которая заполнилась континентальными и в том числе угленосными осадками. Конец пермского периода ознаменовался складчатостью верхнепалеозойских пород, поднятиями и расколами земной коры, а также интрузивной и эффузивной деятельностью, в результате которой произошло излияние траппов, прорывающих угленосную толщу. Аналогичные условия, по-видимому, существовали и в Енисейско-Хатангской впадине, представляющей передовой прогиб Таймырской геосинклинали.

Сибирская платформа возникла в протерозое на месте досинийских геосинклиналей. На ней в синии — среднем кембрии заложились впадины Тунгусской синеклизы, оформившейся в своих границах в среднем карбоне — перми. Поднятие отдельных блоков земной коры на Сибирской платформе привело к регрессии нижнекарбоновых морей, занимавших северную и северо-западную части платформы, и превратило последнюю в энергично размывавшуюся сушу. Начиная со среднего карбона на Сибирской платформе наблюдается устойчивое, однако недостаточное для трансгрессии моря прогибание земной коры. В возникших при этом впадинах отлагались озерно-болотные и речные угленосные осадки. С поднятием Сибирской платформы в конце перми и в триасе было связано прекращение верхнепалеозойского угленакопления, образование прерывистых платформенных складок угленосной толщи и глубинных разломов, послуживших путями для интрузий и излияний трапповой магмы.

В Алтае-Саянской области в девоне — карбоне на древних каледонских складчатых структурах возникли наложенные межгорные впадины, которые испытывали постепенное прогибание, при этом в них отлагались вулканогенные и кластические осадочные угленосные лагунные, озерные и речные отложения. Временами лагуны сообщались с морем, о чем свидетельствует наличие остатков морской фауны в угленосной толще. В верхнепермском периоде опускание дна внутренних впадин сменилось поднятием, сопровождавшимся складчатостью угленосных пород, дизъюнктивными нарушениями и излияниями базальтов и диабазов, известных в Чулымо-Енисейской впадине. Эти эффузивы по составу и возрасту аналогичны траппам Тунгусской синеклизы.

Возникшие после морских регрессий или во время медленных опусканий земной коры обширные равнины, покрытые озерами, болотами и прорезанные реками, были благоприятны для пышного развития сфагновых мхов и лесов, состоявших из папоротникообразных саговниковых и особенно из кордаитов. Из остатков этих растений в условиях влажного умеренного климата образовалось материнское вещество пермокарбоновых углей.

Условия накопления угленосных пород и тектоническое развитие обусловливают строение угольных месторождений. В Таймырском геосинклинальном бассейне угленосные отложения собраны в складки северо-восточного и почти широтного простираний, более крутые и сложные в западной части бассейна. Широко развиты разрывные нарушения, из которых главные протягиваются вдоль складок и имеют амплитуды смещений до нескольких километров.

В Тунгусской синеклизе развита прерывистая складчатость платформенного типа; структура разбита глубинными разломами. Главные из разломов находятся по краям Сибирской платформы.

В Минусинском бассейне складчатость угленосных пород проявилась в форме крупных брахискладок, преимущественно широтного простирания с более крутым падением в южных и пологим падением в северных крыльях.

Значительная часть угленосных массивов уничтожена эрозией. Так, например, судя но останцам, угленосные породы Тунгусского бассейна распространялись далеко на восток, юг и запад от его современных границ. Считается, что в Минусинском бассейне и вообще в Хакассии угленакопление происходило в более или менее изолированных впадинах, однако можно утверждать, что некоторые из них несомненно сообщались друг с другом.

Различные условия накопления и формирования углей, а также воздействие на них различных геологических факторов обусловливают и различное качество верхнепалеозойских углей в Восточной Сибири.

В Таймырском геосинклинальном бассейне угли каменные марок Ж, К—ОС и Т. Здесь установлено, что степень углефикации повышается с увеличением стратиграфической глубины и по направлению с востока на запад. Некоторую роль в метаморфизации таймырских углей играют траппы.

В Тунгусском бассейне угли бурые и каменные от длиннопламенных и газовых до антрацитов, местами превращены в графит под воздействием контактового метаморфизма со стороны траппов. Необходимо отметить, что, хотя среди тунгусских углей и выделяются угли марок от длиннопламенных до антрацитов, фактически они по своим технологическим свойствам не соответствуют углям марок Д—А, Кузнецкого, Донецкого и других бассейнов. При термальном метаморфизме тунгусские угли оказались как бы подпеченными, а не метаморфизованными в принятом смысле этого слова. В общем, в Тунгусском бассейне метаморфизм углей возрастает в направлении с востока на запад.

В Минусинском бассейне угли каменные, длиннопламенные и газовые, частично спекающиеся. Таким образом, в Восточной Сибири намечается отчетливая связь между качеством карбоновых и пермских углей, условиями угленакопления, а также тектоникой месторождений и явлениями контактового метаморфизма со стороны более молодых изверженных пород.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: