Юхтинская свита Чульмаканского участка Южноякутской площади

Нижние горизонты угленосной толщи (юхтинская свита) непосредственно на Чульмаканском участке не обнажаются и не вскрываются разведочными выработками. Поэтому для характеристики юхтинской свиты приходится пользоваться разрезами, известными за пределами Чульмаканского участка: в пос. Чульман (скв. 14), в долине р. Чульмакана (скв. 2) и в долине р. Малого Дурая (скв. 3; рис. 12).

Угленосная юра Южной Якутии несогласно залегает на древних толщах, представленных кристаллическими породами докембрия и кембрийскими доломитами.

Непосредственный контакт юры с подстилающими породами наблюдался нами всего в одной скважине (№ 14) и в коренном обнажении на р. Чульмане, близ ее устья. В обоих случаях юрская терригенная толща несогласно залегает на карбонатных осадках кембрия. Кембрийские доломиты, вскрытые в скважине 14, представляют собой очень плотную породу от белого до серого цвета. Слоистость в них либо отсутствует, либо заметна в виде неясных штрихов, образовавшихся за счет более темноокрашенных прослоев. Местами в доломитах наблюдаются пустотки, выполненные прозрачными кристалликами кальцита, и трещины, заполненные пиритом и халькопиритом. В самых верхних горизонтах среди доломитов появляются прослои зеленоватых глинисто-кремнистых пород, содержащих полуокатанную гальку кремневого состава.

В коренном обнажении по левому берегу р. Унгры, у впадения в нее р. Якокита, среди кембрийских доломитов наблюдаются многочисленные включения кремневых стяжений самого различного размера и формы.

Интересен тот факт, что в скважине 14 юхтинские базальные конгломераты не контактируют непосредственно с кембрийскими доломитами. Между ними залегает пачка терригенных осадков мощностью 3.5 м, сложенная зеленовато-серым алевролитом, переходящим в отдельных прослоях в алевритовый песчаник. Среди алевролита наблюдаются редкие включения мелкой (до 0.5 см) окатанной и полуокатанной гальки преимущественно кремнистого состава. В небольшом количестве присутствует мелкий растительный детрит.

Возраст этих отложений неясен. Возможно, что они принадлежат к более древним образованиям.

Выше с резким контактом залегает собственно угленосная толща, начинающаяся юхтинской свитой.

В состав юхтинской свиты входят самые разнообразные гранулометрические разновидности пород, от конгломератов до аргиллитов и углей включительно. Однако эти разновидности пород распределены в пределах свиты неравномерно. В пределах свиты наблюдается более или менее закономерное (ритмическое) размещение гранулометрических разностей пород. Нижняя часть свиты сложена преимущественно разнозернистыми песчаниками с прослоями гравеллитов и мелкогалечных конгломератов, а выше по разрезу размер обломков постепенно уменьшается, количество и мощность прослоев крупнообломочных пород быстро сокращаются, крупно- и среднезернистые песчаники сменяются мелкозернистыми, и в верхней части свиты преобладают уже алевритовые песчаники, алевролиты и аргиллиты, содержащие прослои угля и углистого аргиллита. По данным Чульмаканской геологоразведочной партии, угольных пластов рабочей мощности в скважине 14 не встречено. При бурении в юхтинской свите было зарегистрировано всего несколько прослоев углистого аргиллита и 2—3 небольших пропластка угля, мощностью 20—40 см.

Угли и углистые породы приурочены чаще к верхним горизонтам юхтинской свиты, но следы угленосности и даже прослои углей встречаются и в остальных ее частях.

Остановимся на литологической характеристике пород, слагающих юхтинскую свиту.

Поскольку вся угленосная толща сложена довольно однообразными породами, образовавшимися в сходных фациальных условиях, то во избежание повторений в данном разделе приводится наиболее полное описание всех гранулометрических разностей, а при характеристике всех остальных свит описание аналогичных пород дается по возможности более кратко.

Конгломераты. В угленосной толще встречены две разновидности конгломератов:

а) конгломераты полимиктовые, состоящие из более или менее хорошо окатанной гальки разнообразных изверженных, метаморфических и осадочных пород;

б) конгломераты олигомиктовые, состоящие из обломков пород угленосной толщи — алевролитов, аргиллитов и углей.

Полимиктовые конгломераты представляют большой интерес для целей фациального анализа, поскольку, во-первых, появление их среди осадочной толщи может свидетельствовать об относительном поднятии области сноса в соответствующий период, во-вторых, изучение состава гальки в конгломератах нередко дает значительно больше для определения расположения областей сноса, чем петрографический анализ более тонкозернистых пород, в которых наблюдаются обычно не обломки горных пород, а обломки минералов.

