книги / Региональная геология СССР. Азиатская часть
.pdfВ низах разреза обнаружены граптолиты лландовери, а в из вестняках верхней части разреза — венлокские кораллы и брахиоподы нижнего лудлова. Вышележащие отложения также начинаются базальными конгломератами и песчаниками, на кото рых располагаются темно-серые известняки с кораллами и брахиоподами, среди которых есть как лудловские, так и раииедевонские формы.
Относительно небольшая фациальная изменчивость нижне палеозойских и силурийских отложений позволяет дать для них сводную стратиграфическую колонку (рис. 32).
Д е в о н . Отложения девона обнажаются по периферии Куз нецкой впадины, слагают большую часть территории Томь-Колы- ванской зоны, а также обширные площади на востоке и западе Салаирского кряжа.
На Салаире развит полный разрез девона, представленный в морских фациях. В восточной его части на карбонатных породах силура залегают с постепенными переходами известняки нижнего девона (крековские известняки) мощностью около 350 м, содержащие кораллы и брахиоподы жединского яруса. Они сменяются слои стыми известняками мощностью свыше 200 м с Karpinskia conjugula, указывающей на их кобленцский возраст. Такой же примерно состав пород имеет нижний девон и в центральных районах кряжа.
Эйфельские отложения (до 800 м) развиты значительно более широко, также представлены в основном карбонатными породами и залегают на подстилающих отложениях несогласно и с размы вом. В большинстве случаев отмечаются базальные терригенные осадки, но в центральной части Салаира эйфель начинается бок ситовым горизонтом мощностью от 1 до 12 м (бердский горизонт). Живетские отложения залегают также несогласно с размывом
иимеют в основании конгломераты. Сложены они песчаниками
иаргиллитами с прослоями известняков, а местами также основ ных и средних вулканитов. Общая мощность толщи от 1000 до 1800 м. Чиелевый комплекс фауны включает Euryspirifer cheehiel
имногие другие формы.
Верхний девон также существенно терригеиный. На восточ ном склоне кряжа после перерыва, отвечающего франскому веку, отлагались аргиллиты и песчаники с маломощными пачками известняков с фамепской фауной общей мощностью 300—350 м. Южнее в разрезе появляются фраиские известняки, а западнее развиты однотонные темно-серые и черные аргиллиты верхнего девона, постепенно сменяющиеся каменноугольными отложе ниями. В них содержится типичный верхнедевонский комплекс брахиопод, позволяющий выделить как франские, так и фаменские отложепия.
В Томъ-Колыванской зоне фаунистически охарактеризованные породы нижней половины девопа отсутствуют и разрез начинается с живетских отложений. Нижняя их часть имеет довольно
171
пестрый лптофацпальный состав и сложена песчаниками и гли нистыми сланцами, кислыми и среднимиэффузивами и их ту
фами, известняками, иногда мраморизованиыми; вверху |
вулка |
ниты исчезают. Общая мощность отложений достигает |
2,5 км. |
В разных местах обнаружены фаунистические остатки, |
в том |
числе чиелевый комплекс. |
|
В районе Новосибирска верхний девон имеет мощность также |
около 2,5 км. Начинается он известняками (несколько сотен мет ров), а выше следует монотонная песчано-сланцевая толща. Нижняя ее часть сложена песчаными и песчано-сланцевыми отло жениями флишоидиого типа, а верхняя — черными глинисто сланцевыми и мергелистыми породами. Эта толща, получившая название инской свиты, включает не только верхнедевоиские, но и нижнекаменноугольные осадки и уверенно параллелизуется с такырской свитой Алтая.
Южнее, на северо-западной периферии Кузбасса, верхний девон залегает также несогласно на среднем девоне, представлен в морских террпгенно-карбонатных литофациях н разделен па ярусы.
Полный разрез девона вскрыт в северо-восточной части Куз басса Ермаковской опорной скважиной. Нижний и средний от делы с общей мощностью около 600 м представлены туффитами и порфиритами с маломощными прослоями аргиллитов. Верхпий девон залегает несогласно и начинается базальными конгломера тами; выше которых следуют красновато-бурые и зеленоватые аргиллиты и алевролиты с редкими прослоями известняков мощ ностью около 200 м. Сходные условия осадкообразования сущест вовали на всей северо-восточной, восточной и южной окраинах Кузбасса, где в течение раннего и среднего девона накаплива лись лагунно-континентальные осадки и продукты вулканиче ской деятельности, а в позднем девоне — сначала морские, а за тем лагунно-континентальные и континентальные песчано-гли нистые й конгломератовые толщи.
К а р б о н и п е р мь . Кроме нижнего карбона, образующего единые толщи с верхним девоном, на рассматриваемой территории широко распространены индивидуализированные каменноуголь ные отложения. Среди них выделяются два резко различающихся фациальных типа: 1) морские фации, обрамляющие в виде узкой полосы Кузнецкую впадину и участвующие также в строении Томь-Колыванской зоны и Салаира и 2) континентальные угле носные отложения, выполняющие внутреннюю часть Кузбасса. К морским фациям относятся только осадки нижнего карбона (вплоть до визейских). Начиная с намюра в Кузнецкой котловине происходило накопление мощных континентальных угленосных толщ. Морские каменноугольные отложения, которые окружают по периферии всю котловину, по-видимому, подстилают угленос ную толщу и в центральных частях котловины.
В основании каменноугольных разрезов обычно с постепенным
1 7 2
переходом к девону, а в других с резкой границей залегает толща известняков с типичными брахиоподами этрена — Spirijer julii
иProductus niger, а затем идут турнейские известняки, песчаники
исланцы. Нижневизейские отложения также представлены пес
чаниками и сланцами, нередко туфогенными, и известняками с кораллами и брахиоподами. Общая мощность нижиекаменноуголыщх отложений на западной окраине Кузбасса достигает 800 м. Верхний визе отсутствует и выше залегает нижняя свита угленосного комплекса. Таким образом, и в пределах краевых частей Кузнецкой котловины отмечаются тектонические движе ния в визейском веке, которые особенно резко проявлены па Алтае.
Во внутренних районах Салаира незначительно развитые тур нейские отложения тесно связаны с девоном и представлепы сланцами и известняками с морской фауной.
В Томъ-Колывапской зоне нижний карбон выражен в песчано сланцевых литофациях. На юго-западе он входит в состав инской свиты. На северо-востоке толща глинистых сланцев, аргиллитов и песчаников мощностью до 1,5 км обособляется под названием томской свиты.
Угленосные отложения Кузнецкой впадины начинаются поро дами острогской свиты мощностью от 200 до 600 м. Внизу она сложена песчаниками с прослоями алевролитов и конгломератов, а выше идут такие же породы, содержащие тонкие пропластки углей. В свите найдено большое количество брахиопод, пелеципод, гастропод, ракообразных и обильная флора. Следующая, балахонская серия разделяется на две свиты — нижнебалахопскую и верхнебалахонскую; состав серии очень однообразен — это чере дование песчаников, алевролитов и глинистых сланцев, среди которых находятся пласты углей. Балахонская серия обладает значительной углеиасыщениостыо: в ней выделяется свыше 30
'пластов угля рабочей мощности (от 0,7 до 4,5 м); в верхпебалахонской свите угленасыщенность особенно велика и в ней имеются отдельные прослои углей огромной мощности (до 20 м). Среди углей имеются высокосортные коксующиеся разности. Общая мощность серии изменяется в пределах от 900 до 2700 м. Острогская свита относится большинством исследователей к намюру —
низам среднего |
карбона, |
нижнебалахонская |
свита — к среднему |
|
и верхнему карбону, а |
верхнебалахонская — к |
нижней перми. |
||
Следующая |
кузнецкая свита (700—800 |
м) |
тоже относится |
к нижней перми. Она сложена грязно-зелеными, иногда туфоген ными песчаниками и аргиллитами с прослоями и линзами мерге лей и сферосидеритов, чем она отличается от балахонскон серии. Кроме того, в кузнецкой свите нет углей и поэтому она в ранних стратиграфических схемах В. И. Яворского называлась безугольной, или пустопорожней, свитой.
Верхняя часть разреза — кольчугпнекая серия относится к верхней перми; в ней также выделяются две свиты — нпжнекольчугинская и верхнекольчугинская, или ерунаковская. Первая
1 7 3
имеет такой же состав, как балахонская серия и содержит мало мощные прослои углей; мощность ее от 1000 до 1400 м. Ерунаковская свита имеет 51 рабочий пласт угля (мощность некото рых из них до 10 м); угленасыщенность ее повышается по напра влению к верхней части. Наряду с алевролитами, аргиллитами и песчаниками свита содержит прослои конгломератов и мергелей. В ней найдены остракоды, пелециподы и растения, которые дают возможность отнести эти отложения в целом к татарскому ярусу. Мощность от 1750 до 2100 м,. однако в северо-восточной части бассейна мощность и угленосность свиты резко падают, и в ее со ставе появляется заметное количество красиоцветиых осадков.
Следует отметить, что крупнейший специалист в области гео логии Кузбасса В. И. Яворский в свое время разработал страти графическую схему, которая до недавнего прошлого была обще признанной. Она несколько отличается от схемы, охарактеризо ванной выше. Острогская свита в ней отнесена к верхнему кар бону, а все вышележащие — к перми; вместо кольчугинской серии выделялись две свиты — ильинская (нижняя), не содержа щая рабочих пластов угля, и ерунаковская.
Верхнепалеозойские угленосные отложения известны в северозападном ответвлении Кузбасса, которое обычно выделяется под наименованием Горловского бассейна, и в юго-западной части Томь-Колыванской зоны, однако развитые здесь песчано-сланце вые отложения имеют мощность всего несколько сотен метров.
Т р и а с . Триасовые отложения в центральной части Кузнец кой впадины выделяются под названием мальцевской свиты, имеющей мощность 600—700 м. Она сложена песчаниками, алевро литами и аргиллитами с мощными силлами базальтов в верхней части разреза и лежит на перми согласно. В ней обнаружено много остракод, пелеципод и растений, на основании которых свита относится к нижнему триасу.
IO р а. Юрские отложения разных частей Кузбасса литоло гически несколько различаются. Чаще всего это конгломераты, песчаники, аргиллиты и алевролиты, причем в ряде мест конгло мератов в разрезе очень много, благодаря чему толща получила название конгломератовой свиты. В других случаях конгломераты отступают на второй план, и свита становится угленосной (угли в ней бурые). Мощность свиты от 700 до 900 м.
М е л и п а л е о г е н . В северо-западной части Кузнецкой впадины и к юго-востоку от Салаирского кряжа — в НеиинскоЧумышской впадине обнажается толща от 50 до 100 м, сложенная внизу белыми и серыми огнеупорными глинами и кварцевыми песками, а выше — красными вязкими глинами, на севере бокситоноспыми. В ней обнаружены богатая лиственная флора и пыльца, на основании чего нижняя часть толщи относится к верхам верх него мела, а верхняя — к палеогену.
Мезозойские и кайнозойские отложения развиты также в север ной части Томь-Колывапской зоны и на западе Салаирского кряжа.
1 7 4
Однако в этих районах они неразрывно связаны с соответству ющими породами платформенного чехла Западносибирской плиты,
которые рассматриваются |
ниже. |
|
А н т р о п о г е н . |
Во |
внутренних районах Салаирского |
кряжа и в Кузнецкой котловине отложения аитропогена распро странены очень широко и местами достигают большой мощности. Они представлены покровными суглинками, глинами элювиальноделювиального происхождения и отложениями террас.
Магматизм
В пределах рассматриваемой территории широко распростра нены только палеозойские магматические комплексы. Наиболее
древние из них, |
известные на Салаире и связанные с р а н н е - |
п а л е о з о й с к и м тектоио-магматическим э т а п о м , имеют |
|
много общего |
с соответствующими образованиями каледонид. |
В процессе интенсивной вулканической деятельности в раннем кембрии изливались кварцевые кератофиры, фельзиты, порфириты и спилиты, сопровождавшиеся выбросами пирокластов такого же состава. После перерыва, охватывающего большую часть ленского века, в среднем кембрии вулканическая деятель ность снова активизировалась, но накапливались преимущест венно разнообразные порфириты и их туфы, тогда как спилиты и кислые породы играли подчиненное значение. В позднем кемб рии и в особенности в ордовике и силуре эффузивная деятельность ослабевает; в это время также извергались вулканогенные про дукты среднего, отчасти кислого состава. С периодом наиболее
.активной вулканической деятельности раннего кембрия связана пространственно и генетически наиболее древняя интрузия плагиогранитов, образующих небольшие тела среди пород спилиткератофировой формации.
Более молодыми являются' массивы ультраосновных пород, сформированные в начале среднего кембрия и образующие гипербазитовый пояс в центральной части Салаирского кряжа. Наи более часто встречаются небольшие тела серпентинитов, единст венный относительно крупный массив — Таловский — достигает 13 кма. Вместе с гипербазитамп местами встречаются несколько более поздние тела габбро. В северных районах довольно широко распространены породы еще одпой каледонской интрузии основ ных пород. Это небольшие штоки, пластовые тела, лакколиты и дайки габбро-диабазов с площадью выхода не более 2—3 км2, контролирующиеся разломами. Интрузивные тела залегают в тол щах кембрия, ордовика и, возможно, нижнего силура. Вероятно, что к этой же возрастной группе относятся обнаруженные в юговосточной части кряжа породы субщелочного комплекса, в кото рой входят нордмаркитьт, габбро, монцоииты и другие породы, образующие многофазный массив горы Барсук.
175
В с р е д н е п а л е о з о й с к о м э т а п е эффузии были особенно обильны во всех регионах в живетском веке, но в восточных^районах Кузнецкой впадины они происходили на протяжении раннего и среднего девона. При этом в Салаире и Кузбассе извер жения имели главным образом основной и средний состав, а в Томь-Колыванской зоне — кислый (альбитофиры и фельзитовые порфиры).
Среди интрузивных образований в Томь-Колыванской зоне известны небольшие тела пород габбро-диоритового ряда, проры вающие девонские .отложения, а также более поздние, относи тельно крупные (до 100 км2 и больше) массивы гранитоидов, прослеживающиеся от Новосибирска на северо-восток. Такую же геологическую позицию занимают близкие по размерам и со ставу гранитоиды Салаира, которые сопровождаются жильной серией гранодиорит-порфиров, диорит-порфиритов и аплитов. Геологические данные свидетельствуют о послекаменноугольном возрасте этих гранитоидов. Данные радиологии несколько проти воречивы, так как цифры определений абсолютного возраста ко леблются от 225 до 300 млн. лет. Таким образом, породы этой группы могли образоваться как в начале, так и конце позднего палеозоя.
На Салаире самыми молодыми (позднепалеозойские?) являются небольшие штоки и дайки плагиогранитов, кварцевых и альбитовых порфиров. В Кузнецкой впадине позднепалеозойский возраст имеют дайки и силлы диабазов, секущие балахонскую серию. Кроме того, в центральной части впадины имеются довольно крупные согласные тела базальтов, залегающие среди триасовых отложений.
Тектоника
Все три рассматриваемые региона представляют собой круп ные тектонические единицы, резко различающиеся строением и характером взаимосвязей с соседними складчатыми сооружениями. Рассмотрение их тектонического строения мы начнем с Салаира, занимающего несколько обособленное положение по сравнению с двумя другими, тесно связанными между собой структурными элементами.
Салаир — это крупный антиклинорий сложного внутреннего строения. В плане Салаирский антиклицорий представляет собой выпуклую к северо-востоку дугу; юго-восточный конец этой дуги и особенно резко северо-западный отогнуты на юго-запад, благо даря чему преобладающие северо-западные простирания структур антиклинория меняются в этих районах на северо-восточные (рис. 33). Внутри него отмечается ряд крупных антиклиналь ных и синклинальных складок, простирание которых везде соответствует общей конфигурации антиклинория. В осевой его части преобладают линейные складки большой протяженности, к периферии они нередко приобретают брахиформный характер,
1 7 6
оставаясь в большинстве случаев достаточно крутыми. Крупные антиклинали и синклинали осложнены складками второго и более высоких порядков. По стратиграфической вертикали, начиная от древних пород к молодым, отмечается некоторое выполаживание структур. Согласную со складками ориентировку имеют раз ломы, большинство которых представляет собой довольно крутые протяженные надвиги. Наиболее крупные из них разбивают антиклинорий на систему вытянутых тектонических блоков, в преде
лах |
которых |
|
обычно |
распола |
|
|
|
|
|
|
||||||
гается |
одна, |
|
реже |
|
больше, |
|
|
|
|
|
|
|||||
складка первого порядка. В юж |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ной части |
антиклинория неко |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
торые |
надвиги |
сближаются |
и |
|
|
|
|
|
|
|||||||
сливаются, |
образуя |
несколько |
|
|
|
|
|
|
||||||||
80Н смятия. |
Томъ-Колыванской |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Строение |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
зоны |
наиболее |
полно |
изучено |
|
|
|
|
|
|
|||||||
в юго западной части. Непосред |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ственно со складчатыми соору |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
жениями |
Салаира |
|
граничит |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Горловский синклинорий, |
ко |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
торый ряд |
геологов |
рассматри |
|
|
|
|
|
|
||||||||
вают как своеобразный краевой |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
прогиб Томь-Колыванской зоны. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Синклинорий |
|
несколько асим |
|
|
|
|
|
|
||||||||
метричен |
и |
имеет |
|
довольно |
Рис. |
33. Тектоническая схема |
Са |
|||||||||
крутые |
крылья, |
осложненные |
||||||||||||||
дополнительными |
складками и |
лаира (по В. Д. Фомичеву). |
|
|||||||||||||
I — оси синклинальных складок; |
г — |
|||||||||||||||
разломами значительной ампли |
||||||||||||||||
оси антиклинальных |
складок; з — текто |
|||||||||||||||
туды; |
внутри |
|
него |
отмечается |
нические контакты; |
4 — зоны |
смятия; |
|||||||||
|
5 — краевой прогиб |
Кузбасса н |
Горлов- |
|||||||||||||
ряд кулисообразно расположен |
ского |
бассейна; |
6 — мезозойско-кайнозой |
|||||||||||||
ных |
брахиформных |
|
складок |
ские |
отложения |
Западно-Сибирской низ |
||||||||||
|
|
менности; 7 — гранитонды |
|
|
(рис. 34).
С северо-запада к Горловскому синклиноршо примыкает Буготакский антиклипорий. В его ядре обнажается средний кембрий
в виде системы сжатых складок северо-восточного простирания,
ана крыльях — девон, смятый в более пологие складки, услож ненные дополнительной складчатостью п разрывными наруше ниями.
Еще далее к северо-западу прослеживается система складок внутренней части Томь-Колыванской зоны. К югу от Новосибир
ска они имеют меридиональное простирание, а восточнее приобре тают характерное для большей части зоны северо-восточное направление. Складки в большинстве случаев асимметричны, имеют крутые падения в крыльях, местами опрокинуты п ослож нены дополнительной складчатостью, вплоть до самой мелкой,
атакже многочисленными разломами различной протяженности
иамплитуды.
12 Заказ 253 |
J77 |
Запад |
Шахтаft |
Шахта5-7 |
L
Рис. 35. Геологический разрез Томского надвига (по А. 3. Юавпцкому).
1 — угленосные отложения нижнсбалахонской н верхнебалахонской свит; г — извест няка а сланцы среднего девона; 3 — пласты угля; 4 — линия Томского надвига; 5 — мел кие надвиги
крупных поднятия — Барзасское и Крапивиыское. Кроме того, внутри нее и по периферии обособляется ряд осложняющих впадин или прогибов второго порядка (рис. 36). Все эти структурные формы в свою очередь осложнены анти клиналями и синклиналя ми различных размеров, форм и крутизны, а также локальными поднятиями, имеющими характер плакантиклиналей. Характер ной особенностью в про странственном расположе нии складчатых дислока ций различных типов является четкая приуро ченность линейных скла док к присалаирской части впадины, а крупных под нятий, складок «покров ного» типа и локальных поднятий в форме плакантиклиналей — к прикуз- нецко-алатауской ее части.
Полезные |
ископаемые |
Рис. 36. Тектоническая схема Кузнецкого |
|||
бассейна (по В. П. Маркевичу). |
|
||||
Важнейшее народнохо |
1 — Западносибирская |
плита; |
2 — Кузнецкий |
||
Алатау; з — Томь-Колыоанская складчатая зона; |
|||||
зяйственное |
значение в |
4 — Салаирский кряж; 5 — мезозойские впадшш: |
|||
рассматриваемой области |
I — Доронпнская, II — Чусовитиискап, |
III — |
|||
Тутуясская; б — прогибы Кузбасса; 7 — Барзас- |
|||||
имеют некоторые месторо |
скос поднятие; 8 — предполагаемое иогруженис |
||||
Барзасского поднятия; |
9 — Крапишшскос |
нод- |
|||
ждения экзогенного проис |
нятис; 10 — антиклинальные структуры: |
а — |
|||
хождения, |
прежде всего |
Бсрдовская, б — Воскресенская, |
в — Борисов |
||
ская; 11 — разломы |
|
|
12* |
1 7 9 |
угли Кузбасса. В балахонской и верхней части кольчугинской с.ерий содержится 83 рабочих пласта углей, общая мощ ность которых превышает 175 м. Угли принадлежат к раз личным маркам, в том числе коксующимся, и отличаются высоким качеством. Кроме того, в- центральной части Кузбасса имеются бурые угли юрского возраста, имеющие местное значение. В девонских отложениях района Барзаса • развиты горючие сланцы. В ряде пунктов Кузнецкой впадины обнаружены при знаки нефтеносности.
В Салаирском кряже к девонским отложениям приурочено не сколько горизонтов бокситов, наиболее интересными являются месторождения Верхнебердского района. Пластообразные тела залегают в известняках, слагающих антиклинальные структуры^ и образовались сразу же после перерывов в осадконакоплении. Второй, менее интересный тип месторождений бокситов, связан ных с формированием палеогеновой коры выветривания, пред
ставлен рудными телами |
неправильной |
формы, приуроченными |
к эрозионным котловинам |
и карстовым |
воронкам. |
В различных районах кряжа известны золотоносные и'титаноносные (ильменитовые) россыпи.
Среди магматогенных полезных ископаемых главную роль играют салаирские полиметаллические месторождения, важней шим компонентом которых является цинк. Рудные тела пред ставляют собой метасоматические залежи неправильной, часто сложной формы, залегающие в кембрийских толщах.
Заслуживает также упоминания ртутная минерализация в се веро-восточных районах Салаирского кряжа, связанная с круп ными разломами, промышленное ее значение выяснено недоста точно.
Некоторые особенности развития и структурное положение
Наиболее ранний доступный анализу этап развития рассмат риваемой территории начинается с раннего палеозоя, причем оп достаточно надежно документирован только для Салаира. Геоло гические данные показывают, что в это время развитие региона происходило в том же плане, что и каледонских сооружений АлтаеСаянской горной страны. В среднем палеозое геологическая исто рия Салаирского антиклинория имеет много общего с историей Горного Алтая; в результате длительной и сложной цепи преобра зований они превратились в складчатые сооружения в - конце позднего девона или в самом начале карбона..
Что касается Томь-Колывапской зоны,' то история ее развития в среднем палеозое, особенно в его конце, больше напоминает историю развития Калба-Нарымской зоны. В этом легко убе диться, сравнив особенности осадкообразования, магматизма и тектоники двух этих областей. Геосинклиналышй этап продол жался до конца среднего палеозоя, после чего здесь произошли
1 8 0