Контакти
RSS
Феофилова А.П. Переход угленосных отложений карбона в соленосные отложения перми в Западном Донбассе — М.: Изд-во АН СССР, 1966. – 184 с. – (Труды Геологического института. Вып. 140)
Отложения верхнего карбона и нижней перми северо-западной части Донбасса (Бахмутская котловина и ее западное обрамление) представляют непрерывный ряд осадков, в пределах которого осуществляется переход угленосной формации в соленосную. Присутствие промышленных образований угля в начальном, и каменной, а по последним данным и калийной соли — в конечном членах этого ряда является надежным показателем изменений климата в широком диапазоне от гумидного до аридного. Непрерывность осадконакопления подтверждается как непосредственным изучением разреза, в частности по кернам глубоких скважин последних лет, так и сходным поведением изопахит, построенных для отдельных свит верхнего карбона и нижней перми (Левенштейн, 1959, 1963а; Нестеренко, 1954, 1963). Нет никаких данных также и о сколько-нибудь существенных изменениях за это время положения питающих провинций.
Различия литологического состава типично гумидных и аридных отложений огромны. Так, нижняя, — исаевская свита (N) верхнего карбона является еще типичным представителем угленосных формаций гумидного климата. Она сложена закономерным чередованием аргиллитов, алевролитов и песчаников, в том числе крупнозернистых, с включениями гравия и гальки, с подчиненными пластами известняков и углей. Последние в нижней части свиты довольно устойчивы и достигают рабочей мощности. Фациальный состав разнообразен, периодически изменяясь от условий открытого моря до лагунно-дельтовой обстановки с участием осадков наземных русел и заболачивающихся низменностей.
Пожалуй, единственным бросающимся в глаза при полевых наблюдениях отличием этой свиты от других слабоугленосных свит нижнего и среднего карбона является присутствие в ней пестроцветных отложений, имеющих подчиненное развитие. Вышележащие свиты верхнего карбона: авиловская (О), араукаритовая (Р), а также картамышская свита (Q) нижней перми представлены терригенными отложениями с подчиненными пластами карбонатных пород и исчезающей угленосностью, полностью отсутствующей в картамышской свите.
Далее вверх, начиная с никитовской свиты (R), отложения нижней перми имеют смешанный терригенно-хемогенный состав с прогрессирующей ролью хемогенных компонентов. Самая верхняя, недавно открытая краматорская свита нижней перми сложена преимущественно галитом (62%), а в верхней части свиты встречены калийные соли (Левенштейн, 1961). Образование этой свиты по всем признакам отвечает условиям максимальной аридизации; однако и в никитовской свите признаки аридного климата выражены уже очень отчетливо. В Славянском районе никитовская свита содержит пласты ангидрита (до 12%) и галита.
Непрерывность разреза естественно ассоциируется с предположением о постепенности климатических изменений, накладывавшихся на периодические изменения деталей палеогеографии и общую эволюцию палеоландшафта. Исходя из этого, можно ожидать появления ряда специфических особенностей в полифациальных осадках существенно терригенных свит задолго до отложения солей и сульфатов. С этой точки зрения особенный интерес представляют верхние свиты верхнего карбона и картамышская свита нижней перми, которые и были основным объектом изучения.
Главной задачей работы являлось выяснение особенностей состава, структуры и текстуры осадков различных фаций, обусловленных климатическим фактором, и прослеживание эволюции этих особенностей по мере нарастающей аридизации.
Постановка подобной задачи имеет, на наш взгляд, достаточное обоснование после того, как Н.М. Страховым (1960) были сформулированы основные отличия пород и процессов в гумидных и аридных зонах. При этом следует оговориться, что изучавшиеся нами свиты по совокупности всех признаков выражают более низкую стадию аридизации климата, чем терригенные формации «начального этапа аридного породообразования», охарактеризованные Н.М. Страховым (1962).
В процессе изучения существенно красноцветной картамышской свиты мы убедились в наличии тесной связи между генетическими типами пород и их окраской. К аналогичным выводам мы пришли и ранее при изучении верхнепермской красноцветной свиты, залегающей с явным несогласием и выражающей уже типичную аридную обстановку (Феофилова, 1963). В соответствии с этим дополнительной задачей настоящих исследований явилось выяснение возможностей использования окраски пестроцветных отложений в качестве генетического признака. Задача эта представляется нам весьма актуальной, так как в красноцветных толщах обычно все макроскопически различимые генетические признаки, установленные для сероцветных угленосных отложений Донецкого и других бассейнов, выражены очень неотчетливо, а некоторые и вовсе отсутствуют, что весьма затрудняет фациальный анализ. Отдавая себе отчет в сложности этого вопроса, мы просмотрели обширную, главным образом американскую, литературу и постарались систематизировать основные представления о красноцветных отложениях в отдельной главе.
