Фации континентальных и субконтинентальных отложений верхнего карбона западной части Донецкого каменноугольного бассейна (стр. 26 )

Для первой половины авиловского времени характерно дальнейшее продвижение красноцветности пород на северо-восток. В районе г. Дебальцево красноцветные породы составляют уже 10,3 % от мощности разреза. К области с повышенной красноцветностью пород относится в это время уже и район Главной антиклинали (14,2 % в разрезе по балке Чернышева).

Во второй половине авиловского времени красноцветные породы образовывались почти на всей территории юго-западного Донбасса за исключением восточной половины Бахмутской котловины. Наибольшее количество их отмечается восточнее г. Доброполье – 17,5 % и на южном крыле Главной антиклинали – 20,4 %.

Несмотря на резко выраженный трансгрессивный облик пород интервала Р1-Р3 красноцветность его остается примерно на уровне верхней части авиловской свиты как по площади распространения, так и в количественном отношении, хотя в некоторых местах отмечается сокращение количества красноцветных пород.

Верхняя половины араукаритовой свиты отличается от нижележащих пород резким увеличением процентного содержания красноцветов, причем, как уже указывалось, красные и бурые тона начинают принимать помимо аргиллитов алевролиты, а к концу разреза и мелкозернистые песчаники. Наибольший процент красноцветности приурочивается к юго-восточной части Кальмиус-Торецкой котловины – 45,7 %, наименьший – к Бахмутской котловине – 18-23 %.

Следует указать на тот факт, что в момент формирования осадка железистые (особенно ферромагнитные) минералы осаждались обычно ближе к области сноса, входя в состав алевритовой фракции. Более мелкие железистые частицы выносились намного дальше и отлагались уже в тонкодисперсной фракции аргиллитов. На примере глинистых пород верхнего карбона и нижней перми Бахмутской котловины Третьяком [1965] убедительно доказана прямая зависимость усиления магнитной восприимчивости красноцветных пород от увеличения содержания закисного и особенно окисного железа, которые, в свою очередь, обусловливают наибольшую степень красноцветности указанных пород.

Таким образом, отмечая переход красноцветной окраски на алевролиты и мелкозернистые песчаники в верхней части араукаритовой свиты, мы получаем косвенные доказательства значительного приближения области сноса к бассейну аккумуляции. Об этом же свидетельствует фациальный облик указанных отложений. Генезис песчаников чаще всего связывается с короткими аллювиальными потоками. Накопление более тонкого материала происходило на аллювиальной равнине с обилием водоемов типа замыкающихся лагун или озер. Вероятно в связи с этим указанные красноцветные породы сравнительно плохо сортированы и содержат наряду с большим количеством пелитового материала много примеси алевритовой и песчаной размерности.

Немалая роль в формировании красноцветов принадлежит также прогрессирующему изменению климата в течение позднего карбона в сторону все более жаркого, но еще достаточно влажного. К концу карбона климат постепенно приобретал черты континентальности, о чем свидетельствует увеличение роли ксерофитной растительности, у которой появились годичные кольца, на фоне резкой дифференциации мезофильных и гигрофильных растительных сообществ по наиболее благоприятным экологическим нишам [Щеголев 1964]. Значительное разнообразие растительных комплексов в конце карбона, установленное спорово-пыльцевым методом, отвергает крайние взгляды на климат того времени, трактующие его, как пустынный или резко континентальный с признаками оледенения [Борисов 1965].

О направленности изменения климата позднего карбона можно судить по смещению сетки географических широт в позднепалеозойской истории Земли, обусловленного миграцией северного полюса, который находился в то время в северо-западной части Тихого океана восточнее о-ва Сахалин. Согласно палеомагнитным исследованиям [Атлас литологопалеогеографических карт…1960] и [1965] Донецкий бассейн последовательно располагался: вдоль экватора – в среднем карбоне; примерно по широте 6о к северу от экватора – в позднем карбоне и на широте 16о – в ранней перми.

По палеонтологическим данным астрономический северный полюс в позднем палеозое располагался в районе устья р. Лена и отстоял от палеомагнитного на 15-30о [Устрицкий 1967].

Перемещение экватора к югу от Донбасса влияло на смену климатических зон, с которой связывается наметившаяся дифференциация фациальных условий на возвышенных и пониженных участках поверхности. Определенное воздействие на позднепалеозойский климат Донбасса в сторону усиления признаков континентальности безусловно имело начавшееся оледенение воздымавшихся герценид в сопредельных областях.

Заключение

1. Фациальные исследования верхнего карбона Донбасса проводились одновременно с литологическим его изучением.

Верхний карбон представлен различными типами обломочных и глинистых пород с подчиненным значением карбонатных и углистых пород. В фациальном отношении они отражают мелководно-морские, лагунные и континентальные условия образования, многократно сменяющие друг друга. Преобладающими были прибрежно-морские условия.

2.Осадки верхнего карбона являются переходными от гумидных угленосных отложений среднего карбона к красноцветной терригенной толще нижней перми и отличаются направленностью постепенных изменений разреза от низов к верхней его части: резко сокращается угленосность, уменьшаются мощности и количество карбонатных горизонтов, увеличивается содержание красноцветных пород, усиливается полимиктовость обломочных пород и т. д. Эти изменения связываются с постепенной аридизацией климата, а также с особенностями тектонической жизни Донбасса и питающих провинций.

