Михеева Е.  

Первые геохимические данные по юрским отложениям Иркутского угольного бассейна

Присутствие угленосных отложений юрского возраста на территории южной части Сибирской платформы установлено еще с конца XVIII столетия, со времени работ здесь П.С. Палласа, И.Т. Георги, И. Сиверса и др. [1]. По мере проведения геологосъемочных и разведочных (на уголь) работ в пределах отдельных территорий и месторождений выделялись свиты и горизонты с местными названиями. Все эти узко районированные схемы не всегда могли быть сопоставлены без специального изучения, иногда даже по смежным районам. Систематические исследования в регионе начинаются со времени строительства Транссибирской железной дороги.
В 1957 г. Межведомственному стратиграфическому совещанию по стратиграфии Сибири Ю.П. Деевым [2], по обобщенным материалам геологосъемочных работ, была представлена новая стратиграфическая схема юрских отложений бассейна, в которой были выделены три свиты: заларинская (130 м), черемховская (350 м) и присаянская (300 м). В истоках р. Ангары аналогами заларинской и черемховской являются большеречинская (250 м) и дабатская (300) фации соответственно.
В 1981 году решением 3-го Межведомственного стратиграфического совещания по мезозою и кайнозою Средней Сибири пересмотрена схема стратиграфии юрских отложений бассейна [3]. Для основной части Иркутского бассейна сохранено трехчленное деление с выделением свит: черемховской (плинсбах – начало тоара), присаянской (тоар-аален) и кудинской (условно аален). Для юго-восточной части (зона внутрисводовой впадины) приняты выделенные в 1978 г. Л.В. Шурыгиным и Л.А. Акундимовой дабатская (плинсбах – начало тоара) – аналог черемховской свиты, тальцинская, сопоставляемая с присаянской, и котовская, отвечающая, предположительно, нижней подсвите кудинской свиты. В настоящее время действует именно эта шкала.
В 2001 году [4] для Иркутского угольного бассейна приведено районирование, отраженное в схеме Межведомственного стратиграфического коммитета, с выделением Присаянского предгорного прогиба, Ангаро-Котинской межгорной впадины и платформенного крыла бассейна.
Несмотря на тщательность изучения юрских отложений, их стратиграфия все еще требует серьезных исследований, так как ранее юрские отложения, в основном, рассматривались с точки зрения устаревшей геосинклинальной теории. Сложное строение бассейна, различие условий накопления в отдельных впадинах внутри него приводит к различию литологических и стратиграфических особенностей разреза иркутского бассейна в различных его частях. Сложность в выделении подсвит связана с тем что границы приходится проводить внутри сложнопостроенных и пестрофациальных макроритмов, разрывая генетически целостные фациальные комплексы.
В этой работе впервые приводится геохимическая характеристика трех свит – дабатской (аналога черемховской), присаянской и кудинской. Отобраны образцы песчаников, алевролитов, аргилитов, туфогенно-осадочных пород и галек из конгломератов. Проведен петрографический анализ галек. Измерены содержания петрогенных оксидов и некоторых малых элементов в песчаниках, алевролитах, аргилитах и туфогенно-осадочных породах на рентгенофлуоресцентном спектрометре с волновой дисперсией S8 TIGER (Bruker AXS GmbH) в аналитическом центре Института земной коры СО РАН (аналитик Н.Н. Володина). Для определения элементов брали навеску порошка пробы массой 1 г. Излучатели готовили путем прессования таблеток с подложкой из борной кислоты при помощи полуавтоматического пресса HERZOG HTP 40 (Германия) при усилии в 100 кН. Интенсивности аналитических линий определяемых элементов и фона регистрировали при напряжении 50 кВ, силе тока 40 mA. Время измерения одного образца составило в среднем 10 мин.
