Сеноманские отложения Северного Донбасса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СЕНОМАНСЬКІ ВІДКЛАДИ ПІВНІЧНОГО ДОНБАСУ: ПОШИРЕННЯ, СТРАТИГРАФІЯ, УМОВИ УТВОРЕННЯ ТА ПАЛЕОНТОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА

 

ЗМІСТ

Вступ………………………………………………………………………………….3

1. Основна частина…………………………………………………………………..4

1.1. Коротка історія вивчення  верхньокрейдових відкладів Донбасу……………4

1.2. Загальний огляд сеноманських відкладів Донбасу…………………………...9

1.3. Особливості сеноманських та ранньокрейдових відкладів Північного Донбасу та суміжних регіонів в зв’язку з проблемою присутності морської нижньої крейди в Донецькому басейні…………………………………………...13

1.4. Палеогеографічні особливості  формування сеноманських відкладів  Донбасу……………………………………………………………………………...20

1.5. Комплекс сеноманської фауни Північного Донбасу………………………...24

Висновки…………………………………………………………………………….26

Література…………………………………………………………………………...28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

Незважаючи на тривалу  історію вивчення верхньокрейдових відкладів Донбасу, все ж деякі  питання стратиграфії та палеогеографії цих утворень є недостатньо вивченими. Це стосується в повній мірі й стратиграфо-палеогеографічних  особливостей базальної верхньої крейди та тісно пов’язаної з цим питанням  проблема присутності морських фацій  нижнього відділу крейди в Північному Донбасі.

В зв’язку з позначеними вище проблемами нами проведено аналіз літературних матеріалів, присвячених різним питанням будови та поширення сеноманських та суміжних відкладів в Донбасі, а також вивчення колекції викопних організмів з товщі сеноману Північного Донбасу, зібрана та надана М.І. Удовиченком.

Об’єктом дослідження є сеноманські та суміжні відклади верхньої та нижньої крейди Донбасу та деяких прикордонних регіонів.

Предмет дослідження складає  будова, поширення, палеогеографічні особливості та палеонтологічна характеристика перехідних верств між нижньою та верхньою крейдою Східної України, а також суміжних регіонів Росії.

Метою дослідження є аналіз всіх відомостей щодо присутності морської нижньої крейди в Північному Донбасі, особливості будови, поширення, палеогеографії та палеонтологічної характеристики сеноманських відкладів Донбасу.

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1.1. КОРОТКА ІСТОРІЯ ВИВЧЕННЯ ВЕРХНЬОКРЕЙДОВИХ ВІДКЛАДІВ ДОНБАСУ

 

Верхньокрейдові відклади широко розвинені на території Донбасу. Вони незгідно залягають на більш давніх породах: від карбону до нижньої крейди і перекриваються палеогеновими відкладами. Товща верхньої крейди складена переважно карбонатними морськими утвореннями: крейдою, мергелями та ін. У нижній частині розрізу переважають теригенні породи: детритові гравелисті піски і пісковики, глини. Верхня частина розрізу представлена різними мергелями, рідше - глауконітового пісками і детритовими вапняками. По всьому розрізу зустрічаються кременисті породи, рідше – прошарки й жовна

фосфоритів [1].

У товщі верхньокрейдяних порід відзначаються сліди численних внутрішньоформаційних розмивів і перерв, найбільш великі з яких приурочені до сеноману, турону, середньої частини сантону, нижнього і верхнього кампану та маастрихту [1].

Повнота розрізів і потужності верхньокрейдових відкладів залежать від структурного положення району, в межах якого вони розвинені, а також від характеру докрейдового рельефу. Максимальної потужності (до 650 м) верхньокрейдові відклади досягають на північно-західній околиці Донбасу і приурочені до зони Північно-Донецького насуву по лінії Ізюм – Кабаннє – Луганськ [1,34].

Верхньокрейдові відклади Донецького басейну вивчали багато дослідників, починаючи з кінця XVIII століття. Історію досліджень можна умовно поділити на два етапи [34]. Перший - початковий (з кінця XVIII століття по 30-40-ві роки XX століття). В цей час з'явилися роботи, які дали загальні уявлення про виходи верхньої крейди і стратиграфічні висновки, які будувалися тільки за літологічних ознаках. Перші відомості належать Г.І. Гюльденштедту, який в 1787-1791 рр. зафіксував виходи верхньокрейдових порід в басейні середньої течії Сіверського Дінця. До них він відніс також третинні відклади. Вперше широкі дослідження геології Донбасу, в тому числі і верхньокрейдових відкладів були проведені в 1827-1929 рр. Є. П. Ковалевським [1,34].

Перша спроба стратиграфічного розчленування верхньокрейдових порід належить М. Ф. Ле Пле, який в 1854 р. виділив на території між річками Кальміусом і Сіверським Дінцем два яруси. До нижнього він відніс піщану товщу з Pecten quinquecostatus Sow. і Terebratula carnea Sow., до верхнього – білу крейду з Belemnitella mucronata Schloth., Inoceramus cuvieri Sow. і Ostrea vesicularis Lam [34].

Значний внесок у вивчення верхньокрейдової  товщі Донбасу вніс Н. Д. Борисяк. Він в 1867 році вперше розробив стратиграфічну схему верхньокрейдових відкладів Харківської й сусідніх з нею губерній, розділивши

крейдову систему на три  яруси: нижній - представлений глауконіто-піщанистою крейдою, залізисто-вапняковими агломератами, піщанистими глинами з підстилаючими глинистими залізними рудами; середній - білою писальною крейдою з кременями; верхній - зеленими трепелоподібними мергелями, мергелястими пісковиками, крем'янистими глинами, світло-сірими пісками і роговиками. В подальшому він же розчленував верхньокрейдові відклади Ізюмського та прилеглих до нього Павлоградського та Зміївського повітів на два «етапи - яруси»: нижній і верхній [34].

Вперше детальне розчленування  верхньокрейдових осадів північної околиці Донбасу було розроблене в 1892 -1893 рр. Л. І. Лутугіним. В околицях м. Лисичанська ним були виділені глауконітові піски сеноманського віку з Exogyra haliotoidea Sow., Pecten membranaceus Wils., P. asper Lam., Spondilus striatus Goldf., Terebratula biplicata Br. та ін. До сеноману він зарахував і частину товщі білої крейди і крейдових мергелів. Турон, на його думку, представлений тільки писальною крейдою. Сенон представлений глауконітовою крейдою з Belemnitella mucronata Schloth., Terebratula carnea Sow., Ostrea vesicularis Sow., Lima dutempleana Orb. [4].

На підставі літологічних відмінностей Д. І. Мушкетов в роботі «О нижнетретичных отложениях Придонцовья» виділив у верхній частині верхньої крейди товщу «Синіх мергелів». Крім того, ним була встановлена фаціальна мінливість порід по простяганню і відсутність перехідних зон між крейдовою й третинною системами. На підставі вивчення природних розрізів долини р. Кринки В. В. Богачов в 1910 році встановив повний «набір» верхньокрейдяних відкладів: від сеноманського до датського ярусів [34].

Особливе значення мала опублікована у 1924 році монографія Н. С. Шатського «Стратиграфия и тектоника верхнемеловых и нижнетретичных отложений северной окраины Донецкого кряжа», в якій вперше були широко використані петрографічні і фаціальні дані для детального розчленування розрізів [1,34].

Другий етап, що почався  з 30-х років минулого століття, характеризується вивченням органічних залишків, що знаходилися в породах, розчленуванням верхньокрейдової товщі на основі макро-, а в подальшому і мікрофауни, застосуванням сучасних методів стратиграфічного розчленування та кореляції

верхньокрейдових відкладів околиць Донбасу. Так, наявність на його околицях сеноманських відкладів на підставі знахідок характерної фауни белемнітів і двостулок довів в 1924 році Б. М. Мефферт [34].

Стратиграфічне розчленування верхньокрейдових відкладів північно-західної окраїни Донбасу, близьке до сучасного, було приведено в роботі А. Д. Архангельського, Н. С. Шатського, Н. А. Преображенського і Б. П. Некрасова «Общие результаты геологических исследований северо-западных окраин Донецкого бассейна в 1923 году» [34].

Післявоєнний етап вивчення верхньокрейдової товщі Донбасу пов'язаний з дослідженнями О. В. Савчинської, П. І. Луцького, Т. Ф. Євсєєва та ін. З'ясуванню літологічного складу білої писальної крейди і крейдоподібних мергелів за допомогою електронного мікроскопа, а також використанню вапнякового нанопланктону для зонального стратиграфічного розчленування та кореляції верхньокрейдових відкладів ДДЗ і Донбасу присвячені роботи С. І. Шуменка [4, 34].

Провідну роль у виробленні сучасних уявлень про стратиграфію верхньої крейди Донбасу зіграли дослідження М. Я. Бланка, О. С. Липник, В. Ф. Горбенко, Ж. І. Долини і колективу співробітників ІГН АН УРСР, результатом досліджень яких є узагальнююча праця «Стратиграфiя УРСР, т. VIII. Крейда», що вийшла в 1971 році [28].

Слід зазначити нові і новітні роботи по стратиграфічним підрозділам верхньої крейди Донбасу, монографічному опису макро- і мікрофауни цієї території, які дозволили в значній мірі удосконалити схему, уточнити і деталізувати стратиграфічний поділ цих відкладів [1, 25,34].

В 1993 році була затверджена  уніфікована схема верхньокрейдових відкладів Донбасу (рис. 1.1.1.) [17].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВІДДІЛ	ЯРУС	ПІД’ЯРУС	ВІК НИЖНЬОЇ МЕЖІ (МЛН.РОКІВ)	СВІТА
ВЕРХНІЙ-K2	Маастрихтський-K2m	ВЕРХНІЙ	70.6±0.6
		НИЖНІЙ		Кам’янобрідська - K2kb
				Коноплянівська - K2kn
	Кампанський-K2km	ВЕРХНІЙ	83.5±0.7	Сидорівська - K2sd
		НИЖНІЙ		Криволуцька - K2kr
	Сантонский-K2st	ВЕРХНІЙ	85.8±0.7	Єланчицька - K2el
		НИЖНІЙ
	Коньякський-K2k	ВЕРХНІЙ	89.3±1	Широківська - K2sr
		СЕРЕДНІЙ
		НИЖНІЙ
	Туронський-K2t	ВЕРХНІЙ	93.6±0.8
		СЕРЕДНІЙ
		НИЖНІЙ
	Сеноманський-K2s	ВЕРХНІЙ	99.6±0.9	Слов’яногірська - K2sg
		СЕРЕДНІЙ
		НИЖНІЙ

 

 

Рис. 1.1.1. Стратиграфічна схема верхньокрейдових відкладів Північного Донбасу [17].

 

 

 

 

 

1.2. ЗАГАЛЬНИЙ ОГЛЯД СЕНОМАНСЬКИХ ВІДКЛАДІВ ДОНБАСУ

 

Північний Донбас. У північно-західних і північних околицях Донбасу відклади сеноману широко поширені і найбільш розвинені в зонах зчленування палеозойських структур. Численні природні і штучні відслонення сеноману відомі на правобережжі річки Сіверський Донець, на північ від с. Протопопівка, біля сс. Заводське, Мала Камишеваха, Яремівка, Тетянівка, м. Ізюму (гора Кременець), Краматорську (кар'єр цементно-шиферного комбінату) і в інших місцях. Відклади сеноману представлені переважно кварцовими і кварцово-глауконітовими пісками, місцями з прошарками пісковиків. У верхній частині піщаної товщі простежується прошарок піщаних фосфоритів. Підстилаються відклади сеноману найчастіше породами юрського віку і нижньокрейдового. На схід від м. Луганськ сеноман залягає на тріасі і карбоні. Потужність сеноманських відкладів досягає 25-30 м, поступово зменшуючись на схід до 1-2 м [1, 4, 5, 6].

Сеноманський ярус ділиться на два під'яруси: нижній, що відповідає зонам Neohibolites ultimus і Mantelliceras mantelli і верхній, в об’ємі зони Acanthoceras rhotomagense. В свою чергу, в під'ярусах виділені більш дрібні (місцеві) підрозділи - шари. Нижній під'ярус ділиться на малокамишевахські шари - K₂s₁¹, представлені гравелитистими пісками (потужність до 4 м), і кременецькі шари - K₂s₁², складені пісками з прошарками спонголітових пісковиків (потужність до 24 м). Верхній під'ярус ділиться на секменівські шари - K₂s₂¹, представлені глауконітовими пісками і пісковиками (потужність до 10 м) і приізюмські шари - K₂s₂², складені глауконітовими піщанистими мергелями (потужність до 0,5 м) [17, 34].

Найбільш повний розріз розріз сеноману на північному заході Донбасу відомий в районі м. Ізюм, на західному схилі гори Кременець. Сеноманський ярус представлений (знизу догори) [17]:

1. Пісок жовтий, оранжевий, кварцовий, різнозернистий, гравелистий з галькою кварцового, кременистого і глинистого складу в нижній частині товщі. Потужність 0,9 м. (K₂s₁¹).

2. Піски зеленувато-сірі, рогульчаті, глауконітові. Потужність 24 м. (K₂s₁²).

3. Піски зеленувато-сірі, пилуваті, кварцові, сильно глауконітові. Потужність 6,5 м. (K₂s₁²).

4. Піски тонкозернисті, глауконітові, у верхній частині з численними фосфатизованними стяжіннями пісковику. Потужність 0,5 м. (K₂s₂¹).

5. Мергель піщаний, глауконітовий із включеннями дрібної гальки, фосфатизованних пісковиків, що залягає із розмивом на відкладах нижнього сеноману. Потужність 0,5 м. (K₂s₂²).