Полимиктовые конгломераты в юрских отложениях Южной Якутии присутствуют в весьма ограниченных количествах и распространены в основном в двух стратиграфических горизонтах: в основании юрского угленосного комплекса (в юхтинской свите) и в верхних частях разреза Нерюнгринского участка, на котором мы остановимся позднее. В остальной части разреза полимиктовых конгломератов почти не наблюдалось, за исключением редких мелких линз или включений отдельной мелкой, преимущественно кварцевой гальки.

В юхтинской свите Чульмаканского участка, в нижней ее половине (скв. 14), отмечено всего два прослоя мелкогалечного конгломерата мощностью не более 0.3—0.5 м.

В составе конгломератов значительную роль играют обломки кварцитов, обычно хорошо окатанные. Кроме скважины 14, образцы конгломератов из юхтинской свиты были собраны В. В. Мокринским в районе гольца Моисей в пределах водораздельных пространств долин pp. Большого Ыллымаха и Большого Нимныра.

Изучение шлифов, изготовленных из галек, входящих в состав этих конгломератов, показало, что среди них преобладают окремненные пеп-ловые туфы кислых эффузивов и туфы кварцевых порфиров. Кроме того, в составе этих конгломератов встречаются гальки кварцевого гранодиорита, фельзит-порфира, гравелита с железистым цементом, катаклазиро-ванного гранита и единичные обломки кварцевого порфира.

Вторая разновидность грубообломочных пород (олигомиктовые конгломераты) представляет собой, собственно говоря, конгломерато-брекчию, состоящую из угловато окатанных обломков пород угленосной толщи — алевролитов, аргиллитов и углей, причем местами в обломках сохраняется первоначальная слоистость. Окатанность и сортировка обломков различные: от хорошо окатанных, обычно мелких галек, располагающихся, как правило, по слоистости, до крупных, совершенно не-окатанных и несортированных, сгруженных обломков, образовавшихся, по-видимому, на месте за счет подмыва и обрушения берегов. Цементом служит тот же песчаник, в котором заключены прослои описываемого конгломерата. Наряду с обломками пород здесь обычно скапливаются крупные фрагменты (иногда целые стволы) обугленной древесины.

Вышеописанные олигомиктовые конгломерато-брекчии широко распространены по всей угленосной толще, где они сопровождают почти каждый песчаный горизонт. Их следует рассматривать как внутриформационные конгломераты, свидетельствующие о небольших местных размывах вследствие незначительного колебания базиса эрозии или миграции русловых потоков. Маркирующими горизонтами такие конгломераты служить не могут.

Гравелиты. Данная гранулометрическая разновидность является достаточно распространенной среди осадков нижней части юхтинской свиты. Гравелиты тесно связаны с крупнозернистыми песчаниками и представляют собой переходную разность между ними и полимиктовыми конгломератами. Насколько можно судить по образцам из скважины 14, юхтинские гравелиты представляют собой очень плотную кварцитовидную породу, состоящую более чем на 80% из регенерированных зерен кварца с небольшой примесью обломков полевого шпата и других минералов. Цемент кварцевый, регенерационный, местами первичный, гидрослюдистый, контактовый. Иногда в качестве цемента присутствует лейкоксен. В.В. Мокринский и И.И. Шарудо, описывая юхтинские гравелиты из коренных обнажений по р. Горбыляху, отмечают как характерный признак этих пород их темный цвет, обусловленный примесью органического вещества в цементе.

Песчаники. Среди пород юхтинской свиты ведущую роль играют песчаники, представленные всеми разновидностями — от крупнозернистых до алевритовых. Крупно- и среднезернистые разности распространены преимущественно в нижней половине свиты, а вверх по разрезу количество их постепенно убывает за счет преобладания более тонкозернистых разностей. Песчаники юхтинской свиты несколько сходны с песчаниками нижних горизонтов чульманской свиты, но в значительной степени отличаются от выше лежащих частей разреза — дурайской и гонгринской свит.

По внешним признакам они характеризуются светло-серым цветом, крупно- и среднезернистые разности выглядят в керне неслоистыми, тогда как мелкозернистые и алевритовые песчаники часто обладают тонкой косой, реже горизонтальной слоистостью. Отличительным признаком преобладающей части юхтинских песчаников является очень большая плотность: они настолько сильно метаморфизованы, что при ударе звенят и раскалываются, пересекая обломочные зерна.

Характерно присутствие в них большого количества пирита в виде линзовидных включений и примазок. Включения имеют размеры от 2—5 мм до нескольких сантиметров и, как правило, окружены бурой каймой гидроокислов железа.

В составе юхтинских песчаников преобладают сильно регенерированные зерна кварца (48—57%) с неправильными очертаниями, иногда мозаичной структуры (табл. XIII, фиг. 2) и полевые шпаты (23—29%), преимущественно калиевые и натровые (альбит, микроклин и пр.), менее часто встречаются гидротизированные слюды, зерна микропегматита и основной массы кислых эффузивов.

Окатанность и сортировка зерен различны, обычно слабые. Цемент смешанный: первичный цемент гидрослюдистый, контактовый. Очень характерен вторичный кварцевый регенерационный цемент. Наиболее поздний по времени образования — вторичный карбонатный цемент, заполняющий поры. В качестве акцессорных минералов обычно присутствуют циркон, апатит, сфен, рутил, пирит и др.

Как уже отмечалось выше, характерной особенностью юхтинских песчаников является высокая степень их метаморфизма. Вследствие сильной регенерации кварца песчаники обладают большой твердостью и плотностью и местами близки к кварциту. О метаморфизме пород свидетельствует также сильная деформация двойников полевого шпата и чешуек слюды (последние, как правило, изломаны и огибают обломочные зерна).

Кроме того, метаморфизм проявляется и в некоторых внешних текстурных признаках юхтинских песчаников. Вследствие сильного, но неравномерного уплотнения песчаников, бывших когда-то, по-видимому, достаточно рыхлыми и пористыми, включенные в них растительные остатки претерпели сильную деформацию, вследствие чего в юхтинских песчаниках (то же мы видим и в песчаниках нижней части чульманской свиты) имеется очень характерная слоистость, проявляющаяся на внешней поверхности керна в виде мелкозубчатых линий (типа «сутур»).

Глинистая галька, заключенная в песчаных пачках, обычно не имеет округлых очертаний и неправильно расплющена, по-видимому вследствие сильного вертикального давления. По этому признаку олигомиктовые конгломераты юхтинской свиты отличаются от аналогичных пород других свит той же угленосной толщи (табл. 1, фиг. 2).

Все эти данные свидетельствуют о высокой степени метаморфизма пород юхтинской свиты, причем несомненно влияние в первую очередь динамометаморфизма.

Песчаные отложения верхней половины юхтинской свиты представлены главным образом более мелкозернистыми разностями, сцементированными слабее, чем песчаники нижней части свиты. Среди них как отдельную разновидность следует выделить алевритовые песчаники.

По петрографическому составу эти породы примерно аналогичны вышеописанным песчаникам с той разницей, что содержание кварца в них несколько понижено. Сортировка и окатанность обломков слабые. Слоистость ясная косоволнистая, реже горизонтальная. В значительном количестве присутствуют растительный детрит и отпечатки корней.

Алевритовые песчаники тесно связаны с мелкозернистыми, слагая верхние части большинства песчаных пачек.

Песчаные пачки достигают мощности от нескольких метров до нескольких десятков метров (40—60 м). Изменение гранулометрического состава внутри каждой песчаной пачки происходит, как правило, закономерно, но не во всех случаях одинаково. Чаще всего снизу вверх наблюдается постепенное уменьшение гранулометрического состава песчаников от грубозернистых до алевритовых разностей. Однако нередко, песчаный слой имеет сложное строение и состоит из нескольких аналогичных пачек, разделённых прослоями глинистого (олигомиктового) конгломерата. В основании песчаных пачек, как правило, всюду заметны следы размыва. Однако в некоторых песчаных слоях наблюдаются и постепенные переходы в подстилающие тонкозернистые породы.

На разрезе юхтинской свиты (рис. 13) видно, что верхние песчаные слои этой свиты переходят по простиранию в мощные песчано-глинистые пачки, относимые к пойменно-озерным отложениям. Как ведут себя по простиранию песчаники нижней части свиты, пока неясно, так как они подробно изучены всего в одном разрезе (скв. 14).

Относительно условий образования описанной выше группы крупнообломочных пород (конгломераты, гравелиты и песчаники) по имеющимся данным можно сделать лишь некоторые предположения. Taк, отсутствие фауны, наличие крупных обугленных растительных остатков, слабые сортировка и окатанность обломочного материала свидетельствуют о континентальном характере этих отложений.

