Тектоника мезозойских угленосных отложений Карагандинского угольного бассейна

29.03.2020

Мезозойские отложения, образующие пятый структурный ярус, развиты главным образом в Карагандинской и Верхнесокурской впадинах, расположенных в пределах одноименных синклиналей бассейна. На площади Шерубайнуринской синклинали сохранились только следы этих отложений в виде двух небольших останцов. Структуры мезозойского возраста унаследовали структуры палеозойских образований бассейна и имеют близкое к ним простирание и конфигурацию.

Карагандинская и Верхнесокурская впадины на севере разделены Майкудукским поднятием, а на юге соединяются Акжарским прогибом. Мощность мезозойских осадков в пределах впадин 500—550 м, а в прогибе — до 1 км. Южный борт как прогиба, так и впадин срезается крупным Акжарским взбросом широтного простирания, видимая амплитуда которого в юрских отложениях около 1000 м. Падение сбрасывателя пологое на юг под углом 40—45°. По этому взбросу породы нижнего карбона надвинуты на юрские отложения. Обе впадины резко асимметричны: с более крутым южным бортом и пологим северным.

Мезозойские образования лежат полого и собраны в широкие неглубокие складки субширотного направления. В ряде случаев складки ограничиваются крупными широтными разломами, причем юрские осадки смещены чаще всего по омоложенным разрывным нарушениям, существовавшим в палеозойском фундаменте.

В пределах Карагандинской впадины выделяются три мульды. К наиболее крупной из них, расположенной на юге впадины, приурочено Дубовское буроугольное месторождение. Эта мульда представляет собой широтно ориентированную брахисинклинальную складку длиной 22 км и шириной 9—46 км. С юга мульда ограничивается двумя широтными взбросами. Угол падения южного крыла в среднем 20—35°, а северного — 3—5°. Южное крыло осложнено относительно крутой, а северное — пологой волнистой складчатостью.

Вторая мульда расположена в северной части Карагандинской впадины (Промышленный участок). Простирание ее юго-западное, длина 17 км, ширина 4 км. Максимальная величина прогиба 160 м. Крылья мульды падают под углом 5—8°. Западная часть ее осложнена взбросами с амплитудой до 110 м.

Третья мульда, носящая название Михайловской, находится в центральной части Карагандинской впадины. Ее площадь составляет 18х18 км. К ней было приурочено ныне выработанное одноименное буроугольное месторождение. Мульда характеризуется простым строением и пологими углами падения пород (3—15°).

Верхнесокурская впадина имеет в плане неправильные очертания. В средней части впадины в широтном направлении проходит довольно крупное разрывное нарушение, которое разделяет ее на две мульды. Северная из них имеет крутое южное крыло, падение которого вблизи разлома доходит до 50°. К северу от него залегание пород быстро выполаживается до 0—10°. Строение южной мульды простое, но как с севера, так и с юга она ограничена разломами. Падение пород на южном крыле крутое (30—40°), однако в северном направлении оно быстро выполаживается почти до горизонтального. На рис. 16 приведен геологический разрез, характерный для Кумыскудукского участка, где отмечена небольшая флексурообразная складка.

Впадина осложнена крупными Кумыскудукским и Коктальским взбросами. Кумыскудукский взброс субширотный. По нему на отложения михайловской свиты надвинуты более древние породы дубовской свиты. Угол падения пород михайловской свиты в приразломной части 15—30°, дубовской 40—70°. Коктальский взброс меридиональный. Он разбивает Верхнесокурскую впадину на две части: западную и восточную. Первая из них открыта к юго-западу и югу, где она переходит в Акжарский прогиб. По Коктальскому взбросу породы девона местами надвинуты в восточном направлении на юрские отложения. Амплитуда взброса в юрских породах достигает 100 м и затухает к югу.

Кроме перечисленных крупных нарушений мезозойские отложения пересекаются рядом более мелких. Так, например, в пределах Кумыскудукского участка, расположенного на юго-восточном крыле Верхнесокурской впадины, установлено несколько мелких параллельных разрывных нарушений, расстояние между которыми 100—200 м. Простирание их совпадает с простиранием юрских отложений, но падение сместителей крутое на северо-запад и юго-восток. Протяженность нарушений 1—1,5 км, амплитуда перемещения по ним 20—100 м. На юго-западе они упираются в Кумыс-кудукский взброс. Углы падения пород дубовской и кумыскудукской свит в приразломных участках достигают 70°. С удалением от нарушений залегание юрских отложений быстро выполаживается, исчезают трещиноватость и раздробленность пород.

Широтные разломы являются более древними, а меридиональные — более молодыми. Значительная часть как тех, так и других была обновлена в мезозое.

Суммируя изложенный материал по стратиграфии и тектонике Карагандинского бассейна, можно сделать следующие выводы относительно формирования его основных структур.

Собственно геосинклинальный период развития района бассейна продолжался с раннего палеозоя до силура включительно и неоднократно прерывался складкообразованием, орогеническими явлениями и поднятиями. Раннекаледонские структуры района имели меридиональное направление. Заложение Карагандинского синклинория как подвижной зоны произошло еще в ордовике. В течение силура здесь существовала тектонически активная зона, в пределах которой проходили массовые вулканические излияния. На девон, карбон и пермь приходится орогенный этап развития территории, когда здесь возникает широтный прогиб, который выполнялся вулканогенно-осадочными молассами. Прогиб располагался между передовыми поднятиями гердинской Джунгаро-Балхашской геосинклинали на юге и областью каледонской стабилизации на севере. В фаменское и турнейское время область Карагандинского синклинория входила в состав территории, занятой обширной трансгрессией эпиконтинентального моря, но прогибалась особенно интенсивно. Район Алабасской антиклинали в течение всего турнейского времени испытывал локальное поднятие, о чем говорит наличие в его пределах формационных размывов. Очевидно, уже в это время началось формирование антиклинали.

В визейский век произошло обновление прогиба и началось его заполнение мощной толщей вначале лагунно-прибрежных, затем озерно-аллювиальных продуктивных образований карбона. Основная часть прогиба представляла собой единую площадь угленаколления, однако отложение осадков на ее территории проходило неравномерно; видимо, основные структуры более позднего времени уже закладывались в этот период.

Дальнейшее расчленение территории Карагандинского синклинория и обособление бассейна и Принуринских месторождений связано с формированием двух систем региональных разломов:

1) широтной, согласной со структурой синклинория в целом, которая проходит по южному борту бассейна и состоит из ряда надвигов и взбросов (в том числе Жалаирского). Развивалась она под резким воздействием тангенциальных напряжений со стороны Джунгаро-Балхашской геосинклинали, в частности при надвигании на синклинорий (и бассейн) Спасского антиклинория по Спасской зоне смятия. При этом продуктивная толща была раздроблена и смята в узкие опрокинутые складки. Произошло также значительное смещение южного борта к северу. В целом бассейн приобрел резкую асимметрию в поперечном разрезе. Соответственно осевая, наиболее глубокая часть прогиба бассейна оказалась сильно смещенной к югу. По времени заложения широтная система разрывных нарушений является наиболее ранней;

2) меридиональной, поперечной по отношению ко всей структуре синклинория. Представлена она взбросами, ограничивающими основную часть бассейна, а также Принуринские месторождения как рифтовые впадины. Амплитуда перемещения по разломам 3—5 км, но породы вблизи них же подверглись дроблению и дополнительной складчатости. Проседание угленосной толщи по разломам происходило спокойно, без какого-либо давления с запада и востока. Формирование системы разломов связано либо с растяжением территории, либо с радиальными перемещениями, отвечающими подвижкам каледонского фундамента.

