Фации континентальных и субконтинентальных отложений верхнего карбона западной части Донецкого каменноугольного бассейна (стр. 21 )

Наблюдаются обильные мелкие выделения пирита в окисленной форме, приуроченные к чешуйкам биотита. Иногда пирит образует выделения в порах.

В пестроцветных песчаниках обильные обломочные зерна корродированы или покрыты глинисто-карбонатной оболочкой. Цемент по составу хлоритово-железисто-гидрослюдистый; отмечаются мелкие пятна лептохлоритов и гидроокислов железа.

Включения:

Фауна. Редко встречаются трудно определимые остатки двустворок.

Флора. Переменное (обычно небольшое) количество неравномерно распределенного слегка гелифицированного растительного детрита и мелкие обугленные иногда пиритизированные растительные остатки, преобладающие в сероцветных мелкозернистых разностях с гидрослюдистым цементом.

Мощность от долей метра до 15 м. Уменьшается при регрессивном развитии.

Положение в разрезе. Породы находятся среди осадков мелкого моря, заливов или аллювия дельтового. Обычно они связаны с вмещающими породами постепенными переходами. Часто не сохраняются полностью вследствие размыва верхних частей отложений при формировании вышележащих дельтовых или русловых песчаников.

5.Фациально-генетическая характеристика разреза и некоторые особенности условий осадконакопления в позднем карбоне по литологическим данным

Проведенные литолого-фациальные исследования позволяют оттенить некоторые важные особенности палеогеографии позднего карбона Донецкого каменноугольного бассейна.

Почти все исследователи, изучавшие верхнекаменноугольные отложения Донбасса, единодушно приходили к выводу о значительных изменениях физико-географических условий в конце карбона.

Прежде чем перейти к освещению этих особенностей, необходимо остановиться на одном из основных вопросов палеогеографии Донецкого карбона (в том числе и позднего), в зависимости от которого находятся все остальные выводы и построения, - на вопросе о причинах возникновения регрессий и трансгрессий. До настоящего времени он не решался однозначно. В одном случае чередование трансгрессий и регрессий объяснялось колебательными движениями [Строение и условия накопления…1959-1960; Геология месторождений угля, т.1 1963 и др.], в другом – привлекалась теория компенсационного осадконакопления [Шамрай 1954; Вышемирский 1965, 1966 и др.].

Особенно резкой критике подверглась последняя точка зрения со стороны и литологов его школы: теория «миграции речного русла не объясняет перехода на площади аллювиального цикла в прибрежно-бассейновый или морской» [Ботвинкина 1952]. В пользу своей точки зрения они приводят глубокий врез аллювия, который мог, по их мнению, проявиться исключительно при положительных движениях области осадконакопления. Ими проводится также аналогия между колебательными движениями каменноугольного периода и современными эпейрогеническими движениями. В 1954 г. писал: «…Мы приходим к конечному выводу о том, что цикличность (ритмичность) осадков в Донбассе связана с колебательными тектоническими движениями вниз и вверх, а не с фантастическими прерывистыми опусканиями, выдвинутыми П. Прюво [Pruvost 1930] и подхваченными некоторыми нашими учеными, не допускающими столь частых поднятий и опусканий».

Компенсационная теория предусматривает наличие постоянного (прерывистого) или неравномерно-ускоренного однонаправленного движения – прогибания геосинклинали.

По-видимому, обе точки зрения выражают крайние взгляды и не могут быть приняты целиком. Механизм осадконакопления в карбоне Донбасса нам представляется следующим образом.

По окончанию очередной фазы прогибания и образования известняка обстановка осадконакопления на некоторый момент стабилизировалась и затем начинались те события, которые мы ныне рассматриваем как регрессию моря. В данном случае неважно, связана ли регрессия с компенсацией осадками образовавшегося прогиба или она была вызвана очередным движением положительного знака дна бассейна, то есть была обусловлена очередной фазой колебательных движений. Дно мелкого моря постепенно заиливалось приносимым с суши тонкотерригенным материалом, о чем свидетельствует прогрессирующая «запесоченность» верхней части известняков. Это «запесочивание» происходило вплоть до полного прекращения садки карбонатных илов.

Основная масса выносимого реками с континента осадочного материала сгружалась на литорали и, переработанная волновыми движениями и морскими течениями, распределялась согласно крупности зерна на широких пространствах. Постепенное заполнение бассейна обломочным материалом способствовало широкой, хотя и неравномерной по площади миграции сложно чередующихся прибрежно-морских фаций в сторону моря. Замедления прогибания дна отдельных участков или всей площади осадконакопления в целом, которые могли перерастать в определенные моменты в движения положительного знака, вызывали более широкие регрессии моря, что выражалось в образовании сначала отмелых участков и, в конце концов, прибрежной суши. Растительность, следовавшая за отступающим или наступающим морем, моментально захватывала благоприятные экологические ниши и давала начало торфонакоплению.

