книги из ГПНТБ / Егоров, А. И. Очерки угленакопления

в нескольких новых районах, большинство же совпадает с пло­

ском кристаллическом массиве (щите). Здесь сложилась особо благоприятная обстановка для накопления крупных угольных (торфяных) залежей. Свойственное жесткому платформенному основанию медленное проседание, начавшееся еще задолго до эоцена, создало в среднем эоцене (в бучакский век) примор­ скую заболоченную низменность. Незначительный принос ми­ неральной массы с плоских берегов болот позволял компенси­ ровать прогибание дна впадин почти исключительно нарастани­ ем торфа. Если учесть значительную потерю органического вещества в процессе превращения накопленной (первичной) растительной массы в зрелый торф, то содержание минераль­ ных веществ в молодом эоценовом торфе, включая и конститу­ ционную золу, можно определить единицами и долями процен­ та. Торфонакопление было прервано убыстрением проседания кристаллического массива, приведшим в позднем эоцене к за ­ топлению торфяных болот морем. Новое понижение средних температур, происходившее в Евразии на рубеже эоцена и оли­ гоцена, не могло оказать сколько-нибудь заметного влияния на процессы нарастания биомассы в этом районе, лежавшем на побережье теплого океана.

В очень малых масштабах накопление торфа началось в за ­ болоченных старицах Приуралья, но даже здесь в эпигерцинском краевом прогибе, отстававшем от общего воздымания Русской платформы, в эоцене не образовалось крупных скоп­ лений торфа.

Других углепроявлений на Русской платформе, северная по­ ловина которой оставалась низменной равниной (за исключени­ ем Балтийского щита и южной части Тимана), не имеется. Очевидно, это связано с глубоким постепенным вторжением моря с юга, поднятием, хотя и незначительным, Балтийской возвышенности (щита). Эти синхронные процессы неизбежно вызывали усиление эрозионной деятельности. К тому же и по­ следующие геологические эпохи не были благоприятными для сохранения углистых или угленосных осадков эоцена на север­ ной половине Русской платформы. Урал оставался приподня­ тым и продолжал размываться поверхностными водами. Восточ­ нее Тургайского прогиба и Западно-Сибирского моря незначи­ тельные углепроявления обнаружены в единичных наложенных впадинах в пределах казахстанских каледонид, а также на за­ падном склоне енисейских байкалид. В обоих районах угленос-

61

иые площади лежат вблизи крупных швов, разделяющих бло­ ки, разные по возрасту или по геодннамическим особенностям. Впрочем, следует заметить, что рассматриваемые впадины не совсем отвечают тому определению, которое было дано Н. С. Шатским. В какой-то степени они отражают (наследуют) структуры фундамента и блоковые подвижки его, т. е. служат как бы про­ межуточным звеном между наложенными и наследованными впадинами на поверхности древнего, домезозойского фундамен­ та. Угольные пласты и линзы в таких впадинах обычно тонкие, сложены зольным, глинистым углем, а чаще углистыми глинами с прослойками угля. Эго свидетельствует о малоблагоприятных условиях накопления растительной массы в короткие моменты заболачивания плоских впадин. Не следует забывать, что они лежали в пределах денудируемого нагорья у границы пояса угленакопления, вблизи полупустынь и пустынь, охватывавших Южный Казахстан и Среднюю Азию. На пустынный климат указывают буро-коричневые гипсоносные глины и пестроцвет­ ные аргиллиты, лежащие в основании палеогенового разреза в Зайсанской и некоторых других впадинах.

Эоценовые отложения Западно-Сибирской равнины, как и палеоценовые, почти стерильны в отношении углистости. Это, очевидно, связано с захватом морскими водами большей части территории в результате медленного прогибания фундамента в первой половине эоцена. Следствием этого было усиление раз­ мыва бортовых площадей прогиба и увеличение массы прино­ симого рыхлого материала. В конце эоцена и начале олигоцена усилилась тектоническая активность. В Западной Сибири это привело к значительной регрессии моря (Архипов и др., 1970), к подновлению рельефа пространств, окружавших низменности, и, следовательно, к еще более энергичному размыву их и сносу огромного количества песчано-глинистого материала. Подобная активизация тектонического режима, несомненно повлиявшая на процессы седиментации, отмечается и в некоторых других областях Евразии (Семипалатинское Прииртышье, Верхоянская складчатая система, Скифско-Туранская плита и др.).

Некоторое торможение накопления растительной массы (торфонакопления) было вызвано также особенностями эоценового климата Западной Сибири. Комплексный анализ индика­ торов климата (Гольберт и др., 1968) выявил важное отличие хода эволюции климата Западно-Сибирской впадины от осталь­ ных областей Евразии вследствие вторжения холодных вод Арктического бассейна, распространившихся в первой половине эоцена почти по всему пространству впадины. Это вторжение сгладило величину климатического оптимума, приходящегося

62

is Евразии на эоцен. И все же климат здесь стал субтропиче­ ским, более теплым, чем в палеоцене, но не теплее, чем в позднем мелу. Потепление по сравнению с палеоценом повлияло на из­ менение растительности: в палеоцене она была преимуществен­ но листопадной, т. е. произраставшей в умеренном климате с заметными перепадами температур по сезонам, тогда как эоценовая растительность Западной Сибири включала много субтро­ пических и тропических родов покрытосеменных; голосеменные же были довольно редки.

Центральные области Сибири — Алтай и Саяны — в эоцене по-прежнему оставались поднятыми. В Верхоянской складчатой системе до позднего палеогена преобладали медленные и до­ вольно равномерные поднятия, главным образом сводовых ча­ стей антпклинорнев, в то время как в синклинориях п в отдель­ ных мульдах, особенно северного пернклинального окончания складчатой системы, продолжали накапливаться осадки различ­ ной мощности. Так, вблизи бухты Тиксп сформировалась верх­ няя угленосная (согинская), преимущественно глинистая, свита с тонкими прослоями галечников. Мощность свиты, по М. Ф. Ло­ банову, 150—180 м. В свите два мощных пласта бурого угля (5 и 19 м ). Мощные угольные пласты, а также глинистые поро­ ды, вмещающие их, свидетельствуют о спокойных условиях на­ копления, длительном, замедленном прогибании ложа. Тонкие слои галечников, 'по-видимому, накапливались в моменты ред­ ких катастрофических паводков.

На востоке и северо-востоке нашей страны угленакопление в эоцене заметно усиливается. И все же можно предполагать, что в раннем и среднем эоцене, как и прежде в палеоцене, на­ копление торфа (угля) в пределах Чукотско-Катазийского вулка­ нического пояса сдерживалось бурной эффузивной деятельно­ стью. На Анадырской и некоторых других площадях угленосные толщи частично или полностью замещаются по простиранию по­ кровами лав и туфов. Следовательно, болотные ванны (торфя­ ники) пространственно ограничивались лавовыми потоками и скоплениями пирокластов. Но вулканические почвы, как извест­ но, очень плодородны, и, несомненно, их широкое распростра­ нение в пределах Чукотско-Катазийского пояса стимулировало прирост биомассы торфяников. Различные сочетания этих двух противоположно действующих факторов могли обеспечить в этом регионе сильные контрасты угленасыщенности осадочных толщ от очень убогой до богатейшей, что и наблюдается в позд­ немеловых и палеогеновых месторождениях вулканического пояса. Однако, несмотря на совершенно неблагоприятные усло­ вия, линзы слабоуглистых пород эоценового возраста отмечены

63

на юге в бассейне р. Майн. Восточнее, где вулканическая дея­ тельность была слабой, в районе бухты Угольной (Беринговский угольный район) эоценовые отложения (верхняя часть чукот­ ской свиты) менее угленосны. Известны только три маломощ­ ных пласта. Таким образом, в этом районе от палеоцена к эоце­ ну шло замирание углепакопления. В эоцене на восточной окра­ ине Евразиатского материка еще четче выявляется приурочен­ ность углепроявлений к шовным депрессиям, т. е. к зонам раз­ ломов, отделявших друг от друга блоки фундамента. Сравнивая лптолого-палеогеографическпс карты («Атласлнтолого-палеогсо- графических карт СССР», 1967) палеоцена, раннего и среднего эоцена, позднего эоцена между собой и с тектонической картой этого региона, можно проследить стадийное смещение углеоб­ разующих площадей вдоль развивающихся прогибов. Особенно характерно смещение угленосности в Таловском и Пенжинском прогибах. В палеоцене незначительная углистость осадков отме­ чается на Тигильском поднятии, вблизи косо срезающей его си­ стемы (зоны) западнокамчатских разломов. В раннем и сред­ нем эоцене, по мере развития приразломных («межгорных») депрессий, большего обособления камчатско-корякского и охот­ ского блоков, а также в результате распространения разломов фундамента на более северные районы, углеобразующие зоны тоже расширяются в северном направлении. Угленосные при­ брежно-морские отложения напанской свиты мощностью до 1500—1800 м накапливаются не только в Тигильском районе, но и в Паланской впадине и на более северных площадях Запад­ ной Камчатки. Севернее образовавшегося в начале эоцена Кам­ чатского (Западно-Камчатско-Пенжинского) залива в межгор­ ной аллювиальной равнине, открытой к морю, и на приурочен­ ных к той же зоне приразломных депрессиях, незначительное угленакопление происходило в палеоцен—эоцене. В позднем эоцене Камчатский залив сильно расширился и захватил север­ ную часть акватории современного Охотского моря и Пенжин­ скую губу; образовалось непостоянное соединение нынешнего Анадырского залива и Пенжинской губы через Пенжинский и Таловский прогибы, а также Корякский залив (временами про­ лив), отделивший Олюторский полуостров. В этих прогибах отлагались попеременно то морские, то континентальные осад­ ки (болотные, озерные, речных пойм и т. п.). Более угленосны эоценовые отложения в бассейне р. Половинки (приток р. Тигиля), несколько менее — в Паланской впадине Западной Кам­ чатки. Севернее, в неотектонических наложенных впадинах Ана­ дырского угленосного района, угленакопление было прервано эффузивной деятельностью. Ее оживление свидетельствует, по-

64

видимому, о том, что глубинные разломы, обособившие на юге блоки континентальной коры (Охотский и др.), достигли Ана­ дырского района.

В бассейне р. Половинки на Западной Камчатке, где было наиболее благоприятное для углеиакопления сочетание физи­ ко-географической обстановки и скоростей погружения (кине­ матики) ложа, нижпеэоценовая напапская свита мощностью до 500 м содержит 19 угольных пластов, из которых 4 имеют ра­ бочую мощность (от 0,90 до 3,75 м ). Угли здесь многозольные, каменные, переходные от газовых к длиинопламенным.

В Паланской впадине угленосны также нижнеэоценовые от­ ложения, но несколько меньше, чем в Тигильском районе. На восточном побережье Пенжинской губы известны только тон­ кие пласты угля, не более 0,1—0,3 м.

Значительно полнее сведения о кинематике территории Саха­ лина и сопредельных акваторий. Б. А. Сальников, один из ав­ торов коллективной монографии «История палеогенового угленакопления на территории Сахалина» (1963), анализируя палеотектоническую карту Сахалина, отмечает, что область интенсивных погружений в палеогене охватывала УглегорскоКрасногорский район и юг западного побережья, в то время как в северной части Западно-Сахалинского бассейна и на его южной окраине погружения были слабее. Кроме того, по стра­ тиграфическим разрезам видно, что северная часть острова, наиболее близкая к континенту, долгое время служила обла­ стью размыва и поставщиком грубого обломочного материала. Угленакопление началось неодновременно. Оно постепенно продвигалось на север по мере развития зоны разломов Татар­ ского пролива и опускания приразломных блоков и также по­ степенно захватывало бортовые части впадины.

