Стратиграфия Прииртышской угленосной провинции

В геологическом строении Прииртышской угленосной провинции принимают участие породы верхнего протерозоя, кембрия, силура, ордовика, девона, карбона, перми, мезозоя и кайнозоя. Наиболее древние отложения образуют юго-западный борт депрессии и представлены кварцитами, яшмо-кварцитами, песчаниками и сланцами верхнего протерозоя, диабазовыми и андезитовыми порфиритами, кварцевыми порфирами и туфами нижнего кембрия, песчаниками, алевролитами и конгломератами верхнего ордовика, плагиоклазовыми диоритовыми порфиритами и диабазовыми порфиритами силура, основными эффузивами и их туфами нижнедевонского возраста. Собственно Прииртышская депрессия сложена породами карбона и перми (рис. 107), перекрытыми осадками мезозоя и кайнозоя.



Отложения карбона распространены почти на всей изученной площади Прииртышской провинции и представлены всеми тремя отделами. Условия их залегания и литологический состав в различных районах не одинаковы.



В образованиях визейского яруса по литологическим особенностям-выделяются два фациально замещающие друг друга комплекса. На правобережье Иртыша распространены осадочные породы (переслаивающиеся песчаники, алевролиты, аргиллиты и известняки), а на левобережье — преимущественно вулканогенные. Стратиграфически они подразделяются на две свиты: коконьскую (нижний визе) и аркалыкскую (средний — верхний визе) (рис. 108). Обе свиты слагаются серыми и зеленовато-серыми, бурыми и лиловатыми песчаниками, туфопесчаниками, кремнистыми алевролитами, редко конгломератами. Вулканогенный материал в коконьской свите представлен андезиговыми порфиритами и их туфами, реже базальтовыми и диабазовыми порфиритами, кислыми лавами и их туфами. В аркалыкской свите преобладают риолитовые, реже липаритовые порфиры. Окраска пород серая, зеленовато-серая, бурая, лиловатая. Мощность каждой из описанных свит 2000 м.



Выше аркалыкской выделяется кокпектинская свита, сложенная зеленоватыми по-лимиктовыми песчаниками, туфопесчаниками, глинистокремнистыми сланцами, кремнистыми алевролитами, гравелитами и конгломератами. Мощность ее 1500 м. Возраст свиты охарактеризован флорой и фауной в более южных районах.



Отложения следующей по разрезу буконьской свиты, являющейся нижней продуктивной толщей района, установлены только в пределах Лебяжинского участка, где они представлены серыми полимиктовыми песчаниками, алевролитами, аргиллитами с прослоями карбонатных пород, реже конгломератов, туфов и туфопесчаников. Среди этих пород встречены пласты и пропластки каменных углей мощностью 0,1—1,2 м. Из низов свиты Н.И. Стукаловой выделен спорово-пыльцевой комплекс следующего состава: споры плауновых 80%, папоротники 11%, каламиты 3,6%, кордаиты 2,9%, хвойные 1,8%. Из растительных остатков в низах свиты А.А. Майбородой определены Angaropteridium sp., Paracalamites sp., Lepidodendron kirghizicum Zаl., Knorria sp. В верхах свиты встречены Noeggerathiopsis theodori Zаl., N. subangusta Zal. et Tschirk., Lepidodendron kirghizicum Zаl., Knorria sp. Спорово-пыльцевые комплексы здесь представлены плауновыми (48%), папоротниками 18%, каламитами (5%),. кордаитами (11%) и хвойными (16%). По этим данным отложения буконьской свиты относятся к среднему — верхнему карбону и сопоставляются с алыкаевскими и мазуровскими слоями нижнебалахонской свиты Кузбасса. С разрезом Карагандинского бассейна эти отложения сопоставить трудно ввиду принадлежности растительных комплексов Прииртышья к Ангарской палеоботанической провинции. По стратиграфическому положению буконьская свита, по-видимому, отвечает верхней части разреза этого бассейна. Максимальная мощность свиты 2000 м.



Майтюбинская свита на левобережье Иртыша (месторождения Кайнама, Белогорское) представлена переслаивающимися пачками красноцветных конгломератов, гравелитов, песчаников, алевролитов с туфопесчаниками и туффитами, которые сменяются в нижней части зеленовато-серыми и зелеными песчаниками. Мощность свиты около 700 м.



