Верхи Ерунаковской свиты и ее граница с триасом по Северо-Талдинской разведочной линии в Ерунаковском районе Кузбасса

ВОПРОСЫ ГЕОЛОГИИ КУЗБАССА, 2 ИЗВЕСТИЯ ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА, т. 99, 1959 г.

ВЕРХИ ЕРУНАКОВСКОЙ СВИТЫ И ЕЕ ГРАНИЦА С ТРИАСОМ ПО СЕВЕРО-ТАЛДИНСКОЙ РАЗВЕДОЧНОЙ ЛИНИИ В ЕРУНАКОВСКОМ РАЙОНЕ КУЗБАССА

Н. А. ЛОБОВА и Н. И. ЩЕРБАКОВ

В течение ряда лет Ускатской, а затем Прокопьевской геологоразведочными партиями треста «Кузбассуглегеология» проводились поиски углей и изучение геологического разреза в западной части Ерунаковско-го района Кузбасса. В 1956 г. было закончено бурение так называемой Северо-Талдинской перспективной линии (рис. 1). По этой линии удалось получить непрерывный разрез верхних горизонтов ерунаковской свиты, установить контакт последней с мальцевской серией и частично изучить литологический состав налегающих на палеозой триасовых отложений.

До настоящего времени известен лишь один такой разрез, описанный Г. П. Радченко по Тайлуганскому обнажению на левом берегу р. Томь. Это описание не может считаться вполне убедительным вследствие некоторых спорных допущений при увязке отдельных частей упомянутого разреза. С этой стороны полученный по Северо-Талдинской линии разрез является более надежным. Увязка полученного здесь фактического материала представлена на рис. 2. Вместе с тем этот разрез дает возможность путем сопоставления оценить Тайлуганский разрез и в целом подойти к решению вопроса о полной мощности ерунаковской свиты в Ерунаковском районе. Сказанным определяются теоретический интерес и практическое значение этих новых материалов, изложению которых и посвящена эта статья.

В западной части Ерунаковского района отложения триасового и пермского возраста были вскрыты в 1939 г. Г. П. Радченко в районе д. Кыргай. В связи с очень скромным объемом выполненных здесь работ был получен небольшой разрез, причем состав отложений ерунаковской свиты ниже ее контакта с триасом остался невыясненным. По значительно более полным материалам, полученным в 1954—-1956 гг. на участке Северо-Талдинском в результате поисковых (работ Прокопьевской партии, разрез развитых здесь отложений рисуется в следующем виде.

Ерунаковская свита (Р" ) непосредственно книзу от контакта с триасом вскрыта в непрерывном' разрезе скважинами по Северо-Талдинской разведочной линии, с общей мощностью 1860 м.

Литологически отложения свиты представлены мощными слоями песчаников, алевролитов, менее мощными — аргиллитов, углистых аргиллитов и углей (рис. 3).

Нижняя часть разреза свиты до пласта 31 отличается от вышележащего разреза преобладанием глинистого, комплекса пород и присутствием в разрезе большого количества пластов угля средней мощности

(в основном до 4 ж). Вышележащая часть разреза свиты между 31 ю 22 пластами характеризуется преобладанием песчаников, наличием мощных пластов угля (до 14 м), равномерно распределенных по этой части разреза, и полным отсутствием тонких пластов и пропластков угля. В отложениях самых верхних горизонтов свиты снова преобладают глинистые породы. Здесь наблюдается постепенное уменьшение мощности угольных пластов вверх и увеличение их количества. В целом по разрезу глинистые породы занимают господствующее положение (табл. 1).

Таблица 1

Названия подсвит Показатели Всего по под-свите П ,о р о д ы

печсаники алецролиты аргиллиты углистые аргиллиты тонкое переслаивание пород уголь по всем пластам уголь по рабочим пластам

Ленинская подсвита Количество слоев Мощность: в м в % 55 500 100,0 5 90 18,0 25 282 56,4 — 1 10 2,0 4 9Э 18,0 20 28 5,6 14 26 5,2

Грамотеинская подсвита Количество слоев Мощность: в м в °/о 67 425 100,0 14 114 26,8 30 203 47,3 3 5 1,2 — 5 48 11,3 15 55 13,0 12 54 12,7

Тайлуганская подсвита ^ • Л Количество слоев Мощность: в м в % 154 935 100,0 40 250 26,7 68 469 50,2 1 5 0,5 1 1 0,1 13 93 10,0 31 117 12,5 24 114 12,2

Всего по ерунаковской свите Количество слоев Мощность: в м В % 276 1860 100,0 59 454 24,5 123 954 51,3 4 10 0,5 2 И 0,6 22 231 12,4 66 200 10,7 50 194 10,4

На рис. 3 показано схематическое расчленение разреза ерунаков-ской свиты в соответствии с унифицированной схемой, принятой в Ленинграде в 1956 году. Ленинская и грамотеинская подсвиты изучены в Ерунаковском районе по целому ряду месторождений.

Согласно проведенному расчленению разреза, полученного по Се-веро-Талдинской линии, толща ниже пласта 39 относится к ленинской подевите (Р^ )• Вскрытая мощность подовиты 500 м, в своем составе она содержит М рабочих пластов угля общей мощностью 26 м. Рабочая угленосность составила 5,2%.

Грамотеинская подсвита (Р) выделяется в границах между

почвой пласта 39 и кровлей пласта 26. Полная мощность подсвиты равна 425 м. Подсвита содержит 12'рабочих пластов угля суммарной мощностью 54 м. От одновозрастных отложений, вскрытых на других месторождениях района, грамотеинская подсвита на Талдинском участке отличается более высокой рабочей угленосностью, достигающей 12,7 %, вместо 9—10 % на Ерунаковском месторождении.

Тайлуганская подсвита (Р, ) охватывает весь остальной верхний разрез ерунаковской свиты. Мощность ее равна 935 м. Нижняя часть разреза подсвиты характеризуется более крупным грануло-

Рис 1. Обзорная карта Ерунаковокого района. 1 -базальты; 2 —границы свит; 3 — пласты угля; 4 — дизъюнктивы; 5 —граница

Ерунаковского района.

юз

Рис. 2. Геологический разрез по Северо-Талдинской разведочной линии. Составили

Н. И. Щербаков и Н. А. Лобова.

— гравелигг; 2 —¡песчаник; 3 — але(в,ролит (а — нормальный, б— туфогенный);

4 — аргиллит; 5 — пачки переслаивания песчаников и алевролитов (а — нормальных,

б— туфогегсных); 6 — углистые аргиллит и алевролит; 7 — уголь; 8 — места взятия

образцов для химико-петрографического анализа; 9 — обожженные породы; 10 — нарушения; 11 — границы свит и подсаит.

метрическим составом слагающих ее пород, а также наличием мощных пластов угля (12—13 м). К верхней части разреза пласты угля уменьшаются по мощности и распределяются группами по 2—4 пласта.

Всего в отложениях тайлуганской подсвиты установлено 24 рабочих пласта с суммарной мощностью угольных пачек 114 м. Рабочая угленосность подсвиты равна 12,2 %.

Для характеристики слагающих свиту отложений в таблице 1 приводится количественное и процентное содержание пород по подсвитам.

Из известных в Кузбассе разрезов ерунаковской свиты на северо-восточном крыле Демьяновской антиклинали по Северо-Талдинской ли-.ии получен разрез с максимальной угленосностью.

Преобладающее простирание крыла в пределах участка Таллинского-Северного: СЗ 325—330°. Углы падения на крыле изменяются от 60—70° в ЮЗ. части линии до 40—45° к СВ, постепенно выполаживаясь по мере приближения к осложняющей крыло флексурообразной складке.

Угольные пласты в средней части ерунаковской свиты достигают по мощности 12—14 м. Большая часть из них имеет сложное строение. Всего Bi составе свиты в сплошном разрезе вскрыто 66 пластов угля, из которых 50 пластов имеют рабочую мощность (более 0,70 м). Общая мощность всех рабочих пластов угля в разрезе свиты равна 194 ж, а рабочая угленосность— 10,4%.

Качественная характеристика углей ерунаковской свиты на участке Талдинском-Северном изучалась в основном по керновым пробам из колонковых скважин. Всего было опробовано 46 рабочих пластов угля.

Группа верхних пластов до 24 включительно по ГОСТу 8162—56 относится к длиннопламенным марки Д и имеет следующие средние показатели по параметрам: зола (Ас )—9—25%, летучие—( Vr) — 38—42%. Пластический слой отсутствует или слабо намечается.

Остальные пласты вскрытой части разреза свиты относятся к маркам Г и ГЖ. Зольность нижней группы пластов колеблется чаще в пределах от 4 до 14%, выход летучих — от 34 до 38%, толщина пластического слоя — от 6 до 12 мм, при увеличении к нижней части разреза.

