научная статья по теме ЭЛИЗИОННЫЕ СИСТЕМЫ ДНЕПРОВО-ДОНЕЦКОГО АВЛАКОГЕНА. СООБЩЕНИЕ 1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ АВЛАКОГЕНА, КАТАГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРЕДКАВКАЗЬЯ И БОЛЬШОГО ДОНБАССА Геология

Текст научной статьи на тему «ЭЛИЗИОННЫЕ СИСТЕМЫ ДНЕПРОВО-ДОНЕЦКОГО АВЛАКОГЕНА. СООБЩЕНИЕ 1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ АВЛАКОГЕНА, КАТАГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРЕДКАВКАЗЬЯ И БОЛЬШОГО ДОНБАССА»

ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2011, № 6, с. 568-590

УДК 551

ЭЛИЗИОННЫЕ СИСТЕМЫ ДНЕПРОВО-ДОНЕЦКОГО АВЛАКОГЕНА. СООБЩЕНИЕ 1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ АВЛАКОГЕНА, КАТАГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРЕДКАВКАЗЬЯ И БОЛЬШОГО ДОНБАССА

© 2011 г. В. Н. Холодов

Геологический институт РАН 119017Москва, Пыжевский пер., 7; E-mail: rostislavn@yandex.ru Поступила в редакцию 20.04.2011 г.

В статье охарактеризовано геологическое строение Днепрово-Донецкого авлакогена, выделены в нем две разные элизионные системы и проведено их сравнение с ранее исследованной системой Предкавказья.

Особое внимание уделяется элизионной системе Большого Донбасса, развитие которой обусловлено оторфованием и углефикацией толщ карбона; доказывается что этот процесс следует учитывать в качестве важного геологического фактора складкообразования.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РЕГИОНА

Днепрово-Донецкий авлакоген представляет собой огромную субширотную структуру северозападного простирания, осложняющую южную часть Восточно-Европейской платформы и северную часть Скифской плиты; он заключен между двумя крупными долгоживущими тектоническими разломами и в северо-западной части располагается между Украинским кристаллическим щитом и Воронежским поднятием.

Авлакоген сложен мощной толщей палеозойских и мезозойско-кайнозойских отложений, залегающих на сложно построенном докембрий-ском фундаменте. По строению и особенностям геологического развития он распадается на три несколько различные части: на северо-западе выделяются Днепрово-Донецкая (ДДВ) и Припятская впадины (ПВ); в центральной его части располагается угленосный бассейн Большого Донбасса (ББД), где развиты преимущественно палеозойские и более древние отложения; в юго-восточной части авлакоген сменяется "Кряжем Карпинского", покрытым более молодыми осадочными отложениями, и погружающимся в пределы Прикаспийской низменности. Здесь он прослеживается геофизическими методами вплоть до Астрахано-Гурьевского разлома (рис. 1а, 1б).

Днепрово-Донецкая впадина отделяется от Припятской, расположенной уже на территории Беларуси, Брагинско-Лоевской седловиной; на площади обеих депрессий современная глубина залегания фундамента колеблется от 8 км на северо-западе до 10—12 км в области сочленения ДДВ с Донбассом.

В пределах ББД глубина современного погружения фундамента возрастает вдвое, достигая 20—25 км, а в Прикаспийской впадине она увеличивается до 30—35 км [Бондарчук, 1956; Клименко, 1957; Червинская и др., 1968; Хаин, 1977; Майданович, Радзивилл, 1984].

Таким образом, кристаллический фундамент Днепрово-Донецкого авлакогена ступенчато погружается с северо-запада на юго-восток. Как было показано в работе И.А. Майдановича и А.Я. Радзивилла [1984], существование крупных ступеней в фундаменте с одной стороны обусловлено широким развитием поперечных тектонических разломов, а с другой — пересечением Днепро-во-Донецкого авлакогена с субмеридиональным Степным или Доно-Медведицким валом — южным продолжением Доно-Медведицких дислокаций, которые в области авлакогена хорошо увязываются с поперечными глубинными разломами — Волновахо-Чернухинским, Еланчик-Ровенецким, Каменским, Степановским и Донским. Все эти тектонические нарушения ограничивают и осложняют площадь Большого Донбасса, выделяя этот регион среди других частей Днепрово-Донецкого авлакогена. Различная глубина погружения фундамента в пределах интересующей нас структуры четко отражается в фациальных особенностях, мощности и строении осадочного чехла.

Осадочный разрез ДДА начинается с проблематичных рифейских отложений, которые, по данным В.Б. Сологуба и А.В. Чикунова [1975], заполняют узкий грабен в средней части ДДВ и ББД; их литологическая природа не ясна, т.к. они были установлены геофизическими методами, но

их присутствие позволяет говорить о рифейском заложении исследуемых структур.

Девонские отложения, залегающие в основании осадочного чехла на всей площади авлакоге-на, сохраняют свой литологический состав; они представлены красноцветными терригенными толщами, содержащими большое количество карбонатных пластов; в верхних частях разреза развиты эвапориты (гипсы, ангидриты, галиты, а иногда даже калийные соли), а в пределах северозападной части ДДВ и ПВ в них появляются и начинают играть важную роль вулканогенно-оса-дочные и эффузивные образования.

Мощность девонских отложений крайне непостоянна; она сильно искажена соляными диапира-ми и другими поздними деформациями. В целом в районе большого Донбасса и Днепрово-Донецкой впадины она достигает 1000—1500 м, тогда как в Припятской впадине она возрастает до 4500 м.