Выше майтюбинской свиты залегает осадочная продуктивная толща, которая разделяется на три свиты: нижнюю конгломератовую, угленосную и верхнюю конгломератовую.

Нижняя конгломератовая свита вскрыта в Белогорской и Кайнаминской синклиналях, где представлена красноцветными конгломератами (состоящими из галек главным образом эффузивных пород) в нижней части и переслаивающимися пачками конгломератов, песчаников, реже алевролитов и аргиллитов — в верхней. В районе месторождения Кайнама в сложении этой свиты значительную роль играют белые и светло-серые туфопеcчаники и брекчии липаритового состава. В верхней ее части присутствует обуглившийся детрит. Мощность свиты 200—300 м. Эти отложения образовались в конце позднего карбона — в начале ранней перми.

В основании угленосной свиты залегает аргиллитовая пачка, являющаяся маркирующим горизонтом. На месторождении Кайнама в ее составе выделяется пелециподовый горизонт. Выше по разрезу следует основная — продуктивная часть угленосной свиты, характеризующаяся переслаиванием разнозернистых песчаников, алевролитов и аргиллитов, среди которых располагаются прослои углей и угольные пласты рабочей мощности. На основании изучения растительных остатков, спорово-пыльцевых комплексов и фауны А.Н. Криштофович, А.А. Любер, Е.И. Мураховская и Л.Н. Ржаникова определили верхнепалеозойский возраст угленосной свиты, сопоставляя ее с верхнебалахонской свитой Кузбасса. При детальном изучении обильного растительного материала, полученного в результате поисковых работ последних лет, Н. И. Стукалова и автор этого раздела также получили возможность сопоставить угленосную свиту Прииртышья с верхнебалахонской свитой Кузбасса. Спорово-пыльцевой комплекс состоит из спор плауновых (4,6—36%), каламитов (0,4-2,7%), папоротников (0,9-8,5%), кордаитов (52—65%), хвойных (3,6-7,7%), цикадовых (1,7—7,0%), гинкговых (1,0—3,0%), Asonaletes (6,7—21,3%). Из этого комплекса 2—5% составляет пыльца с ребристым телом. Растительные остатки представлены Noeggerathiopsis derzavinii Neub., N. cf. latifolia Nеub., Crassinervia sp., единичными находками Koretrophyltites sp., Noeggerathiopsis cf. aequalis (Gоерp.) Zаl., Nephropsis cf. rhotnboidea Neub. Мощность угленосной свиты до 500 м на Кайнаме и около 700 м на Белогорском месторождении.

Верхняя конгломератовая свита получила распространение на Белогорском месторождении и представлена конгломератами (в основном из гальки эффузивных пород) с прослоями зеленовато-серых алевролитов и аргиллитов с редкими пропластками (1—3 см) каменных углей. Мощность свиты 1000 м.

Н.А. Беркалиев (1968 г.) подразделяет нижнепермскую, собственно угленосную свиту на две — караунгурскую и таранчинскую, а верхнюю конгломератовую относит к акколканской свите (по стратиграфической шкале месторождения Кендырлик). Это подразделение можно принять только условно, посколько пермские отложения Прииртышья и Кендырлика имеют мало общего и в литологическом составе и в фаунистических и растительных комплексах. Верхнепермский возраст верхней конгломератовой свиты ничем не доказан, тогда как возраст акколканской свиты, как верхняя пермь, не вызывает сомнений.



Палеозойские отложения перекрыты с угловым несогласием мезозойскими и кайнозойскими образованиями, расчленение которых приводится в основном по данным Н.А. Беркалиева, а также В.Ф. Долгополова и Л.И. Котовой.

Нижнетриасовые отложения, образующие семейтаускую свиту, распространенную преимущественно вблизи юго-западного борта депрессии, представлены липаритами, фельзитовыми порфирами, трахитами, туфами кислого состава. Мощность свиты 1000 м.

