Мозжухинская серия Кузнецкого угольного бассейна

25.03.2020

Мозжухинская серия (морской нижний карбон). Серия получила название по д. Мозжуха в Кемеровском районе. Это морские отложения, относящиеся к турнейскому ярусу и нижней части визейского.

Нижнекаменноугольные отложения в Кузбассе впервые были отмечены Гернгроссом 2-ым в 1835 г., а затем, многими исследователями, посетившими бассейн в прошлом столетии. А.Н. Державин показал, что эти осадки оконтуривают со всех сторон угленосные отложения. Более подробные данные были получены в результате исследований геологов б. Кабинета П.Н. Венюкова, А.А. Иностранцева, Б.К. Поленова, И.П. Толмачева и др. И.П. Толмачев дал монографическое описание фауны, опубликованное уже после Октябрьской революции. Как и большинство предыдущих исследователей, он отнес морские нижнекаменноугольные осадки Кузбасса к турнейскому ярусу, хотя в описании им приведены и визейские формы. Выделить визейские отложения он не смог из-за отсутствия раздельных сборов по горизонтам.

Дальнейшее изучение нижнего карбона было проведено при съемке Кузнецкого бассейна, начатой в 1914 г. Л.И. Лутугиным и его сотрудниками. В результате этих работ были уточнены разрезы нижнего карбона отдельных районов.

В 1925 г. В.Д. Фомичев, приступивший к детальной геологической съемке в Кемеровском районе, впервые дал полный разрез этих отложений, послуживший основой для дальнейшего изучения нижнего карбона в Кузбассе. Им установлено наличие топкинского, денисовского, мозжухинского и верхотомского известняков, разделенных песчаноглинистыми осадками. Однако при детальном литологическом расчленении он не дал палеонтологической характеристики выделенных горизонтов. Позднее, при описании кораллов, им было указано на присутствие турнейского и нижней части визейского ярусов.

В 1932—1938 гг. и позднее специальные стратиграфические исследования проводил А.П. Ротай. Основываясь на Кемеровском разрезе, как наиболее полно изученном, он проследил изменение фауны в вертикальном направлении, выделив часть фаунистических зон (снизу вверх): абышевскую, тайдонскую, фоминскую, подъяковскую и верхотомскую. Первые три он отнес к турнейскому ярусу, две последние — к нижней половине визейского. В качестве основного разреза он принял разрез северо-западной окраины Кузнецкого бассейна как наиболее изученный, однако за стратотипы тайдонской и фоминской зон взяты разрезы Крапивинского района, менее полные и менее изученные. Следует еще отметить, что фауна мозжухинской серии приурочена в основном к известняковым толщам; разделяющие их песчано-сланцевые осадки бывают часто или полностью немыми или не содержат руководящих видов. Поэтому отнесение А.П. Ротаем этих немых пород к той или иной фаунистической зоне является в известной степени условным.

Изучением нижнекаменноугольных отложений в отдельных районах занимались многие исследователи в процессе детальной геологической съемки (П.Г. Грязев в Анжеро-Судженском районе, А.В. Тыжнов в Барзасском районе, С.Ф. Петухов и Г.П. Радченко в Крапивинском районе и др.). Специальные литологические исследования провел В.П. Батурин. Литологическое и стратиграфическое изучение осуществлено при нефтепоисковых работах В.С. Муромцевым и др.

Палеонтологические исследования последних лет позволили уточнить ряд вопросов стратиграфии мозжухинской серии. Т.Г. Сарычева и А.Н. Сокольская критически пересмотрели границу между фоминской и подъяковской зонами, проводимую А.П. Ротаем иногда в толще сплошных известняков, а иногда по основанию зеленых песчаников, залегающих в кровле фоминских известняков. На основании анализа фауны и литологического состава пород эти авторы считают, что в первом случае граница может быть поднята до верхней границы известняков. Перекрывающие эти известняки зеленые песчаники, относимые А.П. Ротаем к вышележащей верхотомской зоне, в ряде случаев соответствуют зеленым песчаникам нижней части подъяковской зоны.

Капитальную монографию по раннекаменноугольной фауне мшанок опубликовала В.Б. Тризна. По ее мнению, граница между турнейским и визейским ярусами проходит в середине фоминской зоны.

Мозжухинская серия Кузбасса представляет хорошо обособленный комплекс осадков. В основании ее обычно залегают девонские отложения, представленные верхней красноцветной (подонинской) свитой фаменского яруса. Только на юго-западной окраине нижний карбон налегает трансгрессивно на различные горизонты среднего девона, причем на границе между ними часто наблюдается конгломерат с галькой девонских и более древних пород. Есть также основание полагать, что на отдельных небольших участках восточной окраины нижний карбон также трансгрессивно налегает на более древние, чем верхний девон, осадки. Так, в районе Пезасского горста на р. Нижней Терси он контактирует со средним девоном, а севернее, на р. Пезас — непосредственно с докембрием. Таким образом, между карбоном и девоном в ряде районов наблюдается перерыв. Следует отметить, что верхняя красноцветная толща девона, на которой карбон залегает согласно, по существу также характеризует собой фазу поднятия сравнительно с подстилающими ее морскими нижнефаменскими осадками.

Верхняя граница мозжухинской серии определяется сменой зеленовато-серых морских осадков песчаниками и аргиллитами вышележащей балахонской серии, обычно с конгломератом в основании. Налегание это на отдельных участках носит трансгрессивный характер, лучше всего проявившийся в районе Завьяловской и Ермаковской структур.

Наиболее полный разрез мозжухинской серии наблюдается в Кемеровском районе по р. Томи и ее притокам — рекам Большой и Малой Мозжухам, Алфутиной, Камышной, Топкой и др. Хорошая обнаженность этого района при наличии нескольких крупных складок, повторяющих разрез несколько раз, позволили В.Д. Фомичеву составить детальный разрез, являющийся по существу стратотипом серии для Кузнецкого бассейна (буквенные обозначения В.Д. Фомичева):

a) нижний (или топкинский) известняк общей мощностью 75 м; залегает в основании нижнего карбона непосредственно на красноцветных породах верхнего девона (подонинская свита). Представлен он серыми, обычно плотными или зернистыми разностями, иногда песчанистыми и битуминозными. Характерной особенностью их являются кальцитовые жилки с флюоритом, заполняющим также внутренности отдельных раковин. Фауна Mesoplica abyshevensis Sarytch. и Spinocyrtia julii (Dehee) позволяет отнести известняк к переходным слоям от девона к карбону (этрен). А.П. Ротаем он выделяется в абышевскую зону.

b) толща желтовато-серых, иногда зеленоватых мелкозернистых плотных кварцитовидных песчаников общей мощностью 85 м. Часто песчаники известковистые, обычно полосчатые, есть прослои брекчиевидного строения. Изредка встречаются неясные растительные остатки.

Далее следует доломитовый горизонт мощностью 42 м. Представлен он серыми песчанистыми окремнелыми доломитами и окремнелыми глинистыми сланцами. Эти породы местами пересекаются жилками доломита с включениями флюорита.

Оба эти горизонта не содержат фауны и по существу условно включаются А. П. Ротаем первый в абышевскую, второй — в вышележащую тайдонскую зоны.

c) битуминозный денисовский (балахонский) известняк мощностью до 270—300 м. Представлен он серыми, обычно толстоплитчатыми, в той или иной степени песчанистыми разностями, в отдельных горизонтах с богатой брахиоподовой, коралловой и мшанковой фауной. Нижняя часть известняка содержит фауну Fusella ussiensis (Тоlm.) и выделяется А.П. Ротаем в тайдонскую зону, стратотип которой взят в Kpaпивинском районе на р. Тайдон. В верхней половине известняка встречается обильная фауна: Spirifer subgrandis Rot., Pustula altaica Tolm., кораллы, мшанки. Характерной особенностью этой фауны является появление большого количества новых форм, часть из которых носит несомненно визейский облик. Последнее позволило А.П. Poтаю выделить этот горизонт в фоминскую зону, за стратотип которой он принял разрез по р. Томи в Крапивинском районе у д. Фоминской. Однако относит он эту зону к турнейскому ярусу, что, может быть, не совсем правильно с палеонтологической точки зрения, но удобно при геологическом картировании. Как указывалось выше, В.Б. Тризна к визейскому ярусу относит верхнюю часть денисовских известняков.

d) пачка характерных зеленых песчаников и глинистых сланцев. Это в основном мелкозернистые хлоритовые песчаники, содержащие, согласно исследованиям В.П. Батурина, туфогенные прослои, перемежающиеся с зелеными же глинистыми сланцами с редкими прослоями известняков. Состав песчаников, по указанию названного автора, весьма близок к составу песчаников угленосной толщи Кузбасса. Фауны почти нет, встречены отпечатки лепидодендронов. Мощность толщи до 85 м.

e) мозжухинский известняк, в нижней части представленный серыми крепкими массивными песчанистыми разностями, выше сменяющимися грязно-серыми песчано-глинистыми рассланцованными известняками. Найдена фауна: Caninia ussovi Gab., Lithostrotion, Spirifer attenuatus Sow. и др. Мощность мозжухинского известняка 95 м. Фауна свидетельствует о принадлежности его к низам визейского яруса (Seminula — зона Англии).

А.П. Ротай зеленые песчаники и мозжухинский известняк выделяет в подъяковскую зону, стратотип которой взят в описываемом районе; но при этом следует отметить, что фаунистически здесь охарактеризован один только мозжухинский известняк, а зеленые песчаники включены в зону условно.

f) горизонт известковистых песчаников, серых и зеленовато-серых, иногда переходящих в песчанистые известняки. Они образуют три пачки. При этом между первой и второй пачками песчаников залегают красно-бурые (малиновые), лиловатые и зеленые песчаники и сланцы, а между второй и третьей — крепкий песчанистый мергель («характерный»), Общая мощность горизонта 165 м.

g) верхотомский известняк, представленный темно-серыми разностями характерного комковатого («Knollenkalke») или плотного сложения. Мощность его около 10 м.

h) верхние песчаники и сланцы, представленные серыми, темносерыми, иногда зеленоватыми песчаниками, изредка известковистыми, обычно мелко- и среднезернистыми, но местами переходящими в грубозернистые разности и даже конгломерат (прослои в 30 м от границы с острогской свитой), и темно-серыми глинистыми сланцами. Встречаются прослои известняков с фауной Verkhotomia plenoides Sokolsk., Rotaia и др. В песчаниках попадаются растительные остатки (Knorria). Мощность горизонта 75 м.

А.П. Ротай относит известковистые песчаники, верхотомский известняк и верхние песчаники и сланцы к верхотомской зоне. Общая мощность мозжухинской серии в Кемеровском районе составляет около 900 м.

В Барзасском районе в основании серии на верхней красноцветной толще девона залегает пачка зеленых аргиллитов, соответствующих нижнему известняку, затем следует пачка фарфоровидных песчаников, переслаивающихся с аргиллитами; песчаники иногда с кавернами, заполненными битумами, местами с прожилками карбонатов, содержащих включения флюорита. Это — литологический аналог кварцитовидных песчаников и доломитов Кемеровского района. Выше лежит битуминозный денисовский известняк с фоминской фауной, далее — зеленые песчаники. Особенностью последних является наличие грубозернистых разностей с включением отдельных галек, а также грубых растительных остатков. У пос. Ермаковского в основании пачки зеленых песчаников залегают грубозернистые аркозовые песчаники, иногда углистые, местами с включениями халцедона. Выше следует крепкий песчанистый «перфишкин» известняк, аналог мозжухинского в Кемеровском районе, сланцеватые глинистые пачки которого, характерные для этого известняка в Кемеровском районе, установлены здесь только на севере. Выше залегают зеленовато-серые известковистые песчаники, на севере с комковатым верхотомским известняком. Отсутствие последнего на юге, по-видимому, связано с размывом, постепенно возрастающим в южном направлении. Так, на юго-востоке, в Ермаковском районе, острогская свита налегает сначала на различные пачки известковистых песчаников, немного восточнее уже на «перфишкин» известняк, а в верховьях р. Барзас, в районе р. Камжалы, — на денисовский известняк. А.П. Ротай отмечает отсутствие тайдонской фауны в денисовском известняке, который он относит здесь к фоминской, а на севере, в Анжерском районе, даже к подъяковской зонам. Общая мощность осадков мозжухинской серии в Барзасском районе равна 500— 700 м.

Южнее Барзасского района, в Заломненской депрессии, мозжухинская серия пройдена Северо-Воскресенской скважиной на глубине от 1874 до 2335 м, что определяет ее мощность около 460 м, из которых на абышевскую зону приходится 150 м, на денисовский известняк 180 м и на визейские отложения 130 м.