Внутренние складки Карагандинского бассейна носят сундучный облик, что типично для районов постгеосинклинального развития. Простирание и форма складок не соответствуют широтной структуре Карагандинского синклинория. Их конфигурация, скорее всего, является унаследованной и в какой-то мере отвечает неровностям одного из этажей каледонского или раннегерцинского фундаментов бассейна, возникших в процессе неравномерного прогибания его площади. Очевидно, развитие синклиналей в значительной степени имело сингенетичный характер и шло под влиянием радиальных дифференцированных подвижек. Основное влияние на их обособление оказало проседание продуктивной толщи между более устойчивыми блоками фундамента, такими, как Майкудукское поднятие, Алабасская антиклиналь, Жаильминская горст-антиклиналь. В пользу такого предположения говорит отсутствие дополнительных складок в угленосной толще вблизи этих положительных структур, а также зон смятия вблизи Тентекского и Майкудукского разломов. Интенсивность прогибания фундамента увеличивалась в западном направлении: глубина залегания раннегерцинского структурного яруса в Верхнесокурской впадине 2700 м, в Карагандинской 3300 м, в Тентекской 4500 м.

Пликативные структуры бассейна осложнены системой взбросов и сбросов, переходящих во взбросо- и сбросо-сдвиги. Некоторые исследователи считают их возникновение результатом тангенциальных напряжений, что, казалось бы, подтверждается увеличением частоты разломов в южном направлении. Однако тесная пространственная и генетическая связь с пликативной складчатостью (в том числе увеличение количества разрывов в замках складок и на участках усложнения складчатых форм) свидетельствует в пользу предположения о развитии их одновременно со складками под влиянием как тангенциальных (на юге), так и радиальных напряжений. В частности, невозможно объяснить возникновение под воздействием тангенциального давления очень характерного для бассейна Шерубайнуринского взброса, который полукольцом (с северо-востока, востока и юго-востока) окаймляет Тентекскую мульду, причем ни с меридиональным Тентекским взбросом, ни с южными надвигами он не связан. По нему произошел как бы срыв наиболее погруженной части бассейна в восточном направлении, что, скорее всего, могло быть вызвано неравномерным проседанием продуктивных отложений.

Обращает на себя внимание интенсивная раздробленность пород верхних угленосных свит бассейна, что обусловлено удаленностью площадей их развития от южного борта бассейна и от замковых участков синклинальных структур.

Среди большого разнообразия дизъюнктивных нарушений внутренней части бассейна можно выделить три основные системы. Наиболее древняя, представленная надвигами и взбросами широтного направления, обусловлена, видимо, тангенциальным давлением с юга. Как по южной периферии бассейна, так и на северном крыле Карагандинской синклинали она пересекается второй системой — меридиональных и субмеридиональных взбросов и сбросов, к которой относится и Шерубайнуринский взброс. Возможно, что образование ее было одновозрастным с формированием крупных меридиональных разломов, ограничивающих бассейн с запада и востока. Третья система нарушений опять имеет широтное направление; о более молодом ее возрасте говорит факт смещения по нарушениям меридионального Шерубайнуринского взброса, а также наличие сложных дугообразных взбросов в пределах Алабасского поднятия и южной части северо-восточного крыла Шерубайнуринской синклинали, сформировавшихся в результате переработки разломов, вероятно имевших первоначально меридиональное направление.

В угленосных отложениях бассейна широко распространен экзокливаж, интенсивность которого резко возрастает с усложнением тектонического строения участков. Трещины экзокливажа пространственно ориентированы так же, как и разрывные нарушения.

В целом как конфигурация складок, так и разрывная тектоника палеозойских образований внутренней части бассейна определены блоковыми перемещениями его фундамента. В тектонике мезозойских угленосных осадков четко отмечается унаследованность: основные впадины этого возраста в той или иной мере соответствуют синклиналям палеозойского структурного этажа, а разрывные нарушения являются по существу обновленными герцинскими разломами.

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