Противоположным образом ведут себя залегающие выше толщи карбона. Они наиболее полно развиты в пределах Большого Донбасса, где можно четко различить все три отдела карбона — нижний, средний и верхний. Обычно эти отложения залегают на девонских толщах с угловым несогласием, а в периферических частях бассейна — на фундаменте. Карбоновые толщи отличаются от девонских меньшим разнообразием фаций и в пределах угленосных регионов хорошо сопоставляются между собой на значительных площадях [Стратиграфия УРС, 1969].

Нижний карбон (С1) представлен отложениями турне, визе и серпуховского яруса. Толщи тур-нейского яруса в северо-восточной части авлако-гена слагаются терригенными фациями опресненных лагун; в юго-восточной и центральной частях преобладают карбонаты с прослоями тер-ригенных пород. Визейские отложения отражают стабилизацию палеогеографических обстановок и характеризуются чередованием алевролитов, песчаников, известняков и углей. Серпуховские слои отличаются преобладанием карбонатных пластов с типичной морской фауной форамини-фер, брахиопод, пелиципод; они чередуются с пластами терригенных пород и углями. Мощность нижнекарбоновых отложений колеблется от 1100 м в северо-западной части авлакогена до 5600 м в ББД; для них характерны слабые проявления угленосности. Мощность отложений нарастает от турнейского к серпуховскому ярусу.

Средний карбон (С2) в пределах Большого Донбасса представлен башкирским и московским ярусами; здесь развиты циклически чередующиеся пласты терригенно-карбонатных пород и углей. Основная угленосность региона связана с одной свитой нижнего и пятью свитами среднего

карбона (С, С^, с2, с2, с2); в них содержится

около 330 пластов высококачественного угля. Это типичные паралические толщи, сформированные в результате автохтонного накопления исходного растительного материала. Общая мощность среднекарбоновых отложений колеблется от 0.5 до 2.0 км.

К западу от Большого Донбасса, в пределах ДДВ, отложения среднего карбона залегают на подстилающих породах с глубоким размывом, их мощность заметно сокращается, но в них прослеживаются еще на некотором расстоянии маркирующие угольные пласты.

По данным Л.Я. Дубинского [1956], к востоку от ББД угленосная формация замещается однообразной толщей морских аргиллитов и алевролитов, в которых песчаники и известняки крайне редки, а угленосные пласты отсутствуют.

Верхний карбон (С3) в ББД также представлен угленосными толщами, однако к северо-западу, на долготе г. Харькова, они фациально замещаются континентальными пестроцветными отложениями.

Мощность карбоновых отложений достигает 6—7 км в Большом Донбассе и уменьшается до 1200—1600 м и более в ДДВ и Припятской котловине.

Пермские отложения завершают палеозойский этап развития авлакогена и залегают на подстилающих отложениях с резким угловым и стратиграфическим несогласием. Их формирование сопровождалось образованием ряда впадин и поднятий. В это время существенно усиливаются тектоно-литологические различия между ДДВ и ББД, а в целом пермские отложения напоминают континентальные отложения моласс [Радзивилл и др., 1990].

Нижнепермские отложения обычно распространены в погруженных структурах ДДВ. Выделяются два типа разрезов — Черниговский и Донецкий. Донецкий тип разреза охватывает ассель-ский и сакмарский яруса перми и представлен ритмичным чередованием известняков, доломитов, ангидритов и мощных пластов каменной соли. В Черниговских разрезах каменная соль отсутствует. Общая мощность красноцветных нижнепермских отложений колеблется от 60 до 700 м.

Верхнепермские отложения представлены красноцветными глинисто-песчанистыми породами, мощность которых не превышает 280—450 м. Любопытно, что мощности пермских отложений закономерно уменьшаются от 800—1000 м в Донбассе, до 500-600 м в ДДВ и 300-310 м в Припят-ской впадине.

Мезозойские отложения региона — триасовые, меловые и юрские - тяготеют к краевым частям авлакогена или заполняют в нем крупные впадины. При этом триасовые отложения чаще всего слагаются красноцветными терригенными отло-

Харьк*(

ч%

ХЧ

Днепропетровск/?Донец? ^Рщ Украинский ^ ^~ 4

Воронежский кристаллический массив

о

тавропольский^

блок

1 1^12

50 0 50 100 км

I I I

Степной вал

В

Днепровск°- , Зяпядно < <

Донецкая | | Донецкий I Донецко-Каспийская

субге°синкли- ДОжцкий субантиклинорий 1 геосинклиналь

наль . грабен |__________I Мг—К

0 10 20

30

км

0 10 20

30

км

а

б

в

Рис. 1. Геологическое строение Днепрово-Донецкого авлакогена и тектоническое строение Большого Донбасса [Май-данович, Радзивилл, 1984].

а — положение Донецкого узла углеобразования в структуре Восточно-Европейской платформы: 1 — краевые разломы планетарных подвижных зон; 2 — граница Восточно-Европейской платформы; б — продольный разрез Донецкого бассейна:

1 — континентальные отложения, 2 — угленосная формация, 3 — морские отложения, 4 — соленосная формация, 5 — поперечные глубинные разломы (А — Волновахско-Чернухинский, Б — Еланчик-Ровенецкий, В — Каменский, Г — Степановский, Д — Донской);

в — схема тектонического строения Донецкого бассейна:

1 — подошва каменноугольных отложений, 2 — маркирующие известняки карбона, 3 — разрывные нарушения, 4 — глубинные разломы и подвижные зоны, 5 — породы фундамента, 6 — моноклинальные склоны Донбасса, 7 — Западно-Донецкий грабен, 8 — платформенные впадины, 9 — граница Донецкого бассейна.

жениями, мощность которых варьирует в широких пределах - от десятков до 500 метров.

Юрские отложения представлены сл

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком