О распространении и условиях залегания нижнепермских отложений северо-восточного Донбасса
Г.Д. КИРЕЕВА, В.П. СТУПАКОВ
Нижнепермские отложения Донецкого бассейна до последнего времени были известны лишь на северо-западной его окраине, где по литологическим признакам они были разделены Н.Н. Яковлевым (1944) на три свиты: медистых песчаников, известняково-доломитовую и соленосную.
Слабая палеонтологическая охарактеризованность этих отложений в течение ряда лет затрудняла определение их возраста. Лишь в последнее время на основе микрофаунистических и спорово-пыльцевых исследований с учетом геологической истории района было установлено, что араукаритовая свита может быть сопоставлена с горизонтами С31-с и С31-d тритицитовой толщи, свита медистых песчаников - с псевдофузулиновым горизонтом и нижней зоной швагеринового горизонта, и известняково-доломитовая - со средней зоной последнего. Возраст соленосной свиты до сих пор не вполне ясен. По-видимому, она может сопоставляться со средней или верхней зоной швагеринового горизонта.
На северо-восточной окраине Донецкого бассейна нижнепермские отложения впервые были установлены Г.Д. Киреевой (1953). В известняковых глыбах, рассеянных на размытой поверхности карбона, в Белокалитвенском районе она обнаружила фузулиниды нижней зоны швагеринового горизонта. Впоследствии нижнепермские отложения были вскрыты в коренном залегании скважинами Белокалитвенской поисковой линии (скв. 1527 и 1823). Здесь разрез характеризуется резким увеличением карбонатности пород. Нижняя терригенная его часть, вскрытая скв. 1823, содержит мощные карбонатные прослои. Вверху же он представлен сплошной 90-метровой пачкой известняков и доломитов. Такой характер разреза затрудняет его сопоставление с нижнепермскими отложениями Бахмутской котловины.
Наиболее основательной попыткой стратиграфического расчленения нижнепермских отложений восточного Донбасса и их сопоставления с западной его частью является работа В.А. Банковского и Н.А. Редичкина (1955). Данные этих авторов еще ранее были использованы А.Я. Дубинским (1953), И.Ю. Лапкиным, Ф.А. Крачино (1955) и другими, которые положили их в основу своих геологических построений.
В разрезах скв. 1527 и 1823 В.А. Банковский и Н.А. Редичкин выделяют псевдофузулиновый и швагериновый горизонты. Часть разреза, вскрытая мощность которого 241 м, сопоставляемая ими с псевдофузулиновым горизонтом и нижней и средней зонами швагеринового горизонта, представлена серыми и зеленовато-серыми аргиллитами и алевролитами с прослоями известняков.
К средней зоне швагеринового горизонта также отнесены нижние 13 м вышележащей карбонатной пачки. Последняя, по их данным, соответствует верхней зоне швагеринового горизонта, а возможно, и более высоким слоям сакмарского яруса.
Часть псевдофузулинового горизонта, вскрытая в скв. 1823, имеет мощность около 120 м. По данным же В.А. Банковского и Н.А. Редичкина мощность его в этом районе достигает 400 м. Такое увеличение мощности происходит за счет наращивания разреза снизу толщей красно-бурых со светло-зелеными пятнами аргиллитов, алевролитов и мелкозернистых песчаников, вскрытой скв. 1800, 1801 и 1822. Однако отнесение этой толщи к псевдофузулиновому горизонту ничем не обосновано и, на наш взгляд, ошибочно. По-видимому, такое сопоставление вызвано некоторым сходством (резкое преобладание терригенных пород, окраска) указанной красноцветной толщи и свиты медистых песчаников Бахмутской котловины, нижняя часть которой большинством исследователей относится в настоящее время к псевдофузулиновому горизонту.
Ошибочность подобного сопоставления становится очевидной при рассмотрении фациальных изменений нижнепермских отложений западного и восточного Донбасса и характера их залегания на подстилающих породах.
Для нижнепермских отложений восточной части Донбасса, как неоднократно отмечалось выше, характерно резкое увеличение в их разрезе роли карбонатных пород, обусловливающее соответственно сокращение мощности входящих в их состав горизонтов.
Л.П. Нестеренко (1955, 1956), изучавший в последние годы пермские отложения Бахмутской котловины, отмечает, что повышение их карбонатности наблюдается даже в пределах этой котловины при движении с юго-запада на северо-восток.
В свите медистых песчаников в этом же направлении увеличиваются число и мощность выделяемых Л.П. Нестеренко так называемых «серых зон», т. е. сравнительно небольших толщ песчано-глинистых пород серого цвета с прослоями известняков, нередко охарактеризованных фауной, характерной для полузамкнутого морского бассейна. Зеленовато-серый и серый цвет терригенной части псевдофузулинового горизонта и нижней части швагеринового горизонта на северо-восточной окраине Донбасса и присутствие в них мощных прослоев известняка с фауной открытого моря свидетельствуют, по нашему мнению, о закономерном переходе лагунных фаций в морские, прослеживающиеся по всему разрезу нижнепермских отложений Донецкого бассейна.
