Фации континентальных и субконтинентальных отложений верхнего карбона западной части Донецкого каменноугольного бассейна (стр. 4 )

Со второй половины 60-х годов вопрос детальной экологической дифференциации среднекаменноугольных низменностей Донецкого каменноугольного бассейна обстоятельно изучался палеоботаником [1965, 1968 и др.]. Широко используя циклический анализ, он выделил в составе низинной растительности ряд ассоциаций: гигрофильную, гигро-мезофильную и мезофильную. При этом отмечались болотные и озерные комплексы.

С 1957 г. фитофациальный уклон приняли исследования . Толчком к этому послужила находка многочисленных остатков хвойных в песчаниковой толще близ рубежа среднего и верхнего карбона [Щеголев 1958, 1961, 1964, 1965]. Такой факт, противоречивший по тому времени представлениям о распространении хвойных, следовало объяснить и всесторонне обосновать. Обнаруженный комплекс разительно отличался от комплексов, встреченных как выше, так и ниже данной залежи. Столь же явно отличалась и порода, заключавшая остатки «пермских» растений. Ключ к разгадке необычности комплекса мог лежать лишь в исключительности его экологии, а для того, чтобы судить об условиях произрастания и захоронения растений, нужно было прежде всего изучить генезис имеющихся отложений.

К настоящему времени высокой степени детальности достигла и геологосъемочная изученность верхнего карбона западной части Донбасса в масштабах 1:5000-1:50 000. В геологических отчетах приводятся довольно подробные описания выходов верхнекаменноугольных пород, данные о мощности разреза и полезных ископаемых. Наибольшее внимание уделено маркирующим горизонтам и их синонимике [Макаров, Борисенко 1968]. Изучены фациальные особенности и вещественный состав верхнекаменноугольных пород западной части Донбасса [Борисенко 1967-1970, 1973-1977, 1979-1981].

Резюмируя вышеизложенные, во многом противоречивые представления на развитие Донецкого региона, целесообразно оттенить следующие моменты:

1. Подавляющее большинство геологов считает осадконакопление в карбоне Донецкого каменноугольного бассейна непрерывным, а наиболее континентальным членом седиментационного ряда признается болотная низменность [Чернышев 1932 и др.]. Лишь некоторые исследователи [Лунгерсгаузен 1941; Логвиненко 1953 и др.] отмечают возможность временных перерывов. Однако вопрос о временном соотношении перерыва и осадконакопления никем не ставился.

2. Идея конседиментационного роста структур в позднем карбоне [Шатский 1937; Лунгерсгаузен 1941] нашла последователей главным образом [Лейе, Борисенко 1966; Борисенко и др. 1974 и др.].

3. Большинство геологов основной, абсолютно доминировавшей обстановкой в Донецком каменноугольном бассейне считает обстановку моря [Айзенверг 1952 и многие др.], умаляя значение аллювиальных и других континентальных отложений, что, между прочим, находит выражение даже в употреблении названия региона – Донецкий бассейн, вместо - Донецкий каменноугольный бассейн.

4. Климат в течение позднекаменноугольной эпохи большинством исследователей считается переходным от гумидного к аридному. Причем обычно отмечается постепенность процесса аридизации.

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Изучение литологических и биофациальных особенностей верхнего карбона производилось как по обнажениям во время детального геологического картирования, так и по керну разведочных и поисковых скважин. Керновый материал, как наиболее свежий, поступал в основном на лабораторные исследования. Данные картирования существенно дополняли наблюдения по скважинам, придавая им характеристику площадного распространения. В отдельных случаях образцы из обнажений также поступали на лабораторные исследования.

При изучении кернового материала основное внимание уделялось выяснению генетических признаков и особенностей их взаимоотношения в разрезе. Учитывая то, что в керне хорошо фиксируется лишь мелкая слоистость, характеристика слоистости большинства песчаников производилась при изучении обнажений. Более удобно было наблюдать в обнажениях на больших протяжениях характер контактов и взаимопереходов различных пород и другие особенности, которые порой невозможно увидеть в скважинах. Все эти данные имеют инструментальную привязку на планшетах детальной геологической съемки, которые хранятся в фондах теста «Артемгеология».

С наибольшей детальностью и тщательностью были изучены непрерывные опорные разрезы верхнего карбона на западном замыкании Главной антиклинали, на западном и юго-восточном крыльях Кальмиус-Торецкой котловины, в крайних юго-восточных частях Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котловин, а также на Корульском, Петровском и Мечебиловском куполах. Литофациальные исследования проводились также по отдельным интервалам разрезов на Дружковской антиклинали, на южном крыле Главной антиклинали и во многих других местах.