В Крапивинском районе разрез представлен сначала окремнелыми известняками, иногда кавернозными, иногда с битумами («тупичихинская толща»), выше которых следуют светло-желтовато-серые породы, аналогичные кварцитовидным песчаникам и доломитам Кемеровского района. Выше залегают серые, иногда глинистые денисовские известняки, в нижней части (на р. Тайдон) с тайдонской фауной, в верхней— глинистые тонкоплитчатые, переполненные прекрасной сохранности фауной фоминской зоны (р. Томь у д. Фоминской). Далее следует песчаная зеленоцветная роюшинская толща, относимая к подъяковской и верхотомской зонам. Общая мощность мозжухинской серии Крапивинского района оценивается в 500 м, однако ввиду пологого залегания пород и составного разреза величина эта не является достоверной. Следует отметить, что описанный разрез относится к древнему Крапивинскому поднятию и вскрывается в ядре антиклинали на значительном расстоянии от основной восточной границы Кузбасса, где он изучен еще недостаточно. По данным А.В. Кузнецова, в более восточной части, в верховьях Тайдона, известняки нижнего карбона, по-видимому, трансгрессивно граничат с археем, а несколько южнее, по р. Нижней Терси, со средним девоном, что ранее объяснялось нарушениями. Разрез по р. Нижней Терси обнажается сравнительно хорошо (в условиях крутых падений) и представлен снизу вверх комковатыми известняками с халцедоном и зеленовато-серыми песчаниками (100 м), серыми известняками с фауной тайдонской зоны (150 м), глинистыми известняками с фоминской фауной (48 м), такими же известняками с подъяковской фауной (45 м), зелеными песчаниками и глинистыми сланцами с прослоем комковатого (верхотомского) известняка (около 250 м). Общая мощность мозжухинской серии составляет здесь около 500 м.

По р. Томи около устья р. Бель-Су на пестроцветном девоне залегают немые серые известняки с кремнями и розовым халцедоном (50 м) и зеленые песчаники (40 м). Эти два горизонта отвечают нижнему известняку и кварцитовидным песчаникам Кемеровского района. Далее следуют денисовские известняки тайдонской и фоминской зон (390 м), а после перерыва в обнажениях (213 м) зеленовато-серые песчаники с пропластками немых известняков (около 200 м). Общая мощность серии до 800 м. По p. Mpac-Cy разрез серии неполный: представлены только известняки подъяковской зоны (90 м) и перекрывающие их зеленовато-серые песчаники с прослоями немых известняков.

По р. Кондоме на границе верхнего девона и карбона развиты аркозовые средне- и мелкозернистые песчаники, в верхней части с тонкими известково-кремнистыми прослоями, в связи с чем границу между ними провести трудно. Далее обнажаются темно-серые битуминозные денисовские известняки с отдельными прослоями зеленоватых и желтоватых песчаников, с фауной тайдонской и фоминской зон; общая мощность их до 340 м. Затем, после перерыва в обнажениях, следуют известняки того же типа, но уже с подъяковской фауной (32 м). Разрез венчается зеленовато-серыми песчаниками с прослоями песчанистых известняков (600 м). Общая мощность серии оценивается здесь в 1100 м, по при этом нужно учесть условность границы между девоном и карбоном и пологие залегания пород, отражающиеся на точности замера мощностей.

В южной части присалаирской полосы Кузбасса, в Бачатском районе, мозжухинская серия залегает на различных горизонтах среднего девона, представленного конгломератово-песчаниковой и туфогенной толщей. Разрез начинается толщей немых окварцованных известняков, переслаивающихся с зелеными и шоколадными песчаниками и зелеными яшмовидными глинистыми сланцами с прожилками красного халцедона (180 м). Эта толща литологически сопоставляется с кварцитовидными песчаниками Кемеровского района (абышевская зона). Выше следуют битуминозные денисовские известняки с черными кремнями, в нижней части с тайдонской (95 м), в средней с фоминской (145 м) и в верхней с подъяковской (65 м) фауной. На известняках лежит толща зеленовато-серых аргиллитов, песчаников и известняков, в верхней части с туфогенным материалом и прослойком конгломератовидного известняка с обломками яшмовидных сланцев и кремня. Эта толща характеризуется фауной верхотомской зоны.

Северная часть Присалаирья плохо обнажена и изучена слабее.

Осадки мозжухинской серии, как видно из приведенного краткого описания, характеризуются общей выдержанностью по окраинам бассейна, а судя по Северо-Воскресенской скважине, и в его центральных частях. Наибольшие мощности установлены в Кемеровском (900 м) и Кондомском (порядка 1100 м) районах, расположенных на длинной оси бассейна. На юго-западной (салаирской) и северо-восточной (Кузнецкий Алатау) окраинах мощность уменьшается до 450—600 м; здесь ряд горизонтов мозжухинской серии представлен более мелководными осадками по сравнению с Кемеровским разрезом.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна