Тектоническое районирование и основные структуры Кузнецкого угольного бассейна

26.03.2020

Вопросами тектонического районирования Кузнецкого бассейна занимались многие исследователи. Еще в 1924 г. М.А. Усов, анализируя имевшиеся в то время материалы, установил наличие мощного движения со стороны Колывань-Томской складчатой дуги в направлении Кузнецкого бассейна, положив тем самым начало районированию бассейна по генетическим признакам. Однако первая наиболее полная картина тектоники бассейна изложена в работе В.И. Яворского и П.И. Бутова. В дальнейшем общая структура бассейна рассматривалась П.И. Дорофеевым и другими авторами.

Более детально к выделению геотектонических зон подошел А.В. Тыжнов (по северо-западной части Кузбасса в 1941 г. и по всему бассейну в целом в 1948 г.). Им были выделены структуры, связанные с Колывань-Томской складчатой дугой, Салаиром и Кузнецким Алатау, среди которых установлен ряд зон.

Позднее схемы районирования были даны Э.М. Сендерзоном и Г.М. Костомановым, В.И Яворским и И.И. Молчановым, в которых выделяются в основном три зоны без их детализации. Кроме того, в 1956 г. В.С. Муромцевым в связи с проведенными нефтепоисковыми работами опубликована довольно подробная схема тектонического районирования с выделением пяти тектонических областей и ряда зон и подзон; среди них выделена широкая область Центрального Кузнецкого прогиба.

Приведенная на рис. 13 схема тектонического районирования составлена с учетом ранее предложенных схем и нового фактического материала, который получен за последние годы. В основу ее положены генетические факторы и морфологические особенности развитой в бассейне складчатости, которые позволяют установить следующие закономерности.

На окраинах Кузнецкого бассейна, примыкающих к ранне- и поздневарисским геосинклиналям (Салаир и Колывань-Томская складчатая дуга), наблюдается весьма напряженная линейная складчатость, осложненная большим количеством крупных продольных разрывов типа взбросов. На окраинах бассейна, примыкающих к Кузнецкому Алатау и Горной Шории, развиты пологие моноклинали, осложненные складками и куполами с очень небольшим количеством разрывов, а также грабены и горсты, образование которых связано с движением отдельных блоков фундамента. Последнее характерно для условий деформаций в платформенных областях. Между этими крайними структурными образованиями имеются переходные формы.

Таким образом, по степени тектонической напряженности четко устанавливается горизонтальная зональность, выражающаяся в ослаблении интенсивности складчатости от складчатых областей северо-западной и юго-западной окраин к центральным частям и далее к северо-восточной и юго-восточной окраинам бассейна.

Одновременно отмечается также вертикальная зональность проявления складчатости. Она выражена в приуроченности определенных типов складок к тем или иным стратиграфическим горизонтам и обусловливается особенностями их литологического состава. Это положение может быть хорошо иллюстрировано на примере Топкинской и Кемеровской подзон. Здесь наблюдается целый ряд крупных линейных антиклиналей, образованных известняками и песчаниками мозжухинской серии (рис. 14, по III—III). Вышележащие песчаники острогской свиты по существу повторяют эти складки, зажатые же в синклиналях нижнебалахонские угленосные песчано-глинистые отложения характеризуются мелкой сложной складчатостью. Замечено, что в Кемеровской подзоне наиболее интенсивная складчатость проявляется в пределах промежуточной подсвиты, в то время как нижележащие мазуровская подсвита и острогская свита, а также вышележащая кемеровская подсвита характеризуются относительно более крупными складками.

Повсеместно в бассейне совершенно четко установлен различный характер складчатости верхнепалеозойских и мезозойских отложений, рассматриваемых как два самостоятельных структурных этажа.

В соответствии с отмеченной зональностью на площади развития палеозойских отложений Кузнецкого бассейна выделяются следующие четыре геотектонические зоны:

1) Присалаирская зона линейной складчатости и разрывов;

2) Приколывань-Томская зона линейной складчатости и разрывов;

3) Центральная зона пологих складок и куполовидных поднятий;

4) Приалатауская и Пригорношорская зона моноклиналей.

Присалаирская зона линейной складчатости и разрывов (см. рис. 13, 14, по I—I и II—II) расположена вдоль юго-западной границы бассейна, представляющей собой дугу, обращенную выпуклостью к центру Кузнецкого прогиба. Параллельно границе ориентированы крупные продольные разрывы и оси основных складок этой зоны. Максимальная амплитуда смещений по разрывам приурочивается примерно к участкам наибольшего прогибания указанной дуги, постепенно уменьшаясь по простиранию на северо-запад и юго-восток. Это свидетельствует о том, что тектоника угленосных отложений Присалаирской полосы бассейна формировалась в основном за счет движений со стороны Салаирского кряжа. Вместе с тем в пределах этой складчатой зоны существует ряд поперечных поднятий, в которых вскрываются угли наиболее высокой степени метаморфизма. По мнению И.И. Молчанова, указанные поперечные поднятия и вся система крупных брахискладок как юго-западной части, так и всего бассейна обязаны своим происхождением давлению со стороны Колывань-Томской складчатой дуги. Другие геологи считают возможным объяснить их происхождение неравномерными вертикальными движениями фундамента при инверсии Кузнецкого прогиба, различной скоростью и амплитудой смещения отдельных частей крупных тектонических блоков вдоль разрывов, ограничивающих эти блоки, при активном боковом давлении со стороны ближайшего поднимающегося массива пород (в данном случае со стороны Салаира). По морфологическим признакам можно говорить о несомненном влиянии более позднего давления со стороны Колывань-Томской складчатой дуги на структуры присалаирской части Кузбасса только примерно до широты г. Ленинск-Кузнецкий — с. Борисово, что выражается в характерном «отжатии» здесь угленосной толщи вместе с крупными разрывами в сторону Салаира, резком поднятии всех осей крупных брахисинклиналей и появлении местами среди структур общего северо-западного простирания довольно крупных асимметричных складок субширотного направления. В более южных районах бассейна четко выраженные признаки северо-западного давления отсутствуют.

Тектоническое строение Присалаирской полосы хорошо изучено при разведочных и эксплуатационных работах. Горные породы в пределах полосы испытали сильные деформации. Они собраны в складки и разорваны крупными продольными нарушениями, которые прослеживаются на 100—150 км. Эти разрывы обычно падают на юго-запад под углом 40—80°, имеют амплитуду смещения до 2000 м и более. Они разбивают угленосные отложения района на ряд тектонических блоков, чешуеобразно взброшенных друг на друга с юго-запада на северо-восток.

По наиболее крупным продольным нарушениям в юго-западной части бассейна можно выделить семь тектонических блоков (считая с юго-запада): Бачатский, Прокопьевско-Киселевский, Чертинский, Беловский, Ленинский, Грамотеинский и Уропский. Бачатский, Прокопьевско-Киселевский и частично Чертинский блоки резко отличаются по тектонической напряженности и относятся к подзоне интенсивной линейной складчатости. Бачатский блок включает изолированную от бассейна площадь развития отложений балахонской серии, собранных в крутую, сильно нарушенную брахисинклинальную складку. Прокопьевско-Киселевский блок характеризуется системой узких кулисообразных брахискладок с углами падения крыльев 60—90°, примыкает с юго-запада к Салаирскому кряжу, по границе с которым прослеживается система разрывов, в том числе крупный Тырганский надвиг. С северо-востока Прокопьевско-Киселевский блок ограничен Киселевским взбросом, а южнее — взбросом N.

К району интенсивной линейной складчатости относится также северная часть Чертинского тектонического блока. Она представляет собой сильно дислоцированную полосу отложений кольчугинской серии осадков, собранных в группу крутых, сильно нарушенных убинских и каменских складок, на которые по крупному нарушению надвинуты девонские отложения Салаирского кряжа.


Остальные тектонические блоки (Беловский, Ленинский, Грамотеинский, Уропский и южная часть Чертинского) относятся к подзоне пологой линейной складчатости. Они разделены крупными Кутоновским, Кильчигизским, Журинским и Виноградовским взбросами. Ширина этой подзоны, охватывающей площадь развития отложений кольчугинской серии, до 40 км. В пределах средней ее части от широты г. Новокузнецка до г. Ленинск-Кузнецкого четко выражено кулисообразное расположение брахискладок. Здесь выделяется до 20 изолированных брахисинклинальных структур с длинными осями, вытянутыми параллельно простиранию Салаирского кряжа. Размеры складок закономерно увеличиваются к центральной части бассейна.

В отличие от подзоны интенсивной линейной складчатости, подзона пологой линейной складчатости характеризуется более простым строением. Брахисинклинальные складки большей частью асимметричны: с крутыми западными (до 45—70°) и пологими восточными крыльями. Замочные части синклиналей нередко широкие, корытообразные, очень пологие. В центральных частях многих брахисинклинальных структур сохранились стратиграфически вышележащие горизонты отложений кольчугинской серии, отличающиеся более высокой промышленной угленосностью и слабой нарушенностью; они представляют собой самостоятельные месторождения высокой промышленной ценности. К ним относятся Карагайлинское, Чертинское, Беловское, Ивановское, Никитинское, Ленинское, Егозово-Красноярское, Уропское, Мусохрановское, Тарсьминское, Чичербаевское, Красулинское, Тагарышское, Таллинское и др.

Крупные взбросы, ограничивающие тектонические блоки, на большем своем протяжении приурочены к антиклинальным частям складок, вследствие чего последние характеризуются относительно широкой (до 500—1000 м) зоной сильной нарушенности и обычно не представляют промышленного интереса. Как уже указывалось, эти разрывы непрерывно протягиваются на большом расстоянии, но в каждом районе имеют собственные названия. Например, Журинскому взбросу в Ленинском районе соответствует Соколовский взброс в Ерунаковском, Кутоновскому в Беловском — Тугайский в Ускатском и Бунгурский в Бунгуро-Чумышском районах и т. д.

По-видимому, все эти разрывы являются проявлением разломов фундамента в покровных угленосных отложениях бассейна, а интенсивные пликативные дислокации — элементами покровного типа складчатости. Поэтому нередко складчатость и нарушенность наблюдаются в структурах, удаленных от окраин бассейна (Кыргайская синклиналь) и, наоборот, вблизи зон интенсивной линейной складчатости расположены спокойные ненарушенные брахисинклинали (Чертинская, Карагайлинская).

Приколывань-Томская зона линейной складчатости и разрывов (см. рис. 13, 14, по III—III) связана с тангенциальными движениями со стороны Колывань-Томской складчатой дуги и охватывает полосу отложений балахонской серии и частично кузнецкой свиты шириной 15—20 км вдоль северо-западной окраины бассейна. Напряженные линейно вытянутые складки и разрывы характерны для всей этой зоны и распространяются в пределы Кузбасса, изгибаясь вдоль структурной дуги, обращенной выпуклостью на юго-восток. В отличие от Присалаирской зоны здесь среди интенсивной линейной складчатости не отмечается четко выраженных поперечных поднятий. Крылья складок очень крутые (70—90°), местами опрокинутые в сторону бассейна. Угленосные свиты на большей части северо-западной окраины бассейна непосредственно контактируют с морскими среднедевонскими и нижнекарбоновыми отложениями, которые характеризуются складчатостью различной напряженности, опрокинутой в сторону бассейна. Девонские породы интенсивно рассланцованы и надвинуты по крупному Томскому надвигу на угленосные и морские нижнекарбоновые отложения. В крайней северной части бассейна Томский надвиг срезает отдельные складчатые структуры, огибая при этом крупные антиклинали и выдвигаясь «языками» в синклинали, выполненные угленосными отложениями.

Структуры северной части Приколывань-Томской зоны на стыке ее с Кузнецким Алатау имеют четко выраженное кулисообразное расположение и брахискладчатый характер. Происхождение этих складок рассматривается как результат интенсивного диагонального давления со стороны Колывань-Томской складчатой дуги на первично слабо выраженные погружавшиеся на запад структуры, параллельные Кузнецкому Алатау.

Среди брахискладчатых структур северной части Приколывань-Томской зоны складчатости выделяются в Анжерском районе собственно Анжерская синклиналь, северная часть которой срезается Томским надвигом; Андреевская и Козлинская брахисинклинали; по западной окраине Кемеровского района — Глушинская и Кедровская брахисинклинали. Складки Анжерского района отделены от кемеровских крупным поднятием — Невской антиклиналью, — в ядре которой вблизи Томского надвига обнажаются известняки нижнего морского карбона.

Особое место в Приколывань-Томской зоне линейной складчатости на стыке ее с Присалаирской зоной занимает крайняя западная площадь бассейна, носящая название Инского залива. Co стороны Колывань-Томской складчатой дуги на границе бассейна вскрывается Завьялово-Абышевская куполовидная структура, в ядре которой залегают девонские отложения, окаймленные породами морского карбона. Палеозойские отложения, вскрывающиеся в пределах Завьялово-Абышевского купола, характеризуются уменьшенными мощностью и степенью литификации осадков, иногда содержат пластовые залежи диабазов.

Угленосные отложения Инского залива образуют здесь синклиналь, осложненную глубоким грабеном, выполненным юрскими отложениями мощностью около 1,9 тыс. м (Доронинская впадина).

Центральная зона пологих складок и куполовидных поднятий (см. рис. 13, 14, по IV—IV)) выделяется в центральной части бассейна и в зоне складчатости переходного типа от линейных брахискладок к зоне моноклинально залегающей толщи угленосных отложений по южной и восточной окраинам Кузнецкого прогиба. В пределах зоны расположены Кондомская синклиналь, Осиновская (Шелканская), Байдаевская, Кушеяковская, Ерунаковская брахисинклинали, Абашевский купол, сложные Жерновско-Никольская и Нарыкская брахиантиклинали.

По морфологическим и генетическим признакам описываемая зона отличается от зон линейной складчатости более слабой дислоцированностью осадков и разнообразной ориентировкой осей складок.

Различно ориентированные пологие структуры центральной части бассейна возникли в зоне, удаленной от областей активного тангенциального давления, и связаны в значительной мере с вертикальными движениями. Ho в какой-то мере влияние давления со стороны Салаира (или, возможно, Араличево-Кинеркинского поднятия) все же сказалось на южной части этой зоны, где западные крылья Кондомской синклинали, Осиновской и Байдаевской брахисинклиналей достаточно крутые (до 70—80°), вследствие чего эти складки характеризуются резко выраженным асимметричным строением.

Приалатауская и Пригорношорская зона моноклиналей (см. рис. 13, 14, по V-V и VI—VI) по юго-восточной и северо-восточной окраинам Кузнецкого бассейна включает Барзасский, восточную часть Кемеровского, Крапивинский, Салтымаковский, восточную часть Терсинского, а также Томь-Усинский и Мрасский районы.

Для зоны в целом характерно преимущественно моноклинальное залегание пород под углами 5—20° с падением от краевых частей к центру бассейна. Кроме того, по восточной окраине бассейна встречаются складки, характерные для платформенного режима деформации, — купола, полбгие антиклинальные складки и депрессии с редкими тектоническими разрывами, в том числе и сбросового типа, приуроченными главным образом к краевым частям зоны, горсты и грабены. Развиты интрузивные тела диабазов и базальтов, внедрившихся в угленосные отложения, особенно в юго-восточной части зоны.

Однако наряду с господствующим простым залеганием угленосных толщ данной зоны кое-где можно наблюдать дислокации, возникшие, с одной стороны, в результате воздействия прилегающих с запада складчатых зон, а с другой — в связи с крупными разрывами в фундаменте угленосных отложений. К первым можно отнести Невскую антиклиналь, существенно переработанную воздействием Колывань-Томской складчатой дуги, и крупный Конюхтинский надвиг, полого падающий на запад. К зонам опускания фундамента следует отнести Туганаковский грабен и Заломненскую депрессию. По-видимому, с разломами в фундаменте при давлении со стороны Кузнецкого Алатау связано образование таких крупных поднятий, как Борисовская, Tepсинская (Макарьевская) и Чексинская брахиантиклинали, западные крылья которых сильно перемяты и залегают значительно круче восточных, а поверхности взбросов падают на восток.

Особое место занимает Крапивинское поднятие, представляющее выступ каледонской платформы в направлении центральной части бассейна, перекрытый пологозалегающими средне- и верхнепалеозойскими осадками. По геофизическим данным он прослеживается почти до западной границы с юрскими осадками Центрального района. В пределах этой структуры различают северное, или Заломненское, западное, или Мунгатское, и южное, или Тайдонское, крылья. Между Заломненским крылом и находящимся севернее Яйским «горстом» расположена Заломненская депрессия, выполненная в основном пологоволнистыми отложениями нижне- и верхнебалахонской свит.

Породы мальцевской серии на всей площади их распространения подчинены общему с угленосным палеозоем тектоническому плану. Обособленно распространены юрские отложения, выполняющие повсеместно отрицательные структуры. Наиболее крупными наложенными структурами в пределах Кузнецкого бассейна являются Подобасско-Тутуясская, Чусовитино-Бунгарапская (Центральная) и Доронинская впадины (см. рис. 13), выделяемые соответственно в Тутуясский, Центральный и Доронинский геолого-экономические районы. Вблизи них имеется, кроме того, ряд мелких депрессий, сложенных в основном юрскими отложениями. Последние чаще всего также приурочены к синклинальным палеозойским структурам, сохранившимся в основном на возвышенных участках современного рельефа.

При регионально в пределах бассейна несогласном залегании мезозойских отложений на складчатом палеозойском фундаменте степень выраженности этого несогласия для различных впадин неодинакова. Если юра наиболее обширной по площади Чусовитино-Бунгарапской впадины центральной части бассейна ложится только на верхние и средние горизонты ерунаковской свиты, то в пределах Подобасско-Тутуясской структуры юрские отложения перекрывают породы в стратиграфическом интервале от ерунаковской до кузнецкой свиты. Отложения Доронинской впадины залегают на еще более складчатом основании, сложенном породами от ильинской свиты до кембрийских.

Мезозойские породы в пределах бассейна залегают в основном: полого: преобладают углы падения от 3 до 10°. Крутые падения юрских отложений (до 50°) установлены В.И. Яворским только в крайней северо-восточной части Тутуясской (северная половина Подобасско-Тутуясской структуры) синклинали и на некоторых участках вдоль юго-западного борта Чусовитино-Бунгарапской впадины. Углы падения 25—58° наблюдаются на некоторых участках Подобасско-Тутуясской и в юго-восточной части Бунгарапской мульд. Как правило, на участках крутого залегания юрских пород наблюдается и более напряженная складчатость палеозойского основания. Крупные тектонические разрывы в юрских породах Центрального и Тутуясского районов не установлены; в Доронинской впадине они, по-видимому, имеются (см. очерк по Доронинскому району).

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