Кроме того, в различных частях западного Донбасса был просмотрен керн более сотни скважин, а в камеральных условиях обрабатывались материалы по всем без исключения скважинам, перебурившим верхнекаменноугольные отложения. Полностью использованы также материалы детальных геологических съемок, в которых автор принимал непосредственное участие.

Отбор образцов из керна скважин и обнажений для лабораторных исследований производился с таким расчетом, чтобы нормальный разрез был опробован в среднем через 20 м. При частом чередовании пород количество отобранных проб обычно увеличивалось, а в случае мощных однородных толщ – уменьшалось. Опробованию были подвергнуты все континентальные и субконтинентальные литогенетические типы пород. Фациальная принадлежность при этом определялась по положению пород в цикле, по текстурным особенностям, растительным и фаунистическим остаткам. Керн, содержащий определимый палеоботанический материал, забирался для исследования полностью.

При лабораторной обработке собранного каменного материала описано более 700 шлифов, 50 тяжелых и легких фракций, сделано более 5000 полуколичественных и 50 количественных спектральных и 300 химических анализов, произведено более 1000 гранулометрических анализов, снято и расшифровано 60 дебаеграмм и дифрактограмм, изучены дифференциальные термические кривые 200 образцов глинистых пород. Контрольные анализы производились в комплексной лаборатории треста «Артемгеология».

Методика производства анализов соответствуют общепринятой [Методы изучения осадочных пород, 1957]. Обработка разнообразных анализов производилась с применением некоторых приемов математической статистики: оценка средних содержаний, линейная множественная корреляция и др. [Шарапов 1965].

3. ЛИТОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗРЕЗА

До установления и характеристики главных диагностических признаков фаций было проведено литологическое изучение всего разреза верхнего карбона. Необходимо было изучить общий «фон» разреза, на котором прослеживаются фации.

Литологически верхнекаменноугольные породы западного Донбасса представлены толщей переслаивающихся песчаников, алевролитов и аргиллитов, между которыми вполне обычны взаимопереходы, с подчиненным значением карбонатных и угольных горизонтов (Табл. 1-3).

Таблица 1

Литологический состав (%) и мощность (м) исаевской свиты С31

Район	Песчаная состав- ляющая	Глинистая состав- ляющая	Извест- няки	Угли	Пестро-цветы	Мощ-ность
Терновское поднятие	?	?	?	?	?	?
Петровский купол	?	?	?	?	?	?
Корульский купол	44,4	54,4	1,2	-	-	620
Дружковская антиклиналь	47,4	51,3	1,3	0,01	-	735
Замыкание Главной антиклинали	51,8	45,5	2,2	0,5	2,5	760
Южное крыло Глав- ной антиклинали	54,2	44,2	1,4	0,2	1,3	850
ЮВ часть Кальмиус- Торецкой котловины	59,0	39,6	0,9	0,5	5,2	935
ЮВ часть Бахмутской котловины	50,0	47,9	1,9	0,2	-	975
ЮЗ часть Кальмиус- Торецкой котловины	53,6	46,1	0,15	0,15	4,0	460
Западное крыло Кальмиус-Торецкой котловины	47,5	50,4	2,0	0,1	10,2	640

Таблица 2. Литологический состав (%) и мощность (м) авиловской свиты С32

Район	Песчаная состав- ляющая	Глинистая состав- ляющая	Извест- няки	Угли	Пестро-цветы	Мощ-ность
Терновское поднятие	55,4	38,6	5,9	-	4,6	495
Петровский купол	53,1	44,6	2,3	0,02	2,3	705
Корульский купол	54,7	43,7	1,5	0,04	2,2	670
Дружковская антиклиналь	59,8	38,9	1,3	0,04	2,0	730
Замыкание Главной антиклинали	54,4	44,4	1,1	0,1	18,0	825
Южное крыло Глав- ной антиклинали	58,4	40,6	0,85	0,15	17,8	965
ЮВ часть Кальмиус- Торецкой котловины	61,5	36,1	2,3	0,1	4,0	1120
ЮВ часть Бахмутской котловины	49,7	49,4	0,9	-	4,4	1040
ЮЗ часть Кальмиус- Торецкой котловины	45,5	52,4	2,1	0,04	4,7	810
Западное крыло Кальмиус-Торецкой котловины	39,4	51,4	3,6	0,2	5,5	820

Таблица 3. Литологический состав (%) и мощность (м) араукаритовой свиты С33