Файл: Егоров, А. И. Очерки угленакопления.pdf

ной н «земноводной» растительности не могли накапливаться. Но почему массовый выход растений на сушу совершился именно в среднем девоне? Пытаясь отыскать причину появле­ ния первых ощутимых залежей угля в эту эпоху, Д. В. Наливкин и Е. А. Слатвннская («Атлас карт угленакопления...», 1962) высказали такие соображения: «Средний девон является эпохой одной из обширнейших в истории Земли трансгрессий, отсутст­ вия складкообразовательных движений и господства жаркого климата, с изменяющейся по площади степенью его влажности...

Относительно спокойный тектонический режим и постоянное увлажняющее влияние огромных морских бассейнов создали...

в среднедевонское время местные условия, благоприятствующие развитию примитивных высших растений и накоплению их ос­ татков, послуживших материалом для образования древнейших углей». Вряд ли так можно объяснить интересующие нас явле­ ния. Обширные трансгрессии и «постоянное увлажняющее влия­ ние огромных морских бассейнов» было во второй половине

грессирующее увлажнение обширных пространств не могли со­ здать условий для перехода каких-либо групп растений к на­ земному обитанию. Наоборот, поднятие древних платформ и каледонид — молодых сооружений, ознаменовавшее конец силура и начало девона, стимулировало выработку у растений способ­ ностей сначала к водно-наземному, а затем к чисто наземному обитанию. В среднем девоне уже существовали не только псилофиты, но п такие высокоорганизованные растения, как прапапоротники, первые кустарниковые и небольшие древовидные плауновые, выделились членистостебельные и др. Последовав­ шая затем эпоха обширных трансгрессий, смягчения климати­ ческих контрастов способствовала быстрому расцвету наземной флоры: в позднем девоне появляется так называемая археоптерисовая флора, быстро замещенная на рубеже карбона лепидофитовой — основной углеобразующей флорой этого периода.

КАРБОНОВОЕ УГЛЕНАКОПЛЕНИЕ

В конце девона или на рубеже девона и карбона произошла коренная перестройка климатической зональности (Страхов, 1960; Егоров, 1960; Рухин, 1962), что повлекло за собой пере­

14

только одна, северная аридная зона, идущая через северную по­ ловину Русской платформы, Центральный Казахстан и Среднюю Азию (см. схему). Она проходит примерно через те районы, где ранее лежала южная аридная зона позднего девона. Это по­ зволяет определить величину смещения геозон по меридиану

в3500—4000 км (на территории СССР).

Вкарбоновом угленакоплении выделяется два этапа: ранне­ карбоновый и позднекарбоновый (местами включает частично

среднекарбоновые образования). Территориальное размещение углепроявлений раннего и позднего карбона и тектонические условия формирования угольных залежей не одинаковы. Но все-таки в расположении турнейских, визейских и ранненамюр­ ских залежей подмечается наследование от верхнего девона. Эти залежи отчетливо тяготеют к наиболее стабильным, жест­ ким блокам платформ и эпикаледонских плит (каледонид). Анализ особенностей карбонового углеобразования в Европе (Егоров, 1968) показал, что из учтенных запасов динантских залежей 82 млрд, т размещается на устойчивых платформенных блоках и только 2—3 млрд, т — в авлакогенах и на складчатых каледонских сооружениях.

На Русской платформе в турнейское время возникли только очень небольшие по размерам и углеплотности залежи на скло­ нах пологих поднятий докембрийского фундамента (антеклиз). Таковы маломощные невыдержанные пропластки среди глин малевского горизонта и несколько более выдержанные — в агеевской толще южной и юго-восточной окраин Подмосковного бассейна, т. е. зоны, примыкающей к Воронежской антеклизе.

