Основные закономерности осадконакопления юрского комплекса Узгенского каменноугольного бассейна

03.04.2020

Юрский комплекс бассейна подразделен на пять свит, каждая из которых характеризуется различным составом ископаемой флоры, разной степенью угленасыщенности или литологическими особенностями. Детальное изучение последних, выполненное А.И. Ивановой в 1940—1946 и 1951 —1952 гг., выявило ряд взаимосвязанных закономерностей в изменении фациального характера, мощности отдельных свит и их угленосности, обусловивших отчетливо выраженную зональность юрского комплекса и отдельных его свит.

В целях получения полной характеристики условий формирования Узгенского угленосного бассейна в этом разделе рассматриваются данные по литологии и угленосности отдельных свит юрской толщи всей юго-восточной части Ферганского хребта в пределах территории Киргизии.

Отложения коккиинской свиты слагают нижнюю часть юрского комплекса и резко отличаются от всех вышележащих свит. Основание свиты сложено разногалечными конгломератами или конгломерато-брекчиями, имеющими линзовидное залегание. Они покрываются светло-серыми кварцевыми песчаниками, переслаивающимися с темно-серыми, часто известковистыми алевролитами. Остальная преобладающая часть свиты сложена мощными пластами (от 5 до 40 м) глинистых и песчаноглинистых алевролитов и аргиллитов темно-серого и черного цвета, переслаивающихся со светло-серыми кварцевыми песчаниками (1—2 м).

Для свиты характерно содержание в алевролитах и аргиллитах единичных зерен крупного песка, гравия и гальки кварца и кремня, грубое горизонтальное наслоение, прямолинейность контактов и отсутствие размывов. В отличие от вышележащей свиты в ней отсутствуют ритмичность строения и признаки угленосности. Мощность свиты колеблется от 4 до 500 м.

Конгломерато-брекчиевые основания, сложенные неокатанным неотсортированным материалом, состав которого обычно близок к составу палеозойских пород, подстилающих коккиинскую свиту, относятся к делювиальным и пролювиальным осадкам.

Постоянство строения и литологического состава пород в пределах изученной большой площади указывает, что осадки преобладающей части коккиинской свиты образовались в замкнутом глубоководном бассейне.

Рассматривая распределение осадков по площади, можно выделить более прибрежную часть водоема, соответствующую прияссинской части площади, и более глубоководную часть, соответствующую перевальной части Ферганского хребта.

Осадки туюкской и коккиинской свит в вертикальном разрезе связаны постепенным переходом.

В основании туюкской свиты присутствует песчано-алевролитовая пачка мощностью от 12 до 70 м. Для вышележащей основной части свиты характерно многократное ритмичное переслаивание песчаников, алевролитов, аргиллитов, углистых аргиллитов и пластов каменных углей. Окраска пород изменяется от черной до светло-серой и зеленовато-серой.

Породы чаще сложены хорошо отсортированным материалом. В основном они слоистые, причем преобладающими типами слоистости являются волнистый и горизонтальный различного масштаба; в значительно меньшем количестве встречается перекрестно-косой и линзовидный типы. Большая часть пород содержит значительное количество растительных осадков различной степени раздробленности и сохранности.

Туюкская свита является основной продуктивной свитой бассейна и содержит угли различной степени метаморфизма (от длиннопламенных до антрацитов включительно). Закономерным является отсутствие пластов угля рабочей мощности в нижней части свиты и наибольшая угленасыщенность средней и верхней ее частей. Мощность свиты колеблется от 65 до 1200 м. Детальное изучение пород туюкской свиты показало преобладание в ней прекрасно отсортированных аргиллитовых и алевролитовых пород, а также исключительное однообразие структурных и текстурных особенностей и основного петрографического состава всех пород, слагающих эту свиту, а главное непрерывность и постепенность смены пород в разрезе. Вся совокупность признаков дает основание считать, что осадки туюкской свиты образовались в обширном мелководном бассейне в результате перемещения береговой линии, связанного с геотектоническими движениями.

По литологическим особенностям пород и соотношению их между собой в разрезе отчетливо наметились две основные группы фаций, характеризующие состав туюкской свиты (континентально-прибрежные и бассейновые фации).

В группе континентально-прибрежных фаций выделяются фации торфяников и застойных водоемов, связанные с заболоченными озерноболотными пространствами прибрежной части бассейна. К первым относятся угли, ко вторым — неслоистые аргиллиты и алевролиты, содержащие остатки корневых систем растений, а также углистые аргиллиты.

В группу бассейновых фаций включены фации прибрежной мелководной и более глубоководной частей бассейна. К первым относятся: 1) осадки спокойного илистого мелководья — аргиллиты с листоватой текстурой и тонкой горизонтальной слоистостью; 2) осадки прибрежного мелководья — алевролиты и песчаники с волнистой слоистостью; крупнозернистые алевролиты с перекрестно-косой слоистостью; 3) приустьевые осадки — песчаники различной зернистости с линзовидной слоистостью.

К осадкам спокойной и более глубоководной прибрежной части бассейна относятся наиболее мощные пачки аргиллитов и мелкозернистых алевролитов с горизонтальной слоистостью и неслоистые, сложенные хорошо отсортированным материалом.

Изучение фациального состава осадков, характера ритмичности и мощности свиты позволило установить ее зональное строение, что проявляется присутствием трех резко различных типов разрезов: прияссинского, переходного и приводораздельного.

К прияссинскому типу относятся разрезы на месторождениях Кумбель, Каргаша, Туюк, Горумды, Кара-Тюбе и Ак-Су.

Для этого типа разрезов характерны следующие особенности: 1) присутствие мощных алевролито-песчаниковых пачек, разделяющих свиту на три подсвиты; 2) развитие почти одинакового количества осадков как прибрежно-болотных, так и осадков прибрежного мелководья, среди которых в значительном количестве встречаются приустьевые осадки; 3) наибольшее количество пластов угля рабочей мощности, которые развиты в средней и верхней частях свиты; 4) количество ритмов сравнительно небольшое (7—21); 5) наименьшая мощность свиты, которая колеблется от 65 до 140 я ив виде исключения в районе Каргаша достигает 180 м.

К переходному типу относятся разрезы на месторождениях Кок-Кия, Байбиче и Читты. Для него характерны следующие особенности: 1) присутствие мощных пачек алевролитов, сменивших алевролито-песчаниковые пачки предыдущего типа разрезов; 2) преобладание осадков фаций прибрежного мелководья и подчиненное значение осадков прибрежно-болотных фаций; 3) появление пластов угля рабочей мощности в верхней части свиты; 4) значительное возрастание числа ритмов (до 60); 5) увеличение мощности свиты, которая колеблется от 150 до 340 м.

К приводораздельному типу относятся разрезы в осевой части Ферганского хребта (вблизи Таласо-Ферганского разлома).

Для него характерны следующие особенности: 1) отсутствие мощных алевролито-песчаниковых пачек, вследствие чего весь разрез имеет однообразное ритмичное строение; 2) преобладание осадков наиболее глубоководной части прибрежной части бассейна по сравнению с остальными разрезами и развитие в резко подчиненном количестве осадков болотных фаций и фаций мелководной части бассейна; 3) развитие наибольшего количества ритмов (более 140); 4) присутствие наиболее тонких пластов угля; 5) наибольшая мощность свиты (более 700 м).

Различия в составе, мощности и угленосности туюкской свиты в прияссинском и приводораздельном типах разрезов характеризуют закономерное увеличение мощности свиты и числа угольных горизонтов, при одновременном уменьшении мощности их в направлении от северо-западной периферической части бассейна к его центральной части. Это дает возможность наметить три области различной фациальной обстановки. Так, прияссинскому типу разрезов соответствует область развития болотно-прибрежных фаций, переходному — область развития мелководной части и приводораздельному — область более глубоководной прибрежной части бассейна.

Отмеченные закономерности изменения условий осадконакопления туюкской свиты, происходившие в северо-восточном направлении, проявляются также отчетливо и в юго-восточном направлении до p. Kapaкульджа. Здесь наблюдается еще большая степень обводнения бассейна (появление пелито-известковых и кремнистых пород), возрастание мощности юрской толщи и увеличение степени метаморфизма углей и вмещающей толщи.

Юго-восточнее Каракульджи степень угленасыщенности в центральной части бассейна уменьшается почти до полного исчезновения углей (притоки р. Терек) или до пластов нерабочей мощности (р. Каракол в пределах северо-восточного склона Ферганского хребта), что связано с преобладанием бассейновых осадков.

Граница распространения пластов угля рабочей мощности ограничивается районом месторождения Сурташ.

В связи с этим вся часть Узгенского бассейна, расположенная юго-восточнее этого месторождения, Н.В. Шабаровым в 1955 г. рассматривалась как площадь с маловероятной практической угленосностью, а в большей части как бесперспективная.

Исключительное однообразие характера кровли и почвы пластов угля, постепенный переход от подстилающих пород к углю и от него к покрывающим породам указывают на автохтонность угленакопления в пределах всей исследованной части бассейна.

Существовало представление о резком размыве туюкской свиты перед отложением чаарташской свиты и особенно в районе развития в ней конгломератовых толщ. Однако это положение справедливо только для юго-западной границы распространения юрских отложений в Прияссинском районе. В центральных частях бассейна автором и в районе распространения конгломератовых толщ Е.А. Кочневым установлен постепенный переход осадков туюкской свиты в осадки чаарташской свиты.

В отличие от нижележащих и вышележащих свит рассматриваемая свита претерпевает наиболее резкие фациальные изменения по площади как в юго-восточном, так и в юго-западном направлениях.

В юго-восточном направлении эти изменения хорошо прослеживаются при сопоставлении характера свиты месторождений Каргаша (на северо-запад) и Сурташ (на юго-восток).

Так, на месторождении Каргаша свита представлена конгломератами, содержащими очень небольшое количество линз песчаника различной зернистости и незначительной мощности. Характерно преобладание мелкогалечных конгломератов, плохая отсортированность материала и различная его окатанность, однообразие петрографического состава, линзовидное залегание пород.

Далее на юго-восток наблюдается расщепление конгломератов алевролито-аргиллитовыми толщами месторождений Туюк, постепенное выклинивание их при одновременном увеличении мощности свиты, появление в ее составе небольших линзовидных залежей угля на месторождениях Туюк и Кара-Тюбе, которые далее на юго-восток сменяются углистыми аргиллитами. На месторождении Сурташ свита сложена в основном мелкозернистыми алевролитами и в резко подчиненном количестве песчаниками. Здесь для всех пород характерны хорошая отсортированность материала, светлые тона окраски, развитие горизонтальной и волнисто-горизонтальной слоистости, отсутствие признаков угленосности и значительная мощность отдельных пластов. Мощность свиты изменяется от 500 м на месторождении Каргаша до 700 м на месторождении Читты.

По данным Е.И. Зубцова, чаарташская свита в районе р. Кичи-Каракоман, имеющая мощность более 2000 м, на северо-восточном склоне Ферганского хребта (вблизи Таласо-Ферганского разлома) сложена преимущественно плотными серицитизированными алевролитами и серицитизированными сланцами с единичными пропластками песчаников и конгломератов.

По данным Г.Л. Бельговского, на юг и юго-восток от p. Kapaкульджи юрские отложения бассейна представлены исключительно чаарташской (каратюбинской) свитой, достигающей общей мощности 5000 м.

В ней выделены три толщи; джамантальская (нижняя), песчано-алевролитовая (вторая) и алевролитовая (третья).

Осадки нижней толщи распространены в основном около юго-западной границы, а также в бассейне р. Ишигарт и на левом берегу Алай-Ку. В юго-западных выходах джамантальской толщи нижняя часть разреза представлена породами наиболее грубого состава мощностью более 770 м.

В бассейне р. Ишигарт и на левобережье р. Алай-Ку в джамантальской толще Г.Л. Бельговский выделяет две пачки: нижнюю, преимущественно песчаниковую мощностью 300 м, и верхнюю, преимущественно алевролитовую мощностью более 740 м.

Верхние горизонты нижней пачки представлены кварцевыми песчаниками весьма совершенной сортировки. Переход от нижней пачки к верхней постепенный.

На одном из притоков р. Терек Г.Л. Бельговским, кроме нижней песчано-конгломератовой толщи мощностью не более 100 м, выделяется песчано-алевролитовая толща (вторая) мощностью более 700 м, сложенная алевролитами, содержащими прослои тонкослоистых песчаников. Примерно в 700 м от основания содержание песчаников увеличивается. Породы, по Г.Л. Бельговскому, обладают весьма совершенной сортировкой и отчетливой тонкой слоистостью. В нижней части толщи мощностью около 300 м среди ископаемых растений были встречены нижнелейасовые формы. На одном из правых притоков Алай-Ку мощность песчаниковой толщи, по данным Г.Л. Бельговского, достигает 800 м.