В депрессии в основании мезозойского разреза присутствуют терригенные породы, которые по наличию в их спорово-пыльцевом комплексе пыльцы древних хвойных, ребристой пыльцы, а также по преобладанию среди спор папоротников (определения 3. И. Вербицкой) с учетом тесной их связи с вышележащими юрскими осадками можно предположительно относить к верхнему триасу. Мощность их, видимо, несколько десятков метров.



Юрские отложения распространены шире, чем триасовые, но изучены они пока мало. Наиболее полные разрезы вскрыты на Лебяжинском участке и в Кайнаминской мульде, где мощность их колеблется от нескольких десятков метров до 300 м. В нижней части они представлены серыми, зеленовато-черными и черными аргиллитами (иногда углистыми), мелко- и среднезернистыми песчаниками с прослоями конгломератов, а в верхней — аргиллитоподобными глинами синевато-серыми, грязно-зеленоватыми, черными с прослоями бурого-угля. По заключению Е.М. Марковича, определившего из этих отложений Coniopteris ex gr. С. hymenophylloides S е w., Nilssonia ex gr. N. compta (Р hill.) Brongn., N. ex gr. N. orientalis Hееr, N. ex gr. vittaeformis Pryn., Czekanowskia rigida Heer, Podozamites sp., Brachyphyllum sp., Pityophyllum angustifolium (Nath.) Moll, Р: longifolium (Nath.), P. nordenskidldii Heer, возраст их среднеюрский. Учитывая наличие нижне-верхнетриасовых осадков, можно предполагать, что здесь имеется как средняя, так и нижняя юра.



На размытой поверхности юрских отложений залегают континентальные образования киялинской свиты (готерив — баррем), представленные пестроцветными песчанистыми глинами, песчаниками, гравелитами и конгломератами. На них в свою очередь с размывом лежат озерные красноцветные, пятнистые и белые глины с линзами песков и прослоями бокситоподобных глин ленъковской свиты (апт — сеноман), верхнюю часть которой слагают светло-серые, черные и коричневые глины с линзами бурых углей. Выше следует ипатовская свита (турон — сантон), сложенная разнозернистыми морскими песками. Последние сменяются зеленовато-серыми опоковидными глинами и кварц-глауконитовыми песками славгородской свиты (сантон—кампан). Заканчивается разрез верхнего мела глауконитовыми песками и песчаниками ганькинской свиты (маастрихтский и датский ярусы). Общая стратиграфическая мощность отложений меловой системы 725 м.



В основании палеогена выделяется люлинворская свита, которая относится к эоцену и сложена морскими осадками: в нижней части зеленовато-серыми (аргиллитоподобными или опоковидными) глинами, а в верхней — тонколистоватыми зелеными глинами с прослоями песков. Вышележащая чеганская свита эоцен-олигоценового возраста образована морскими и прибрежными отложениями — тонколистоватыми зелеными глинами с прослоями алевритов и маломощными пролластками бурых углей. Следующая, новомихайловская свита, принадлежащая к среднему олигоцену, залегает несогласно и представлена озерно-болотными серыми глинами и разнозернистыми песками. Завершает разрез палеогена верхнеолигоценовая чаграйская свита, сложенная озерными и речными осадками — разнозернистыми железистыми песками, гравием и глинами. Суммарная стратиграфическая мощность палеогена 280 м.



Неогеновые образования представлены озерными зелеными глинами аральской свиты (нижний — средний миоцен) с бобовинами гидроокислов железа и марганца, с линзами песков и гипсов, затем верхнемиоценовыми — нижнеплиоценовыми красно-бурыми глинами и песками павлодарской свиты и, наконец, озерно-аллювиальными осадками верхнего плиоцена — зеленовато-серыми алевритами и глинами с прослоями песков — кочковская свита. Мощность отложений неогена 130 м.



Четвертичные отложения — это преимущественно аллювиальные песчано-галечные образования, реже суглинки, супеси и глины. Общая их стратиграфическая мощность около 50 м.

Суммарная мощность мезозойских и кайнозойских отложений в связи с наличием нескольких горизонтов размыва значительно меньше стратиграфической. Она постепенно и пропорционально увеличивается от нескольких метров на юге и юго-западе до 500—700 и, возможно, до 1200 м (по геофизическим данным) на севере и северо-востоке.