Отнесение красноцветной толщи, вскрытой скв. 1800, 1801 и 1822, к псевдофузулиновому горизонту, т.е. к свите медистых песчаников, противоречит отмеченной закономерности.
С другой стороны, во всех изученных до сих пор разрезах свита медистых песчаников согласно залегает на подстилающих ее отложениях араукаритовой свиты. Границей между ними является хорошо выдерживающийся в пределах всей Бахмутской котловины известняк Р8 (Q1 по Л.П. Нестеренко). Наличие этого известняка предполагалось ранее и в скв. 1800 и 1822. Однако в последнее время, по устному сообщению Н.А. Редичкина, нам стало известно, что рассматриваемый известняк индексируется им как известняк Р4. Отсутствие в вышележащей красноцветной толще карбонатных прослоев заставляет предполагать или наличие размыва верхней части араукаритовой свиты, или фациальное замещение известняков Р5Р6Р7 и Р8 красноцветными терригенными породами.
Оба предположения трудно допустить, если принимать красноцветную толщу за нижнюю часть псевдофузулинового горизонта. Отказываясь от подобного сопоставления, мы считаем, что эта толща имеет более молодой возраст и должна быть сопоставлена с красноцветной толщей верхней перми - триаса скв. 1527 и 1823. Об этом прежде всего свидетельствует полное тождество литологических признаков красноцветной толщи всех перечисленных скважин и однотипных отложений верхней перми-триаса Сталинградской и Ростовской областей, прослеженных на обширной территории, вплотную примыкающей к Белокалитвенскому району.
Ошибка в сопоставлении повлекла за собой неправильное представление о распространении нижнепермских отложений на северо-восточной окраине Донецкого бассейна, а следовательно, неправильную оценку перспектив газоносности этой территории, так как при таком сопоставлении считалось, что перспективные отложения нижней перми распространяются далеко на север от главного надвига.
На прилагаемом профиле показано, что нижнепермские отложения, пройденные скв. 1527 и 1823, залегают на глубоко погруженном участке, обрамленном региональными разрывными нарушениями: с юга - главным надвигом, а с севера - нарушением, являющимея восточным продолжением северо-донецкого надвига, прослеженного В.С. Поповым (1957) до ст. Глубокой (рис. 1 и 2). Этот надвиг в последнее время на геологопромышленной карте восточной части Донбасса, составленной Ф.А. Беловым, В.С. Дородницким, Е.И. Дементьевой, М. Е. Жолдаковым, Г.П. Панасенко, С.Т. Прокопченко, А.М. Розентуллер, В.В. Трощенко (1956), прослежен до рассматриваемой нами территории.
На этом же профиле видно, что красноцветная толща, пройденная скв. 1800, 1801 и 1822, аналогична песчано-глинистой красноцветной толще верхней перми и триаса, залегающей в скв. 1527 и 1823 на известняках верхней зоны швагеринового горизонта. Севернее погруженного блока в скв. 1800, 1801 и 1822 эта толща залегает на араукаритовой свите, размытой до известняка Р4. Севернее она последовательно ложится на все более древние горизонты карбона.
Опущенный блок, как видно из геолого-промышленной карты восточной части Донбасса, упоминавшейся выше, представляет собой северо-западную часть Горняцкой синклинали, т.е. участок собственно Донбасса, поскольку на западе северной границей последнего принимается северо-донецкий надвиг.
Результаты бурения в более восточных районах (скв. 63, 67, 101, 104, 107 и др.) показывают, что опущенные блоки, в которых сохранились нижнепермские отложения, располагаются и к востоку от рассматриваемой территории, примыкая с севера к главному надвигу.
Таким образом, северная граница зоны мелкой складчатости в свете этих данных проходит несколько севернее, чем ее принято проводить в настоящее время.
В соответствии с полученными данными направление поисков газа, связанного с нижнепермскими отложениями, должно быть изменено и основное внимание необходимо сосредоточить на более восточных районах. Особого внимания, по нашему мнению, заслуживает район г. Котельниково, где ранее уже отмечались газопроявления. Нижнепермские отложения здесь, возможно, присутствуют и севернее зоны мелкой складчатости, так как эта территория имеет уже непосредственную связь с Прикаспийской впадиной.
ВНИИГаз
Рис. 1. Геологический разрез по линии Горняцкий Рудник - Большинка вкрест простирания южного склона Воронежского массива (сост. А. Я. Дубянский).
1 - палеоген; 2 - верхний мел; 3 - триас; 4 - возможные аналоги гипсосоленосной толщи (P1s); 5 - известняково-доломитовая толща (Р1с); 6 - свита медистых песчаников (Р1gr); 7 – свита C33; 8 - свита С32; 9 - свита С25; 10 - свита С24; 11 - свита С23; 12 - конгломерат между нижней пермью и верхним карбоном.
Рис. 2. Геологический разрез по линии Горняцкий Рудник-Большинка вкрест простирания южного склона Воронежского массива (сост. В.П. Ступаков).
1 - палеоген; 2- верхний мел; 3 - триас; 4 - соленосная свита и известняково-доломитовая свита (P1s+c); 5 - свита медистых песчаников (Р1gr); 6-свита С33; 7 - свита С32; 8 - свита С25; 9 – свита С24; 10 - свита С23.