По трассе Иркутск–Качуг в 2-х км севернее дер. Жердовка, и на 19 км перед мостом через р. Куду отобраны отложения, относящиеся к кудинской свите. По геохимическим характеристикам они хорошо отделяются от более древних высокими содержаниями SiO2 (66,3–77,3 мас. %), Na2O+K2O (6,1–7,2 мас. %) и низкими TiO2 (0,6–0,1 мас. %), MnO (0,04–0,01 мас. %), CaO (0,3–0,9 мас. %). Из основной группы образцов по содержаниям SiO2 (66,6 мас. %), TiO2 (1,3 мас. %), Al2O3 (19,9 мас. %), MgO (3,0 мас. %) выделяется образец J-2014-4. Также из общей группы выпадают образцы кудинской свиты (J-2014-11, J-2014-12 и J-2014-13), отобранные на 19 км. Эти образцы содержат туфовую составляющую.
Присаясная свита опробована в районе пос. Смоленщина по трассе М-55 (Иркутск–Улан-Удэ) и там же в обнажении у железной дороги, в обнажении у ж/д путей под Синюшиной горой (г. Иркутск) и в левом борту р. Тальцинка по трассе М-55Л (Иркутск– Листвянка). По содержанию SiO2 свита разделилась на 2 группы с низкими (36,8–42,1 мас. %) и более высокими значениями (55,0–60,4 мас. %). В породах вверх по разрезу постепенно возрастают содержания TiO2 (от 0,2 до 1,2 мас. %) и MgO (от 0,9 до 8,9 мас. %), в образце J-2012 (отобранном в г. Иркутске) концентрация TiO2 является самой высокой из измеренных и составляет 1,4 мас. %, при MgO 5,5 мас. %.
Отложения дабатской свиты были отобраны в качестве аналога черемховской, в районе пос. Большая речка, по трассе М-55Л (Иркутск–Листвянка). По содержаниям SiO2 породы этой свиты разделяются на 2 группы, аналогичные присаянской свите - с высокими и низкими концентрациями. По содержаниям TiO2 (0,3–0,4 и 0,9–1,1 мас. %), Al2O3 (8,0–10,3 и 13,4–16,4 масс. %), MgO (1,0–1,6 и 5,4–7,5 масс. %), P2O5 (0,06–0,09 и 0,17–0,20 масс. %).
Таким образом, по петрохимическим характеристикам возможно выделение кудинской свиты, тогда как породы двух других свит значительно перекрываются между собой по химическому составу. Выделяются туфогенно-осадочные породы. Мы предполагаем, что формирование довольно мощной толщи юрких отложений за довольно короткий промежуток времени между тоаром и ааленом, около 12 млн лет, явилось результатом коллапса орогена, сформировавшего при закрытии Монголо-Охотского океана [5]. При этом накопления ранних свит происходило в условиях высокой динамики водных потоков, а кудинская – в условиях более сглаженного рельефа.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 14-45-04164 р_сибирь_а.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Угольная база России. Угольные бассейны и месторождения Восточной Сибири Том III. М., ООО «Геоинформцентр», 2002, 488 с.
2. Деев Ю.П. Стратиграфический разрез юрских отложений Иркутского угленосного бассейна // Труды Межведомственного совещания по разработке унифицированных стратиграфических схем Сибири, 1956. - Л.: Гостоптехиздат, 1957. - С. 41 - 51.
3. Решения III Межведомственного регионального стратиграфического совещания по мезозою и кайнозою Средней Сибири // МСК СССР. - Новосибирск, 1981. - 91 с.
4. Скобло В.М., Лямина Н.А., Руднев А.Ф., Лузина И.В. Континентальный верхний мезозой Прибайкалья и Забайкалья (стратиграфия, условия осадконакопления, корреляция) // В.М. Скобло, Н.А. Лямина, А.Ф. Руднев, И.В. Лузина. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. - 332 с.
5. Zorin Yu.A. Geodinamics of the western part of the Mongolia-Okhotsk collisional belt, Trans-Baikal region (Russia) and Mongolia // Tectonorhysics 306 (1999) P 33–56