Стратиграфия Кемеровского района

В Кемеровском районе распространены в полном объеме отложения балахонской серии и частично кольчугинской (кузнецкой и ильинской свит).

Острогская свита (C1os). Отложения острогской свиты без углового несогласия но с некоторым размывом перекрывают морские отложения нижнего карбона.

В пределах района по выходу на дневную поверхность острогская свита образует два обособленных поля. По северо-восточному крылу Кемеровской синклинали отложения свиты окаймляют продуктивные отложения нижнебалахонской свиты, протягиваясь в виде узкой полосы на 60 км от пос. Ермаковского на юго-востоке до д. Низовки — на северо-западе. Здесь отложения свиты на полную мощность вскрыты колонковыми скважинами по Кайгурской и Ключевой разведочным линиям, в пределах Ермаковской антиклинальной структуры, а канавами у пос. Федоровского.

В юго-западной части района, прилегающей к р. Томи, острогская свита принимает участие в сложной складчатости западного крыла Кемеровской синклинали и неоднократно вскрывается в береговых обнажениях р. Томи.

Краткая характеристика состава и мощности свиты по отдельным наиболее полным разрезам района в границах авторов, составивших разрезы, приведена в табл. 89.

По Конюхтинскому, Ермаковскому и Кайгурскому участкам разные исследователи дают различный объем свиты.

За нижнюю границу свиты принимается основание «базального» конгломерата, прослеживающегося по всему району. Верхняя граница проводится на западном крыле синклинали по почве нижнего рабочего пласта угля Украинского (д. Старая Балахонка) и пласта 13 (поле шахты Мазуровской и разрез у с. Верхотомского), на восточном крыле — по почве мощного пласта углистого аргиллита «А», местами частично замещающегося углем пласта «L». Мощность свиты на западном крыле 600—650 м, на восточном 350—400 м. Литологически она представлена песчаниками и песчано-глинистыми породами с редкими маломощными прослоями углистых пород.

Песчаные разности составляют от 40 до 75% от общего состава пород свиты, остальные 25—60% представлены алевролитами и очень редко аргиллитами. Песчаники обычно светло-серые и серые от мелко-до крупнозернистых, с пропластками конгломератов и гравелитов. В верхних горизонтах свиты часто встречаются тонкие прослои угля и углистого аргиллита. Свита является промышленно неугленосной.

Отложения свиты хорошо охарактеризованы палеонтологически. Из разреза по р. Томи М.Д. Залесский, В.Д. Фомичев, С.Г. Горелова и другие приводят характерный для свиты комплекс флоры. Из основания строительных песчаников в береговом обнажении р. Томи выше д. Старая Балахонка различными исследователями собрана морская фауна брахиопод, мшанок, криноидей и других, на основе которой в 1954 г. был пересмотрен возраст свиты.

Нижнебалахонская свита (С2-3bl). По литологическому составу и угленосности эта свита является наиболее устойчивой по сравнению с другими. Мощность ее на западном крыле 1025 м, на восточном 955 м (рис. 62 и 63).

Песчаники свиты имеют зеленоватый оттенок («табачковые песчаники»), довольно крепкие, остроугольные в изломе. Алевролиты и аргиллиты (в отличие от таковых верхнебалахонской свиты) приобретают при выветривании плитчатость, зеленовато-желтый оттенок («канареечные сланцы» алыкаевской подсвиты) и распадаются на острые призмочки, получившие у геологов название «пальчики». В невыветрелом состоянии алевролиты и аргиллиты имеют серый цвет, нередко являются ленточными, с мягкими переходами от светло-серых тонов к темно-серым. Угли в составе свиты составляют 1,2—1,5%. Свита представлена обеими подсвитами.

Мазуровская подсвита (С2-3mz) залегает согласно на отложениях острогской свиты. Нижняя и верхняя границы подсвиты и ее мощности по западному и восточному крыльям Кемеровской синклинали показаны на рисунках 62 и 63. В западном направлении, как видно из разрезов, мощность подсвиты возрастает на 90 м.

Литологически подсвита представлена преимущественно серыми слюдистыми мелкозернистыми, иногда крупнозернистыми песчаниками и алевролитами; реже встречаются аргиллиты, углистые аргиллиты и пласты угля, а также слои конгломератов. Породы в основном плитчатые, хрупкие при изломе. Песчаники приурочены в основном к верхней части подсвиты; нижняя часть подсвиты характеризуется более равномерным чередованием песчаников и глинистых пород.

Разрез подсвиты западного крыла синклинали имеет некоторые отличия от разреза подсвиты восточного крыла, выражающиеся главным образом в несколько более повышенной угленосности. В целом же при достаточно большом количестве пластов (до 20) рабочее значение имеют лишь несколько из них (1—5). Иногда часть пластов угля генетически замещается здесь прослоями углистых аргиллитов.

В составе подсвиты в районе собран большой комплекс, типичный для мазуровских слоев ископаемой флоры; в составе ее впервые появляется Gondwanidium petiolatum Neub. Из фауны следует отметить Anthraconaia fomitchevi (Fed.) Khalf., Lingula sp., Chonetes sp. и Productus (Mesoplica) sp., указывающих на прибрежно-морской характер отложений подсвиты.

Алыкаевская подсвита (С2-3al) имеет почти одинаковую мощность (545—565 м) на обеих крыльях синклинали. Литологически низы подсвиты представлены частым переслаиванием песчаных, песчаноглинистых и глинистых отложений при подчиненном значении песчаников. Выше, особенно по восточному крылу, располагаются мощные слои песчаников, разделенные между собой комплексом переслаивающихся песчано-глинистых отложений с редкими прослоями углистых пород. В самой верхней части подсвиты преобладает глинистый комплекс с некоторым участием песчаных и углистых пород.

Подсвита распознается по ясно выраженной слоистости алевролитов и аргиллитов, обилию растительных отпечатков и фауны, сближенным Алыкаевским Верхнему и Нижнему пластам угля, мощным слоям песчаников.

Палеонтологически алыкаевская подсвита охарактеризована наиболее полно; здесь собрано большое количество разнообразной, типичной для подсвиты флоры птеридосперм, папоротников, кордаитов и др.

Фауна алыкаевской подсвиты весьма разнообразна и многочисленна. Установлены пелециподы, остракоды, гастроподы, насекомые, рыбы, а также усоногие раки Cirravus yavorskyi Tchern. Широко распространены черви из рода Spirorbis и насекомые Neuburgia altaica Mart., Narkemina angustata Mart., Oiratia valida Mart., Tomioblatta furcatella Mart.

Важной особенностью алыкаевской фауны района является наличие морских форм.

Верхнебалахонская свита (P1bl). Продуктивные отложения свиты сложены тем же комплексом пород, что и нижнебалахонская свита, но разрез свиты значительно обогащается песчаниками, циклы осадконакопления становятся более крупными. В некоторых горизонтах свиты отчетливо проявляется неустойчивость литологического состава и угленосности.

Песчаники имеют светлую окраску, по составу кварц-полевошпатовые, средней крепости. Алевролиты и аргиллиты пепельно-серые и темно-серые, вязкие при ударе и при выветривании рассыпаются на мелкие гороховидные кусочки («шарики») и скорлупки («клювики»). Углей в разрезе по сравнению с нижнебалахонской свитой значительно больше — иногда они составляют до 5% мощности отложений.

Породы верхнебалахонской свиты менее диагенетизированы и слабее нижнебалахонских. Мощность свиты 1145—1190 м. В результате геологоразведочных работ последних лет существенно уточнены объемы промежуточной и ишановской подсвит. Устранены дублирования и в целом мощность свиты сокращена против прежних представлений (Белянин и Халфин, 1956) на 350—450 м.

Свита представлена всеми четырьмя подсвитами, хотя объем усятской недостаточно уточнен.

Промежуточная подсвита (P1p) наиболее полно изучена на детально разведанных участках Бутовском Западном и Боровушинском 3 в центральной части района. Подсвита сложена преимущественно глинистым комплексом пород и является как бы переходной от одной свиты к другой.

Верхняя граница подсвиты проводится по почве мощного слоя песчаника в кровле пласта Люкового. Мощность подсвиты 635 м на западе и 735 м на востоке (см. рис. 62 и 63).

Нижняя часть подсвиты в западной части района представлена песчано-глинистым комплексом, в восточной части района — исключительно средне- и крупнозернистыми песчаниками и гравелитами.

В составе подсвиты содержится значительное количество (до 16—18) тонких пластов угля суммарной мощностью от 7 до 20 м. Многочисленны также слои углистых аргиллитов.

Палеонтологически подсвита охарактеризована довольно полно. В нижней части разреза до пласта Верхнего в составе фауны установлены различные Mrassiella kemerovskiensis Bened., Anthraconauta klepovi Bened., Kinercaella sp., Phyllopoda и другие формы.

Между пластами Двойным-Промежуточным и Надабрамовским обнаружен новый видовой состав пелеципод и усоногие раки Cirravus yavorskyi Tchern. Преимущественно глинисто-алевритовый комплекс отложений сопровождается различной флорой.

Ишановская подсвита (P1i), как и промежуточная, изучена недостаточно. Наиболее достоверные разрезы подсвиты получены на Бутовском и Боровушинском участках, полях шахт Центральной и Ягуновской, на Глушинской брахисинклинали. Мощность подсвиты на западном крыле 225 м, на восточном 170 м.

Литологически подсвита представлена преимущественно мощными (до 20—60 м) слоями песчаников с подчиненными прослоями глинистых пород и пластов угля. Подсвита вмещает до четырех пластов угля, из них 1—2 рабочие, но мощность и строение их непостоянны, что связано с общей невыдержанностью разреза подсвиты.

На восточном крыле Кемеровской синклинали ишановская подсвита вскрыта по Ключевой, Крохалевской и Кайгурской перспективным разведочным линиям. Здесь она также характеризуется резкой фациальной изменчивостью. Наиболее характерными горизонтами подсвиты являются мощные толщи «паромских» и «притрактовых» песчаников. Редко встречается фауна наядитесов, антраконавт и других.