Регрессия моря происходила постепенно, намного медленней, нежели трансгрессия, вызванная очередным прогибанием, которое, как правило, проявлялось более резко, нежели возможное движение положительного знака. Морские фации мигрировали намного быстрее и захватывали обширные площади. По сути дела, многометровые толщи осадков разнообразных прибрежных фаций, так широко представленных в карбоне Донбасса, в большинстве случаев являются продуктами (не понимая это в узком смысле) регрессирующего моря. Конечно, здесь же присутствуют и осадки очередных трансгрессий, особенно многочисленных слабых трансгрессий, однако, доля их в сравнении с осадками регрессий в общем намного меньшая. Это положение хорошо иллюстрируется анализом взаиморасположения пластов углей и известняков в интервале N16н-N2н по профилю юго-запад – северо-восток, являющимся небольшим отрезком в системе «континент – открытое море» (рис. 1,2) [Борисенко 1973].

В конкретном случае разберем положение угля n08 по отношению к известняку N16н. Торфонакопление происходило вслед за регрессирующим морем в северо-восточном направлении примерно до линии г. Красноармейск – г. Макеевка. Северо-восточнее этой линии лагуна имела большую глубину и, если там и произрастали растения, то материала для накопления угольного пласта было недостаточно. Естественно, что прекращение угленакопления не происходило фронтально по четкой

границе: на отдельных более мелководных участках лагуны образование угля продолжалось. Эти «островки» в северо-восточном направлении постепенно уменьшались в размерах и исчезали.

Наиболее раннее начало трансгрессии на крайнем северо-востоке (скв. 3469 и др.) позволило накопиться карбонатному материалу известняка N16н на сравнительно небольшом удалении по вертикали от угля n08. Когда на востоке уже происходило образование известняка, на западе в это же время

еще преобладали прибрежно-лагунные условия, благодаря чему там успевала накопиться довольно мощная пачка тонкотерригенных пород, прежде чем в этот район распространялись нормально морские условия и образовывался пласт известняка (скв. 8351 и др.).

Если взять крайние точки наблюдения, то несколько утрируя можно установить, что терригенная пачка между углем и почвой известняка на западе по времени образования соответствует лишь нижней части этого же известняка на востоке. Время накопления известняка на западе не совсем точно соответствует времени накопления верхней половины известняка на востоке, потому что кровля известняка здесь образовалась в тот момент, когда садка карбонатных илов на западе уже прекратилась. Естественно, следует ожидать значительно меньшие мощности известняков на юго-западе в сравнении с северо-востоком. Такая закономерность, однако, сильно осложняется на локальных участках и проявляется только при региональных построениях.

Здесь же необходимо отметить, что представления о повсеместном присутствии, выдержанности, постоянстве мощностей и облика основных известняков на всей площади юго-западного Донбасса весьма упрощены. Зависимости мощности и фациального облика известняков нижней половины разреза верхнего карбона от их структурного положения также не наблюдается (исключения есть среди вышележащих известняков).

Детальный анализ распределения по площади мощностей названных карбонатных горизонтов свидетельствует о значительной их изменчивости вплоть до полного выклинивания. Именно в таких местах выклинивания наиболее часто производилась ошибочная индексация маркирующих горизонтов.

Изопахиты, построенные для отдельных пластов, имеют сложную конфигурацию. Примечательно, что колебания мощностей известняков в юго-западной части Донбасса не подчиняются каким-либо региональным закономерностям, по-видимому, в связи со сравнительно небольшой площадью наблюдений. Несмотря на это можно констатировать, что в крайней юго-западной части Кальмиус-Торецкой котловины карбонатные горизонты сильно запесочены и редко превышают мощность 0,5 м, что свидетельствует о близости к морскому побережью времени максимальной трансгрессии. Об этом же свидетельствует значительно обедненный комплекс фауны.

Заметное устойчивое увеличение мощности известняков происходит уже далеко на северо-востоке Донбасса с приближением к области с переходными условиями осадконакопления (от геосинклинальных к платформенным).

Крупномасштабные карты распространения известняков, впервые построенные нами для достаточно большой площади, косвенно отражают рельеф поверхности побережья трансгрессии моря. Их можно назвать, следуя терминологии американских литологов [Крумбейн, Слосс 1960], «картами с позиции червяка» (worm’s-eye). В самом деле, наступавшее на довольно выравненное (но не абсолютно ровное) побережье, в первую очередь занимало наиболее пониженные участки рельефа, оставляя многочисленные острова, косы и отмели. При дальнейшем продвижении моря в юго-западном направлении они могли быть полностью затопленными.

При регрессии наблюдалась обратная картина: в первую очередь от воды освобождались прибрежные участки и наиболее возвышенные места внутри акватории, где почти не происходила садка карбонатного материала. Для этих мест обычны биоценозы мелководья, характеризующиеся широким распространением таких неприхотливых к внешним условиям обитателей, как двустворчатые моллюски, остракоды и водоросли.