К оглавлению

Каменноугольные отложения бассейна нижнего течения р. Хопра

Г.М. ЯРИКОВ

Каменноугольные отложения в нижнем течении р. Хопра отличаются от тех же отложений более восточной и юго-восточной частей Сталинградской области сокращенными мощностями пород и более резко выраженным предвизейским, предбашкирским и предмезозойским размывами их. В этом районе из разреза выпадают отложения кизеловского горизонта, намюрского яруса, нижняя часть башкирского яруса, верхняя часть каширского горизонта, подольский и мячковский горизонты, а также полностью верхний отдел каменноугольной системы.

Приводимые ниже определения фораминифер принадлежат А.С. Мельниковой, брахиопод - В.И. Шевченко.

Нижний отдел

Нижнекаменноугольные отложения, вскрытые бурением, пока только к западу и северо-западу от ст. Усть-Бузулукская имеют, по-видимому, широкое развитие. Представлены они турнейским и визейским ярусами. Их мощность колеблется от 32 до 178 м.

Нижняя граница каменноугольной системы проводится в сравнительно однородной карбонатной толще по смене девонских конгломератовидных известняков, переполненных обломками Astarte (Eridoconcha) socialis (Еiсhw.), органогенно-обломочными разностями известняков с многочисленными мелкими паратурамминами и бисферами. Эта граница подтверждается исчезновением озерско-хованского комплекса остракод, определенного М.А. Нечаевой, и появлением новых представителей их. Выше этой границы появляются брахиоподы, характерные для малевского горизонта.

Турнейский ярус

В бассейне нижнего течения р. Хопра вскрыты малевский, упинский и черепетский горизонты турнейского яруса. Общая мощность яруса колеблется от 26 до 38 м; к востоку от описываемого района в Арчеде, Жирном она увеличивается до 130-133 м.

Малевский горизонт представлен в нижней части органогенно-обломочными известняками, состоящими на 40-50% из обломков створок остракод и брахиопод (часто окатанных). Кверху известняки постепенно переходят в детритусовые и конгломератовидные вследствие присутствия многочисленных глинистых примазок. Среди остракод встречены Раrараrchites subwrigtianus Роsn., Р. microphtalmus (Еiсhw.), Carbonita malevkensis Posn.

Верхняя граница малевского горизонта проводится в основании маломощной (3-4 м) пачки глинистых известняков и доломитов по появлению упинского комплекса остракод. Мощность горизонта 7-10 м.

Упинский горизонт снизу вверх расчленяется на три пачки. Нижняя (3-4 м) представлена детритусовыми известняками и светло-серыми с желтоватым оттенком, тонкотрещиноватыми доломитами; трещины неправильной формы выполнены глинистым веществом и придают породе брекчиевидный характер.

Средняя пачка (4-6 м) сложена известняками органогенно-обломочными и шламово-детритусовыми, глинистыми, перекристаллизованными, серыми, местами тонкотрещиноватыми с углистыми остатками.

Верхняя пачка (4-5 м) включает известняки детритусовые, реликтово-органогенные, перекристаллизованные, светло-серые, плотные, местами пиритизированные. В нижней и верхней пачках отмечаются тонкие прослойки зеленовато-серых, известковистых, тонкослоистых глин с детритом и углистыми остатками. В известняках всех трех пачек М.А. Нечаевой установлен комплекс остракод Bairdia zaninae, Posn., Carboprimitia polenovae Posn., Paraparchites microphtalmus (Eichw.), Glyptopleura bulbosa Posn. Кроме остракод и редких фораминифер, из группы эндотир в детрите содержатся членики криноидей, мелкие гастроподы, иглы морских ежей, трубчатые водоросли и др. Из брахиопод здесь определен Chonetes hardrensis Рhill.

Верхняя граница горизонта литологически нечеткая и проводится по появлению в известняках черепетских фораминифер и остракод. Мощность упинского горизонта 12-15 м.

