Стратиграфия Ленинского угленосного района

На площади Ленинского района развиты отложения от карбона до четвертичных. Наиболее хорошо изучены угленосные отложения верхнепермского возраста, к которым приурочена промышленная угленосность.

Средний карбон и нижняя пермь (С2—P1) представлены отложениями балахонской серии и кузнецкой свиты.

Отложения балахонской серии вытянуты узкой и длинной полосой вдоль юго-западной границы района. С юго-запада и северо-востока площадь их распространения ограничена крупными дизъюнктивными нарушениями. Эти отложения установлены по обнажению западнее д. Камышиной и отдельными скважинами, пробуренными в юго-западной части Каменского и Тамбовского месторождений. Представлены они переслаиванием песчано-глинистых пород с пластиками углей небольшой мощности. На Каменском месторождении породы содержат группу рабочих пластов, сложенных тощими углями. Общая мощность отложений не установлена. Из обнажений западнее д. Камышиной известны пелециподы группы Anthraconauta gigantea (Ragоzin) и по сборам 1961 г. определен ранее неизвестный из этого пункта вид Abiella ussovi Ragozin. На основании приведенной фауны балахонские отложения, развитые вблизи д. Камышиной, отнесены к усятской подсвите.

Спорово-пыльцевым анализом углей из скв. 29 Камыслинского профиля в отложениях балахонской серии установлен интересный и своеобразный комплекс спор с преобладанием до 60—70% типично карбоновых форм. По определению Л.Л. Дрягиной, это споры кордаитов и лепидофитов типа Zonaletes breviapiculates Lub., Z. subtriquetes Lub., которые характерны для отложений алыкаево-мазуровских горизонтов. Таким образом, в пределах Ленинского района отложения балахонской серии представлены обеими ее свитами, но их объем и угленосность не изучены.

Кузнецкая свита (Pzkz) распространена только в северо-западной части района; она вскрыта колонковыми скважинами на линии Камыслинского поискового профиля, около ж.-д. станции Окунево и установлена в береговом обнажении вблизи устья рч. Исток к западу от д. Тарасовой. Вскрыта лишь верхняя часть отложений свиты мощностью 410 м. Она сложена алевролитами (52%), песчаниками (45%) и аргиллитами (3%). Песчаники серые или темновато-серые, мелкозернистые, с хорошей сортировкой зерен, но плохо окатанных, как правило, тонкоплитчатые, по плоскостям наслоения с большим количеством обуглившегося растительного мусора и крупинок угля. Аргиллиты темно-серые, в основном неслоистые, часто имеют очень характерную брекчиевидно-комковую текстуру. Палеонтологически отложения не охарактеризованы.

Ильинская свита (P2il), широко распространенная в западной и северо-западной частях района, имеет мощность около 1540 м и представлена обеими подсвитами.

Казанково-маркинская подсвита (Р2k—m) на полную мощность 1180 м вскрыта только на линии Камыслинского поискового профиля к северо-востоку от Каменского месторождения (рис. 133). Представлена она здесь светло-серыми, часто с зеленовато-голубоватым оттенком песчаниками, массивными, реже плитчатыми, содержащими частые слои, обогащенные обломками алевролитов, реже аргиллитов и сидеритов различной формы и размеров. Мощность пачек песчаников нередко до 70 м и более. Алевролиты залегают среди песчаников отдельными линзами и слоями мощностью до 5—10, иногда 20 м, значительно реже образуют с песчаниками пачки переслаивания примерно с одинаковыми мощностями слоев. В верхней части подсвиты содержание алевролитов заметно увеличивается, появляются определимые отпечатки флоры.

Граница подсвиты с подстилающими кузнецкими отложениями проводится на основании резкого изменения литологического состава и цвета пород.

Отложения казанково-маркинской подсвиты северо-западной части Ленинского района напоминают красноярские песчаники северной части бассейна. Отличаются они от последних более светлой окраской, несколько большим содержанием алевролитов и представляют, по-видимому, переходную толщу от красноярских песчаников к типичным отложениям ильинской свиты.

