книги / Региональная геология СССР. Азиатская часть

В 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