Черепетский горизонт сложен в основном светло-серыми, конгломератовидными, глинистыми, трещиноватыми и кавернозными известняками. В нижней части они тонкозернистые, кверху переходят в шламово-детритусовые, детритусовые и органогенно-обломочные перекристаллизованные. Количество глинистого материала в известняках постепенно увеличивается кверху, где отмечаются редкие прослои мергелей с многочисленными обугленными пиритизированными растительными остатками. В кровле горизонта прослеживается белая жирная каолиновая глина.

В комплексе остракод черепетского горизонта появляются новые виды Bairdia, встреченные пока только в Сталинградской области, (Bairdia) gigantea Nas и др. Немногочисленные фораминиферы характеризуются мелкими размерами и представлены в основном одним видом Endothyra Glomiformis Lip.

Верхняя часть черепетского горизонта на нижнем Хопре размыта и проводится по смене карбонатных пород терригенными, в которых встречены споры и пыльца визейского яруса. Мощность горизонта колеблется от 3 до 15 м.

Визейский ярус

Визейский ярус представлен ста- линогорским и тульским горизонтами яснополянского подъяруса, алексинским, михайловским и веневским горизонтами окского подъяруса и отложениями серпуховского подъяруса. Мощность визейского яруса 6-150 м.

Сталиногорский горизонт в рассматриваемом районе представлен только самой нижней частью, сложенной черными углистыми глинами с прослоями таких же сланцев, неравнозернистых кварцевых песчаников, серых и светло-серых, а также мергелей, переполненных углистыми остатками. Верхняя часть горизонта развита к востоку от Хопра, в районах Арчеды и Жирного, где ее слагают песчанистые алевролиты и песчаники, с которыми связано там скопление нефти. На Хопре в углистых глинах заключено от 5 до 20 % неравномерно-рассеянного песчано-алевритового материала. Представлен он зернами кварца размером 0,01-0,25 мм, в различной степени окатанными, чешуйками мусковита и биотита, редкими зернами выветрелых полевых шпатов и обломками фосфорита. В глинах В.П. Синегуб определены споры и пыльца растений: Hymezonotriletes pussilus Naum., H. granulatus Naum., H. trilatiralis Naum., Trematozonotriletes gibberosus Naum., T. punctatus Naum., T. variabilis. (Waltz.) Naum., T. valoculosus (Waltz.) Naum., T. annulatus Naum., Trachitriletes minutus Naum., T. pulvigerus (Luber.) Isch., Zonotriletes speciosus (Losse.), Z. sublatus Waltz., Z. cinctus Waltz, и др. Приведенный комплекс сопоставляется с первым и вторым комплексами спор сталиногорского горизонта подмосковной котловины.

Верхняя часть этого горизонта размыта.

Верхняя граница сталиногорского горизонта проводится в основании прослоя известняка с микро- и макрофауной типично тульского облика. Мощность горизонта составляет 3-8 м.

Тульский горизонт представлен серыми и черными аргиллитоподобными углистыми пиритизированными глинами, в нижней части с прослоями углистых сланцев и сильно глинистых детритусовых известняков, мергелей, доломита и сидерита сферолитовой структуры. В средней и верхней частях отмечаются прослои известковистых и глинистых песчаников и алевролитов с редкой окатанной галькой из бурого фосфорита и глинистого вещества. В кровле тульского горизонта отмечаются многочисленные ходы илоедов, выполненные светлосерым глинисто-алевритовым материалом.

В отложениях тульского горизонта в значительном количестве встречена фауна, споры и пыльца растений. Многочисленные брахиоподы найдены в черных жирных глинах нижней части горизонта; среди них Chonetes zimmermani Раесk., Ch. siblyi Раесk., Schizophoria resupinata (Маrt), Schuchertella portlockiana (Sеm.), Athyris ambigua (Sоw.) и др. Комплекс фораминифер представлен бедно и заключает Endothyra similis Raus. et Reitl., End. prisca Raus. et Reitl., End. crassa var. compressa Raus. et Reitl., Archaediscus Krestovnikovi Raus., Tetrataxis angusta Viss. и др. Споры и пыльца растений, встреченные в глинах и алевролитах нижней части тульского горизонта, представлены первым и вторым комплексами этого горизонта. Наиболее характерными здесь являются Leiotriletes glaber Naum., L. subintortus Naum., Acanthotriletes parvispinosus (Luber.), Trachitriletes minutus Naum., Tr. subintortus Naum., Trematozonotriletes bialatus (Waltz.), Tr. intermedius (Wa1tz.) Naum., Tr. vulgaris Naum., Tr. incurus Naum., Stenozonotriletes laevis Naum., Simozonotriletes minutus Naum, и др.