До последних лет картамышская овита почти не разведывалась бурением. Поэтому мы смогли изучить по керну (скв. 54) лишь верхние 590 м разреза свиты на Славянском куполе (западная часть Бахмутской котловины) при полной мощности ее в этом районе порядка 800 м.
Верхнекарбоновые отложения в пределах Бахмутской котловины не разведывались. Ближайшим районом, по которому можно было получить свежий керновый материал, оказалась Ново-Мечебиловская площадь, расположенная в 60 км на северо-запад от Славянского купола, за пределами Бахмутской котловины. На этой площади производилось поисковое бурение нефтеразведочными организациями Украины с полным отбором керна (по ряду скважин). На Ново-Мечебиловской площади разрез был изучен нами по четырем скважинам (скв. 1, 2, 3, 6).
Хотя разведка Ново-Мечебиловской площади уже заканчивалась, маркирующие горизонты не были установлены, так как в сильно перекристаллизованных карбонатных прослоях не было найдено руководящих форм фауны, характерных для определенных горизонтов.
Принятая в работе индексация и увязка разрезов представляет наш вариант, основанный на сопоставлении изученных разрезов с разрезом араукаритовой свиты (C33), составленным сотрудниками Треста Артемгеология по обнажениям вдоль р. Лугани, от дер. Калиново и до с. Луганское (в 25 км на юго-восток от г. Артемовска). Разрез этот был нами просмотрен в поле по тому же маршруту.
Хотя расстояние между Ново-Мечебиловской и Луганской площадями порядка 130 км, благоприятным является их положение на линии, примерно совпадающей с простиранием пород; общий план изопахит верхнего карбона и закономерности изменения характера осадков на площади показывают, что сокращение мощности и изменение литологического и фациального состава в этом направлении происходят значительно более постепенно, чем в направлениях к прибортовым участкам бассейна. При сопоставлении разрезов мы исходили исключительно из литологических данных, включая данные фациального анализа и особенности направленного циклического развития араукаритовой свиты.
В целом разрезы имеют много общих черт и отсутствие gроизводственной корреляции их объясняется, по нашему убеждению, главным образом недостаточным контактом между нефтяными и углеразведочными организациями, а также тем обстоятельством, что в практике нефтяной разведки основное внимание обращается не на породы, а на каротажные диаграммы.
Согласно нашим данным, Ново-Мечебиловский разрез включает всю араукаритовую свиту (Р) мощностью до 500 м и верхние 200 м авиловской свиты (О).
Основным методом настоящих исследований являлся метод фациально-циклического анализа, нашедший широкое применение при изучении средне- и нижнекарбоновых отложений Донецкого бассейна (Жемчужников и др., 1959—1960; Атлас литогенетических типов, 1956). Выделение литогенетических типов основывалось как на макроскопических наблюдениях, так и на изучении пород в шлифах. При микроскопическом изучении терригенных пород главное внимание обращалось в соответствии с поставленной задачей на структуру, особенности сортировки и микротекстуры, состав цемента, различные микростяжения, форму нахождения, степень и характер изменения растительного материала, также на характер гидроокислов железа, их вероятное происхождение и связь с органическим материалом. Фиксировались также некоторые признаки вторичных изменений минералов и аутигенные новообразования, характеризующие окислительно-восстановительные условия среды осаждения.
Состав карбонатов в цементе пород и в карбонатных прослоях определялся по реакциям окрашивания с применением реактива, состоящего из смеси растворов НС1 (0,15 N), ализарина-рот (0,1 N) и 1%-ной красной кровяной соли в соотношении 11:9:2. Этот реактив позволяет одновременно определять железистый карбонат (синяя окраска), кальцит (красная окраска) и доломит (не окрашивается) и весьма облегчает наблюдения над последовательностью их образования.
Качественные определения подкреплены химическими анализами карбонатных вытяжек, форм железа и содержания органического углерода (остаточного), производившимися в химической лаборатории ГИНа. В нескольких образцах В.В. Еремеевым были определены показатели преломления карбонатных минералов и лептохлоригов.
Скачать PDF
Источник: Геологический Институт Российской Академии Наук