В песчано-алевролитовой толще мощностью до 3000 м Г.Л, Бельговским отмечается присутствие слоистых алевролитов с тонкими прослоями мелкозернистых песчаников, в которых наблюдаются волноприбойные знаки. В комплексе ископаемых растений встречаются нижнелейасовые формы.

Алевролитовая (третья) толща широко распространена в верхнем течении р. Кугарт и юго-восточнее. Она сложена мощной серией (не менее 1200 м) мелкозернистых алевролитов серого и зеленовато-серого цвета, содержащих в подчиненном количестве пласты желтовато-серых мелко- и среднезернистых песчаников. Мощность отдельных алевролитовых пачек колеблется от 150 до 200 м; мощность отдельных пластов песчаников редко превышает 15 м. Породы чрезвычайно бедны растительными остатками.

В верховьях рек Кугарт и Суек наблюдаются многочисленные внедрения магматических пород щелочного типа (жилы и пластовые дайки трахидолеритов).

Г.Л. Бельговским встречены также базальты, относимые им предположительно к меловому возрасту.

Основанием для отнесения Г.Л. Бельговским к чаарташской свите (верхнему лейасу) всего комплекса отложений послужили: отсутствие трансгрессивных соотношений между отдельными толщами и растительных форм, типичных для средней юры.

Правильность отнесения всей юрской толщи юго-восточной части бассейна к верхнему лейасу требует дальнейших подтверждений. Действительно, трансгрессивные соотношения в залегании отдельных свит наблюдаются лишь в периферической зоне, вблизи центральной части бассейна они не характерны, так как видна постепенная смена осадков нижележащей свиты осадками вышележащей. Поэтому вряд ли следует исключить из юрского разреза юго-восточной части туюкскую свиту, так как отсутствие углей может быть обусловлено изменением фациальных условий (преобладанием осадков бассейнового типа).

Прекрасно выраженная смена по площади не только типа осадков, но и их генетических особенностей дают основание всю северо-западную площадь бассейна до месторождения Кара-Тюбе отнести к дельтовой равнине с присущими ей конусами выносов, дельтовыми рукавами и замкнутыми водоемами между ними. Районы месторождений Кара-Тюбе и Байбиче являлись переходной областью от дельтовой равнины к прибрежной части бассейна. Наконец, в районе месторождения Сурташ и далее на юго-восток формирование свиты происходило в довольно глубоководной прибрежной части бассейна.

Зинданская свита залегает на чаарташской в периферической части бассейна с отчетливо выраженным размывом. В его северо-западной части свита сложена алевролито-аргиллитовыми толщами, разделенными довольно мощными пачками песчаников. Мощность последних в юго-восточном направлении уменьшается. Свита бедна растительными остатками. Исключением является лишь нижняя алевролито-аргиллитовая толща на северо-западе (район Зиндан), где встречены линзовидные залежи угля, быстро выклинивающиеся. Мощность свиты составляет 580 м на северо-западе и превышает 1000 м на юго-востоке.

Алевролито-аргиллитовые толщи в основном сложены неслоистыми аргиллитами раковистого излома, темно-серой и черной окраски. Аргиллиты содержат прослои алевролита, мелкозернистого песчаника (мощностью от 5 до 20—30 см и более, редко до 50 см) и линзы сидерита мощностью до 50 см, которые расположены в виде прерывистых цепочек. Мощность отдельных пластов аргиллита колеблется от 3 до 10 м. Алевролито-аргиллитовые толщи имеют мощность от 40 до 140 м.

На крайнем северо-западе и особенно в среднем течении р. Зиндан (район Беленкура) песчаниковые пачки имеют наиболее грубозернистый состав. Здесь в нижней части они сложены гравелитами с линзами мелкогалечных конгломератов и среднезернистых песчаников; в верхней части преобладают песчаники.

Во всех песчаниковых пачках этого района и особенно в основании их наблюдается большое количество гальки розовых гранитов.

Юго-восточнее, на преобладающей площади развития зинданской свиты, описываемые пачки сложены средне- и мелкозернистыми песчаниками и только в основании их наблюдаются линзы гравелитовых песчаников с галькой и зернами гравия розовых гранитов. На крайнем юго-востоке изученного района эти пачки сложены алевролитами и мелкозернистыми песчаниками, с отдельными небольшими линзами среднезернистых песчаников в основании пачек. В линзах наиболее грубозернистых пород наблюдается косая однонаправленная слоистость, в средне- и мелкозернистых — горизонтальная, волнистая и перекрестно-косая. Одновременно с изменением гранулометрического состава изменяется и мощность песчаниковых пачек от 400 м на северо-западе до 5—10 м на юго-востоке.

Большая площадь распространения описываемых песчаниковых пачек, характер слоистости, строение пачек и наличие во многих песчаниках карбонатного цемента и ряд других признаков указывают на отложение их в подводных условиях прибрежной части бассейна на разной глубине и при различной динамике водной среды.

Особенности фациального характера алевролито-аргиллитовых толщ и разделяющих их песчаниковых пачек указывает на отложение зинданской свиты в бассейновых условиях. При этом преобладание в свите юго-восточной части бассейна тонко отмученных аргиллитовых пород, наличие мощных пластов сидерита, имеющих значительную протяженность, развитие кальцитового цемента почти во всех песчаниках и алевролитах указывают на отложения зинданской свиты в более глубоководных условиях по сравнению с северо-западной частью бассейна и со всеми нижележащими свитами юрского комплекса.

Кошбулакская свита является самой верхней свитой юрского комплекса и имеет весьма ограниченное распространение в северо-западной части бассейна.

По литологическим признакам В.Н. Огнев в ней выделил две толщи. Нижняя мощностью 60—80 м представлена желтоватыми слабо сцементированными (по сравнению с породами нижележащих свит) песчаниками, нередко косослоистыми, по составу кварцевыми и полевошпатово-кварцевыми, Верхняя толща мощностью 40—80 м, постепенно сменяющая песчаниковую, сложена фисташково-зелеными, желтоватыми и голубоватыми алевролитами и аргиллитами с тонкими прослоями мелкозернистых песчаников. На р. Яссы, близ пос. Саламалик, Е.И. Зубцовым в 1942 г. был установлен постепенный переход между описанной свитой и покрывающими ее красноцветными песчаниками нижнего мела. Переходные слои представлены переслаивающимися зелеными, лиловыми и малиновыми мергелями, аргиллитами, алевролитами и песчаниками.

На основании сказанного кошбулакскую свиту по возрасту относят предположительно к верхней юре.

Таким образом, каждая из выделенных свит, кроме кошбулакской, имеет повсеместное распространение и свои индивидуальные особенности, характеризующие отдельные этапы процесса формирования Восточно-Ферганского бассейна.

Осадки замкнутого водоема, существовавшего при отложении кок-киинской свиты, постепенно сменились бассейновыми осадками туюкской свиты, в основании которой залегает песчанико-алевролитовая пачка, имеющая повсеместное распространение. При этом постепенность перехода осадков коккиинской свиты в осадки туюкской и резко меняющаяся мощность первой указывают на нивелирующую в основном роль осадков коккиинской свиты.

Весь комплекс осадков, слагающих туюкскую свиту, типичен для прибрежной части мелководного опресненного бассейна, имевшего в туюкское время широкое распространение.

В связи с мелководностью бассейна, даже при незначительной амплитуде колебательных движений, смена осадков происходила на всей рассматриваемой площади, причем распределение их по гранулометрическому составу определялось главным образом движением береговой линии. Появление осадков более глубоководных фаций в северо-восточном направлении, особенно в юго-восточном, предопределило собою уменьшение количества пластов угля рабочей мощности в приводораздельной части и полное отсутствие угленосности в центральной части бассейна к юго-востоку от р. Сурташ.

В последующее чаарташское время бассейновый режим сохранился лишь в юго-восточной части бассейна, а по направлению на северо-запад от месторождения Кара-Тюбе формирование свиты происходило в условиях дельтовой равнины. В северо-западной части бассейна в ней встречаются незначительные пластообразные залежи угля и только на небольшом месторождении Бештерек, по предположению Г.И. Бельговского, ей подчинен нижний пласт угля.

В зинданское время на преобладающей части площади существовал бассейновый режим; при этом, как и для нижележащих свит, наиболее обводненной являлась юго-восточная часть бассейна. Лишь на крайнем северо-западном участке бассейна, в районе развития континентальных осадков, ей подчинены весьма ограниченные запасы месторождений Зиндан, Тариелга и Тургай-Тепе.

Наибольший диапазон колебаний фаций указывает, что формирование всего юрского комплекса происходило в обстановке постепенного прогибания земной коры одновременно с накоплением осадков. При этом максимальное прогибание ее имело место на крайнем юго-востоке бассейна.

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