Верхняя граница тульского горизонта проходит по подошве маломощной (2-8 м) глинисто-известняковой пачки пород с фауной алексинского возраста. Мощность горизонта 6-32 м.

Алексинский горизонт расчленяется на две пачки. Нижняя из них глинисто-известняковая (2-8 м) сложена неравномерно глинистыми, иногда песчанистыми, детритусовыми и водорослевыми серыми и светло-серыми известняками. Они переслаиваются с темно-серыми глинами, реже известковистыми кварцевыми песчаниками и алевролитами. Глины в отличие от глин тульского горизонта содержат значительную примесь (25%, иногда до 50%) кластического материала, пиритизированы и характеризуются наличием плоскостей скольжения. С основания алексинского горизонта значительно обогащается комплекс фораминифер. В большом количестве появляются представители Archaediscus, Eostaffella и Parastaffella, из водорослей Calcifolium okense. Наличие такого сообщества форм, как Archaediscus moelleri Raus., Arch., moelleri var. gigas Raus., Endothyra omphalota Raus. et Reitl., Eostaffella mosquensis Viss., Parastaffella struvei var. suppressa Sch1уk. и др., говорит за правильность отнесения рассматриваемой пачки пород к алексинскому горизонту.

Верхняя - известняковая - пачка (5-28 м) представлена однородной толщей более чистых по химическому составу (52,64-55,16% СаО; 0,32-0,73% MgO) детритусовых известняков, реже биоморфных и реликтовоорганогенных, в различной степени перекристаллизованных, прослоями трещиноватых, пористых, иногда доломитизированных. В кровле горизонта отмечается прослой темносерого перавнозернистого или реликтово-органогенного, сильно перекристаллизованного вторичного доломита. Комплекс фораминифер обогащен эоштаффеллами и параштаффеллами, частыми Eost. mosquensis Viss. и ее вариететами. В значительных количествах появляются Archaediscus moelleri Raus. и Arch, moelleri var. gigas Raus., из эндотир End. samarica Raus., End. omphalota Raus. et Reitl. и др. Из брахиопод в алексинском горизонте встречены Gigantoproductus var. (sar.), Striatifera spinifera (Paeсk.) и др.; увеличивается количество сифониковых водорослей Calcifolium и Ungdarella.

Верхняя граница алексинского горизонта проводится по кровле темно-серого доломита, не содержащего органических остатков. Мощность горизонта от 7 до 36 м.

Михайловский горизонт сложен также известняками, отличающимися от нижележащих большей глинистостью, наличием стигмариевых прослоев и характерной пятнистой окраской. В нижней части известняки в основном детритусовые и шламово-детритусовые, неравномерно перекристаллизованные, прослоями пористо-кавернозные. В средней части - биоморфные, реже детритусовые, сильно перекристаллизованные, прослоями тонкопористые, кавернозные, тонкозернистые, стигмариевые. Кверху глинистость известняков увеличивается и они переходят в мергели. Наибольшим распространением в разрезе горизонта пользуются известняки с преобладанием детрита брахиопод и фораминифер, реже водорослей. Кверху в составе детрита отмечаются обломки остракод, криноидей, редкие обрывки мшанок и кораллов. Для известняков михайловского горизонта наиболее характерны: Parastaffella propinqua Viss., Eostaffella ikensis Viss., Eost. proikensis Raus., Eost. tujmasensis Viss., Endothyra omphalota Raus. et Reit1., End. crassa Вr., Bradyina rotula Eichw., Monotaxis gibba Mоell., Archaediscus moelleri var. gigas Raus и др.

