ЛИТОГЕНЕЗ ПАЛЕОЗОЯ

Турнейский и визейский век раннего карбона. Карбонатное осадконакопление в каменноугольного периода

Тоболия

В турнейском и визейском веках раннего карбона Тоболия представляла архипелаг плоских островов среди эпиконтинентального моря. В пределах Тобольского мелководья накапливались смешанные терригенно-карбонатные и терригенно-кремнистые осадки (главным образом мергели), литологически и фациально-однообразные на большой площади.

Южная Тоболия находилась в зоне аридного климата, при котором в условиях лагунного режима накапливались мергели с пластами гипсов, а местами и каменной соли. Полоса с гипсоносными отложениями прослеживается от Магнитогорского района восточного склона Урала, через Алатау и Сарысуйскую депрессию к Чуйской депрессии и районам западной части Киргизского хребта.

В позднем визе-намюре произошло осушение Тоболии и смена в ее седиментационных бассейнах морского осадконакопления континентным. При этом сократились размеры седиментационных бассейнов, а мелкие исчезли вовсе. В группе депрессий юго-западной Тоболии (Тенизская, Джезказганская, Сарысуйская) морские мергели сменились континентальными пестроцветами — внизу угленосными, а выше с пачками красноцветов. В среднем и позднем карбоне здесь накапливались красноцветы бассейнового типа. Осадки этого возраста обладают фациальными признаками образований обширных озер-морей и несут остатки солоиоватоводной фауны. Иногда среди них обнаруживаются пачки мергелей с пропластками гипса. Полоса позднекарбоновых крас- ноцветов прослеживается вдоль юго-западного фланга Тоболии — от Южного Урала до Таримского массива.

Геохимический характер красноцветов в этой полосе неоднороден и меняется по ее простиранию. На северо-западном отрезке (Тенизская впадина) аридные признаки в. красноцветах проявлены минимально: здесь они мало содержат магния, и аутигенное железо представлено преимущественно в закисной форме (в сидерите). К юго-востоку содержание магния в красноцветах возрастает, соотношение -Fe2+: Fe3+ уменьшается, и учащаются прослои гипса.

В депрессиях северо-восточного фланга Тоболии намюр средний и верхний карбон представлены угленосными отложениями (Караганда, Экибастуз, Ерментау, группа Прииртышских месторождений), по главным особенностям, близкими тунгусским.

Однако угленосные отложения Тоболии обнаруживают ряд признаков, связанных с влиянием соседней аридной области. В частности, они отличаются присутствием прослоев красноцветов, учащающихся в верхах разреза, значительным развитием аутигенного минералообразования, в особенности широким развитием кальцитовых, кальцит-анкеритовых и сидеритовых конкреций и проявлением фосфоритоносности. Влияние аридного климата нашло отражение и в плохой окатанности и сортировке обломочного материала, в повышенной роли осадков слабо обводненных равнин и пр., связанных с условиями не столь обильного поверхностного стока, как на смежной Ангарйде.

Уральское и Енисейское моря

История этих морей, в каменноугольном периоде омывавших Тоболию, замечательна угасанием карбонатного осадконакопления и расцветом терригенного.

В турнейском веке, который по условиям развития был близок девону, накопление карбонатных пород еще достигало значительных объемов; в вИзейском веке оно заметно сокращается, а в намюре во многих регионах совершенно прекращается.

В северной половине каждого из этих бассейнов (Новая Земля, Пайхой, Северный Урал, Таймыр, Норильский район), где дёвон особенно насыщен карбонатными породами, известняки, а отчасти и доломиты, накапливались в течение всего карбона. Здесь они наряду с алеврито- глинистыми и.отчасти кремнистыми осадками являются основными компонентами разрезов карбона.

В южной половине обоих бассейнов (Южный Урал, Приалтайские районы Западно-Сибирской низменности) карбонатные осадки (известняки и мергели) находятся уже в подчиненном положении, залегая в терригенных толщах единичными слоями и пачками. Для этой части бассейнов характерно широкое распространение вулканических образований и локально проявляющихся угленосных толщ, формировавшихся в континентальных и паралических обстановках.

Известняки карбона в отличие от девонских по преимуществу представлены органогенно-обломочными типами, значительно меньше органогенных и хемогенных образований, а рифовые массивы, так характерные для девона, крайне редки. Доломиты и единично гипсы отмечены только в северных частях бассейна. Однако, несмотря на ограниченное распространение известняков, карбонатность этих толщ не так уж мала, если учесть рассеянный карбонатный материал, заключенный в терригенных породах: мергелях, известково-глинистых сланцах и известковистых песчаниках.

Параллельно с уменьшением карбонатности разрезов с севера на юг изменяется и характер терригенных осадков. На севере песчаники больше содержат кварца, а аргиллиты — каолинита. В южных секторах бассейнов, отличавшихся более ярко выраженным геосинклинальным режимом и ближе располагавшимся к основным областям сноса, терригенные толщи приобретают полимиктовый состав. Здесь терригенные толщи обнаруживают высокое содержание растительного углерода, которое в континентальных фациях переходит в угленосность промышленных масштабов.

Угасание карбонатного осадконакопления в Уральском и Енисейском бассейнах в течение каменноугольного периода было, с одной стороны, следствием оживления тектонических процессов, усиливших денудацию областей сноса и механическую седиментацию, а с другой стороны, следствием одновременно происходившего увлажнения климата, увеличившего поверхностный сток.