Триасовая и юрская системы Каргандинского угленосного бассейна

29.03.2020

Мезозойские образования в Карагандинском бассейне представлены отложениями верхнего отдела триаса и двумя отделами юры (нижним и средним). Они сложены исключительно континентальными терригенными осадками и развиты в основном в центральной и восточной частях бассейна в виде широтно вытянутой полосы длиной 60 км при ширине 16—28 км (рис. 8). Мезозойские отложения залегают с резким угловым несогласием на размытой поверхности палеозойского фундамента, представленного в основном угленосной толщей карбона и девонскими эффузивами. Они выполняют две впадины — Карагандинскую на западе, где имеют мощность 500—600 м, и Верхнесокурскую на востоке, в которой их мощность достигает 900—1000 м. Характерным для этой толщи является наличие неоднократно повторяющихся комплексов близкого фациального состава. Четко выделяются два крупных этапа осадкообразования, каждому из которых в разрезе отвечают две свиты: первому этапу — саранская и дубовская, второму — кумыскудукская и михайловская (рис. 9).

Верхний отдел триаса — нижний отдел юры


Саранская свита (Тзr—J1 sr). Свита является нижним членом мезозойских образований бассейна. Она распространена на всей площади Карагандинской впадины, а также в южной и восточной частях Верхнесокурской впадины. На Майкудукском поднятии свита отсутствует, и здесь непосредственно на породах палеозоя лежат осадки дубовской или даже кумыскудукской свит.

Саранская свита сложена в основном пролювиально-аллювиальными образованиями, представляющими собой осадки конусов выноса, которые накапливались в межгорной долине и состоят из средне- и крупногалечных конгломератов серого или зеленовато-серого цвета и разнозернистых песчаников. Меньше развиты озерные и болотные осадки — алевролиты и аргиллиты с линзами бурых углей. Особенностью конгломератов является их большая мощность и преобладание угловатой и слабо окатанной гальки, плохо отсортированной по размеру: наряду со средней (преимущественно 5-сантиметровой) галькой встречаются валуны до 30—70 и даже 130 см. Петрографический состав галек отвечает составу окружающих юрский бассейн пород, что указывает на близость области сноса обломочного материала. Галька представлена преимущественно порфиритами, трахилипаритами, кварцевыми порфирами, кварцитами, а также песчаниками, туфопесчаниками, редко алевролитами и каменными углями. Цемент конгломератов глинистый на юге района сменяется в северном направлении песчано-глинистым и песчано-карбонатным. Песчаники характеризуются разной зернистостью, преобладанием грубой и наличием косой однонаправленной слоистости, подчеркнутой обрывками обуглившейся и сидеритизированной коры деревьев.

Максимальная мощность свиты 230 м наблюдается в центральной и южной частях Карагандинской впадины, где ее разрез представлен конгломератами. В северном направлении среди них появляются и постепенно увеличиваются в количестве прослои более тонкозернистых пород. Это говорит о преобладающем сносе обломочного материала с юга. Однако наряду с этим снос происходил и с других бортов опускающейся депрессии, что фиксируется пачками конгломератов с крупной и валунной галькой на северо-западе впадины. Мощность свиты в Верхнесокурской впадине до 100 м.

Растительные остатки в отложениях саранской свиты встречаются редко. Здесь установлены отпечатки гинкговых, хвойных, хвощевых. Комплекс отпечатков ископаемых растений состоит из форм, которые входят в состав не только юрских, но и рэтских флор, за исключением Sphenobaiera longifolia (Pom.) Florin., которая характерна для отложений юры. Из ископаемых форм растений отмечены: Czekanowskia setacea Heer, Desmiophyllum sp. и Spenobaiera. Э.Р. Орловской дополнительно определены Phoenicopsis angustifolia Hееr, Czekanowskia rigida Heer, С. latifolia Tur.-Ket., Carpolithes heeri Tur.-Ket., Pityophyllum nоrdenskioldii (Heer) Nath. Ho заключению палеоботаников, комплекс ископаемых растительных форм из отложений этой свиты следует считать нижнеюрским.
Триасовая и юрская системы Каргандинского угленосного бассейна

