Арало-Бухарская (Приаму-Дарьинская) область угленакопления

Арало-Бухарская область угленакопления простирается широкой полосой по правобережью р. Аму-Дарьи от предгорий Гиссарского и Зеравшанского хребтов на юго-востоке до побережья Аральского моря на северо-западе. Она расположена на территории Узбекистана и граничит с Арало-Ташкентской, Туаркыр-Кара-Кумской и Гиссаро-Алайской областями угленакопления.

В структурном отношении рассматриваемая область представляет крупную депрессию, в которой в юрское, меловое и палеогеновое время происходила аккумуляция осадков в условиях низменной равнины. Последняя ограничивалась западными отрогами Туркестанского, Зеравшанского и Гиссарского хребтов. На юго-западе она примыкает к структурам Кара-Кумской платформы.

В геологическом отношении район изучен с различной степенью детальности. До настоящего времени здесь неизвестно ни одного промышленного месторождения угля, хотя углепроявления в виде прослоев и пластов угля рабочей мощности установлены в юрских, меловых и палеогеновых отложениях.

Район беден водой. В пунктах, удаленных от малочисленных рек, источником водоснабжения могут служить подземные воды. В существующих колодцах и в ряде скважин вода чаще солоноватая, наряду с этим имеются скважины с большим дебитом хорошей пресной воды.

Началом геологического изучения района являются маршрутные исследования И.В. Мушкетова и А.Д. Архангельского, давших наиболее точные сведения для того времени о стратиграфии мезо-кайнозоя. Начиная с 1927 г. проводились систематические геологические и гидрогеологические съемки. Примерно с 1931 г. начался период более углубленных исследований, в процессе которых пробурен ряд глубоких структурных скважин, установивших угленосность юрских отложений. Мелкие скважины, установившие попутно угленосность меловых отложений, пробурены в процессе гидрогеологических исследований и поисков различных полезных ископаемых. На основании единичных структурных скважин О.С. Вяловым были проведены первые палеогеографические построения. В 1949—1950 гг. Е.П. Брунс проводились поисково-разведочные работы на уголь в полосе предгорий Зирабулак-Зиаэтдинских возвышенностей. В результате работ месторождение Сукайты в связи с высокой зональностью углей оценено как непромышленное и установлен его меловой, а не юрский возраст, как это считалось ранее. В большом объеме проводились геофизические работы, в результате которых получено представление о структуре закрытой части района.

Поверхность описываемой территории, в общем, равнинная; она делится на ряд ландшафтно-морфологических единиц, основными из которых являются: Зеравшанская межгорная впадина, равнинно-холмистые пространства, пустыня Кызыл-Кум, дельта Аму-Дарьи и плато Устюрт.

Зеравшанская межгорная впадина представляет собой ограниченную отрогами Зеравшанского хребта на юге и Туркестанского на севере широкую (до 7 км) плоскую долину широтного простирания с отметками до 990 м на востоке и 280 м на западе. По ней протекает р. Зеравшан. Территория, расположенная к югу от Зеравшанской впадины и носящая название Каршинских степей, представляет собой слабо всхолмленную равнину, наклоненную в сторону Аму-Дарьи. В средней ее части протекает р. Кашка-Дарья с системой высохших русел. Абсолютные отметки поверхности составляют 200—300 м. На северо-западе Kapшинские степи заканчиваются сильно рассеченными, широтно вытянутыми Зирабулак-Зиаэтдинскими возвышенностями. С северо-запада здесь к Каршинским степям примыкают пустынные пространства Кызыл-Кумов, которые входят в Арало-Бухарскую область лишь своей южной частью. Отличительной чертой пустыни Кызыл-Кум является присутствие на ее территории целого ряда горных кряжей и отдельно стоящих поднятий. Таковы горы Букантау (760 м), Джитымтау (600 л),. Тамдытау (888 м), Ауминзатау (815 м), Кульджуктау (784 м), Аристан-бельтау (698 м) и др. Возвышенности начинаются в правобережье Аму-Дарьи хребтом Султануиздаг (925 м) и прослеживаются короткими скалистыми поднятиями на юго-восток, образуя своеобразный горностепной район. Обширные пространства между разобщенными друг от друга возвышенностями представляют равнину с отметками около 100—200 м, занятую полынно-солончаковой степью, бугристыми песками с зарослями саксаула; лишь вблизи Аральского моря появляются дюны. Дельта Аму-Дарьи расположена в северо-западной части пустыни в виде клина, примыкающего своим основанием к южному берегу Аральского моря. Эта территория представляет слабо покатую на северо-запад аккумулятивную равнину с абсолютными высотами в пределах от 150—100 м (Питняк, Ходжейли) до 54 м (Аральское море). Самой западной морфологической единицей является плато Устюрт, входящее в описываемый район восточной частью, известной под названием Кара-Калпакский Устюрт. Геоморфологически Устюрт представляет невысокое (150—250 м над уровнем моря) плато с равнинной поверхностью. К дельте Аму-Дарьи и Аральскому морю Устюрт имеет крутые и высокие обрывы, называемые чинками. Проточных вод на Устюрте нет. Вода обычно соленая.