Вдоль восточного крыла Восточно-Сахалинского антиклинория под уровнем моря протягивается одноименный глубинный разлом. Он выявляется вытянутой в меридиональном направ­ лении зоной относительно крупных положительных магнитных аномалий. Время заложения его определяется вспышкой свя­ занного с ним поздпемелового вулканизма. Таким образом, уже в начале палеогена восточнее его, очевидно, шло погружение, тогда как осевая часть Сахалина оставалась стабильной или поднималась. К сожалению, о тектоническом режиме прилега­ ющих участков дна Охотского моря, т. е. блоков, опущенных по глубинному разлому (и сопряженным разломам менее глу­ бокого заложения), можно лишь догадываться, сравнивая раз­ витие тектонических структур острова на протяжении палеогена и неогена. Однако бесспорно, что у восточного побережья Са-

халина лежит прогиб, подобный прогибу Западно-Сахалинского бассейна. В миоцене оба прогиба в результате длительного по­ гружения почти слились па севере, в области, ранее отличав­ шейся большей устойчивостью и субплатформенным характе­ ром развития.

Обстановки угленакопления в хорошо изученном ЗападноСахалинском бассейне были очень сложны в связи с копседпмеитациониымп тектоническими движениями. В зависимости от фазы движений и продолжительности их сменялись обстановки (палеоландшафты) горных подножий, предгорной равнины, за ­ болоченных приморских низменностей и периодически осушаю­ щихся лагун и заливов. Естественно, что наиболее подходящие условия для накопления торфа возникали на заболоченных при­ морских низменностях. Но хотя толщи осадков, образовавших­ ся в этих фациальных условиях, прослеживаются на большом протяжении Западно-Сахалинского бассейна (синклинория), повышенной угленасыщенностыо (средней суммарной мощно­ стью угольных пластов) выделяются районы Александровска и «Возвращения» на севере и Костромского, Томари, Загорска на юге. .Между ними лежит углегорско-красногорская зона слишком интенсивных погружений.

Б. А. Сальников хорошо уловил связь между распределени­ ем средних мощностей угольных пластов (и, конечно, общей углеплотности) и положением стабильных массивов (антиклинорных зон, местных поднятий). Средняя мощность пластов про­ мышленного значения изменяется в пределах 0,6— 1,4 м; только на участке «Возвращение» она доходит у одного из пластов до 4 м. Максимальный коэффициент угленосности (учтены только пласты рабочей мощности) равен 8,9 в разрезе Загорского рай­ она (шахта «Долинская»). К северу и югу он уменьшается до 0,5—0,1. Установлено некоторое уменьшение мощностей пластов снизу вверх по разрезу ннжнедуйской угленосной свиты, связан­ ное с убыстрением прогибания Западно-Сахалинского синкли­ нория и сменой континентальных обстановок накопления осад­ ков бассейновыми (морскими). Импульсивные погружения осе­ вой части Западно-Сахалинского синклинория, сильная раз­ дробленность на сравнительно мелкие полуобособленные блоки образований доугольных структурно-тектонических ярусов, бли­ зость к области накопления стабильного блока срединной части острова-—все это обусловило очень сложное строение пластов, быстрые изменения их мощности и вещественного состава, размывы их, повышенную зольность и т. п.

Различие обстановок торфонакопления и позднейшей исто­ рии развития региона отразилось не только на изменении мощ-

66

постен угленосных отложении и суммарного пласта, но п па из­ менении вещественно-петрографического состава, степени мета­ морфизма. Рели исключить позднейшие локальные термальные воздействия, то территорию современного распространения па­ леогеновых угленосных отложении Западного Сахалина, по Л. Ф. Ажгиревич и Б. Л. Сальникову, можно разделить на две части: северную с углями марок Г—К (спекающихся) и южную (от Красногорска к югу) с песпекающимнся слабометаморфизованнымн углями (до переходных к бурым включительно).

Палеогеновые угли Сахалина состоят преимущественно из гелифицированных компонентов, так как накопление раститель­ ных остатков шло в обводненных, временами затоплявшихся болотах. Н. М. Крылова выделяет здесь среди широко распро­ страненных углей класса гелитолитов большое разнообразие петрографических типов. В некоторых из них заметное участие принимают липондпые элементы.

Расположенные в Приморье Угловский бассейн, Супутинское, Майхинское месторождения и более мелкие углепроявлення связаны с наложенными впадинами фундамента молодой плат­ формы. В эоцене они заполнялись мощными (до 900 м и более) грубообломочными осадками, приносимыми с поднимавшихся блоков Сихотэ-Алиня. В конце эоцена и в олигоцене, когда впа­ дины были частично заполнены и окружающие высоты несколь­ ко снивелированы, началось накопление угленосной толщи рит­ мичного строения. Это, очевидно, связано со слабыми импуль­ сивными перемещениями блоков фундамента. Угольные пласты группируются в несколько «пакетов», разделенных безугольными пачками. В каждом «пакете» обычно по одному рабочему пласту мощностью 1 —10 м.

Накопление нижних пластов угля началось до того, как бы­ ли полностью сглажены выступы ложа, поэтому нижние пласты выклиниваются вблизи них.

В отличие от сахалинских углей степень метаморфизма угля Угловского бассейна и других месторождений Приморья много ниже: все они бурые или переходные к каменным, со средней зольностью 20—30%.

Распределение геологических запасов эоценовых углей по территории Советского Союза очень неравномерно. В Европей­ ской части страны они не превышают 4—5 млрд, т и никаких перспектив увеличения их нет. На Северном побережье Сибири запасы угля в известных месторождениях вряд ли превышают 0,5—1 млрд, г, но в шельфовой части они могут быть увеличе­ ны. Перспективнейшей областью остается материковая, остров­ ная и покрытая эпиконтииентальными морями восточная окраи­

на Евразии. В пределах пашей страны геологические запасы эоценовых углей могут быть оценены в 25—27 млрд, т при об­ надеживающей перспективе их увеличения как за счет выявле­ ния новых угленосных впадин, скрытых покровом молодых от­ ложений в пределах Чукотско-Катазийского вулканогенного пояса, так и находок углепроявлепий в шельфовой части Охот­ ского моря.

О л и г о ц е н

На средний и поздний олигоцен приходится второе, наиболь­ шее в палеогене увеличение темпов угленакопления. В позднем олигоцене — раннем миоцене на обширных пространствах древ­ них и эпигерцинских платформ после резкого подъема нако­ пление торфяников постепенно замирает и, за исключением единичных пунктов (эрозионные впадины Русской платформы), лишь через 10—15 млн. лет возобновляется в четвертичное время, в иных обстановках после отступания льдов с Евразиатского материка.

Накоплению угленосных отложений в конце палеогена спо­ собствовала стабилизация платформенных областей, замедле­ ние или прекращение прогибания синеклиз, крупных внутриплатформенных впадин и краевых частей платформ. Резко со­ кратились морские бассейны в Европейской части СССР и в Средней Азии. Рельеф сглаживался, депрессии заполнялись осад­ ками, что еще более ускоряло отступание морей. На суше, зна­ чительно увеличившей свою площадь, стали преобладать ли­ стопадные и хвойные породы деревьев, местами широко рас­ пространилась степная и болотная растительность.