Однако при попытке уточнить фациальную принадлежность юхтинских песчаников приходится сталкиваться с затруднениями. С одной стороны, наличие размывов в основании песчаных пачек, линзовидный характер их залегания и наблюдающаяся местами косая слоистость указывают на существование течений в той водной среде, в которой происходило накопление данных разновидностей песчаников. С другой стороны, в некоторых песчаных пачках наблюдаются неясная горизонтальная слоистость и постепенные переходы в подстилающие толщи. Эти признаки свойственны обычно бассейновым фациям, так же как и обилие пирита, наблюдающегося в юхтинских песчаниках. Такие осадки, по-видимому, можно рассматривать как отложения, вынесенные потоками в какой-то пресноводный бассейн. О размерах этого бассейна и его характере судить пока трудно вследствие недостатка фактического материала.

Учитывая вышеизложенное, условия образования грубообломочных пород юхтинской свиты еще недостаточно выяснены. По-видимому, они представляют собой главным образом аллювиальные осадки различного типа: аллювиальные, аллювиально-пролювиальные и, возможно, отчасти дельтовые.

Алевролиты и аргиллиты. Эти породы встречаются в юхтинской свите в подчиненном количестве. Для подавляющего большинства прослоев глинисто-алевролитовых разностей пород юхтинской свиты характерна плохая сортировка обломочного материала. Чистых аргиллитов почти не встречено, за исключением 1—2 небольших прослоев. Даже в углистых породах присутствует до 25—50% алевритовых, а иногда и песчаных зерен, обычно плохо окатанных.

Среди пород алеврито-пелитового состава можно выделить несколько литогенетических типов.

а. Алевролиты темно-серые, почти черные, иногда буроватые, неслоистые. Содержат, как правило, значительное количество растительного детрита, иногда плоские розетки пирита. Среди таких алевролитов заключены обычно угольные пласты. Отсутствие слоистости, большое количество растительного детрита и корневых отпечатков, присутствие пирита — признаки, свидетельствующие о том, что данные осадки образовались в мелких заболоченных водоемах. Присутствие углистых прослоев указывает на развитие процессов торфообразования. Большая примесь несортированного обломочного материала свидетельствует о проточности болот и постоянном приносе обломков извне.

Наряду с описанными выше встречается еще одна разновидность пород, к которой более всего подходит название «фация проточных болот». Литологически эти отложения представлены тонким чередованием углистого вещества с песчаными прослоями. Мощность пачек, сложенных такими осадками, достигает местами 2 и даже более метров. По простиранию такие слои сменяются обычно нормальным угольным пластом.

Анализируя это явление, можно предполагать, что в данном случае вблизи от болота существовал какой-то водный поток, периодически заносивший торфяник песчаным материалом и, возможно, частично размывавший его (сингенетические размывы).

б. Вторая разновидность алевролитов, имея примерно тот же петрографический состав, отличается от вышеописанной наличием тонкой горизонтальной слоистости, обусловленной либо послойным скоплением растительного детрита, либо тонким чередованием темного алевролита со светлым алевритовым песчаником. Мощность слойков 1—2 мм. Некоторые песчаные прослои достигают мощности 1—2 см, в основании таких слоев наблюдаются, как правило, следы размывов. Как песчаные, так и алевритовые прослои обладают обычно плохой сортировкой обломочных зерен, чем и отличаются от аналогичных пород дурайской свиты. Среди алевролитов этого типа нередко встречаются линзы сидерита.

Количество и распределение растительных остатков сильно варьируют: в одних прослоях их много (остатки листьев, стеблей и корней), тогда как в других растительные остатки могут отсутствовать вообще.

Отложения такого типа нередко встречаются над угольными пластами, но между ними и углем, как правило, залегают алевролиты болотной фации, причем между обеими разностями алевролитов во всех случаях наблюдаются постепенные переходы.

Наиболее характерный признак описанных выше пород — тонкая горизонтальная слоистость, указывающая на образование их в условиях спокойного открытого водоема — озера. Небольшая мощность слоев, сложенных осадками такого типа, и наличие в них корневых растительных остатков свидетельствуют о том, что озера были небольшие и мелкие, видимо, частично проточные, на что указывают прослои косослоистого песчаника, лежащие со следами размыва среди озерных отложений.

Переслаивания песчано-глинистых пород. Как особый литогенетический тип необходимо выделить пачки, сложенные чередующимися прослоями песчаных и глинисто-алевритовых пород. Некоторые разновидности этих отложений относятся к вышеописанным озерным фациям (очень тонкое переслаивание, образующее ясную горизонтальную слоистость). Наряду с ними существуют пачки переслаивания с мощностью слоев от 1—2 до 10—20 см, имеющие полосчатую текстуру обусловленную чередованием светлых песчаных слоев с темными алевритовыми. Границы слоев часто неровные; песчаные прослои в большинстве случаев лежат на глинистых со следами размыва. Ho иногда и в случае залегания тонкозернистых осадков на песчаных граница между ними резкая и неровная, по-видимому вследствие того, что накопление глинистого материала происходило на неровной поверхности песчаного слоя (результат местного, кратковременного перерыва в осадконакоплении).

Однако чаще снизу вверх от песчаного слоя к алевритовому наблюдается постепенный переход, вследствие чего образуется серия микроритмов. Мощность их от нескольких сантиметров до 20—30 см. Причиной их появления служат, видимо, сезонные изменения количества и качества приносимого обломочного материала.

Слоистость в таких осадочных комплексах самая разнообразная. В тонкозернистых прослоях слоистость либо отсутствует, либо является горизонтальной или линзовидной. Песчаные прослои обладают, как правило, тонкой косой или косоволнистой слоистостью. На поверхностях наслоения глинистого осадка наблюдаются иногда трещины усыхания.

Растительные остатки встречаются во всех видах: стебли, корни, листья и семена, причем размещение их в разрезе самое неравномерное.

В общем, состав толщи обычно очень пестрый и неустойчивый: мощность и соотношение слоев могут сильно варьировать.

Следует отметить, что аналогичные серии переслаивания присутствуют и во всех остальных свитах (чульманской, дурайской и др.), но пачки переслаивания юхтинской свиты отличаются от других, с одной стороны, плохой сортировкой обломочных зерен, с другой — чередованием пород более разнообразного гранулометрического состава и наличием более ярко выраженных явлений размыва.

Исходя из вышесказанного, можно предполагать, что, во-первых, данный тип осадка накапливался в условиях неустойчивых, периодически менявшихся; во-вторых, участки, на которых накапливались осадки, располагались в непосредственной близости от каких-то активных потоков, приносивших плохо сортированный обломочный материал и размывавших местами ранее сформировавшиеся слои; в-третьих, осадконакопление происходило в общем в условиях крайнего мелководья, на что указывает наличие трещин усыхания и присутствие слабо сцементированных пород.

Учитывая весь комплекс признаков, можно предполагать существование таких условий в области низменной, заболоченной поймы, которая могла заливаться водой в периоды половодий и ливней, а в остальное время здесь существовали разнообразные микрофации, которые довольно быстро менялись как по площади, так и во времени.

Вышеизложенное показывает, что юхтинская свита отличается от всех остальных свит угленосной толщи наиболее высокой степенью метаморфизма слагающих ее пород. Эта особенность, присущая ей на всей территории Южноякутской угленосной площади, и является ее основным отличительным признаком.

Осадки юхтинской свиты отличаются от покрывающих свит (чульманской и дурайской) наиболее грубозернистым составом. Однако этот же признак сближает ее с верхними свитами (нерюнгриканской и холодни-канской), сходными с нею по гранулометрическому составу. Правда, последние хорошо отличаются от юхтинской свиты по степени метаморфизма, петрографическому составу пород, угленосности и т. д. Некоторое различие намечается и в составе гальки, слагающей полимиктовые конгломераты, развитые в этих толщах.

На Чульмаканском участке, судя по имеющимся данным, юхтинская свита не имеет промышленной угленосности. В случае обнаружения угольных пластов последние, по-видимому, будут обладать высокой степенью метаморфизма и значительной зольностью. В чередовании пород наблюдается ритмичность.

Таковы краткие, далеко не исчерпывающие сведения о юхтинской свите. Невыясненными остались следующие вопросы:

1) возрастная датировка пачки терригенных отложений мощностью 3.5 м, залегающих между доломитами кембрия и базальными конгломератами юхтинской свиты;

2) верхняя граница юхтинского макроритма, которую либо следует проводить так, как это условно принято на прилагаемой схеме (рис. 13), либо сместить ее несколько ниже, до кровли верхнего угольного пласта юхтинской свиты;

3) угленосность юхтинской свиты, недостаточно выявленная буровыми скважинами.

В первые годы работ к юхтинской свите относили некоторые угольные пласты из коренных обнажений: пласт Замечательный на р. Чульмане, пласт Горелый на правом берегу р. Чульмана (против пос. Нерюнгра). Однако в последнее время на основании новых данных эти пласты уже не считаются юхтинскими.