Основной водной артерией является Аму-Дарья, протекающая вдоль юго-западной границы района и впадающая в Аральское море. В юго-восточной части района течет река Зеравшан с многочисленными притоками, орошающими Зеравшанскую долину и Бухарский оазис, и Кашка-Дарья.

Климат района резко континентальный, с максимальной температурой в июле +44°, минимальной в январе —24°; среднегодовая температура + 15°.

Стратиграфия. Юрские отложения являются наиболее древними из мезозойского комплекса. Почти повсеместно, за исключением одного выхода в районе северных склонов гор Ауминзатау, они погружены на значительную глубину (до 1300 м).

Присутствие юрских отложений на глубине установлено в полосе шириною от 20—25 до 150 км, расположенной к юго-западу от полосы палеозойских возвышенностей (Зирабулак-Зиаэтдинские горы, Кульджуктау, Букантау, Султануиздаг), в районе которых на палеозой трансгрессивно ложатся нижнемеловые, верхнемеловые, а местами палеогеновые отложения.

Судя по характеру трансгрессивного контакта мела с палеозоем, а также по установ- Cr ленному бурением резкому сокращению мощности юрских отложений в северо-восточном направлении в районе Питнякского поднятия, северная граница распространения юры находится в значительном удалении от выходов палеозоя. Кроме того юрские отложения пересечены скв. 4 у сел. Халкабад в районе г. Нукуса. В 60—70 км к северо-востоку от скв. 4 (сел. Тахта-Купыр) и в 35 км к юго-западу от нее (сел. Ходжейли) установлено залегание мела на палеозое (рис. 148). Вероятно, отсутствие юрских отложений в этих пунктах связано с существованием погребенных положительных форм доюрского рельефа, являющихся продолжением к западу Букантауской и Султануиздагской возвышенностей.

Юра представлена угленосными континентальными песчано-глинистыми отложениями и морскими карбонатными осадками. Морская юра установлена скважинами в районе г. Бухары и скважиной у сел. Дарганата в долине р. Аму-Дарья. В первых, за исключением скважины у сел. Сары-Таш, морские отложения слагают верхнюю половину разреза мощностью около 150 м. В скважине у сел. Сары-Таш почти весь разрез юры мощностью около 80 м представлен морскими фациями. Скважина у сел. Дарганата прошла 350 м по морским отложениям и из них не вышла. Во всех остальных пунктах юрские отложения континентальные. Мощность юры варьирует от 80 до 1900 м и более. В юрской толще, пересеченной скважинами в районе г. Бухары и в Питнякском поднятии, установлены все три отдела.

Меловые отложения выходят на поверхность в районах, прилегающих к палеозойским массивам. Представлены они большей частью морскими осадками, местами континентальными. Выделяются неоком — апт, альб, сеноман, турон и сенон. Мощность отложений в предгорьях изменяется от 100 до 500 м, в долинной части достигает 2000 м и более. Такие колебания мощности связаны как с трансгрессивностью залегания на палеозое (в районе поднятий нижний мел, как правило, отсутствует), так и с увеличением мощности отдельных свит в сторону депрессий.

Неоген-палеогеновые отложения сопровождают выходы меловых, а также обнажаются отдельными пятнами в северной части района. Среди них выделяются палеогеновые и неогеновые отложения.

Палеогеновые отложения почти на всей площади представлены песчаниками, глинами и мергелями с морской фауной. Только близ северной границы Кара-Калпакии в восточном чинке Устюрта, выше морских олигоценовых глин появляются континентальные отложения тургайской серии, которые частично могут соответствовать верхам олигоцена, частично, вероятно, принадлежат миоцену.

Неогеновая серия сложена красновато-бурыми песчано-глинистыми и мергелистыми осадками континентального облика. Мощность палеогеновых отложений 60—100 м, неогеновых 35 м.

