Вторая половина олигоцена. Ферроаллитовое и каолиновое выветривание. Углисто-лептохлоритовая формация углеобразования

Во второй половине олигоцена ферроаллитовое выветривание, происходившее в условиях ландшафта тропической саванны, на обширных пространствах Средней Европы и Азии сменяется процессом оподзоли- вания, совершающегося уже под пологом широколиственного леса (9).

В. В. Лавров (1961а) обратил внимание на то, что в северо-запад- ной Азии в разрезах смежных провинций литогенетические типы осадочных формаций сменяются одновременно и сопряженно. В разрезе -формации располагаются в том же порядке, в котором они сменяют друг друга в направлении с юга на север. На больших пространствах южной половины Русской платформы, Северного Казахстана и Западной Сибири красноцветные и пестроцветные бокситоносньге и железисто-кремнистые толщи покрываются сероцветными углисто-каолиновыми отложениями, которые до того были распространены лишь в северо-восточной части материка.

В связи с усилением орогенических процессов и вызванной им более сложной дифференциацией рельефа появляется много новых местных бассейнов седиментации. Начался массовый смыв кор выветривания с поднимающихся участков равнин и плато, которые теперь начинают превращаться в нагорья. За счет переотложения латеритовых и каолиновых кор выветривания возникают крупнейшие месторождения оолитовых железных руд, бокситов, марганца, а также россыпи титановых минералов.

На участках равнин, отстающих в общем поднятии или, наоборот, испытывавших опускание и поэтому преобразующихся в аллювиальные низменности, коры выветривания раннего палеогена покрываются озерно-болотными и речными осадками. В Вилюйской и Нижне-Алданской депрессиях, например, каолиновые коры выветривания раннего палеогена перекрыты аллювиальными и озерными песками и глинами олигоцена, содержащими в составе обломочного комплекса много неустойчивых минералов (полевые шпаты, метасиликаты), не затронутых выветриванием. В толще олигоцена заключено много растительного детрита и прослои бурых углей; в озерно-болотных фациях распространены конкреции сидерита.

В депрессиях Амурского бассейна, согласно данным С. Г. Саркисяна (1958), а также Ю. Ф. Чемекова, И. И. Сей и других (1960), развитие гидрослюдисто-каолиновой коры выветривания продолжалось в течение всей первой половины олигоцена. Здесь только поздний оли- .гоцен (тесно связанный с миоценом) представлен толщей аллювиальных полимиктовых песков с линзами глин и лигнитов.

В фациальном отношении отложения олигоцена Северной Сибири и Северо-Востока по-прежнему отличаются необычайно широким распространением озерных, болотных и пойменных фаций, свидетельствующих о значительном обводнении территории.

В приморских районах и на архипелагах Северо-Восточной Азии примесь полимиктовых элементов в отложениях олигоцена возрастает еще более; усиливается и угленосность. В параллических разрезах наблюдается переход континентальной угленосной терригенно-полимикто- вой формации в морскую терригенно-мезомиктовую глауконитсодержа- щую. Здесь отложения олигоцена в формационном отношении существенно не отличаются от раннепалеогеновых.

В горах Юго-Западной Сибири, судя по данным, полученным К. В. Боголеповьгм (1961), процесс развития бокситоносной формации пестроцветных каолинов прекратился еще до наступления олигоцена. Уже в начале названной эпохи на территории Енисейского кряжа происходило формирование отбеленной гидрослюдисто-каолиновой коры выветривания, в литогенетическом отношении близко напоминающей подзолы влажной теплоумеренной зоны.

Еще позже, в среднем и верхнем олигоцене, в горах Юго-Западной Сибири получила развитие углисто-каолинит-сидеритовая формация, главными литологическими особенностями которой, по Боголепову, являются: резкое преобладание различных аллювиальных фаций (показатель обильного поверхностного стока), сероцветность осадков, присутствие сидерита, вивианита и марказита, свидетельствующих о восстановительной среде осадконакоплеиия; обилие растительного детрита и угленосность, местами промышленная; преобладание в составе глин каолинита и монотермита, замещающихся в верхней части разреза бейделлитом, широкое распространение сидеритов в озерно-болотных фациях и бурых железняков — в аллювиальных фациях. В палеоботаническом отношении формация характеризуется многочисленными остатками широколиственной флоры тургай- ского типа.

