Геология Ленинградской, Псковской и Новгородской областей

КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА. Нижний отдел карбона. Нижне­каменноугольные отложения

На большей части территории северо-западной окраины Подмосковного бассейна разрез нижнего карбона представлен отложениями визейского и намюрского ярусов, в составе бобриковского (?), тульского, алексинского, михайловского, веневского, тарусского, стешев- ского и протвинского горизонтов.

Отложения лихвинского надгоризонта турнейского яруса распространены только на юге региона в районе городов Боровичи и Валдай.

Общая мощность нижнекаменноугольных отложений достигает 260 м.

К началу 40-х годов для нижнекаменноугольных отложений северо­западной окраины Подмосковного бассейна сложилось три основные стратиграфические схемы.

В Боровичско-Любытинском буроугольном районе схема стратиграфии была разработана 3. А. Богдановой (1929) и М. Э. Янишевским (1935), а затем несколько детализирована для окской свиты Н. Н. Фор­шем (1935) и Р. Ф. Беккером (1938). В ее основу положен опорный разрез по р. Мсте.

В Тихвинском бокситовом районе схему стратиграфии нижнека­менноугольных отложений, опирающуюся на разрезы по рекам Рагуше и Тутоке, предложил С. Г. Вишняков (1934, 1940).

В Южном Прионежье и в верховье р. Онеги стратиграфическую схему каменноугольных отложений разработала В. П. Бархатова (1941), положившая в ее основу литолого-стратиграфическое расчле­нение опорных разрезов по рекам Тагажме, Вытегре, Андоме и ручью Патрову.

Эти схемы по существу сходны, так как отражают строение кон­кретных опорных разрезов и каждому из выделенных в них (по лито­логическим особенностям пород) слоев придают стратиграфическое зна­чение (). Для увязки перечисленных опорных разрезов с разрезами южной окраины Подмосковного бассейна выделенные в них слои на основании изучения литологии и остатков фауны были объеди­нены М. Э. Янишевским в три толщи: песчано-глинистую, окскую и серпуховскую.

Общий недостаток перечисленных схем состоит в том, что они не­достаточно отражают историю геологического развития региона в каменноугольном периоде. В этих стратиграфических схемах, в частности, не получила отражение историко-геологическая связь одновозрастных песчано-глинистых пород и известняков.

В 1941 г. Б. С. Соколов предложил региональную стратиграфическую схему нижнекаменноугольных отложений для всей северо-западной окраины Подмосковного бассейна, которой предполагалось заменить местные стратиграфические схемы. Однако из-за слабой изученности северной части территории эта схема оказалась противоречивой, не всегда достаточно обоснованной и в практику работы геологов не вошла.

В марте 1951 г. на Всесоюзном совещании во ВНИГРИ была утверж­дена первая унифицированная схема стратиграфии каменноугольных отложений Русской платформы и западного склона Урала.

К этому времени в пределах северо-западной окраины Подмосков­ного бассейна, уже имелись необходимые предпосылки для перехода от местных стратиграфических схем к унифицированной. В частности, работами К- В. Боголепова, Л. Н. Белякова, В. С. Кофмана и О. Н. Элькин, проведенными в Южном Прионежье в течение 1948— 1951 гг., было установлено, что распространенные здесь отложения тульского, алексинского, михайловского и веневского горизонтов имеют те же фациальные особенности, какие характеризуют аналогичные по­роды в Тихвинском или Боровичско-Любытинском районах, вплоть до бокситоносности тульских отложений; «остракодовые глины» представ­ляют собой фацию, характерную для начала алексинского времени в Боровичско-Любытинском и Тихвинском районах, и распространены до бассейна р. Ояти; основные слои михайловских и веневских известня­ков (слои а6 И b по схеме М. Э. Янишевского, Р. Ф. Геккера и др.) развиты в Южном Прионежье в самом типичном виде и поэтому могут рассматриваться как опорные маркирующие горизонты нижнекаменно­угольных отложений для всей северо-западной окраины Подмосковного бассейна.

Выделение маркирующих горизонтов в отложениях нижнего кар­бона позволило составить региональные корреляционные геологиче­ские разрезы сначала для южной (Кофман, 1957 г.; Хавин, 1958 г ) затем для северной части (Кофман, 1959 г„ 1963 г.; Александрова’ 1959 г.) описываемого региона и, наконец, сводного корреляционного разреза каменноугольных отложений рассматриваемой территории (рис. 34*). Эти разрезы были также положены в основу создания еди­ной^ стратиграфической схемы нижнекаменноугольных отложений для всей северо-западной окраины Подмосковного бассейна.