Четвертичные отложения состоят из пород различного происхождения — лёсса, озерных осадков, эоловых песков и делювия (у подножия гор); мощность их достигает нескольких десятков метров.

Тектоника. Приподнятая часть Центральных Кызыл-Кумов представляет собой серию узких брахиантиклинальных поднятий, расположенных на северо-западном продолжении Туркестанского хребта. Ориентировка осей складок от северо-западной — юго-восточной до почти широтной.

К югу и юго-западу от поднятия развивается крупная депрессия, проходящая вдоль Аму-Дарьи и Аральского моря. Приаму-Дарьинская часть ее сложена серией брахиструктур, которые на юге параллельны выходам палеозоя или не имеют четко выраженной ориентировки, а на севере обычно пологие. Пликативные нарушения сопровождаются разрывами.

Севернее Султануиздага наблюдается спокойное залегание слоев с небольшим наклоном в сторону Аральского моря. Юго-западнее Аму-Дарьи расположена Кара-Кумская платформа, которая ограничивает Арало-Бухарскую область с юго-запада.

Угленосность. Промышленных месторождений угля на территории Бухаро-Аральского района не установлено. При бурении поисковых на нефть и гидрогеологических скважин в ряде пунктов отмечена угленосность юрских и меловых отложений. Кроме того на западном побережье Аральского моря известны угли кайнозойских отложений.

Выход угленосной юры на дневную поверхность имеется в единственном пункте, на северном склоне гор Ауминзатау (Кызыл-Кумы) в 4 км юго-западнее урочища Сары-Батыр. Юра здесь представлена континентальной толщей мощностью 40 м, сложенной конгломератами, песчаниками и глинами. В глинах имеются тонкие углистые прослойки. Среднеюрский возраст отложений определен Т.А. Сикстель по ископаемой флоре, встречающейся в конкрециях ожелезненных пород.

На глубине признаки угленосности юрских отложений установлены в ряде скважин, пройденных в Бухарской депрессии и Кызыл-Кумах.

В Бухарской депрессии юрские угленосные отложения известны юго-западнее Зирабулакских гор, где они пересечены скважинами в Пролетарабаде, Сеталан-Тепе, Джаркаке, Сары-Таше и Кассане. Первые три скважины, расположенные на расстоянии от 10 до 40 км одна от другой, вскрыли одинаковый разрез, нижняя часть которого мощностью около 150 м представлена песчано-глинистыми отложениями, включающими обугленные растительные остатки и тонкие слои известняка. В Сары-Ташской скважине, более удаленной от северной границы распространения юрских отложений, мощность нижней континентальной (?) толщи сокращается до 20 м; представлена она конгломератами с прослоями серых песчаников и глин. Глубина до кровли юрских отложений в этом районе колеблется от 1150 до 2306 м.

В Кызыл-Кумах угленосная юра встречена скважинами в районе Питнякского поднятия (структуры Султан-Санджар, Тюя-Муюн и Мешеклы) и у селений Халкабад и Чимбай, в 30—50 км к северу от г. Нукус.

Юрские отложения Султан-Санджара и Тюя-Муюна представлены мощной толщей переслаивающихся песчаников, алевролитов и глин серого, темно-серого, местами черного цвета, содержащей большое количестве обугленных растительных остатков. Пласты угля при бурении не отмечены. Вскрытая мощность юрских отложений Султан-Санджара 1887 м, Тюя-Муюна 1895 м. Глубина залегания кровли 500—600 м. По растительным остаткам и спорово-пыльцевому анализу нижняя часть разреза со вскрытой мощностью около 300 м отнесена к нижней юре, остальная часть — к нерасчлененной средней + верхней юре. В 25 км к северо-востоку от Тюя-Муюна, у сел. Мешеклы, пересечен аналогичный разрез юры, имеющий здесь значительно сокращенную мощность (около 200 м).

Единственным пунктом, где в юре обнаружены пласты угля, является скважина у сел. Халкабад (район Нукус). Здесь юрские отложения, залегающие на глубине около 1000 м, представлены переслаивающимися серыми и темно-серыми глинами, алевролитами и известкови-стыми песчаниками с обилием обугленных растительных остатков и пластами угля. Отмечено большое количество пластов угля, из которых 5 имеют мощности (снизу вверх): 1; 0,8; 1,6 и 0,4 м.

Вскрытая мощность юрских отложений около 200 м (рис. 149). Приведенными данными исчерпываются имеющиеся в настоящее время сведения об угленосности юрских отложений.