Менее крупные месторождения протягиваются цепочкой вдоль восточного края Русской платформы. Частично они лежат в краевом прогибе (Кизеловское, Щугур-Вуктыльский район и др.), частично в раннегерцинской складчатой зоне Урала. А. А. Петренко считал одной из характерных закономерностей нижнекарбонового угленакоплении на восточном склоне Южно­ го и Среднего Урала постепенное омоложение возраста угле­ носных свит в направлении с юга на север. Продвижение угленакопления на север могло бы объясняться постепенным рас­ ширением пояса углеобразования, завоеванием растительной формацией новых площадей в более высоких широтах. Возмож­ но, что это явление в какой-то мере сказалось на взаимораспо­ ложении турнейских и визейских площадей, но главным факто­ ром, определявшим место накопления углей, несомненно высту­ пали геоструктурные особенности районов. В самом деле, уральские, а также казахстанские турнейские углепроявления приурочены к антиклинорным зонам, обычно с докаледонскими

15

ядрами: на Урало-Тобольском антиклинории лежат Полтавское, Бредииекое, Домбаровское месторождения, на Чингиз-Тарбага- тайском антиклинории (на каледонидах)— Тахтанайское и Чакыртинское месторождения, в Джалаир-Найманской зоне ЧуИлийских каледонид — месторождение Касым-тюбе. Северное продолжение Урало-Тобольского аитнклинория закрыто плат­ форменным чехлом Западно-Сибирской плиты, и лишь этим объ­ ясняется отсутствие турпейских угольных месторождений в се­ верных районах Урала.

Турнейские угли Урала, Казахстана и редких углепроявлений на Русской платформе (западная часть южного крыла Подмосковного бассейна, единичные углепроявления на юге Камского бассейна) более зольны, чем внзейские. Это объясня­ ется большими неровностями рельефа дна и обрамления турнейских болотных ванн, а значит, большим привносом минераль­ ных частиц при относительно слабом приросте растительной массы.

Тектоническая обстановка накопления визейских углей была несколько иной. Угленосные площади, приуроченные, как и в предшествовавшую эпоху, к платформенным пространствам и стабильным участкам каледонид, значительно расширяются, захватывая на платформе окраины и внутренние прогибы антеклиз (северный и южный склоны Воронежской антеклизы, юж­ ный, юго-восточный склоны Волго-Уральской антеклизы и ее Камско-Кинельский прогиб и т. п.). Угленакопление распрост­ раняется на Приуральский краевой прогиб и частично даже на внешнюю зону Уральской геосинклинали; в Казахстане оно охватывает многочисленные наложенные и наследованные муль­ ды, образовавшие почти непрерывную угленосную зону от Иши­ ма до Иртыша; в Кузбассе — возникает на окраине древнего массива Кузнецкого Алатау.

На северном склоне Воронежской антеклизы лежат наиболее угленасыщенные площади визейских углей Подмосковного бас­ сейна (главным образом бобриковского и тульского горизонтов). К оси Московской синеклизы происходит как общее обеднение угольной массой, так и утонение, выклинивание, расщепление отдельных линз угля. В западной платформенной части Боль­ шого Донбасса визейскне угленосные площади облекают высту­ пы докембрия (Украинского щита, южного склона Воронежской антеклизы); местами, как, например, в Белгородско-Обоянском районе, угленосная толща ложится непосредственно на кристал­ лический фундамент. Камская угленосная площадь обрамляет наиболее приподнятые участки Волго-Уральского свода. Этот бассейн, по мнению В. А. Котлукова (Геология месторождений

16

угля п горючих сланцев СССР, т. 2, 1962), но общим запасам соизмерим с Подмосковным бассейном. Более вероятно, если учесть продолжение угленосных отложений в Ульяновскую н Саратовскую области, что геологические запасы Волго-Камской площади впзейского угленакоплепня намного больше Подмос­ ковной. Однако угленосная толща залегает очень глубоко (до 1000—1400 м), а горнотехнические п гидрогеологические усло­ вия сложны. Но тем нс менее эта площадь (Камский бассейн) заслуживает внимания как резерв. Мощность угольных пластов (линз) по многим скважинам доходит до 5—10—20 м и даже более (до 38,8 м на Вятском участке). Скважины, встретившие угольные залежи, задавались без учета закономерностей рас­ пределения угленосности по площади п потому не дают полного представления о локализации угольной массы относительно оп­ ределенных тектонических структур подугольных толщ. Ни одно из угольных месторождений не оконтурено. Однако даже раз­ розненные скудные данные позволяют уловить на многих участ­ ках выклинивание угольных линз по направлению к поднятиям (выступам) палеорельефа доугольного фундамента. Ширина выклинивания зависит от контрастности палеорельефа п ме­ няется от одного до нескольких километров.

Учитывая острую нехватку разведанных и даже прогнозных геологических запасов углей в Европейской части СССР, стои­ ло бы произвести для Камского бассейна тщательный анализ закономерностей изменения углеплотности, числа пластов и их мощностей относительно доугольного палеорельефа, участков разных копседнмептацпопных движений и палеогеографических условий. Не исключена возможность выявления этим путем пло­ щадей, которые могут представлять интерес в будущем.

Закономерная приуроченность турнейских и визейских угле­ носных площадей к поднятиям фундамента показывает, что на Русской платформе в этот этап ее геологического развития главным фактором, определявшим место и границы площадей угленакоплепня в пределах гумидных областей, был геотектони­

«Русская платформа испытывала в начале карбона ритмичные колебания с периодом в 3,5—4 млн. лет, причем более жесткие ядра кристаллического фундамента (щиты и аптеклизы), как показывают литофацпальпые карты, оставались почти непо­ движными и длительное время были областями смыва. Проги­ бавшиеся же участки (синеклизы и некоторые авлакогены) ча­ стично покрывались морем, частично заполнялись наземными

(дельтовыми, речными) осадками, так как даже при оптималь­ ных условиях прирост торфа не мог компенсировать быстро возраставшую емкость седиментационного бассейна. Только в пограничных зонах между впадинами и выступами фундамента при быстром погружении ложа платформенных впадин могли длительно существовать условия, благоприятствовавшие непре­ рывному нарастанию торфяной массы. В связи с таким харак­ терным положением угольных залежей наблюдается законо­ мерное уменьшение угленосности от максимально углеиасыщепных площадей к оси прогиба с параллельным возрастанием роли лагунных и прибрежно-морских отложений в разрезе уг­ леносной толщи, а также расщепление и выклинивание пластов. К своду поднятия происходит увеличение числа фаций, возник­ ших в условиях континентального выветривания; часть угленос­ ной толщи срезается, в угольных пластах увеличивается роль сингенетически и эпигенетически окисленных углей».

В самом конце турнейского века и в визе узкая пограничная полоса Русской платформы и Уральской геосинклинали, от Щу- гор-Вуктыльского района на севере и до бассейна р. Чусовой па юге, также стала зоной углеобразования. В конце девона и ран­ нем турне Предуралье и примыкавшие участки Уральской гео­ синклинали погружались слишком быстро, и накопление торфа могло быть только очень кратковременным и на небольших площадях. Предвизейская (позднебретонская) фаза складчато­ сти проявилась всюду на западном и восточном Урале. Она вы­ звала эрозионное или угловое несогласие в основании визейских угленосных отложений, а там, где седиментация продолжалась непрерывно (Кизеловский бассейн), произошла резкая смена литологического состава. Таким образом, очевидна повсемест­ ная инверсия геотектонического режима, которую и следует расценивать как первопричину визейского углеиакопления в Предуралье и на Урале. Западноуральской угленосной полосе больше свойственны кондиционные, но все же высокозольные и трудно обогатимыс угли. Залежи углей восточноуральских районов (Домбаровский, Полтаво-Брединский и др.) нередко замещаются углисто-глинистыми породами, а сами угли в позднегерцинское время были сильно раздроблены и в той или иной степени минерализованы или перемешаны с минеральной мас­ сой вмещающих пород.

Многочисленные угольные месторождения Северо-Восточ­ ного Казахстана — это лишь незначительные останцы богатей­ шей угленосной области, почти нацело уничтоженной поздне­ палеозойским и мезозойскими размывами. Впрочем, генетиче-

18