На остальной территории района разведана в основном верхняя часть казанково-маркинской подсвиты и только на Тамбовском месторождении (рис. 134) она вскрыта на мощность 1000 м. Отложения ее в отличие от описанного разреза по Камыслинскому профилю представлены частой перемежаемостью небольших слоев пород различного литологического состава, и только редкие пачки песчаников, особенно в верхней части подсвиты, достигают мощности 10 м и более. Характерным является наличие большого количества маломощных прослоев и линз угля.

Флора казанково-маркинской подсвиты представлена в основном мелкими, реже средними кордаитами. Преобладают мелкие формы Noeggerathiopsis cf. kuznetskiana Gоrеl. Мелкие формы преобладают также среди почковых чешуй, особенно Nephropsis marginata Gоrеl. и N. api-culiformis Suchov. Фауна подсвиты очень скудная и представлена пелециподами. Широко распространены обломки различных раковин, особенно небольших Microdontella subovata Jones.

Ускатская подсвита (P2usk) широко распространена на всех месторождениях района и повсеместно достаточно хорошо изучена, за исключением Каменского и Тарсьминского месторождений, освещенных только поисковыми разведочными работами. Стратиграфический разрез подсвиты этих месторождений и положение ее границ требуют уточнения.

Граница между ускатской и казанково-маркинской подсвитами по смене характера фауны и флоры на месторождениях района проводится по почве следующих угольных пластов: на Уропском — 35, на Егозово-Красноярском и Ленинском — пласта «Е», на Никитинском и Мусохрановском — 30, на Тамбовском — 32 и на Каменском — 4 (см. рис. 133, 134 и 135). На Тарсьминском месторождении нижняя граница подсвиты не установлена. Условно к ней отнесена вся угленосная часть разреза (рис. 136).

Минимальную мощность — в среднем 260—270 м ускатская подсвита имеет в центральной части района — на Ленинском и Егозово-Красноярском месторождениях. К окраинным частям, особенно в направлении на запад и северо-запад, она заметно увеличивается: на Мусохрановском месторождении до 383 м, на Никитинском 459 м, а на Каменском — до 580 м (вскрытая мощность).

Подсвита представлена частым чередованием темно-серых алевролитов (разной крупности), серых и темно-серых мелкозернистых песчаников, аргиллитов и каменных углей. Преобладают алевролиты. Мощность слоев чаще всего 1—6 м, реже больше, но не. превышает 15—20 м.

В ускатской подсвите по сравнению с нижележащей наблюдается заметное увеличение общего количества флоры, особенно Phyllotheca sp., Paracalamites sp. и Pecopteris anthriscifolia (Gоерp.) Zal.

Богата и разнообразна фауна пелеципод. Характерно присутствие Anthraconaia(?) fedotovi Khalf.

Ерунаковская свита (Р2er) распространена в центральных частях всех синклинальных складок района, но максимально развиты ее отложения на площадях Уропского, Егозово-Красноярского и Ленинского месторождений. Средняя мощность свиты в Ленинском районе 1610 м.

В целом свита представлена частым чередованием темно-серых алевролитов разной крупности, серых песчаников, мелкозернистых, реже среднезернистых, аргиллитов и каменных углей. Для ерунаковской свиты характерна большая мощность циклов осадконакопления, следовательно, и несколько большая мощность слоев. Так, максимальная мощность слоев песчаников увеличивается в ней до 28—40 м. Выделяются в районе все три подсвиты.

Верхняя граница ленинской подсвиты (P2ln) на Каменском и Тарсьминском месторождениях не вскрыта. Максимальную мощность 650 м подсвита имеет на Тамбовском месторождении; на Никитинском и Мусохрановском она уменьшается до 580 м, а на месторождениях центральной и северо-восточной частей района — до 530—510 м. Чаще мощность ее равна 570 м.

Флора в ленинской подсвите скудная. Наиболее распространены листья Noeggerathiopsis средних размеров. Встречаются единичные отпечатки папоротников; членистостебельные представлены в основном неопределимыми до вида обрывками Phyllotheca sp. и Paracalamites sp.

Фауна пелеципод в нижней части скудная и угнетенная, в верхней — богатая и разнообразная. Характерно присутствие крупных Anthraconauta ampla Khalf.

Грамотеинская подсвита (Р2gr) полностью вскрыта только на Ленинском, Егозово-Красноярском и Уропском месторождениях. Вскрытая мощность ее на Тамбовском месторождении 400 м, на Никитинском и Мусохрановском 240 м. В направлении к северо-востоку происходит общее закономерное уменьшение мощности подсвиты от 409 м на Ленинском месторождении до 360 м на Егозово-Красноярском и 340 м на Уропском. Наиболее частая мощность подсвиты для района 370 м.

Флора грамотеинской подсвиты богата и разнообразна. Преобладают Equisetina, Koretrophyllites, Phyllotheca, Annularia, Pecopteris, Prynadaeopteris, Glottophyllum, Noeggerathiopsis, Crassinervia, Lepeophyllum, Nephropsis. Характерны также споры папоротников Azonotriletes. Сравнительно богата и разнообразна фауна пелеципод, главным образом рода Microdontella.

Отложения тайлуганской подсвиты (P2tl) широко распространены на Уропском и Егозово-Красноярском месторождениях. На Ленинском месторождении вскрыты только самые ее низы, на других подсвита денудирована. На Уропском месторождении мощность подсвиты 770 м.

В центральной части месторождения, в районе деревень Уроп и Сартаково, отложения этой подсвиты имеют ряд характерных особенностей. Песчаники верхней части разреза, выше угольного пласта 5, отличаются здесь светло-серой, почти белой окраской, часто имеют заметный зеленоватый оттенок, как правило, слабо сцементированы. По структуре это чаще среднезернистые песчаники с неправильной редкой прерывистой слоистостью за счет изменения крупности зерна и с присыпками крупного растительного детрита и крупинок угля по плоскостям наслоений. В почве угольного пласта 3 в этой части месторождения залегает относительно выдержанный, единственный во всем разрезе подсвиты слой туфогенных гравелитов, мощность которого изменяется от 1—2 до 5—7 м. Отдельными скважинами выше гравелитов отмечен линзовидный маломощный (10—20 см) прослоек туффита — почти черной породы, имеющей миндалевидную текстуру за счет многочисленных овальных включений мягкой зеленовато-голубоватой породы. Кроме того, в интервале между угольными пластами 4 и 2 встречаются прослои туфогенных песчаников.

К северо-западу и юго-востоку от центральной части Уропского месторождения происходит заметное изменение фациального состава пород. Во всем разрезе продуктивных отложений, в том числе и в тайлуганской подсвите, увеличивается содержание алевролитов, песчаники становятся мелкозернистыми, туфогенные породы не установлены.

На Егозово-Красноярском месторождении максимальная вскрытая мощность тайлуганской подсвиты 680 м. Отложения подсвиты отличаются значительным содержанием в разрезе песчаников и относительно выдержанным по площади месторождения коэффициентом угленосности.

Тайлуганская подсвита повсеместно богата характерной для этих отложений флорой Prynadaeopteris, Pecopteris, Todites, Koretrophyllites, Annularia, Iniopteris, Noeggerathiopsis, Crassinervia и спорами Zonaletes, Azonaletes, Azonotriletes. Фауна пелеципод преобладает угнетенного типа. Раковинки мелкие, но разнообразные.

Отложения мальцевской серии, представленные нижним триасом, вскрыты в юго-восточной части Уропского месторождения на правом берегу р. Ини у подножия Караканских гор. Взаимоотношения триаса с палеозоем недостаточно выявлены. Залегают они здесь, по-видимому, на размытой поверхности тайлуганской подсвиты (рис. 137). От подстилающих отложений породы триаса резко отличаются как по внешнему виду, так и по составу. Максимальная вскрытая мощность их 244 м, из которых 194 м приходится на осадочные отложения и 50 м на две пластовые залежи базальтов (см. рис. 137), слагающих Караканский хребет и расположенных в самой верхней части вскрытого разреза.