Необходимо иметь в виду, что отсутствие пластов угля в юре, вскрытой скважинами в районе г. Бухары и в Питнякском поднятии, не может считаться достоверным фактом, так как выход керна был низкий, а электрокаротаж не производился (рис. 150). Учитывая общее сходство разреза юры бухарских скважин с юрским разрезом соседнего Гиссарского угленосного района, а также наличие пластов угля в юрских отложениях в Халкабадской скважине, есть основание предполагать, что пласты угля при бурении большей части глубоких скважин пропущены. Юрские континентальные отложения в описываемом районе имеют широкое распространение, в связи с чем район может рассматриваться как обширная область угленакоплений низменных равнин.

Границы области очерчиваются недостаточно отчетливо. Наиболее определенна северная граница. Она проходит в юго-восточном — северо-западном направлении вдоль западных отрогов Зеравшанского (Зирабулак-Зиаэтдинские возвышенности) и Туркестанского хребтов (горы Нуратау, Кульджуктау, Букантау, Султануиздаг), которые в юрское время представляли собой водораздельные пространства и служили областью сноса. Ho и здесь на отдельных участках в эрозионных, или межгорных, впадинах происходило осадконакопление (юра в горах Ауминзатау и, возможно, в Самаркандской межгорной впадине). Как отмечалось, с юго-востока Арало-Бухарская область примыкает к Гиссарскому угленосному району, юго-западная и западная границы пока не ясны. Халкабадская скважина, встретившая юрские отложения с пластами угля, расположена к северу от охарактеризованной выше юрской водораздельной гряды. Как связана эта Северная зона угленакопления с Южной, пока не ясно.

Учитывая различный характер разреза юрских отложений и территориальное размещение угленосных зон, в Арало-Бухарской области угленакопления могут быть выделены районы: Бухарский, Западных Кызыл-Кумов и низовьев Аму-Дарьи и Западно-Приаральский.

Общей особенностью всех районов Арало-Бухарской области угленакопления является развитие юрских отложений на большой глубине - в основном от 1000 м и глубже.

Меловые угленосные отложения распространены в районе значительно шире юрских. Угленосность обычно связана с континентальными отложениями альба и реже апт-неокома.

Единственное изученное месторождение меловых углей (Сукайты) расположено на южных склонах Зирабулак-Зиаэтдинских гор. Здесь в песчано-глинистых отложениях альба залегает несколько линзовидных пластов угля резко переменной мощности от 0,2 до 1,7 м, с преобладанием мощностей порядка 0,5 м. Угли сильно загрязнены глинистыми примесями, зольность обычно выше 40%. По степени углефикации угли относятся к бурым, Aс колеблется от 14 до 56%, Vг от 33 до 69%, Qбг от 5400 до 6800 ккал/кг, вследствие малой и резко изменчивой мощности пластов и высокой зольности угля месторождение является непромышленным. Такого же типа линзы зольных углей в альбских отложениях пересечены скважинами на небольших глубинах к юго-востоку от Сукайты в районе селений Карнап и Тым.

Ряд углепроявлений в меловых отложениях установлен в Кызыл-Кумах. Здесь в колодцах, расположенных на северных склонах Куль-джуктау, а также в гидрогеологических скважинах, пробуренных в Укузакской впадине, в отложениях альба встречено несколько прослойков угля мощностью до 10 см. Максимальная мощность пласта угля до 1 м встречена скважинами в Мынбулакской котловине и в районе г. Нукус. Анализ угля из первой скважины показал зольность 42%.

Из приведенной характеристики угленосности меловых отложений видно, что область мелового угленакопления занимала значительную территорию, простираясь широкой полосой от Зирабулак-Зиаэтдинских гор до Аральского моря и, вероятно, севернее. Однако условия угленакопления были, по-видимому, менее благоприятными по сравнению с юрским, что в значительной мере снижает перспективность нахождения в меловых отложениях крупных месторождений угля.

Выходы третичных угленосных отложений известны в основном в Северном Приаралье, на территории Казахстана. В Кара-Калпакии имеется единственное обнажение на западном побережье Аральского моря у родника Ута-Чиглау. Здесь выходят на поверхность отложения палеогена, содержащие пласт лигнита мощностью 1 м. Анализ выветрелого угля следующий (в %): Wа 7,3; Aс 11,61; Vг 42,8; Sобс 5,04; Cг 53,75; Hг 4,74; Qбг 3875 ккал/кг.