В связи с общим поднятием платформ площади углеобразования, как показывают палеогеографические и палеотектонические карты (см. схему), смещаются на прогибающиеся участки (Днепровско-Донецкий, Приуральский, Преддобрудженский, Тургайский прогибы, во впадины Западно-Сибирской и Туранской низменностей) с таких стабильных жестких массивов, как Украинский, Центрально-Казахстанский и др. Обращает внима­ ние закономерная приуроченность мелких олигоценовых угле-

с возобновлением движений по разломам, с образованием безотточных впадин вдоль зоны разломов. Кстати, и в настоящее время р. Северский Донец на севере и р. Тузлов на юге на значительном протяжении проложили себе путь по тем же зо­

68

нам, ограничивающим впадину Большого Донбасса от подня­ тых блоков Русской платформы.

Необходимо особо выделить новый для Западного Донбасса тип угольных месторождений — залежи иадсолевых депрессий. Первым (очевидно, не единственным) таким месторождением, было открытое в 1961 г. Новодмитровское, лежащее над соля­ ным куполом( штоком), осложняющим западную пернклиналь Курульского свода вблизи его сочленения с Великокамышевахской брахнантиклпналыо. Обе структуры располагаются в анти­ клинальной зоне, продолжающей на запад Главную антикли­ наль Донбасса. Нет необходимости описывать детально это месторождение, так как оно ничем не отличается по своему строению (рис. 5) н генезису от среднеюрских угольных зале­ жей компенсационных (дизъюнктивных) надкупольных мульд Урало-Эмбенского (Урало-Каспийского) бассейна, описанного ранее. Так как в Днепровско-Донецком прогибе (Западном

Рис. 5. Геологические профили Новодмитровского буроугольного месторожде­

69

Донбассе) подобные структуры не единичны, то можно рассчи­ тывать на открытие новых крупных месторождений олнгоцеповых (и миоценовых) углей, на значительное приращение запа­ сов бурых углей.

Некоторое похолодание, которое заметно сказывалось уже в конце эоцена, особенно в северной части Азиатского матери­ ка, ограничило олигоценовое угленакоплепие на Русской плат­ форме 57—58° с. ш., а в Западной Сибири — 62-й параллелью. Похолодание не было сильным. Климат стал более умеренным, но еще достаточно теплым для развития богатой растительно­ сти. На Русской платформе климатические условия благоприят­ ствовали накоплению мощных торфяников и в более северных районах, однако медленное поднятие суши, охватившее с нача­

Днепровско-Донецкой впадины, то на Русской платформе един­ ственным угленосным районом с олигоценовыми углями можно назвать южную часть Приуральского краевого прогиба (Южно­ уральский буроугольиып бассейн). Формирование угольных за­ лежей направлялось, как ранее в Прикаспийской синеклизе, деформациями кунгурских соляных масс в подугольной толще и одновременным размывом сводов, образованием компенсаци­ онных мульд тектонического и карстового происхождения. В от­ личие от Прикаспийской синеклизы здесь развиты линейно вытянутые складки или брахискладки, те и другие с маломощ­ ным надсолевым покровом. Ориентировка складок, возникших затем компенсационных мульд, озер, речных проток в общем субмеридиопальпая (уральская).

Об особенностях торфонакоплеиия в областях распростра­ нения соляных толщ в подугольном субстрате уже говорилось ранее. Здесь следует лишь обратить внимание на иные соотно­ шения скоростей регионального прогибания и подъема соляных масс в своде складок, на маломощность пермо-триасового (ме­ стами и юрского) покрова по сравнению с тем, что наблюдает­ ся в Прикаспийской (Урало-Эмбенской) соляно-купольной области. В связи с этим механизм образования торфообразую­ щих впадин, место их относительно основных тектонических структур иные. Судя по хорошо обоснованным разрезам место­ рождений Южноуральского буроугольного бассейна, образова­ ние компенсационных мульд над сводами антиклиналей проис­ ходило не только под влиянием растяжения надсолевого покро­ ва поднимающейся соляной массой, но и за счет карстования гипса и соли. Из-за малой скорости регионального прогибания

70