Михайловское время, по-видимому, отвечает расцвету крупных эндотир - Endothyra crassa Вr. и End. omphalota Raus. et Reit1., в конце второй его половины появляются единичные экземпляры Endothyra crassa var. sphaerica Raus. et Reitl., характерные для веневского времени, вымирают мелкие эндотиры End. prisca Rau . et Reitl., End. similis Raus. et Reit1., достигают расцвета крупные Archaediscus moelleri var. gigas Raus. и почти не встречаются Arch, krestovnikovi Raus., Arch, karreri Br.

Из брахиопод встречены Semiplanus cf. mikhailowensis Sar., Striatifera striata (Fisch.), Punctospirifer pectinoides Kan. и др.

Верхняя граница михайловского горизонта нечеткая и проводится по кровле прослоя стигмариевых известняков и по появлению веневского комплекса фораминифер. Мощность горизонта достигает 40 м.

Вeневский горизонт сложен в основном известняками и доломитизированными их разностями. В нижней части известняки фораминиферо-брахиоподовые, водорослевые, местами глинистые, переходящие в мергели. В средней - известняки доломи- газированные, буровато-серые в сильной степени перекристаллизованные, фораминиферовые и зернистые, местами трещиноватые, с линзами кремня. Заканчивается веневский горизонт светлыми перекристаллизованными органогенными и в самом верху органогенно-обломочными известняками, местами кавернозными, с отдельными линзами кремня.

Известняки в меньшей степени, чем породы михайловского горизонта, изменены вторичными процессами и содержат довольно богатый комплекс фауны. Из фораминифер здесь определены Endothyra crassa var. sphaerica Raus. et Reitl., End. brady Mikh., Samarina operculata Raus. et Reitl., Parastaffella pzopinqua var. angulata Raus., узкие килеватые Parast. aff. concinna Sch1уk., Cribrostomum reccurens Lip., Archaediscus moelleri var. gigas Rails., Permodiscus aff. vetustes Dutk. Из брахиопод встречена Striatifera striata (Fisch.). Среди водорослей в больших количествах присутствуют Calcifolium okense Schw. et Вir. и Calc. punctatum Masl.

Верхняя граница веневского горизонта проводится по основанию слоя органогенных известняков и появлению комплекса фораминифер типично серпуховского облика. К северо-западу от ст. Усть-Бузулукская мощность веневского горизонта в связи с общим воздыманием юго-восточного склона Воронежской антеклизы сокращается до 5 м и западнее линии Тишанская-Мартыновский он из разреза выпадает. В направлении от более восточных к более западным разрезам наблюдается налегание мезозоя сначала на породы михайловского и алексинского горизонтов, а затем яснополянского подъяруса. И, наоборот, в юго-восточном и восточном направлениях от ст. Усть-Бузулукская разрез постепенно становится более полным, хотя в нем на территории всего описываемого района отсутствуют породы намюрского яруса и нижнебашкирские слои.

Мощность веневского горизонта колеблется от нуля до 31 м.

Серпуховский подъярус представлен только нижней своей частью, сложенной известняками. Она постепенно исчезает из разреза к северо-западу от ст. Усть-Бузулукская. Известняки серые, сильно перекристаллизованные, местами окремнелые, органогенные, реже детритусовые, зернистые, сменяющиеся кверху реликтово-органогенными, кавернозными. В породах последнего типа отмечаются обломки зернистых известняков; они выполняют отдельные полости выщелачивания и, возможно, указывают на наличие размыва; с этим согласуется и то, что отдельные обломки раковин обычно состоят из халцедона и угловатых зерен кварца (5-8%), распределенных неравномерно.

Отложения серпуховского подъяруса охарактеризованы фауной фораминифер. Наряду с типично веневскими формами здесь появляются Раrаstaffella illustria Viss., Eost. subsphaerica Gan., часто отмечаются мелкие параштаффеллы, похожие на Еоstaffella subsphaerica Gan. Среди большого количества эоштаффелл отмечаются Eost. ikensis Viss., Eost. ikensis var. tenebrosa Viss., Eost. proikensis Raus. и др. В числе мелких эндотир преобладают End. bradyi Mikh., End. pauciseptata Raus., End. aff. mirifica Raus., из apxeдискусов появляются в большом количестве узкие формы Arch. krestovnikovi Rаus. Важным наряду с этим является наличие в породах субшарообразНых параштаффелл Parast. singulariaillustria, новых крупных форм из группы Parast. propinqua и Parast. struvei и эоштаффелл Eost. subsphaerica Gan. Среди брахиопод определены Striatifera cf. striata (Fisch.), Str. sp.

В связи с этим мощность нижней части серпуховского подъяруса, сохранившейся в нижнем течении Хопра, колеблется от нуля до 18 м. Верхняя граница подъяруса проходит по основанию карбонатных пород, в которых содержится верхнебашкирский комплекс фораминифер.

Средний карбон

Среднекаменноугольные отложения широко развиты к югу и юго-востоку от ст. Усть-Бузулукская. Представлены они башкирским ярусом в составе верхнебашкирских слоев и московским в составе верейского и нижней части каширского горизонтов. Верхняя часть каширского горизонта, подольский и мячковский горизонты, а также верхний отдел карбона в разрезе отсутствуют. Общая мощность среднего отдела изменяется от 25 до 174 м.

Башкирский ярус

Верхнебашкирские слои расчленены на три пачки: нижнюю - известняковую, среднюю - известняково-алевритово-глинистую и верхнюю - карбонатно-терригенную.

Нижняя пачка (7-8 м) сложена в основании серыми и темно-серыми брекчиевидными и органогенно-обломочными, в сильной степени пиритизированными известняками, переходящими кверху в детритусовые (водорослево-фораминиферовые) и зернистые. Из фузулинид здесь определены Profusulinella primitiva Sosn., Prof, rhombiformis Man., Pseudostaffella subquadrata Grоzd. et Leb., Ozawainella pararhomboidalis Man., многочисленные архедискусы, водоросли Donezella и др. Из брахиопод отмечены единичные Choristites bisulcalitormis Sem.

Средняя пачка (0-20 м) представлена глинами и алевролитами с единичными прослоями известняков и песчаников. Глины серые и темно-серые, тонкослоистые, алевритистые, местами слюдистые с включением углистых остатков. В западном направлении в глинах отмечаются многочисленные оолитоподобные образования (0,1-0,6 мм) из глинисто-песчанистого и железистого вещества. Алевролиты, так же как песчаники и известняки, имеют в разрезе подчиненное значение. Алевролиты и песчаники, характеризующиеся угловатостью и слабой сортированностью зерен, в основном плотные и только в самом верху пористые с большим количеством углистых остатков и зерен пирита. Известняки, представленные редкими и маломощными прослоями, большей частью песчанистые, детритусовые, реже зернистые.

Верхняя пачка (21-41 м) сложена в основном глинами и песчаниками с прослоями алевролитов и известняков. Глины мало отличаются от глин первой пачки, алевритистость их возрастает постепенно кверху. Песчаники, так же как и в средней пачке, слабо отсортированные, кварцевые, со значительным количеством зерен полевых шпатов, выветрелых окатанных обломков кварцита, реже эффузивных пород и еще реже рудных минералов. Количество этого материала увеличивается к северо-западу от хут. Водяновского и сокращается к юго-востоку и востоку (Абрамовка и Арчеда). В этом же направлении наблюдается и большая отсортированность зерна песчаников.

В верхней пачке среди фораминифер появляются первые высокоорганизованные Verella spicata Dаlm. и более редкие Verella warsanofievae Dаlm.; в самом верху пачки отмечаются Eostaffella triangula Raus. et Reit1., Alfulovella dagmarae Saf. Детритусовые известняки содержат частые параштаффеллы, многочисленные эоштаффеллы, псевдоштаффеллы и вереллы.

Верхнюю границу башкирского яруса мы проводим в основании детритусовых, водорослевых, реже зернистых известняков, в значительной степени опесчаненных, по появлению в них типично верейского комплекса фораминифер. Мощность башкирского яруса колеблется от 28 до 69 м.

Московский ярус

Верейский горизонт сложен глинами, алевролитами, известняками и песчаниками. Последние развиты только в большей по мощности нижней части разреза.

Глины верейского горизонта зеленовато-серые, местами пестрые, алевритистые, слюдистые, с углистыми остатками; в средней части горизонта среди глин отмечаются прослои углисто-глинистых сланцев и включения сидерита. Алевролиты, имеющие в разрезе подчиненное значение, а также песчаники, зеленовато-серые, местами темно-серые, слабо отсортированные, состоят из полуокатанных, угловатых и корродированных зерен кварца, полевых шпатов, биотита, обломков кварцитов и эффузивных пород.

Известняки, имеющие сравнительно большое распространение в разрезе горизонта, в основном песчано-глинистые, внизу зернистые, вверху детритусовые, органогенно-обломочные (фораминиферо-водорослевые, криноидно- фораминиферовые и водорослевые), в кровле конгломератовидные, местами пористые и кавернозные. В отличие от верхнебашкирских слоев органогенные обломки в известняках верейского горизонта не несут следов окатывания, за исключением самой верхней части горизонта.

Наиболее характерны среди фузулинид Hemifusulina concepta Chern., Aljutovella tikhanovichi Raus., All. aff. aljutovica Raus., Al. subaljutovica Saf., Profusulinella integra Chern., Pr. ex gr. prisca (Depr.), Pseudostaffella gorsky; (Dutk.), Pseudostaffella subquadrata Grоzd. Et Leb., Ps. pseudoquadrata Man., Ozawainella facoides Man., Oz. tingi (Lee.) и др. Из брахиопод Chonetes carboniferus Keys., Linoproductus latiplanus Jv., Choristites inferus Jvan., Ch. ex gr. uralicus Leb. Для известняков также характерно наличие в большом количестве водорослей Donezella.

Состав фауны позволяет относить рассматриваемые породы к верейскому горизонту. Верхняя его граница проводится по подошве слоя глин с плоско- окатанными гальками известняка или же по основанию пачки брекчиевидных известняков без фауны. Мощность верейского горизонта колеблется от нуля до 72 м.

Каширский горизонт в изучаемом районе представлен только нижней своей частью. Сложен он глинами и известняками, имеющими в разрезе почти равное развитие. Глины зеленовато-серые, серые и темно-серые, слабо алевритистые, известковистые, слюдистые, тонкослоистые, с углистыми остатками и рассеянными зернами пирита и гидроокислов железа. Среди глин местами отмечаются тонкие прослои глинистых алевролитов кварцевых, слюдистых, тонкослоистых. Известняки внизу брекчиевидные, трещиноватые, участками мелкокавернозные, желтовато-серой окраски. Кверху они становятся серыми, зеленовато-серыми и темно-серыми, в различной степени глинистыми, детритусовыми (фораминиферовые, водорослевые, реже остракодовые и брахиоподовые), реже органогенно-обломочными, состоящими на 80% из окатанных обломков брахиопод, криноидей, раковин фораминифер и пелитоморфного известняка.

Типичное каширское сообщество фузулинид приурочено к детритусовым известнякам; в них определены: Eofusulina Iriangula var. rasdorica Putz., Fusulinella subpulchra Putz., Pseudostaffella topilini Putz., Profusulinella pseudorhomboidalis Putz., Pr. librovichi Dutu., Pr. pseudolibrovichi var. afelica Raus., Pr. mutabilis Saf., Pr. rauserae Sol., Dagmarella Prima Sol.

Мощность каширского горизонта колеблется от нуля до 47 м. К востоку и юго-востоку от ст. Усть-Бузулукская (Абрамовка, Арчеда) в разрезе карбона появляется средняя и верхняя части каширского горизонта, подольский и мячковский горизонты, а в районе Донской Луки (Перекопка, Верховская, Кременская, Новогригорьевка) и отложения верхнего карбона,

Сталинградский пединститут