Середньокам’яновугільні відклади

Літолого-стратиграфічний розріз

 

До складу осадових порід, які складають Дніпровсько-Донецьку западину (ДДз) і окраїни Донбасу, входять породи різного віку, починаючи з девонських і закінчуючи четвертинними (рисунок 2). Загальна товщина осадового комплексу ДДз збільшується з північного заходу (2500 м) на південний схід, де кристалічний фундамент згідно геологічних і геофізичних даних занурений на глибину приблизно 10000 м.

Девонська система

Відклади девонської системи в ДДз представлені середньодевонськими і верхньодевонськими породами.

Середньодевонський відділ. Відклади цього відділу представлені вапняками і сланцями, які підстилаються аркозовими пісковиками.

Верхньодевонський відділ ДДз складений породами франського і фаменського ярусів. Франський ярус, судячи по брекчії соляних штоків, складається з кам’яної солі і пластів вапняків. Відклади фаменського ярусу виражені різноколірними піщано-глинистими породами, вулканічними утвореннями (діабази, базальти та інші) і великою товщею солі. Товщина верхнього девону не менше 3000 м.

Кам’яновугільна система

Турнейський ярус і нижньовізейський під’я рус складені в основному вапняками на околицях Донбасу і чергуванням вапняків з сірими глинистими сланцями і пісковиками в западині. Товщина 170-260 м.

Верхньовізейські відклади залягають розбіжно на карбоні, девоні і докембрії. Виражені вони в нижній частині (зона С, f). Вапняками, які до північного-заходу збагачуються прошарками пісковиків і аргілітів. Верхня частина (зона С₁) складена чергуванням аргілітів, пісковиків і алевролітів. Товща візейського ярусу збільшується в сторону Донбасу від 380 до 1000 м.

Намюрський ярус згідно схеми Д.Є. Айзенверга та інших, найбільш повно представлений у Донбасі. В западині розвинуті верхні його горизонти. Складається він із аргілітів і алевролітів з прошарками вапняків, менше вугілля і сидеритових стяжок, загальною товщиною 80-250м і більше.

Середньокам’яновугільні відклади

Башкірський ярус залягає неузгоджено на нижньому карбоні та інших породах. Деякі дослідники відносять до цього ярусу світу С₁⁵ Донбасу. Складений башкірський ярус в Донбасі аргілітами (до 50 % від загальної товщі), які складають пласти і прошарки пісковиків, вапняків і вугілля. В розрізі западини переважають алевроліти і пісковики. Товщина ярусу збільшується в південно-східному напрямку, досягаючи в Донбасі 5000 м. В ДДз товщина світи в середньому 330 м.

Московський ярус розповсюджений менш широко, ніж башкирський. В його розрізі в Донбасі переважають алевроліти і пісковики, а глинисті сланці, вапняки і вугілля мають залежне значення. В западині розріз стає ще більш піщанистим. Товщина до 330 м.

Рисунок 4.3 – Літолого-стратиграфічний розріз Дніпровсько-Донецької западини, аркуш 1

Верхньокам’яновугільний відділ (ісаєвська, авіловська і араукаритова світи). Породи цього відділу розвинуті тільки на околицях Донбасу і в південно-східній опущеній частині Дніпровського грабену. Виражені вони чергуванням аргілітів, глин, частиною строкатобарвистих пісковиків і вапняків (які являються маркуючими горизонтами) і вугілля. В північно-західному напрямку, а також вверх по розрізу збільшується кількість строкатобарвистих осадів і піщаного матеріалу; вапняки стають більш глинистими і втрачають властивості маркуючих горизонтів. Загальна товщина верхнього карбону складає від 150 до 400 м.

Пермська система

Пермські відклади представлені нижнім і верхнім відділами.

Нижньопермський відділ

Породи цього відділу майже повністю розвинуті в границях північно-західних околиць Донбасу і в південно-східній частині Дніпровсько-Донецької западини. Тут вона складаються з трьох світ: мідистих пісковиків, вапняково-доломітової і соляної. Перша з них виражена строкатобарвистими глинами і алевролітами з прошарками пісковиків і мідистих конгломератів, її товщина на околицях Донбасу досягає 400-1900 м. Вапняково-доломітова світа представлена сірими і строкатими глинами з пластами доломітів, вапняків, гіпсів і ангідритів. Соленосна світа, загальною товщиною більше 1000 м, складається з чергування пластів солі (товщиною до 100 м і більше), ангідритів, вапняків, доломітів і глин.

В північно-західній частині Дніпровського грабену нижньопермські відклади представлені вапняками, ангідритами і строкатобарвистими піщано-глинистими утвореннями. Широкий розвиток нижньопермських хемогенних порід передбачається у всій східній частині Дніпровського грабену (більш на схід від Полтави). На соленосних і більш древніх відкладах неузгоджено залягає товща строкатих глин і алевролітів з одинокими прошарками пісковиків проблематичного віку (нижня-верхня перм). Товщина нижньої пермі 1000-2000 м.

 

 

Верхньопермський відділ

Породи цього відділу залягають неузгоджено на більш древніх відкладах і представлені в нижній частині чергуванням пісків, пісковиків і строкатобарвистих глин (піщано-глиниста товща), а в верхній частині (піщана товща) складаються з тонко- і різнозернистих глинистих пісків і пісковиків з рідкісними прошарками крупнозернистих пісковиків, а також одиничними прошарками і катунами строкатобарвистих глин. Товщина 200-350 м.