Наличие унифицированной стратиграфической схемы способство­вало переходу от ранее принятых местных стратиграфических подраз­делений к выделению в составе нижнего карбона бобриковского (?), тульского, алекси,некого, михайловского, веневского, тарусского, сте- шевского и протвинского горизонтов, стратиграфический объем которых был унифицирован для всей Русской платформы.

Е. П. Брунс (1935, 1939), изучавшая разрезы «песчано-глинистой толщи» и «толщи переслаивания» в Боровичскр-Любытинском районе, еще в середине 30-х годов, совершенно правильно отметила их законо­мерное, цикличное строение.

Весь разрез нижнего карбона в пределах северо-западной окраины Подмосковного бассейна представляет собой толщу переслаивания песчано-глинистых пород с известняками и доломитами. В нижней ча­сти, в яснополянском и окском надгоризонтах, доминируют песчано­глинистые отложения; в серпуховском надгоризонте и протвинском горизонте преобладают карбонатные породы.

Такого рода переслаива­ние, в виде последовательного чередования трансгрессивных циклов осадконакопления, отражает неустойчивость базиса эрозии в прибреж­но-морской зоне в течение всего раннего карбона на общем фоне трансгрессировавшего моря. В разрезе выделяется шесть основных циклов (алексинский, михайловский, веневский, тарусский, стешевский и прот­винский), отделенных друг от друга поверхностями размыва. Все циклы состоят из песчано-глинистых образований, соответствующих началу трансгрессии моря, и карбонатных пород, отражающих максимумы ее развития. Регрессивные части циклов обычно размыты. Сохранившиеся части каждого цикла связаны между собой переходами, выраженными либо постепенным увеличением карбонатности, либо уменьшением пе­счанистости осадка. Как будет видно из дальнейшего изложения, внутри некоторых, наиболее крупных циклов (алексинский, михайловский и веневский) наблюдаются более мелкие.

При сопоставлении отдельных, далеко отстоящих друг от друга одновозрастных разрезов (например мстинский, рагушский и тагажем- ский), очень важно правильно установить основное площадное направ­ление фациальной изменчивости.

Длительное время в этом вопросе господствовала точка зрения М. Э. Янишевского, утверждавшего, что фациальные изменения нижне­каменноугольных отложений на северо-западе Русской платформы про­исходили в направлении с севера на юг. Этим объяснялась значитель­ная разница в разрезах нижнего карбона Тихвинско-Боровичского и Андомо-Вытегорского районов.

Геологические исследования последнего десятилетия показали, что существенных различий между указанными разрезами нет. Нижне­каменноугольные отложения в Андомо-Вытегорском районе по своим фациальным особенностям (цикличному строению разреза и возрасту) являются полным аналогом таковых на реках Рагуше, Прикше и Мете. Фациальные изменения нижнекаменноугольных отложений в пределах северо-западной окраины Подмосковного бассейна происходили не с севера на юг, как считалось ранее, а с юго-востока на северо-запад.

На громадной площади, расположенной к северу от р,- Меты, между отложениями девона и карбона фиксируется длительный стратиграфи­ческий перерыв, особенно значительный в Южном Прионежье, где по­роды визейского яруса залегают непосредственно на франских. Не­смотря на перерыв, видимая резкая граница между девоном и карбоном не наблюдается, и смена пород происходит очень постепенно.. Нечет­кость этой границы явилась причиной того, что она устанавливалась на различных стратиграфических уровнях: Н. С. Иголкина (1941, 1945 гг.) и Б. С. Соколов (1946) в Южном Прионежье проводили ее по подошве алексинского горизонта (толщи b патровской свиты); Л. Я. Гольдин (1948 г.) в Южном Прионежье и А. П. Саломон (1963 г., 1966) в Любытинском районе —по кровле элювиальных и делювиаль­ных образований довизейской коры выветривания.

В Валдайском и Демянском районах, где распространены отложения турнейского яруса, 3. М. Мокриенко (1968 г.) и Э. Ю. Саммет (1969 г.), следуя данным спорово-пыльцевых определений Е. К. Ван- дерфлит, проводят указанную границу по подошве верхней доломито­вой толщи бывшего надбиловского, ныне данковского (?), горизонта, сопоставляя ее с заволжским горизонтом Унифицированной схемы.

Однако большинство геологов (С. Г. Вишняков, Е. А. Петрова, A. И. Александрова, Е. Д. Остромецкая, И. В. Котлукова, В. С. Кофман, B. Ю. Горянский, А. М. Оганесова, Е. И. Хавин) считают наиболее пра­вильным границу между девоном и карбоном проводить в южной части региона по кровле указанной доломитовой толщи, а в северной —по подошве элювиальных и делювиальных пестроцветных глин, залегаю­щих в основании визейского яруса.