Осадочная толща триаса представлена туфогенными алевролитами и песчаниками (50,6%), туффитами (21,5%), туфами (5,3%) и нормальными осадочными породами (22,6%). Все породы, за исключением последних, имеют темно- и грязно-зеленоватую, иногда почти черную окраску. Только в основании толщи отмечается 17-метровая пачка осветленных зеленовато-серых алевролитов и алевритовых песчаников, сильно карбонатизированных, в которых карбонаты составляют 20—50% состава. Пирокластические породы в этой пачке залегают в виде небольших линз и прослоев мощностью по 10—50 см. В верхней половине толщи в пачке алевролитов, разделяющих слой базальтов, встречаются отдельные редкие прослои и линзовидные включения пестроокрашенных пород — темно-вишневого и лиловато-бурого цвета. Характерным для этих пород является также широкое развитие жилок и включений розового цеолита и кальцита. Часто наблюдается шаровая отдельность.

По аналогии с известными в бассейне разрезами триасовых отложений и на основании предварительного изучения фауны описанная толща триаса юго-восточной части Уропского месторождения отнесена к нижнемальцевской свите. О. А. Бетехтиной из этой толщи определены: Utschamiella babikamiensis Rag., Terganoconcha(?) indejinita Rag., эстерии, гастроподы и остракоды. Кроме того, здесь встречаются обрывки листьев характерной формы — Tersiella beloussovi Radcz., известной из отложений нижних горизонтов мальцевской серии. Приведенный комплекс пелеципод аналогичен таковому из отложений триаса района Бабьего Камня.

Tарбаганская серия (J1-2) распространена в районе ограниченно. Ею выполнены центральные части Дунаевской и Майской брахисинклиналей Уропского и центральные части узких брахисинклинальных складок северо-западной части Каменского месторождений. Кроме того, в пределах указанной части Каменского месторождения юрские отложения установлены также в лежачем крыле Афонино-Киселевского взброса и сопровождающих его разломов. Юрские породы, покрывающие продуктивные отложения ерунаковской свиты в северо-восточном крыле Уропской антиклинали, относятся уже к соседнему Центральному району.

Предположительно к юрским отнесена, кроме того, толща пород мощностью 185 м, вскрытая в ядре Егозово-Красноярской синклинали на Мусохрановском поисковом профиле. Эта толща содержит два пласта рабочей мощности (Ю1 и Ю2), угли которых в отличие от нижележащих имеют повышенный (до 56%) выход летучих веществ на горючую массу и содержат некоторое количество сапропелевого материала.

Граница юрских пород с подстилающими отложениями отчетливо устанавливается по смене литологического состава пород и их окраске. Залегают юрские отложения повсеместно на размытой поверхности палеозоя и триаса с различно выраженным угловым несогласием, которое изменяется в общем от 0 до 48°.

На Уропском месторождении в основании юрской толщи пород повсеместно залегает безугольный горизонт мощностью порядка 200—260 м. Сложен он в основном песчаниками различной зернистости, содержащими отдельные гальки разного петрографического состава, а также цепочки и линзы конгломератов.

Слои алевролитов и других пород встречаются редко, чаще в виде линз и имеют небольшую мощность. Выше этого горизонта залегает также повсеместно угленосная толща мощностью от 150 до 215 м. Она отличается наличием более частых прослоев алевролитов и включает шесть пластов бурого угля сложного строения и невыдержанной мощности.

На Каменском месторождении отложения юры вскрыты на мощность порядка 280 м (рис. 138). По составу они резко отличны от юрских пород Уродского месторождения. Толща сложена конгломератами, как правило, пестроцветными, состоящими из галек разнообразных пород: песчаников, алевролитов, известняка, кварца, сланцев, кремнистых и эффузивных. Иногда встречаются обломки углистых пород и даже угля. Обращает на себя внимание обилие в составе конгломерата галек и валунов известняка с фауной, песчаников и сланцев среднего девона, развитых к юго-западу от Каменского месторождения в висячем боку Афонино-Киселевского взброса и обрамляющих продуктивные отложения. По-видимому, в период образования юрской толщи площадь развития отложений среднего девона была значительно приподнята над поверхностью месторождения.