В спорово-пыльцевом комплексе свиты, по данным Н.И. Стукаловой (1960 г.), преобладает пыльца — 63,8%; количество спор составляет 36,2% (табл. 11). Среди пыльцы превалирующее значение имеют гинкговые (36,3%) и хвойные (12,7%), довольно много древних хвойных, в том числе есть ребристые формы. В споровом спектре преобладают папоротники, но обедненного состава: Osmunda и Coniopteris в небольшом количестве. Наличие в комплексе, е одной стороны, пыльцы древних хвойных и отдельных экземпляров пыльцы с ребристым телом (Striatopinites и Striatoconiferites), которые характерны для позднего палеозоя и триаса, пыльцы Cordaitina и Walchiites, большого количества пыльцы Ginkgo sp. с волнистым контуром тела и шва и шагреневой поверхностью экзины, а с другой стороны — общий типично лейасовый облик комплекса позволяют считать возраст свиты рэт-лейасовым и при этом полагать, что основная ее часть сформировалась в лейасе.

Нижний отдел юры


Дубовская свита (J1db). Свита залегает согласно на саранской, а в тех местах, где последняя отсутствует, с угловым несогласием на породах палеозоя (на северо-востоке Карагандинской и на значительной части Верхнесокурской впадин).

На большей части площади свита сложена озерно-болотными осадками: мелкозернистыми песчаниками, алевролитами, аргиллитами и бурыми углями. Слоистость пород горизонтальная, волнистая и косая. Преобладает серая и зеленовато-серая окраска; часто аргиллиты кровли угольных пластов имеют красновато-коричневый цвет. В южной части бассейна разрез свиты нацело представлен конгломератами и песчаниками, являющимися отложениями конусов выноса и указывающими на преобладающее направление сноса обломочного материала с юга на север.

Соответственно фациальному составу меняется и мощность свиты: на юге она равна 190—170 м, на западе и востоке — не превышает 90—60 м, а на склонах Майкудукского поднятия и по северо-западному борту Карагандинской впадины уменьшается до 50—35 м.

Угленосность свиты неодинакова и достигает максимума на западе (Дубовское месторождение) и востоке (Кумускудукское месторождение) бассейна. Количество буроугольных пластов и пропластков доходит до 20. Они образуют два угольных горизонта, из которых нижний наиболее выдержан по площади. Уменьшение угленосности до полного выклинивания угольных пластов наблюдается на участках смены глинистых пород конгломератами и песчаниками.

Растительные остатки в дубовской свите хорошей сохранности, довольно многочисленны и разнообразны по составу. Среди них преобладают гинкговые, хвойные, папоротники; встречаются единичные экземпляры хвощей и цикадофитов. Наибольшее количество растительных форм, по данным Г.М. Ковальчук, характерно для нижней юры (Sphenobaiera spectabilis Nath., Cladophlebis magnifica Brick, С. aktashensis Tur.-Ket., С. calcarata Brick., Carpolithes minor Pryn, Ferganiella sp., Samaropsis plicata Tur.-Ket. и др.). Присутствуют формы, встречающиеся как в лейасе, так и в доггере, и совсем редко отмечаются отпечатки среднеюрских растений.

Спорово-пыльцевой комплекс свиты (см. табл. 11) характеризуется преобладанием пыльцы (68,9%). Ведущая роль принадлежит пыльце хвойных со значительным участием древних форм пыльцы Protoconiferus, Paleoconiferus, Protopodocarpus, Pseudopicea и др. (13,3%). Отмечены единичные экземпляры ребристой пыльцы и пыльцы Walchiites и Cordaitales, характерной для комплексов перми и триаса. Содержание пыльцы Bennettitales достигает в среднем 9,1%. Состав споровой части комплекса дубовской свиты не отличается видовым разнообразием. Наибольшее значение в нем имеют споры папоротников Osmunda, Leiotriletes, Coniopteris и споры семейств Lycopodiaceae и Selaginellaсеае, что характерно для комплексов нижней юры. В целом споровопыльцевой комплекс дубовской свиты хорошо сопоставляется с нижнеюрскими комплексами Майкюбенского (верхняя часть ащикольской свиты), Тургайского (кушмурунская свита), Иркутского бассейнов и Западно-Сибирской низменности.

Фаунистические остатки представлены редкими пресноводными пелециподами и филлоподами, встреченными в аргиллитах кровли угольных пластов в Верхнесокурской впадине.

Средний отдел юры


Кумыскудукская свита (J2km). Свита залегает с размывом на более древних образованиях. В Верхнесокурской впадине ее конгломераты последовательно переходят с одной части дубовской свиты на другую и даже на палеозойские отложения.