Тріасова система

Відклади тріасової системи представлені двома товщами: піщано-карбонатною і глинисто-піщаною. Піщано-карбонатна товща залягає неузгоджено на верхньопермських і більш древніх відкладах і складена різно- і крупнозернистими пісками і пісковиками з прошарками строкатобарвистих глин з включеннями зростковидних вапняків. Глинисто-піщаниста товща представлена строкатими глинами з вапняковими включеннями і прошарками пісків і пісковиків, кількість яких збільшується вверх по розрізу. Товщина 200-350 м.

Юрська система

Юрські відклади представлені всіма трьома відділами.

Нижньоюрський відділ складають континентальні піски і пісковики з прошарками глин і бурого вугілля загальною товщиною 40-160 м. Вік цього комплексу змінюється від нижнього-середнього лейасу (околиця Донбасу) до бата (м.Чернігів). Відклади тоарського ярусу загальною товщиною до 140 м розвинуті тільки в південно-східній частині западини і на околицях Донбасу. Представлені вони глинами з прошарками вапняків і пісковиків. Товщина 40-60 м.

Середньоюрський відділ

Ааленський ярус розвинутий майже на тій же території, що і тоарський і має аналогічний склад. Байоський ярус представлений глинами з рідкими прошарками вапняків і сидеритів. Відклади батського ярусу в нижній частині представлені породами, склад яких аналогічний верхньобайоським, а у верхній частині – піщанистими глинами і алевролітами з залежними прошарками вапняків. Загальна товщина середньої юри 85-240 м.

Верхньоюрський відділ Породи цього відділу широко розповсюжені. Келловий виражений пісками і глинами з прошарками доломітів і вапняків. Верхньоволжський ярус представлений глинами, алевролітами, пісковиками з прошарками вапняків. Товщина відділу 170-420 м.

Крейдяна система

Крейдяні відклади представлені як нижнім, так і верхнім відділами і досить широко розповсюджені.

Нижньокрейдовий відділ Породи цього відділу залягають неузгоджено на більш древніх породах. В нижній частині вони виражені сірими,а потім строкатобарвними каолінітистими глинами. Товщина 20-140 м.

Верхньокрейдовий відділ

Породи відділу розповсюджені значно ширше, ніж нижньокрейдяні і залягають неузгоджено на підстилаючих породах. До основи їх приурочені кварцево-глауконітові піски і пісковики (сеноман) з фосфоритовими конкреціями. Вище розташовується мергельно-крейдяна товща, яка представлена в основному білою пишучою крейдою з рідкісними прошарками мергелів. Товщина відділу 160-1000 м.

Палеогенова система

Еоцен

Монтський ярус представлений пісками, пісковиками. Канівський ярус складається внизу чергуванням глинистих пісків, глин і пісковиків, вище – пісками, а в покрівлі – глинами. Бучанський ярус представлений пісками, пісковиками і піщанистими глинами. Київський ярус виражений пісками, які переходять до верху в мергелі, а ще вище в глини. Товщина еоцену 100-520 м.

Олігоцен Харківський ярус складається з трьох горизонтів пісків і пісковиків, які розділяються прошарками глин. Товщина до 80 м.

Неогенова система

Неогенові відклади складені з пісків (полтавська світа) і горизонту строкатих глин. Полтавська світа неузгоджено залягає на харківські шари. Загальна товщина неогену 20-100 м.

Четвертинні відклади суцільним чохлом покривають всю територію. Це піски, глини, суглинки. Товщина 10-150 м.

 

Тектоніка ДДз

Дніпровсько-Донецька западина за мезо-палеозойськими відкладами являє собою широку асиметричну мульду. Південно-західне крило якої більш круте в порівнянні з північно-східним. За палеозойськими утвореннями ДДз звужується, дислокованість гірських порід порівняно з мезо-кайнозойськими, особливо третинними відкладами, значно збільшується. За докембрійськими утвореннями кристалічного фундаменту ДДз – ця западина типовий ступеневий грабен. Поступове занурення грабену фіксується в напрямку з північного заходу на південний схід.

У розвитку складчастості ДДз осадового чохла основну роль відіграють посування блоків у докембрійському фундаменті і соляна тектоніка. Сіль девонського і нижньопермського віку утворює тут часто масиви і штоки, які проривають відклади, що залягають вище.

У межах ДДз за зміною товщини осадового чохла і даними геофізичних досліджень вважають такі основні повздовжні структурні елементи (див.рисунок 1): північно-східний і південно-західний борти западини, які є одночасно схилами відповідно Українського щита і Воронезького масиву Руської платформи і Дніпровський грабен. У Дніпровському грабені виділяють прибортові зони, які оточують його центральну (приосьову) зону. Середина приосьової зони також грабеноподібно опущена і відокремлюється від бортових частин виступами фундаменту (підложжя). За даними геофізичних досліджень кристалічне підложжя ДДз ускладнене численними поперечними підняттями і депресіями. У південно-східній частині виділяється перехідна зона від Дніпровського грабена до Донецької складчастої споруди. Всі повздовжні структурні елементи ДДз поділені поперечними регіональними тектонічними розривами.

Осадові утворення середнього і верхнього девону, нижнього і верхнього карбону, пермо-тріасу, юри, крейди, палеогену і навіть неогену, які виповнюють ДДз, ускладнені локальною складчастістю. Складчасті дислокації репрезентовані антиклінальними підняттями різних форм і розмірів. Тип складчастості платформенний. У південно-західному напрямі в міру наближення до перехідної зони від ДДз до Донецької складчастої споруди фіксується в ДДз збільшення інтенсивності складчастості і локальні антикліналі приймають іноді вигляд структур перехідного типу.