Гальки конгломератов слабо окатаны и плохо отсортированы, что также свидетельствует о близком расположении области сноса. Размеры галек изменяются от гравийных фракций до 5—10 см, часто встречаются валуны до 20—30 см и более. На отшлифованной поверхности керна конгломераты иногда имеют мозаичную структуру.

Описанные конгломераты переслаиваются с песчаниками и алевролитами, имеющими в разрезе подчиненное значение. Песчаники по цвету серые и темновато-серые, чаще с зеленоватым оттенком, разнозернистые с примесью гравийного материала, с обуглившимися различно расположенными остатками древесины. Алевролиты темно-серые, иногда почти черные; обогащены углистым материалом, в основном неслоистые, местами комковатые с характерными точечными беловатыми включениями, встречаются плохой сохранности отпечатки и обуглившиеся остатки флоры. По всей толще, иногда непосредственно в конгломератах встречаются линзочки блестящего хрупкого угля. По степени метаморфизма уголь бурый, близкий к длиннопламенным, содержит элементы водорослей и очень близок к бурым углям юрских отложений Доронинской впадины.

Породы палеозоя и мезозоя на выходах под покровные отложения почти повсеместно сильно выветрелые. Наиболее полно (до 40—50 м) кора выветривания сохранилась в северо-западной части района на Каменском и Тарсьминском месторождениях. На остальной территории района в различной мере она сохранилась только на водоразделах.

Представлена кора выветривания структурным элювием. На Тарсьминском и особенно на Каменском месторождениях в верхней части ее встречается бесструктурный элювий в виде рыхлого песчано-глинистого материала. Породы коры выветривания очень слабые, сильно ожелезнены и в разной степени каолинизированы. Уголь в верхней ее части не сохраняется, а остаются только полосы потемнения, а ниже — тонкие шнурочки сажи, переходящие затем в пропластки сажи с зернами угля. При выходе из зоны глубокого выветривания мощность угольных пластов резко увеличивается до обычной.

Меловые отложения (Cr2) развиты в виде отдельных пятен в северо-западной части района на междуречье Тарсьмы и Касьмы. Мощность их изменяется от 2—3 до 20—24 м. Представлены отложения светло-серыми, синевато-белыми глинами, суглинками, супесями и каолинитовыми песчаниками, залегающими на элювии палеозойских пород. В связи с тем что палеозойские породы на выходе под покровные отложения обычно осветлены за счет выветривания и каолинизации, граница их с меловыми отложениями не четкая.

Отложения третичного возраста (Tr) развиты там же, где и верхнемеловые, но занимают несколько большие площади. Они залегают линзообразно, так как размыты в более позднее время и замещены образованиями четвертичного возраста. Мощность отложений изменяется от 1—2 до 20—30,5 м. Представлены они каолинизированными глинами темно- и мясо-красного цвета с синевато-серыми и голубоватыми линзами.

Отложения четвертичного возраста сплошным чехлом перекрывают всю площадь района. Мощность их колеблется от 5—10 м в логах и долинах до 30—60, а в северо-западной части района до 80—90 м на водораздельных пространствах. Возраст четвертичных отложений различный (от Q1 до Q4).

Нижний отдел четвертичной системы (Q1) представлен коричневыми и темно-коричневыми суглинками и глинами, содержащими известковистые включения и мелкий гравий. В нижней части этих отложений встречаются голубовато-серые суглинки и глины с друзами гипса и мелкой галькой. По всей толще много пресноводной фауны, особенно остракод: Candona Candida Mullеr, Limnocythere vara Liepin, Limnocythere ornata Schw. и др.

Средний отдел и низы верхнего отдела (Q2-3) сложены суглинками синевато- и зеленовато-серыми, илистыми, часто обохренными, с известковистыми стяжениями. Фауна пресноводная, представлена остракодами, среди которых чаще всего встречаются Candona arcina Liepin., Hyocypris bradyi Sars. В спорово-пыльцевом комплексе преобладает пыльца травянистых растений (83,5%), из них много Labiatae (34,9%), Gramineae (19,3%), Chenopodiaceae (13,9%).

Верхний и современный отделы (Q3-4) представлены суглинками желтовато-бурыми, лёссовидными, макропористыми, пластичными, с известковистыми журавчиками.