В составе свиты преобладают конгломераты, имеющие максимальную мощность 290 м в Верхнесокурской впадине и 80 м в северо-восточной части Карагандинской впадины. По юго-западной окраине последней, а также в центральной и юго-восточной частях Верхнесокурской впадины в разрезе свиты преобладают песчаники и алевролиты. Мощность свиты на этих участках в Карагандинской впадине 40—75 м и в Верхнесокурской впадине 120—160 м. Наличие конгломератов на значительных площадях, а также приведенный характер изменения гранулометрического состава и мощности осадков кумыскудукской свиты свидетельствуют о том, что во время ее накопления снос обломочного материала шел со всех сторон, кроме запада и юго-запада, преобладал снос с северо-востока и с юга. Отличительной особенностью конгломератов является слабая сцементированность и преобладание песчано-глинистого цемента. На юге Верхнесокурской и Карагандинской впадин развиты плотные красно-бурые конгломераты, накопление которых происходило у подножия поднимавшихся возвышенностей.

Флористический комплекс кумыскудукской свиты близок к таковому дубовской свиты, но беднее его. Наиболее часто встречаются отпечатки папоротников, гинкговых, реже хвойных, хвощей и единично цикадофитов. Среди папоротников, по данным Г.М. Ковальчук, заметно возрастает роль рода Coniopteris, широко распространенного в отложениях средней и верхней юры; присутствуют также Cladophlebis kamenkensis Thom., Cl. suluctensis Brick, Phoeniocopsis speciosa Hееr, характерные для отложений средней и верхней юры. Э.Р. Орловской установлены Cladophlebis haiburgensis (L. et Н.) Sew., Cl. magnifica Brick, Pityophyllum nordenskidldii Heer, Equisetites ferganensis Sew. Учитывая приведенный состав флоры, Г.М. Ковальчук относит отложения кумыскудукской свиты к низам доггера, а Э.Р. Орловская к верхам лейаса — низам доггера.

В спорово-пыльцевом комплексе кумыскудукской свиты изменяется не только соотношение, но и сам облик пыльцы и спор. Очень крупные формы пыльцы, встреченные в дубовской свите, исчезают; пыльцы с ребристой структурой не обнаружено, хотя Protoconiferus и Paleoconiferus еще встречаются (4,5%); снижается содержание пыльцы Bennettitales (см. табл. 11). Отмечены единичные зерна пыльцы Classopollis (Brachyphyllum и Pagiophyllum), появление и развитие которых приурочено к средней и верхней юре. Происходит общее увеличение содержания спор, в том числе Osmunda, появляются единичные экземпляры Lygodium, Gleichenia, Anemia, характерные для верхнеюрских — меловых отложений. На основании данного состава спорово-пыльцевого комплекса Н.И. Стукалова также относит кумыскудукскую свиту к верхам нижней и низам средней юры, причем считает, что основная часть ее принадлежит к доггеру.

Михайловская свита (J2 mh). Свита залегает согласно на кумыскудукской и является самой верхней в разрезе мезозойских отложений Карагандинского бассейна. Литологический состав ее значительно и закономерно изменяется по площади. На юге Верхнесокурской впадины она сложена 350-метровой толщей средне-крупногалечных и валунных конгломератов и гравелитов серовато-зеленого и красного цвета. В северном направлении происходит смена пролювиально-аллювиальных отложений озерными с одновременным уменьшением мощности осадков до 180 м. Это указывает на направление сноса обломочного материала с юга на север. В Карагандинской впадине свита сложена озерно-болотными осадками, мощность которых составляет 150 м. К озерным отложениям относятся мелкозернистые песчаники, алевролиты и аргиллиты с линзами известняков; к осадкам болотных фаций — пласты и линзы бурых углей.

В Карагандинской впадине свита отличается высокой угленосностью и содержит восемь буроугольных пластов суммарной мощностью около 30 м, из них пласт III мощностью до 21 м являлся рабочим пластом. В Верхнесокурской впадине михайловская свита практически без-угольна.

Растительные остатки в михайловской свите, по данным Г.М. Ковальчук, многочисленны и разнообразны по составу. Преобладающее их количество типично для среднеюрских отложений. Это папоротники Coniopteris hymenophylloides (Brongn.) Sew., С. angustiloba Brick, С. krasnopotskii Pryn., Cladophtebis Iobifolia (Рhу11.) Se w., Cl. argutula (Heer) Font., Cl. denticulata (Brongn.) Font., Cl. nebbensis (Brongn.) Nath., а также Todites williamsonii (Brongn.) Sew.

Спорово-пыльцевой комплекс характеризуется преобладанием спор (58,4%) над пыльцой (41,6%). Среди спор больше всего форм, относящихся к Osmundaceae, Dicksoniaceae (рода Coniopteris), Gleicheniaсеае; в пыльцевом спектре значительную роль играют Ginkgoales, Pinaceae, Coniferales, причем содержание пыльцы древних хвойных, беннеттитовых и цикадовых резко уменьшается (см. табл. 11). В целом комплекс является типичным среднеюрским и хорошо сопоставляется с одновозрастными комплексами Тургайского (дузбайская свита), Майкюбенского (шоптыкольская свита) бассейнов, Средней Азии, Урала и Западной Сибири.

Верхнюю часть красноцветных грубообломочных отложений, развитых на юге Верхнесокурской впадины, ряд исследователей на основании различия окраски пород и некоторых особенностей спорово-пыльцевого спектра обособляют в самостоятельную, так называемую акжарскую свиту верхнеюрского возраста. Спорово-пыльцевой комплекс, выделенный из этих пород Е.И. Мураховской, в целом имеет среднеюрский облик, но несколько своеобразен. На основании присутствия в нем водорослеподобных форм Membranolimbus (до 4%), спор Anemia, Lygodium, Gleichenia, Salviniaceae, пыльцы Pinaceae, Brachyphyllum, Pagiophyllum, а также единичной пыльцы Juglandaceae, Betulaceae она относит его к верхней юре. Этот возраст подтверждается, по ее мнению, также присутствием Gleichenia dicaroides Grig., Salvinia cf. nataniopsis Huz., С. perpulchra Bolch., Sellaginellidites verrucosus (Сооk. et Dеff.) Krasn., Selaginella orbiculata Krasn., S. obscura Bolch., S. utriculata Verb., Pinus aralica Bolch., Podocarpus paula Bolch., Podocarpus proximo Bolch., Cupressacites breviculus Bolch., Cupressacites minor (Mal.) Bolch., С. cf. russeus Воlсh. Пыльца неустановленного систематического положения Oblatinella cf. elegans Mаl., Orbicularia cf. eusphaerica Mаl., О. elongata Mаl. и Quadraeculina limbata Mal. имеет важное значение в определении возраста свиты. Однако выводы Е.И. Мураховской вызывают следующие возражения.

1. Водорослеподобные формы Membranolimbus известны только из морских отложений верхней юры Западного Казахстана и Сибири и возможность нахождения их в континентальных осадках, видимо, исключена.

2. Содержание спор Anemia, Lygodium, Gleichenia составляет в сумме всего 1,7%, что даже ниже их содержания в типичных спектрах михайловской свиты (3,1%).

3. Пыльца Brachyphyllum и Pagiophyllum в верхнеюрских отложениях смежных территорий составляет более 50%, в рассматриваемых же спектрах, описанных Е.И. Мураховской, она присутствует всего в количестве 3,6%, что характерно как раз для среднеюрских осадков.

4. Некоторые формы Gleicheniaceae, Salviniaceae и Pinaceae, а также споры Sellaginellidites verrucosus (Сооket Dеff.) Krasn., S. orbiculata Krasn., S. obsura Bolch., S. utriculata Verb., приводимые Е.И. Мураховской, действительно характерны для верхней юры и мела, но не исключено их появление и в верхах средней юры, тем более, что находятся они здесь в очень небольшом количестве (1,7—5,3%).

5. Что касается единичных зерен пыльцы покрытосеменных, то не исключена возможность, что они являются занесенными из более молодых перекрывающих осадков.

Учитывая приведенные возражения и общий типичный среднеюрский облик комплекса (обилие и разнообразие спор Osmunda, Coniopteris, Cibotium, присутствие пыльцы Ginkgo в количестве 14%, наличие спор Marattiaceae и пыльцы Protoconiferus и Paleoconiferus), а также постепенную смену в направлении с юга на север пролювиально-аллювиальных красноцветов сероцветными озерными осадками, большинство геологов, изучающих бассейн), грубообломочные красноцветные отложения южной окраины Верхнесокурской впадины рассматривают как возрастной аналог кумыскудукской и михайловской свит.

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