Исследования В. Н. Разумовой (1961) показали, что каолиновое выветривание во второй половине верхнего олигоцена прекращается и в области Казахского нагорья, уступая монтмориллонитовому типу, связанному со сменой приморского климата на материковый. Минеральные образования жаркого переменно-влажного климата, господствовавшего в этой области до конца нижнего олигоцена, в новых климатических условиях оказываются неустойчивыми и подвергаются интенсивной элювиальной переработке. Происходит ресилификация бокситов, выщелачивание красных бобовых известняков и разубоживание силикатных руд нонтронитового состава. Каолиновый материал, продолжавший поступать в седиментационные бассейны из раннепалеоге- новых кор выветривания, теперь в условиях щелочной среды преобразовывался в монтмориллонитовый. В общем, процесс выветривания в позднеолигоценовое время сводился к выносу железа, галлуазитиза- ции гидраргиллита (присоединение кремнезема) и монтмориллонитиза- ции каолинита (присоединение дополнительного кремнекислородного слоя). В итоге, на древних корах выветривания (Рс, Ее), уцелевших от размыва, возникает обеленная зона, связанная с интенсивным выносом железа в условиях умеренно-теплого и влажного климата!

На равнинах Западной Сибири, Приаралья и Средней Азии в нижнем олигоцене еще сохранялось море с осадками, в литогенетическом отношении мало отличающимися от эоценовых. В Западно-Сибирском бассейне формировались осадки железисто-кремнистой формации, а в Средне-Азиатском — осадки умеренно карбонатной формации. Граница областей развития этих формаций проходила через район Приаралья. Она фиксируется, в частности, по распространению конкреций сидерита и включений лигнита, многочисленных в северном и исчезающих в южном Приаралье, где их замещают мергельные конкреции, обычные для морей засушливой области.

В конце нижнего и начале среднего олигоцена море быстро регрессирует с территории Западно-Сибирских и Средне-Азиатских равнин, и здесь происходит накопление озерно-аллювиальных комплексов.

В Западной Сибири формируется углисто-лептохлоритовая формация, представляющая довольно однообразную сероцветную песчано- глинистую толщу, плащеобразно развитую на огромной территории. Пески этой толщи тонкозернистые, кварцевые, по условиям образования речные и озерные, глины по преимуществу монотермитового состава; характерно обилие растительного детрита, переходящее в угленосность. На окраинах Западно-Сибирской низменности песчано-глини- стой толще подчинены крупные залежи сидерито-лептохлоритовых руд. В целом фациальный состав и литогенетические особенности пород толщи свидетельствуют о значительной обводненности территории и господстве условий восстановительной среды при ее накоплении (Лавров, 19616). В более сухих районах Приаралья озерно-аллювиальные комплексы этого возраста почти лишены минералов восстановительной среды, но отличаются присутствием извести и даже гипсоносностью.

Еще южнее — в периферических депрессиях горной Средней Азии (Ферганской, Таджикской, Кашгарской и др.) —после ухода раннеолигоценового моря началось накопление 'континентальной толщи красноцветных песчаников и глин (массагетская серия) аридного профиля, отличающейся высокой карбонатностью и большим содержанием монтмориллонита.

Тем временем в Закаспии, Закавказье и на Северном Кавказе, где еще сохранилось море (Майкопский бассейн), накапливались толщи глинистых (гидрослюдисто-монтмориллонитовых) осадков, в глубоководных фациях совсем бескарбонатных. Мощному размаху процессов формирования глинистых осадков благоприятствовало, с одной стороны, похолодание климата, следствием чего явилась смена на территории Средней и Юго-Восточной Европы ферроаллитового выветривания сиаллитовым (глинистым), а с другой стороны, оживление тектонических процессов, повысившее энергию рельефа суши, в результате чего выветривание уже не могло развиваться дальше глинистой стадии.

В Средней и Центральной Азии, а также в районах Центрального Китая и Северного Тибета в олигоцене сохранялись аридные условия и продолжали накапливаться красноцветы: в самой сухой внутренней части области — сильно карбонатные и гипсоносные, преимущественно пролювиального типа, а в периферической, менее сухой. — слабо карбонатные и лишенные гипса, но уже содержащие много маловодных окислов железа, а по фациальной обстановке накопления — преимущественно аллювиальные и озерные. К северу от Зайсанской впадины и Гобийского Алтая в отложениях олигоцена проявляется углистость.

На территории Малой и Передней Азии, в основном заливавшейся морем, осадки позднего олигоцена исключительно разнообразны. На срединных массивах, в фациях открытого моря, накапливались известняки, мергели и известковистые глины (экстракарбонатная формация),, а в мелководье и лагунной обстановке — известняки и мергели с доломитами, гипсами и красноцветами (карбонатно-сульфатная формация). В трогах, пролегавших вдоль островных дуг, формировались мощные толщи флйша с пачками вулканических и кремнистых пород.

К югу от аридной области (Индостан, Индокитай и Южный Китай) условия выветривания и континентального осадконакопления с палеоцена и эоцена заметно не изменились. Во всех депрессиях Южной Азии продолжали накапливаться бескарбонатные, сильно железистые, а местами и бокситоносные осадки, для которых источником материала служили латеритовые коры выветривания.

Вблизи гор — в Ассаме, Верхней Бирме, в китайских провинциях Юньнань и Гуанси — в отложениях олигоцена учащаются лигниты, а в области плато Корат, климат которого и ныне отличается наличием продолжительного сухого сезона, — озерные мергели.

В прогибах Белуджистанском и Бирманском, получавших минеральное питание от Гималаев, продолжали накапливаться песчано-гли- нистые толщи, мощности которых в олигоцене возрастали еще больше. Вследствие большой тектонической активности Гималайской области скорости смыва и механической седиментации в ней были исключительно велики, а влияние климатического фактора на эти процессы соответственно ослабленным. Осадки Белуджистанского и Бирманского прогибов в основной массе сероцветные, преимущественно полимикто-' вые, богатые растительными остатками. Только на участках, лежащих, в стороне от главных потоков обломочного материала (Потварское плоскогорье), в разрезах олигоцена появляются красноцветные, сильно железистые и глиноземистые породы, на состав которых в большой степени повлиял материал латеритовых кор выветривания, поступавший от предгорных ступеней Гималаев и с Индостанского плато.

В бассейнах Юго-Восточной Азии, удаленных от активных областей сноса, разрезы олигоцена снова обогащаются известняками, мергелями, известковистыми песчаниками и глинами. Эта высококарбонатная формация прослеживается до южных островов Японии, приблизительно до широт, которых она достигала в раннем палеогене. Отсюда к северу (до Камчатки и Корякин) следует область распространения терригенно-мезомиктовой формации, лишенной карбонатных осадков и только в переходной зоне (южные острова Японии, отчасти о. Хонсю) содержащей известь в виде конкреций.

В Европе крупные седиментационные бассейны позднего палеогена были связаны с депрессионной зоной, отделявшей герцинские массивы от Фенно-Сарматии (Польско-Германская и Днепровско-Донецкая впадины). Олигоцен в этих впадинах представлен по преимуществу кварцево-глауконитовыми песками и глинами в морской фации и железистыми кварцевыми песками с каолиновыми глинами и линзами бурых углей — в континентальной. Морские отложения преобладают в нижнем и среднем олигоцене, а континентальные — в верхнем.

Разрезы олигоцена Средне-Европейской депрессионной зоны изменяются с юго-востока на северо-запад. В Днепровско-Донецкой впадине олигоценовые осадки мало содержат карбонатов, железисты и слабо угленосны; на территории же Северо-Германской впадины им подчинены мощные пачки мергелей и даже прослои известняков, а континентальная фация отличается более обильной угленосностью. По-видимому, по всей южной окраине Фенносарматского материка, с которого эта де- прессионная зона получала минеральное питание, в олигоцене еще господствовало субтропическое каолиновое выветривание.

В зоне герцинских массивов Европы, по свидетельству йессена (Jessen, 1931), в олигоцене протекали процессы латеритового (ферро- аллитового) выветривания, о чем, между прочим, свидетельствуют мо- лассы, развитые по их южной окраине.

В альпийской Европе в течение олигоцена заметных изменений в литогенетическом типе осадков не произошло. В ее седиментацион- ных бассейнах, а также на территории Парижского бассейна, Эльзаса и Приальпийского прогиба, продолжалось накопление высококарбонатной формации с известняками и мергелями в качестве доминантов (конечно, вне флишевых трогов). Даже в континентальной (озерной) фации карбонатные породы нередко оказываются преобладающими (Парижский бассейн, Приальпийский прогиб).

В целом для Евразии вторая половина олигоцена была временем некоторого увлажнения климата и связанного с этим продвижения формаций гумидного профиля на юг. Теперь пояс континентального заболачивания и углеобразования достиг Средней Европы, юга Русской платформы, юга Сибири и Среднего Приамурья. Вплоть до этих областей толщи верхнего олигоцена сложены осадками, сформированными в обильно обводненных ландшафтах, и содержат угли, представленные преимущественно гелитолитами, образование которых связывают с осту- днением растительных тканей в устойчиво увлажнявшихся болотах.

Ближайшие к аридной области проявления угленосности отмечены в Нижнем Поволжье, Северо-Западном Приаралье, Северо-Восточном Алашане и в провинции Ляоси. Но в этих южных месторождениях масштабы угленосности совсем незначительные, угли содержат много фюзена, образующегося в периодически подсыхающих болотах, а вмещающая (угленосная) толща заключает осадки, связанные с образованием в условиях семиаридного климата: монтмориллонитовыс глины, песчаники с неполностью выветрелыми полевыми шпатами, прослои озерных известняков.

Аналогичные изменения климатического типа осадконакопления имели место и в морских бассейнах зоны олигоценовой гумидизации. В Прикаспии, Предкавказье и Северном Крыму произошла смена карбонатного осадконакопления (фораминиферовые слои палеоцен — эоцена) бескарбонатным (низы майкопской толщи, принадлежащие олиго- цену).

К содержанию книги: Палеоген и неоген