Разрез верхней части ерунаковской свиты по СевероТалдинской линии имеет исключительный интерес: это — второй, после Тайлуганского, разрез, полностью охватывающий грамотеинскую и тайлуганскую подсвиты.

Hai рис. 3 приведено провизорное сопоставление этих двух разрезов. Сопоставление дается в основном по литологическим признакам и угленосности нижней части разреза.

'Приведенный разрез ерунаковской свиты по берегу, р. Томь заим,-ствован из работы П. В. Неутриевской по подсчету запасов углей в восточной части Ерунаковского района. Этот разрез состоит из двух частей: ерунаковской — нижней и тайлуганской — верхней, составленных в разных местах и не имеющих между собой надежной увязки. Приводимое нами на рис. 3 сопоставление разрезов следует считать весьма условным, главным образом преследующим цель показать разительное отличие разреза тайлуганской подсвиты участка Талдинского-Северного от разреза по Тайлугану.

Д. Г. С а м ы л к и н и Г. П. Р а д ч е н к о [2] указывают, что толща, вскрытая между устьем р. Б. Кукши и пос. Тайлуганом, «по своему внешнему облику, литологическому составу, наличию тонких прослойков каменного угля и углистого! сланца и по обилию находок здесь фауны Pelecypoda весьма сходна с низами ерунаковской подсвиты». Поэтому у нас возникает некоторое сомнение в правильности сопоставле-

13. Вопросы геологии Кузбасса, 2.

Таблица результатов химико-петрографического анализа образцов по скважинам №№ 682 и 687

Таблица 2

№№ по порядку №№ образцов лабораторные Глубина взятия в м Содержание в процентах

Краткое макро- и микроскопическое описание породы влага потери при прокаливании сч о ¿75 О сч <и Ц- л О < СаО MgO со О СЛ сч S S CJ со

Образцы из нижнемальцевской свиты „

СКВАЖИНА № 682

684 27,5 Алевролит мелкий, темно-серый, с зеленоватым оттенком. При действии HCl вскипает участками. Состав цемента глинисто-кремнисто-слюдистый (хлоритовый). Встречаются вытянутые зерна цеолита размером до 1,2лм . Присутствуют хлорит, глауконит, кальцит. Порода явно туфогевного облика. 5,26 8,18 49,37 10,19 15,16 8,6 1,67 0,15 93,32

687 40,7 То же 5,68 8,27 49,62 9,8 15,6 4,3 5,71 0,21 93,51

688 53 То же 5,58 6,62 48,29 9,8 13,7 4,63 5,24 0,33 88,61

692 87 Песчаник мелкозернистый зеленовато-серый, с HCl не реагирует. Присутствуют зерна кварца, полевого шпата, цеолита^ хлорита, сфена. Цементирующая масса по составу глинисто-слюдистая. Присутствует мезозойская флора. 2,72 4,56 63,67 6,20 14,65 3,31 1,91 0,10 94,65

693 92,20 Алевролит мелкий, темно-серый с зеленоватым оттенком, с точечным включением кальцита. При действии HCl интенсивно кипит в порошке. В незначительном количестве присутствуют зерна кварца, полевого шпата, хлорита, обломки кремнистых пород. 4,69 24,56 24,90 9,0 9,95 25,15 0,72 0,15 94,43

1 1 га я сх Содержание в процентах

№№ по порядку и о га 2 Э ч -а О! а 5! °0 ^ Е* н Глубина взятия в м Краткое макро- и микроскопическое описание породы влага потери при прокаливании С-« О ¿75 г: о (М и си О СЧ < СаО А^О ее О сл сЯ X О ю

СКВАЖИНА № 687

6 1470 38,40 Алевролит средний, темно-серы^ с зеленоватым оттенком!, с большим количеством зерен цеолита, с НС1 не реагирует. Образец по минеральному составу аналогичен образцам №№ 1487, 1490 и №№ 684, 687, 688' (скважина № 682). 7,78 7,51 47,27 10,58 15,97 2,98 4,88 0,11 89,30,

7 1504 114,0 Аргиллит зеленовато-серый с пятнами буровато-красного цвета. При действии НС1 реагирует участками. Цемент глинисто-слюдистый. Присутствуют зерна глауконита, хлорита и овальные включения глинистого сидерита, местами замещенного окислами железа. Порода туфогенного- облика. 7,69 6,32 55,89 8,53 17,88 1,82 2,57 0,54 93,6

8 1487 120,88 Алевролит мелкий, темно-серый с зеленоватым оттенком. С НС1 не реагирует. По минеральному составу образец аналогичен образцам №№ 1470, 1490, 684, 687, 688. 5,29 8,22 51,76 8,99 17,72 3,47 4,05 0,18 94,39

9 1490 151,30 То же. 5,79 7,49 46,71 10,58 16,13 5,13 6,00 0,27 92,31

10 1492 170,30 Алевролит мелкий с включением до 20% зерен средне-и крупно-алевритовой размерности. В составе обломочного материала встречаются зерна кварца, полевых шпатов, обломки кварцитов, кремнистых пород, хлоритизированного кварцево-полевошпатового агрегата. Присутствует сфен, циркон, цеолит, кальцит. 3,38 4,85 63,99 7,78 16,13 1,49 0,96 0,22 95,42

11 1493 177,20 Образец аналогичен образцу 693. 5,18 23,65 24,92 13,37 10,79 19,36 1,67 0,34 94,10

12 1494 185 Алевролит мелкий, светлого зеленовато-серого цвета, отдельные небольшие участки почти полностью сложены кальцитом. При действии НС1 вскипает местами. Основная масса! по составу слюдисто-глин истая. 2,13 17,75 39,2 14,37 16,79 6,45 1,67 1,18 97,42

m Л 1 .. Содержание в процентах

о >> £ S. ä о ^ и №№ обр цов лабо раторные Глубина взятия в м Краткое макро- и микроскопическое описание породы влага потери при прокаливании CJ О со М С (Ц Я- со о <м < СаО О Ь£ со О (Л cd S а^ U ю

Образцы из ерунаковской свиты СВАЖИНА № 682

13 691 107,80 Алевролит мелкий темно-серый, с буроватым оттенком. С HCl вскипает в монолите. Присутствуют в небольшом количестве зерна кварца и углистого материала, с отпечатками флоры обычного палеозойского типа., >,74 9,92 57,76 6,60 15,15 4,63 0,48 0,47 94,71

14 695 115,30 То же 1,53 20,64 29,42 23,36 15,19 4,30 2,38 0,25 95,54

15 697 120,50 Гравелит разнозернистый, с преобладанием зерен ¡размером от 2 до 5 мм. Встречаются гальки размером до 3 см. Минеральный состав: кремень, кварц, полевые шпаты, эффузивы. Обуглившиеся растительные остатки образуют линзы угля. Цемент—мелкозернистый песчаник; с HCl не реагирует. 1,90 13,01 70,23 3,0 8,45 1,65 0,24 0,21 96,49

16 1453 144,30 Аргиллит темно-серый, с HCl не реагирует. В обломочном материале различимы зерна кварца, тонкие чешуйки глинистых и слюдистых минерале. Углистые включения распределены беспорядочно. Основная масса по составу кремнисто-глинистая. СКВАЖИНА № 687 2,63 6,58 65,44 3,79 16,16 1,33 0,48 0,28 94,06

17 1495 192,20 Аргиллит темно-серый. В составе обломочного материала различаются зерна кварца, полевого шпата, сидерита, обогащенного окислами железа, чешуйки слюдистых и глинистых минералов, углистые включения. Основная масса по составу кремнисто-глинистая. 1,98 9,48 62,75 6,19 6,62 1,49 0,96 0,17 97,66

18 1497 212,00 Аргиллит темно-серый, с буроватым оттенком, с HCl бурно кипит. Присутствуют зерна кварца, полевого шпата, углистого вещества. 2,0 9,02 63,65 4,59 16,42 1.16 0,96 0,17 95,97

Рис. 3. Схема сопоставления разреза ерунаковской свиты по участку Северо Таллинскому (I) с разрезом по берегу р. Томь у нос. Тайлуган (II). 1 — песчаник; 2 —песчаник глинистый; 3 — алевролит; 4 — алевролит туфогешшй 5---аргиллит; 6 — папки переслаивания алевролитов ц песчаников; 7 — иачки норе сдаивания алевролитов и песчаников туфогенных; 8—аргиллит углистый; 9—у голи

пия малоугленосного Тайлуганского разреза с разрезом по Талдинской .линии, обладающим высокой угленосностью1).

При такой параллелизации этих разрезов необходимо допустить >очень резкое уменьшение угленосности в направлении на восток: на расстоянии в 26 км угленосность верхней части свиты (тайлуганская подсви-та) изменилась от 12,2% на Талдинском участке до 2,4% по Тайлуган-скому разрезу.

В соответствии с принятой нами схемой сопоставления разрезов (рис. 3), а также с учетом разрезов нижней части ерунаковской и верхней части ильинской! свит по месторождениям, расположенным к югу от Таллинского участка, полная мощность ерунаковской свиты оценивается в 2000—2100 м, а мощность непрерывного продуктивного разреза коль-чугинской серии, включая верхи ильинской свиты, для западной части Ерунаковского района составляет 2650—2800 м. В восточной части района мощность продуктивного разреза будет меньше в связи с потерей рабочей мощности группой пластов ускатской подсвиты.

Нижнемальцевская свита (Т1"1 ) в ее нижней части (мощностью в 153 м) вскрыта двумя скважинами (682 и 687) в восточной части Североталдинской линии. В ее составе отмечены мощные слои грязно-зеленовато-серых и зеленовато-черных алевролитов и пачки переслаивания песчаников и алевролитов.

В этих породах, имеющих явно туфогенный характер, отчетливо выражена скорлуповатая отдельность. Все породы в разной степени карбо-натны. В туфогенных породах наблюдаются многочисленные включения розового цеолита и кальцита в виде удлиненных кристаллов. В обломочном материале главной составной частью является кварц. В значительном количестве присутствуют углистые частицы. Встречаются обломки тонкозернистых кремнистых и известковиетых пород, обломки алевролитов и аргиллитов, вероятно, заимствованные из подстилающих пород. Результаты химико-петрографического исследования образцов пород из нижнемальцевской и ерунаковской овит приведены в таблице 2.

Породы триасового возраста в разрезе Северо-Талдинской разведочной линии ложатся на подстилающие породы ерунаковской свиты с перерывом!, но ¡без видимого углового несогласия. Граница между триасом и палеозоем в разрезе линии устанавливается отчетливо по смене ли-тологичеоких признаков; она проведена по слою отбеленных рыхлых и слабо сцементированных пород, напоминающих по внешнему виду кору выветривания. Этот слой отмечен по крайним восточным скважинам (682 и 687) в трех, метрах стратиграфически выше пласта Верхнего и является маркирующим 'горизонтом.

Отмеченная по керну из указанных скважин кора выветривания свидетельствует о наличии перерыва в осадконакоплении между палеозоем и триасом. Судя по небольшой мощности отбеленного слоя, можно полагать, что перерыв был довольно кратковременным, что, впрочем, подлежит дальнейшему уточнению.

'!) Фауна пелеципод из Тайлуганского разреза, изучавшаяся Л. Л. Халфиным, и из верхней части Севе.ро- Талдинс ко го разреза, изучавшаяся О. А. Бетехтиной, обладает одной важной особенностью, отличающей ее от фауны низов и средней части ерунаковской овиты, а именно: измельчанием представителей важнейшей группы кольчу-гинской фауны—рода АпШгасопа^а Р г и V о б 1

Это, по-видимому, можно объяснить тем, что на последних этапах своего существования, перед полным вымиранием, эта пермская фауиа находилась в состоянии упадка. Сопоставление Тайлуганского разреза с верхней частью Север о - Т ал динск ого .разреза

Правильность проведения границы в указанном месте подтверждается палеонтологическими данными: в 13 лг выше (пласта Верхнего, в слое переслаивающихся пород, встречена флора папоротников, резко отличная от палеозойской флоры шльчугинской серии. По определению О. А. Б е-техтиной, эта флора имеет типично мезозойский характер. А в семи метрах ниже пласта Верхнего, в слое алевролита, встречены кордаиты, папоротники типа Ресор1епз апШпэ^оПа! и другая кольчугинская флора.

Таким образом, по палеонтологическим данным, граница между Пермью и триасом лежит в узких пределах стратиграфического интервала мощностью в 20 м. Маркирующий горизонт отбеленных продуктов выветривания и принят нами за эту границу.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Вопросы геологии Кузбасса. Материалы второго совещания по стратиграфии угленосных отложений. Углетехиздат, Москва, 1956.

2. Самылкин Д. Г. и Радченко Г. Н. Ерунаковский район. Геология СССР, том XVI (Кузнецкий бассейн). 1940.

3. Фомиче« В. Д. Очерки по геологии Сибири, вып. II, Кузнецкий каменноугольный бассейн. 1940.

Трест «Кузбассуглегеология»