3.Осадконакопление в позднем карбоне имело циклический характер. Циклы низшего порядка объединяются в 6 мегациклов: 3 трансгрессивных, соответствующих нижним половинам свит, и 3 регрессивных, соответствующих верхним половинам свит. За начало и конец циклов низшего порядка принимается момент наибольшей трансгрессии, который заканчивается обычно образованием известняка. Самые мощные циклы низшего порядка отмечаются в юго-восточных частях Кальмиус-Торецкой и Бахмутской котловин, где они осложняются многочисленными мелкими трансгрессиями. В окраинных частях бассейна мощности циклов резко уменьшаются, а количество их сокращается.

4.Циклическое строение верхнекаменноугольного отдела обусловлено неравномерным прогибанием дна бассейна. В определенные моменты проявлялись замедления прогибания отдельных участков или всей площади осадконакопления в целом, которые вызывали широкие регрессии, что выражалось в образовании отмелых участков или прибрежной суши. Не исключено, что в отдельные моменты проявлялись движения положительного знака, однако доказать это пока трудно.

5.Песчаники верхнего карбона сложены преимущественно кварцем, обломками горных пород, полевыми шпатами и слюдами. Цемент – каолинитово-гидрослюдистый или карбонатный. Усредненные данные по площади и по разрезу свидетельствуют о том, что большая часть песчаников относится к полимиктовым или олигомиктовым; мономиктовые имеют подчиненное значение. Среди полимиктовых песчаников преобладают граувакковые разности; меньшим количеством представлены аркозовые и песчаники смешанного состава. Распределение типов песчаников по разрезу свидетельствует о постепенном увеличении снизу вверх значения полимиктовых песчаников, параллельно чему увеличивается и частота встречаемости граувакковых разностей. Одновременно с этим уменьшается количество олигомиктовых и мономиктовых песчаников. Распределение типов песчаников по площади зависит от близости к области сноса: в южных разрезах отмечается значительно большее количество полимиктовых песчаников, среди которых преобладают граувакковые, в сравнении с разрезами центральных районов бассейна. В окраинных частях Кальмиус-Торецкой котловины песчаники обычно имеют большую мощность и замещают значительную часть прибрежно-морских осадков; в центральных частях бассейна мощность их существенно уменьшается и они на больших площадях залегают почти без размыва.

6.Основными породообразующими минералами алевролитов верхнего карбона являются кварц, полевые шпаты и слюды. В зависимости от их соотношения выделяются мономиктовые, олигомиктовые и редко полимиктовые алевролиты. Нижняя половина верхнего карбона содержит примерно в равных количествах мономиктовые и олигомиктовые алевролиты, а в верхней половине разреза преобладают олигомиктовые разности. Количество последних закономерно увеличивается вверх по разрезу параллельно усилению полимиктовости песчаников.

7.Преобладающий состав верхнекаменноугольных аргиллитов – хлорит-каолинит-гидрослюдистый. В аргиллитах араукаритовой свиты западного крыла Кальмиус-Торецкой котловины изредка появляется монтмориллонит. Красноцветные разности отличаются присутствием тонкорассеянного гематита. Статистической обработкой большого числа гранулометрических анализов установлено, что красноцветные аргиллиты хуже сортированы и в них содержится меньше пелитового материала.

8.Угли рабочей мощности стратиграфически приурочены к средней части исаевской свиты и распространены в основном в юго-западной части Кальитус-Торецкой котловины. Развитие позднекаменноугольных торфяников к северо-востоку от Главной антиклинали прекращалось на ранних стадиях развития очередными трансгрессиями. Учитывая это, поисково-разведочные работы на угли свиты С31 следует проводить преимущественно в пределах Кальмиус-Торецкой котловины, на угли свиты С33 – в пределах Бахмутской котловины.

9.Для пород верхнего карбона характерна гранат-апатит-цирконовая ассоциация акцессорных минералов. Содержание и состав акцессорных минералов в разрезе колеблется незначительно, что позволяет говорить о единой терригенно-минералогической провинции западного Донбасса в позднем карбоне. Существенные отличия между статистическими оценками средних содержаний основных акцессорных минералов для отдельных интервалов разреза установлены лишь для цирконов, гранатов и анатазов в верхней части исаевской свиты.

10.Область сноса находилась на юго-запад и юг от складчатого Донбасса и включала в себя большие пространства в пределах современного развития пород Украинского кристаллического щита. В течение позднекаменноугольной эпохи она неоднократно испытывала тектоническую активизацию. Материнские породы питающей провинции имели пестрый петрографический состав: размыву подвергались осадочные, метаморфические и изверженные породы. Прежде всего размывались осадки карбона трансгрессивных фаций, периодически перекрывавшие в большей или меньшей степени определенные части кристаллического щита. Потоки, транспортировавшие обломочный материал, поступавший с огромных территорий, уже вблизи бассейна обогащались продуктами разрушения осадочных пород, которые не могли быть перенесенными в обломках на очень большие расстояния. Миграция большинства элементов происходила в виде взвесей, что соответствует пестрому типу распределения их в породах верхнего карбона.