Фации континентальных и субконтинентальных отложений верхнего карбона западной части Донецкого каменноугольного бассейна (стр. 24 )

Обратимся теперь к другим признакам. Ускоренное прогибание центральных частей бассейна предусматривает наибольшее развитие здесь, а также далее к северо-востоку, глинистых отложений преимущественно морских фаций. Естественно предположить наименьшее процентное содержание этих отложений в юго-западной части бассейна, наиболее близко расположенной к области сноса, где развиты мощные пласты песчаников, заместивших значительную часть глинистых пород. Однако, четко такая закономерность не проявляется. На карте распределения глинистых пород верхнего карбона по площади видно, что минимальные их содержания приурочены к юго-восточной части Кальмиус-Торецкой котловины (близко к Главной антиклинали) при направлении изолиний примерно параллельно оси Главной антиклинали. Это позволяет прийти к заключению, что в области заложения обеих котловин – Бахмутской и Кальмиус-Торецкой – сравнительно чаще создавались условия, благоприятные для накопления там аргиллитов (преимущественно морских) в сравнении с областью заложения Главной антиклинали. Некоторое смещение площади распространения наименьшего процентного содержания глинистых пород к юго-западу от антиклинали объясняется направлением разгрузки большинства аллювиальных потоков, проходивших в позднем карбоне преимущественно по юго-восточному крылу Кальмиус-Торецкой котловины.

Аналогичная картина вырисовывается по известнякам. Наименьшее содержание известняков в разрезе верхнего карбона приурочивается к оси Главной антиклинали и антиклинальным структурам на ее продолжении – Дружковской антиклинали, Корульскому и Петровскому полукуполам. В обеих котловинах относительное содержание карбонатных пород увеличивается. К суммарным данным при построениях приходится обращаться в связи с тем, что по отдельным пластам известняков четко такая закономерность зачастую не проявляется из-за сложного распределения по площади карбонатного материала, что хорошо иллюстрируется на примере известняков N16н, N16в, N2н.

Исключение составляют группы известняков О7 и Р1. В отличие от других, группа известняков О7, как уже упоминалось, представлена на западном крыле Кальмиус-Торецкой котловины многометровой толщей глинисто-карбонатных пород с обильной фауной. В районе Главной антиклинали толща полностью выклинивается и на месте известняка О7 находится брекчированная карбонатно-глинистая порода мощностью в несколько сантиметров. Зато к периферии от Главной антиклинали (к западу и северо-востоку) известняк О7 вновь приобретает большую мощность и совместно с рядом лежащими известняками Р1н и Р1в, которые, кстати сказать, ведут себя схожим образом с известняком О7 и являются прекрасными маркирующими горизонтами.

Известняки Р1н и Р1в в замковой части Главной антиклинали (скв. 6866, обнажения по р. Кривой Торец) достигают мощности соответственно 0,3 и 0,5 м, а расстояние между ними по разрезу не превышает 3 м. В то же время на западном крыле Кальмиус-Торецкой котловины (скв. 2655) мощность обеих пачек возрастает до 10 м. Все это также свидетельствует о некотором замедлении прогибания области заложения Главной антиклинали даже во время наибольших трансгрессий.

В значительной мере указанные изменения касаются и других менее мощных известняковых горизонтов. Достаточно вспомнить, что брекчированные известняки в верхнем карбоне и особенно в верхней половине авиловской свиты не представляют редкости. Образование их чаще всего связывается с временными поднятиями значительных площадей.

В позднем карбоне началось, и к концу его заметно усилилось обмеление и постепенное обособление морских бассейнов Донбасса от открытого моря Русской платформы. Если в среднем карбоне фаунистические комплексы Донбасса и Русской платформы весьма близки, то при рассмотрении списков фаунистических остатков, характеризующих верхнекаменноугольные отложения, обращает на себя внимание прогрессирующее обеднение их состава вверх по разрезу.

[1951] указывает на то, что руководящие виды фораминифер, по которым производится параллелизация верхнекаменноугольных отложений, представлены в Донбассе обычно не вполне типичными, уклоняющимися экземплярами.

Не оставалась постоянной в течение позднего карбона и соленость бассейна. Резкие различия в геохимической истории бария и стронция позволяют использовать отношение их содержания, как обобщенный показатель солености среды осадконакопления (величины рН). В терригенных осадках прибрежных несколько распресненных частей морского бассейна отношение содержания стронция к барию будет, как правило, меньше 1, а в осадках, отложившихся в бассейне с нормальной соленостью, - больше 1.

Учитывая широкую миграцию по площади береговой полосы, а также различную интенсивность поступления и различное направление разгрузки пресных вод в бассейне, значение Sr/Ba коэффициента меньше 1 использовать довольно трудно, поэтому лучше обратиться к количественным соотношениям значений коэффициента, превышающего 1.

Из данных таблицы 26 видно, что в исаевское и авиловское время в районе Главной антиклинали воды морского бассейна нормальной солености находились сравнительно чаще, нежели на юго-восточном крыле Кальмиус-Торецкой котловины, что вполне согласуется с основным направлением поступления пресных вод с континента.

Таблица 26. Процентное содержание значений Sr/Ba коэффициента >1 (от общего количества наблюдений по полуколичественным данным).

Район	С31	С32	С33
Юго-восточное крыло Кальмиус-Торецкой котловины	21	13	30
Замыкание Главной антиклинали	30	29	24

Самый низкий процент значений Sr/Ba коэффициента, превышающего 1, отмечается в авиловской свите. Это обстоятельство указывает на сравнительно более прибрежный характер терригенных отложений свиты, что находит подтверждение и при фациальном анализе (широкое развитие аллювиальных песчаников, обилие солоноватоводных двустворок и др.).

В авиловское время произошла очередная значительная тектоническая активизация области сноса, нашедшая отражение в развитии многочисленных рек, транспортировавших терригенный материал и несколько распреснивших бассейн осадконакопления.

Усилившаяся аридизация климата и общее обмеление бассейна в араукаритовое время привели к большей концентрации солей в воде, что в свою очередь дало толчок к переходу стронция в осадок. Высокий процент содержания значений Sr/Ba коэффициента превышающих 1 в породах араукаритовой свиты на юго-восточном крыле Кальмиус-Торецкой котловины может свидетельствовать о преимущественном развитии морского режима в этом районе в сравнении с местом заложения Главной антиклинали.

О заметном обмелении и даже осушении отдельных площадей и относительной близости суши к бассейну осадконакопления в конце карбона и в ранней перми свидетельствуют находки высших ракообразных [Бирштейн 1966; Глушенко, Иванов 1961], которые не могли существовать вдали от песчаных берегов, где они откладывали яйца. Обе находки приурочены к положительным структурам: первая – к замыканию Главной антиклинали (верхний карбон), вторая – к юго-западному крылу Дружковской антиклинали (верхняя часть никитовской свиты нижней перми).

На юго-западном крыле Дружковской антиклинали в светло-серых мелкозернистых песчаниках нижней части никитовской свиты нижней перми (в 10 м выше известняка R2) обнаружен отпечаток лепоспондильного земноводного [Борисенко 1966]. Принимая во внимание не уплощенную с боков форму хвоста, можно предположить, что животное по форме было подобно современным змеям и обитало на влажных лугах или в озерах. Цельный сочлененный скелет свидетельствует о захоронении животного на месте пересыхающего водоема при поступлении мелкозернистого терригенного материала. На аридизацию климата и установление в то время преимущественно континентально-озерных обстановок указывает многометровая толща вышележащих красно-бурых аргиллитов.

Многочисленные находки мезофильной и ксерофитной флоры, произраставшей на возвышенных участках, также свидетельствуют об осушении значительных площадей Донбасса в конце карбона [Щеголев 1960, 1961, 1965, 1991]. Перенос ее обломков на большие расстояния трудно предположить.

Коснувшись вопроса близости континента к бассейну седиментации, необходимо указать, что представления, разделяемые некоторыми исследователями, о накоплении донецкого карбона примерно в одинаковых условиях как на месте современного Донбасса, так и в районах современного развития докембрийских пород, не вполне согласуются с нашими построениями. По их мнению выходит, что донецкий карбон как в Донбассе, так и в восточной части Украинского кристаллического щита имел одинаковую мощность. В доказательство ими рисуется поперечный профиль через весь Донбасс при соотношении вертикального и горизонтального масштабов 1:1. При этом мощности свит карбона экстраполируются почти без уменьшения над щитом, а Донбасс считается частью бассейна седиментации, уцелевшей от размыва благодаря складчатости.

Прежде всего необходимо указать на неточность в подобных построениях, заключающуюся в том, что в этом случае не учитывались резкие изменения мощностей к периферии бассейна.

В самом деле, если взять для примера изменения мощности всего лишь одной свиты С31 по юго-восточному крылу Кальмиус-Торецкой котловины, то есть по линии, составляющей угол 40о с направлением, перпендикулярным линиям изопахит, то нетрудно подсчитать, что уменьшение мощности свиты на расстоянии 1 км составляет в среднем 10 м (расстояние от скв. 4180 до скв. 8473). Продолживши мысленно верхнюю наклонную линию сопоставления разрезов скважин, соединяющую местоположение известняка О1, до пересечения с горизонтальной линией (линией местоположения известняка N1), мы увидим, что теоретически возможно полное выклинивание исаевской свиты по выбранному направлению через 33-65 км. Введя поправку на косинус угла 40о, установим, что на расстоянии 28-52 км от современного выхода, обусловленного глубиной эрозионного вреза, исаевская свита на щите могла полностью отсутствовать.

Правда, если привести донецкий карбон в доинверсионное положение, иными словами, если «снять» складчатость, возможно окажется, что предполагаемая линия выклинивания переместится несколько дальше в юго-западном направлении. Общий порядок цифр при этом не должен существенно измениться. Кроме того, мы не знаем с достоверностью, как вели себя щиты до складкообразования. Вполне возможно, что при реконструкции доинверсионного положения донецких осадков, пришлось бы «раздвигать» и щиты. В таком варианте наши построения окажутся близкими к истинным.