Меловая система Кузнецкого угольного бассейна

25.03.2020

Сведения о меловых отложениях Кузбасса и прилегающих территорий приведены в многочисленных работах В. И. Яворского, В. Д. Фомичева, В. А. Хахлова, Л. А. Рагозина, В. П. Казаринова, М. И. Миронова, В. И. Лангвагина, И. П. Максимова и др. Отложения меловой системы наиболее распространены на севере бассейна в Анжерском угленосном районе, а также по северо-восточной его окраине в пределах Туганаковского грабена, на западе в Присалаирской впадине и на юге в Кондомском прогибе. В центральных частях Кузбасса меловые отложения изучены слабо. За пределами Кузбасса отложения меловой системы на северо-востоке развиты в Ампалукской мульде Чулымской синеклизы и в Улановской впадине, а на юго-западе в Неня-Чумышской впадине. Они представлены континентальными озерными и речными осадками нижнего и верхнего мела. К нижнему мелу относятся илекская (Cr1il) и кийская (Cr1ks) свиты, к верхнему— симоновская свита (Cr2sm).

Илекская свита в пределах Неня-Чумышской впадины и Ампалыкской мульды с угловым несогласием перекрывает юрские угленосные отложения, а по окраинам Кузнецкого Алатау и Салаира залегает на коре выветривания палеозойских пород.

Отложения свиты представлены в основном красноцветными породами, среди которых преимущественно развиты красно-бурые с зеленовато-серыми пятнами плотные глины и такого же цвета глинистые слабосцементированные алевриты и глинистые пески; очень редко присутствуют мергели. Грубообломочные породы в илекской свите встречаются по окраинам северо-восточного выступа Кузнецкого Алатау, в частности, в междуречье Золотого Китата и Алчедата, где они представлены слабосцементированными конгломератами, сложенными галькой нижнепалеозойских пород ближайших выступов палеозоя.

В пределах центральной части Ампалыкской мульды разрез илекских отложений следующий: нижняя часть свиты мощностью до 55 м — зеленовато-серые и пестрые известковые глины и алевролиты, содержащие невыдержанные прослои мергеля; средняя часть — красно-бурые глины и алевролиты мощностью от 5 до 90 м; верхняя часть мощностью 7 м — переслаивание серых песчаных глин, алевритов, тонкозернистых глинистых песков с прослоями пестрой, чаще красно-бурой глины.

К северо-востоку от Анжеро-Судженской синклинали, по направлению к Улановской впадине, илекские отложения представлены красно-бурыми и пестроцветными алевролитами и глинами с прослоями серых песчаников. Мощность илекской свиты здесь до 20—30 м.

На юге Кузбасса, в Кондомском прогибе, И. П. Максимов выделяет красноцветные отложения нижнего мела, которые отнесены к илекской свите. Наиболее распространены, эти осадки в районе шахтных участков Николаевских, Красногорских и Тайлепских. В районе Красногорских III и IV шахтных участков наиболее развиты вязкие жирные глины, глинистые алевриты и слабосцементированные песчаники желтого, сургучно-красного и малинового цвета. Скважина 1, пройденная ЗСГУ в д. Подгорной, на глубине 100,95 м не вышла из красноцветных пород. Разрез по скважине почти целиком сложен кирпично-красными плотными глинами, заключающими редкие прослойки алевролита и песчаника.

На продолжении Кондомского прогиба в пределах Неня-Чумышской впадины А. М. Малолетко установил аналогичные породы, залегающие на размытой поверхности угленосной юры или породах палеозоя. К северо-западу от с. Солтон буровыми скважинами была вскрыта мощная толща буро-коричневых аргиллитов с подчиненными им прослоями песчаника и линзами конгломерата. Аргиллиты известковистые с неясной мелкокосоволнистой слоистостью. Мощность толщи не выяснена, но по данным колонкового бурения она превышает 125 м. Толща, по-видимому, выполняет всю пониженную часть Неня-Чумышской впадины.

В обнажениях у дороги, соединяющей с. Кузедеево и д. Сара-Чумыш, отложения илекской свиты представлены довольно плотными красноцветными (красно-бурыми и лиловыми) полимиктовыми песчаниками и того же цвета алевролитами и аргиллитами. Редко среди отмеченных пород встречаются прослои сероцветных песчаников и алевролитов. По данным Г. С. Харина, сероцветные песчаники слоистые, азимут простирания их 340°, падение северо-восточное под 40°. По внешнему виду и условиям залегания красноцветы этого участка очень похожи на красноцветные отложения верхнего девона. Поэтому ранее некоторые исследователи приписывали им верхнедевонский возраст.

Видимо, к илекской свите нижнего мела необходимо отнести красноцветную толщу, развитую в районе Воробьевского месторождения угля. Описана она Э. М. Сендерзоном и отнесена предположительно к осадкам палеоген-неогенового возраста. Эти отложения распространены на ограниченной площади, сохранились от эрозии в древней депрессии, вскрытой в настоящее время р. Степной Тальжиной у д. Лавыгиной. Красноцветная толща здесь залегает на остатках неразмытой коры выветривания палеозойских пород, мощность которой 1,5 м, и перекрывается четвертичными покровными суглинками. Выше охристых глин коры выветривания лежит галечник с гальками кремниевого состава размером от 25 до 250 мм; цемент красный глинисто-песчанистый. Мощность галечника по скв. 29 около 10 м. Последний сменяется слоем мясо-красной пластичной глины. В ее составе изредка встречаются гравийные включения величиной до 3 мм, что свидетельствует о формировании глин в водной среде с относительно быстрым течением.

Тяжелая фракция илекских отложений содержит значительное количество сидерита, далее следуют в убывающем порядке пирит, ильменит, магнетит, группа эпидота, роговая обманка и др. Легкая фракция сложена плохо окатанными зернами кварца (до 60—70%), каолинизированным полевым шпатом (до 15%) и сильно измененными выветриванием обломками сланцев и других пород. Глинистое вещество, как показали термический и рентгенометрический анализы, представлено каолинитом, гидрослюдой, очень редко бейделлитом.

Нижнемеловой возраст илекской свиты в Кузбассе установлен довольно определенно по фауне, собранной в карьере красноцветных песчаников у дороги на правом берегу р. Боровой. Фауна представлена пелециподами, гастроподами и остракодами. Среди последних О. Ю. Koчуро были установлены Origolycoypris aff. fidis Mand., Licopthercoypris (?) sp., Palaecytheridea sp. N1 и N2, которые, по ее мнению, характеризуют готерив-барремский возраст этих отложений. Фауна пелеципод и гастропод не определялась.

Кийская свита наиболее распространена на северной и северо-восточной окраинах Кузнецкого бассейна и на прилегающих территориях.

К западу от р. Барзас и в верховьях р. Мягкой системы р. Заломной, главным образом в пределах Кузнецкого Алатау, в основании кийской свиты залегает каолиновая кора выветривания мощностью от 5 до 50 м. Она развита в основном по нижнепалеозойским породам антиклинория, а по кл. Жесткому, левому притоку р. Мягкой, — по терригенным отложениям нижнебалахонской свиты. Там, где кора выветривания сохранилась от денудации, в ее строении довольно четко выделяются три зоны: выщелоченных пород, глинистых образований и цветных каолинов и охр. Первая зона представлена слабоизмененными породами, сохранившими облик материнских пород. В этой зоне на головах алюмосиликатных пород часто развиваются метасоматические сидериты и гематитизированные породы, содержащие Fe2O3 от 10 до 42%. Зона глинистых образований обычно имеет густую зеленую окраску. Первичные минералы здесь целиком разложены и заменены глинистыми минералами, представленными хлоритом, гидрохлоритом, гидрослюдой, монтмориллонитом и каолинитом, нередко встречаются сидерит и окислы железа. Первичная структура и трещиноватость материнских пород сохраняются. Зона цветных каолинов обычно красного, красно-бурого и светло-серого цвета и сложена каолинитом и гидрогематитом, реже встречаются гидрохлорит и монтмориллонит.

Продукты нижнемеловой коры выветривания явились источником накопления отложений кийской свиты. К западу от Туганаковского грабена, в междуречье Кельбес—Золотой Китат отложения свиты сохранились в виде отдельных пятен в карстово-котловинных депрессиях. Сводный разрез их сверху вниз следующий:

В пределах Ампалыкской впадины разрез кийской свиты другой. Здесь полностью выпадает бокситовая фация, замещаясь фацией каолиновых глин, алевритов и песков. В основании свиты нередки крупные галечники, залегающие на размытой поверхности илекской свиты. К северо-западу от Анжеро-Судженской синклинали в составе свиты существенно преобладают терригенные озерные и речные осадки, представленные в основном тонкозернистыми кварцевыми, обычно глинистыми песками, а также алевритами и пестрыми глинами.

Минеральный состав кийской свиты характеризуется преобладанием в тяжелой фракции ильменита, лейкоксена, магнетита и лимонита. В небольших количествах присутствуют циркон, рутил, анатаз, турмалин, сидерит; редко встречаются брукит, сфен, роговая обманка, эпидот, апатит. В легкой фракции преобладающим минералом является кварц, очень редко встречаются каолинизированный полевой шпат и слюда. Глинистое вещество представлено каолинитом.

Нижнемеловой возраст свиты установлен Е.А. Портновой, изучавшей спорово-пыльцевой состав темно-серых глин Глухаринского месторождения бокситов, а также по скважинам, пройденным в Ампалыкской впадине западнее пос. Ленинского (скв. 155) и восточнее пос. Иверка. В спорово-пыльцевом составе кийской свиты, богатой спорами и пыльцой как голосеменных, так и покрытосеменных растений, доминируют споры папоротника Gleichenia, представленные несколькими видами, составляющими в сумме свыше 30%, в меньшем количестве отмечены споры Polypodium, Mohria, Aneimia, Lygodium и многие другие. Пыльца голосеменных растений представлена главным образом семейством Pinaceae (Pinus, подроды Haploxylon и Diploxylon). Значительно реже встречается пыльца Podocarpus, Podo-zamites, Taxodiaceae и др. Очень характерно для отложений появление пыльцы покрытосеменных растений: Platanus, Salix и др. Состав ее очень однообразен. В Чулымской синеклизе по р. Кие листовая флора из кийских отложений изучена А. Р. Ананьевым. По мнению А. Р. Ананьева и Е. А. Портновой, отложения кийской свиты имеют апт-альбский возраст.

Итак, по северным и северо-восточным окраинам Кузбасса отложения кийской свиты представлены пестроокрашенными глинами каолинового состава; реже среди них присутствуют глинистые кварцевые пески и галечники. С толщей каолиновых глин связаны месторождения бокситов, огнеупорных глин и минеральных красок. Весь комплекс пород, условия залегания их и состав флоры указывают на то, что отложения свиты сформировались на аллювиальной равнине в озерно-речных условиях.

Симоновская свита верхнего мела развита по северным и северо-восточным окраинам Кузбасса. На правобережье р. Туганаковского Кельбеса к симоновской свите относятся песчано-гравийно-галечниковые отложения с подчиненными пластами белых каолиновых глин. Эти отложения слагают водораздел (небольшим пятном) к северу от с. Придорожного. В составе свиты здесь главную роль играют галечники, гравий и пески, подчиненное положение занимают пласты и линзы глин различного цвета, главным образом белого. Пласты галечника и гравия имеют мощность 6—7, а иногда 10 м, галька хорошо окатана, состоит из кремня и кварца, перемешана с песком того же состава. Пески кварцевые на каолиновом цементе, желтого, розовато-желтого и реже белого цвета, образуют линзы мощностью до 10 м. Глины тугоплавкие белые и желто-красные; мощность пластов глин варьирует от нескольких сантиметров до 3—4 м. Песчано-галечниковая толща залегает на коре выветривания пород нижнего карбона. Кора выветривания представлена глиной с обломками сильно разложенных пород с фауной брахиопод и морских лилий нижнекаменноугольного возраста.

К востоку от Туганаковского грабена, в пределах Ампалыкской впадины, а также к северу и западу от г. Анжеро-Судженска отложения симоновской свиты распространены широко. Здесь они залегают с размывом на кийских осадках нижнего мела или на складчатом фундаменте палеозойских пород. В Ампалыкской впадине симоновская свита сложена главным образом песками и гравием на каолиновом цементе. Отмечаются пачки белых огнеупорных глин, а также песчаников, гравелитов и конгломератов на крепком железистом цементе.

Характерный разрез отложений свиты получен по скв. 155. Здесь отложения симоновской свиты залегают на палеоботанически охарактеризованных осадках кийской свиты и в свою очередь перекрываются суглинками четвертичного возраста. Разрез отложений свиты сверху вниз следующий:

Общая мощность разреза 61,64 м.

Минеральный состав пород симоновской свиты характеризуется резким преобладанием в тяжелой фракции стойких к выветриванию минералов: ильменита, лейкоксена, циркона, анатаза, рутила, магнетита, турмалина, лимонита. Постоянными примесями являются брукит, гранат, ставролит, амфибол, пироксен, эпидот, андалузит, кианит, мусковит, апатит, хлорит. Легкая фракция состоит из кварца и кварцита, в небольших количествах присутствует каолинизированный полевой шпат. Глинистое вещество представлено каолинитом.

Мощность отложений симоновской свиты на выступах домезозойского рельефа 10—15 м, во впадинах до 62 м. Из глинистых песков слоя 4, содержащих листовую флору, Е. А. Портновой в пяти образцах, отобранных Г. Ф. Гореловым, был исследован спорово-пыльцевой состав, в котором отмечены споры Polypodiaceae, Woodsia, Polypodium, Schizaea dorogensis (R. Pot.) Ко v., Osmunda granulata (Маl.) Коv., Hydropteris, Chomotriletes reduncus Bolch., Stenozonotriletes radiatus Hlon., Stenozonotriletes exuperans Hlon. Из пыльцы голосеменных растений выделены пыльца Pinus (Pinus aralica Bolch.), Cedrus, Taxodiaceae, Sequoia, Caytonia и пыльца покрытосеменных Salix, Palinrus и др. Вышеприведенный спорово-пыльцевой комплекс указывает, по Е. А. Портновой, на сеноман-туронский возраст свиты.

К западу и востоку от г. Анжеро-Судженска К. Д. Нешумаева выделила на широкой площади отложения симоновской свиты. Здесь для них характерна линзовидная перемежаемость кварцевых и кварц-полевошпатовых песков с серыми и темно-серыми глинами. Последние иногда обогащены гумусовым веществом, придающим им темный цвет. Реже среди песков встречаются прослои кварц-кремнистого гравия.

Несколько севернее, на площади Бекетской впадины, симоновская свита представлена кварцевыми песками и глинами, которые тонко переслаиваются между собой; при этом пески, как правило, преобладают в верхней части разреза.

На площади Кайлинского месторождения тугоплавких глин и стекольных песков меловые отложения существенно сложены белыми каолиновыми кварцевыми песками, перемежающимися с линзами белых и серых глин. Сводный разрез меловых отложений этого месторождения, по В. И. Перфильеву и Г. Д. Феоктистову, следующий:

Общая мощность разреза 44,5 м.

Непосредственно в Кузбассе достоверных отложений симоновской свиты не установлено. Условно к верхнему мелу относят толщу песчано-глинистых отложений, выполняющих ряд депрессий Присалаирской впадины. По данным В. П. Казаринова, в Доронинской депрессии на юрских осадках залегает песчано-глинистая толща, по-видимому, верхнего мела, представленная белыми кварцевыми песками с каолиновым цементом, содержащим прослои галечников и белых различно песчанистых глин. Обнажения этой толщи можно видеть у деревень Дорониной, Марай, Правый Курундус, Рысковка и др. Перекрывается песчано-глинистая толща нижнепалеогеновыми пестроцветными глинами, сохранившимися лишь отдельными участками. К юго-востоку от Доронинской депрессии толща кварцевых песков и огнеупорных белых глин, залегающих на размытой поверхности пермских отложений, обособленных в виде мелких островков, известна в поселках Мусохраново, Шабаново, Камешки, Солоновки и по рч. Егозихе.

По данным И. В. Лангвагена, на Мусохрановском месторождении огнеупорных глин и кварцевых песков разрез верхнего мела представлен в следующем виде (сверху вниз):

Общая мощность меловых отложений здесь колеблется от 2 до 13 м.

Аналогичными по составу кварц-каолиновыми песками и перекрывающими их пестроцветными глинами выполнена Урская депрессия, расположенная в нижнем течении р. Ур. М. И. Миронов приводит следующий разрез рыхлых отложений этой депрессии:

Сходные по составу отложения выполняют Беловскую депрессию.

По-видимому, к меловым отложениям относится толща глин Тыхтинского месторождения, изученного М. М. Финкельштейном в 1936 г. Глины месторождения являются первичными, сильно щебенистыми, образовавшимися в результате химического выветривания известковоглинистых пород турнейского яруса нижнего карбона. Глины тугоплавкие, тощие, в основном белого и желтого цвета; очень редко в виде прослоев встречаются пластичные глины желтого, красного и зеленого цвета.

Значительно развиты нерасчлененные меловые и палеогеновые отложения в пределах Неня-Чумышской мульды. При разведке Баркинского месторождения огнеупорных глин и картировочном бурении эти отложения были вскрыты на полную мощность.

На правом склоне р. Чумыш, против пос. Сара-Чумыш (скв. 3), был вскрыт следующий разрез нерасчлененных меловых и палеогеновых отложений (по А. П. Захарову):

Вскрытая общая мощность мел-палеогеновых отложений составляет 25,1 м.

Из темно-серых алевролитов слоя 3 Е. А. Портновой был выделен богатый спорово-пыльцевой комплекс, указывающий на верхнемеловой-палеогеновый возраст пород. В спорово-пыльцевом комплексе богато представлены жестколистые дубы, миртовые, аралиевые, крушиновые (держидерево), санталовые, симплоковые, мареновые; много лещины, каштана, вяза, гикоры; из голосеменных растений отмечены пыльца таксодиевых и сосновых; некоторые из них характерны для комплексов верхнего мела — Pinus, Strobus, Cedrus parvisaccata Sauer, Podozamites. В споровом составе преобладают папоротники семейства Polypodiaceae; единично встречены споры Cyatheaceae, Gleicheniaceae, Leiotriletes и Trachytriletes, обычно присутствующих в верхнемеловых комплексах. Произрастанию такой разнообразной флоры, видимо, способствовал влажный, очень теплый климат.

Разрез рыхлых отложений хорошо изученного Баркинского месторождения огнеупорных глин следующий:

Из гумусированных глин различных горизонтов толщи А. П. Никитиным установлены: споры Azonomonoletes, Brachytrilistrium, Leiotriletes, Asollites multicephaloid.es Nik.; семена хвойных Podospermum spathaeformis Nik., Taxodium sp.; остатки Pinus и Abies, Sequoispermum foveolatum Nik. и семена покрытосеменных Pterocarya antiqua Nik., Salix sp., Carpinus sp., Quercus sp., Carinicarpus urticites Nik., Liriospermum minimum Nik., а также несколько видов Carpolithus, на основании чего он пришел к заключению о принадлежности баркинской флоры ко времени, промежуточному между верхним мелом и нижним палеогеном. А. Н. Криштофович из тех же гумусированных глин установил Sequoia cf. langsdorfi (Вr.) Нееr, Glyptostrobus еиrораеа Heer, Myrica sp., Trochodendroides arcticus (Heer) Berry, плоды Nordenskioldia borealis Heer, Aralica sp. и пришел к выводу о верхнемеловом возрасте этих слоев. В. А. Хахлов также считает баркинскую флору верхнемеловой. Им из серых огнеупорных глин были определены следующие растения: Sequoia langsdorfi (Br.) Heer, Murica acuminata Ung., Juglans acuminata Вr., Paliurus colombii Heer, Cornus orbifera Heer, Sapindus prodromus Heer, Grewiopsis рориlifolia Ward, Diospirus primaeva Heer и др.

А. Э. Ульмер и К. М. Шедрина в 1957 г. в разрезе продуктивной песчано-глинистой толщи Баркинского месторождения проследили шестикратную смену песчаных и глинистых комплексов. Разрез каждого комплекса начинается крупнозернистым или гравийным песком. Вверх по разрезу в пределах комплекса зернистость песков постепенно уменьшается, примесь глины в песках увеличивается, и они, как правило, сначала переходят в песчаные, а затем в слабозапесоченные глины. Иногда в верхах цикла снова появляются песчаные глины. Полная мощность продуктивной толщи авторами оценивается приблизительно 150 м. Из серых глин Восточно-Бирюлинского участка (скважины 249 и 254) Е. А. Портнова выделила богатый спорово-пыльцевой комплекс, отнесенный ею к палеогену, в котором наиболее развиты споры папоротникообразных и пыльца покрытосеменных растений. Папоротникообразные представлены главным образом семействами. Polypodiaceae и Schizaeaceae, из покрытосеменных растений существенным является появление в значительном количестве Salix, Alnus, Betula, Corylus и Juglans; кроме того, распространена пыльца семейств Taxodiaceae и Pinaceae.

В пределах Кузбасса нерасчлененные отложения меловой системы и, видимо, палеогена иногда встречаются отдельными пятнами на водоразделах в древних депрессиях, сохранившихся от эрозии. Они установлены на правобережье р. Северной Уньги, к югу от ж. д. Топки — Юрга, в районе нижнего течения р. Абашевой и других местах.

На правобережье р. Сев. Уньги на водоразделах выходят пестроцветные глины, которые разведывались как огнеупорное сырье (Плотниковское месторождение). Здесь рыхлые осадки мела залегают на отложениях ерунаковской свиты и перекрываются четвертичными покровными суглинками. На участке Михайловском Плотниковского месторождения, изученном Л. И. Мамоновой в 1954 г., в основании меловых отложений залегает супесь охристо-желтого и серого цвета, сильно глинистая, каолинизированная, мощностью до 2,6 м. Выше по разрезу следуют глины разного цвета: красные, темные, серые и редко белые. Глины запесоченные, с включениями мелкой гальки кварцевого или кремнистого состава, иногда они содержат линзы гравия кремнистого состава, перемешанного с песком и глиной. Мощность горизонта глин без линз гравия колеблется от 0,9 до 12 м, мощность гравийных линз до 3,4 м.

Вблизи железной дороги Топки — Кемерово на площади Буреничевского месторождения огнеупорных глин отдельными небольшими пятнами выходят пестроцветные пластичные глины светло-желтого цвета. Они являются продуктом коры выветривания турнейских карбонатных пород и содержат в большом количестве их щебенку и дресву.

В Байдаевском угленосном районе на правом берегу Томи выше устья р. Абашевой вскрыты огнеупорные глины от светло-серого до темно-серого цвета, являющиеся продуктом, видимо, меловой коры выветривания. Они образовались за счет глубокого выветривания ерунаковских аргиллитов; мощность их 7 м.

В заключение необходимо отметить, что на территории Кузбасса выходы пестроцветных отложений, по внешнему виду очень похожих на доказанные меловые отложения окраин Кузбасса, встречаются часто, но они пока слабо изучены и не всегда их по представленным материалам можно отличить от палеогеновых. Надо заметить, что при детальном картировании территории Кузбасса рыхлый покров изучается слабо и за исключением современных аллювиальных отложений он не изображается на картах. Территория Кузбасса по обнаженности относится к районам полузакрытым с мощностью платформенного чехла до 40 м. При проведении в Кузбассе крупномасштабных геологических съемок необходимо составлять две карты: одну для отложений верхнего палеозоя, триаса и юры, другую — для рыхлых отложений, так как с ними связано большое количество нерудных полезных ископаемых, необходимых для строительства промышленных объектов и городов Кузбасса.

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