Кемеровская подсвита (P1km) — самая угленасыщенная и наиболее хорошо изученная часть разреза балахонской свиты Кемеровского района.

Мощность подсвиты увеличивается в направлении с юга на север. В южной части района (Кемеровская синклиналь) она изменяется от 195 до 205 м, в центральной части (Кедровско-Крохалевская брахисинклиналь) от 195 до 255 м и на севере (Глушинская брахисинклиналь) от 245 до 315 м (рис. 64).

По литологическому составу подсвита четко подразделяется на две части: нижнюю до пласта Владимировского, сложенную в основном песчано-глинистым комплексом пород, и верхнюю, представленную преимущественно песчаниками.

Основная пачка песчаников, расположенная между пластами угля Волковским и Владимировским, получила название «подволковский песчаник». Мощность этого песчаника увеличивается с юга на север: на поле шахты Ягуновской она равна 40 м, на Глушинском месторождении 100 м. Песчаники светло-серые до белых, кварц-полевошпатовые, средне- и мелкозернистые. В целом подсвита содержит песчаников на западном крыле синклинали 36% и на восточном 72% от общей мощности разреза. Угли составляют от 8 до 12% разреза.

С нижней, песчано-глинистой, частью подсвиты связаны угольные пласты Горловский, Безымянные, Лутугинские, Владимировские с малой и средней мощностью — от нерабочей до 4—5 м, с верхней, песчаниковой, — наиболее мощные пласты Волковский и Кемеровский; мощность первого от 7 до 22 м. В подсвите местами появляется ряд неустойчивых пластов (Подволковский, Лутугинский II, Безымянные).

Флора довольно бедная — Noeggerathiopsis, Anhulinia-, фауна не обнаружена.

Усятская подсвита (P1us) в Кемеровском районе представлена в основном неугленосной фацией. Преимущественно развиты в разрезе песчаники, составляющие для запада и востока соответственно 60 и 77%. Алевролиты и аргиллиты имеют подчиненное значение. В составе их установлено до пяти горизонтов обычной позднебалахонской фауны пелеципод.

Верхняя граница подсвиты проводится по горизонту с рекуррентной раннебалахонской (алыкаевской) фауной, в 65 л выше пласта Кемеровского. С этим же горизонтом примерно совпадает слой конгломерата или гравелита мощностью 1,5—2,0 м, выше которого установлен горизонт пестроцветных (красноватых и зеленоватых) алевролитов.

Кузнецкая свита (P2kz). Отложения кузнецкой свиты согласно перекрывают породы верхнебалахонской свиты. Полный разрез свиты вскрыт в обнажении обрывистого правого берега р. Томи. Нижние горизонты ее многократно вскрыты колонковыми скважинами при разведке верхних пластов угля кемеровской подсвиты.

Отложения свиты широко распространены в центральных частях Кемеровской синклинали и Кедровско-Крохалевской и Глушинской брахисинклиналей. Свита имеет довольно однообразный литологический состав с преобладанием алевролитов и подчиненными песчаниками. Песчаники приурочены к средней и нижней частям разреза. Угли и углистые аргиллиты появляются в виде редких тонких прослоев лишь в самых низах. Верхняя граница свиты проводится по основанию толщи красноярских песчаников. Мощность свиты в районе 830 м. Фауна и флора в отложениях встречаются редко. В верхней части свиты у основания красноярских песчаников найдена богатая фауна рыб (Crossopterygii), а несколько выше по разрезу хорошая флора — Noeggerathiopsis candalepensis Zаl., Paracalamites sibiricus Zаl., Callipteris zeilleri Zal.

Ильинская свита (P2il). Свита представлена монотонными темносерыми «мрачными» красноярскими песчаниками с тонкими и редкими пропластками алевролитов. Угольных пластов в разрезе свиты не установлено. Отложения ее распространены в центральной части Кемеровской синклинали, где они вскрываются в обнажениях р. Томи близ г. Кемерово и в мелких обнажениях центральной части Кедровско-Крохалевской брахисинклинали. Мощность красноярских песчаников до 1600 м.

В песчаниках, особенно в нижней их части, встречаются прослои конгломерата, гравелита и сильно известкового песчаника. Здесь же в низах свиты установлена хорошая флора: Noeggerathiopsis candalepensis Zаl., Paracalamites sibiricus Zаl., Callipteris zeilleri Zal.

Четвертичные отложения, перекрывающие палеозойские породы, можно подразделить на отложения водоразделов и отложения речных долин. Первые имеют мощность от 5—10 до 15—20 м и представлены различными суглинками и глинами.

Аллювиальные отложения занимают в районе обширные площади, приуроченные к основной водной артерии района р. Томи, ее крупным правым притокам — рекам Бол. Промышленке, Бол. Чесноковке, Балахонке, а также рекам Кайгур и Яя системы р. Чулым. Отложения, связанные с системой р. Томи, занимают огромные площади, перекрывая некоторые шахтные поля левобережной части района. Наличие в основании террас обводненных галечников существенно осложняет ведение горных работ под аллювиальными отложениями.