Восточная часть Причерноморской впадины

В этой части впадины палеогеновые отложения наиболее подробно изучены в Мелитопольском районе, в бассейне р. Молочной и в Приазовском районе (окрестности с. Степановки, Чкалово, Александров и Дунаевки), где систематически ведется глубокое бурение на воду и газы. Палеогеновые отложения здесь представлены угленосными континентальными образованиями, отнесенными в свое время Н. А. Соколовым (1888) к бучакскому ярусу, и морскими песчано-глинистыми отложениями киевского и харьковского ярусов.

Угленосные отложения.Нижний горизонт палеогеновой толщи представлен серией чередующихся серых, темно-серых и черных углистых, обычно песчанистых глин, содержащих сростки кристаллов пирита, или песками такой же окраски, горизонтальными или косослоистыми, глинистыми с обломками древесины и линзами бурого угля и песчаных вторичных каолинов. Эти отложения трансгрессивно перекрывают породы меловой системы или докембрия и отделяются от них слоем кварцевого и кремневого галечника. Мощность угленосных отложений колеблется в больших пределах и достигает в наиболее пониженных участках до третичного рельефа нескольких десятков метров (район г. Мелитополя). Угленосные отложения залегают с некоторым наклоном к юго-западу, т. е. в сторону общего погружения кристаллического фундамента. В северной части описываемого района, примерно до широты г. Мелитополя, угол наклона невелик. В южной — он сильно возрастает, и угленосные отложения, как и вся толща палеогеновых осадков, следуя рельефу фундамента, быстро уходит на большую глубину.

Южная граница области распространения угленосных пород может быть проведена по линии: г. Осипенко — с. Степановка — с. Акимовка и дальше несколько восточнее с. Верхнего Рогачика до долины р. Днепра. Гранина эта условна, особенно в своей западной части, где глубоких буровых скважин пробурено мало. Как это показала роторная скважина в с. Ново-Алексеевке, южнее этой линии угленосные отложения исчезают и место их под осадками киевского яруса занимают мергелистые известняки и мергели с фауной среднего и нижнего эоцена.

Крайним восточным пунктом, где были встречены континентальные отложения бучакского яруса, также содержащие скопления растительных остатков и небольшие прослои угля, является г. Осипенко. По данным Я. М. Левитеса (1940), эти отложения залегают здесь непосредственно под осадками 2-го средиземноморского яруса, на зеленых глауконитовых песчаниках, содержащих верхнемеловую макро- и микрофауну.

Присутствие угленосных отложений в описываемом районе связано с крупной депрессией в поверхности кристаллического фундамента, располагающейся между с. Каменкой и Верхним Рогачиком на западе и склоном Приазовской части кристаллического массива — на востоке. Эта депрессия представляет собой одно из многих углублений в поверхности кристаллического массива, густо покрывающих его южный и северо-восточный склоны, от р. Молочной до р. Южного Буга и от Никопольской излучины до г. Коростышева. Везде с этими углублениями связаны толщи континентальных песчано-глинистых отложений, которым во многих районах подчинены промышленные скопления бурых углей. Возраст этих отложений обычно определяется как средний эоцен и они рассматриваются как континентальные аналоги морских глауконитовых песчаных отложений бучакского яруса. В пределах Причерноморской впадины формирование этих осадков началось раньше, так как в с. Степановке Приазовского района в кровле их был встречен пласт плотного известняка, переполненного ядрами среднеэоценовых ассилин и нуммулитов. Изучены описываемые отложения слабо и стратиграфическому расчленению или фациальному анализу не подвергались.

Киевский ярус.Стратиграфически выше угленосных отложений залегает толща известковистых песков, мергелей и известковистых глин, в которых еще Н. А. Соколовым (1889, 1893) были обнаружены остатки раковин, свойственных киевскому ярусу в среднем течении р. Днепра. Нижняя граница этих отложений совершенно отчетлива; переход к вышележащим осадкам харьковского яруса совершается без следов перерыва. Мощность варьирует в больших пределах, увеличиваясь к югу, в сторону осевой части впадины, и уменьшаясь на север и восток, по мере приближения к краям кристаллического массива.

В районе г. Мелитополя мощность отложений киевского яруса около 100 м.

По данным Н. А. Соколова (1893) мощность отложений такова:

1) темно-зеленая песчаная глина с блестками слюды (харьковский и киевский ярусы) мощностью 49,9 м;

2) зеленоватая известковистая глина (киевский ярус) мощностью 78,9 м;

3) серо-желтая, комковатая известковистая глина с белыми пятнами (киевский ярус) мощностью 3 м;

4) зеленовато-серый, довольно крупнозернистый песок, с известковистым цементом, с обломками кораллов, раковинами Pecten, Dentalium и других моллюсков (киевский ярус) мощностью 14,1 м.

К северу и востоку от г. Мелитополя мощность киевских осадков уменьшается, причем мергели постепенно замещаются мергелистыми глинами, затем зелеными глауконитовыми, песчанистыми, слабо вскипающими (или совсем не реагирующими с соляной кислотой) глинами, внешне не отличимыми от глин харьковского яруса, а затем глинистыми глауконитовыми песками. Так, в с. Лихтенау, расположенном в 28 км севернее г. Мелитополя, общая мощность киевского яруса составляет всего 40,95 м, причем толщина слоя мергелистой глины равна всего 36,55 м. В с. Астраханке (25 км к северо-востоку-востоку от г. Мелитополя) мощность мергелистых глин равна 5,7 м, а покрывающих их бес карбонатных зеленовато-серых глин 26,2 м. В районе с. Вальдорф, находящегося несколько севернее с. Лихтенау, толщина пласта мергелистой глины оказалась равной всего 1,9 м.

Северную границу распространения киевских мергелистых глин можно провести по линии, идущей через район г. Большого Токмака на с. Васильевку. За этой линией вся толща киевских и харьковских отложений представлена однообразными зеленовато-серыми бес карбонатными глинами и глинистыми, глауконитовыми песками, не поддающимися расчленению. Интересно отметить, что в мергелях и известковистых подмергельных песках окрестностей г. Мелитополя, с. Астраханки и с. Лихтенау О. К. Каптаренко-Черноусова обнаружила много раковинок фораминифер, свойственных мергелям и фосфоритовым пескам киевского яруса северных районов УССР.

В известковистых песках О. К. Каптаренко-Черноусова обнаружила богатую фауну фораминифер, среди которых оказалось много видов, характерных для подмергельных фосфоритовых песков Днепровско-Донецкой впадины.

Стратиграфически выше известковистых песков следует толща мергелей, мергелистых глин, более или менее отчетливо распадающихся на две части. Нижнюю составляют светло-серые, при высыхании сильно светлеющие мелоподобные мергели, почти лишенные примеси песка. Верхняя представлена зеленовато-серыми плотными мергелистыми глинами, обычно содержащими примесь тонких кварцевых частиц.

Как в верхней, так и в нижней части толщи много раковинок фораминифер, обычного для киевского яруса состава, а также ядер и отпечатков верхнеэоценовых моллюсков, остатков кораллов и рыб, остракод, спикул губок или пустоток от выщелоченных спикул. Остракод особенно много в верхнем горизонте мергелистых глин. Там же встречаются многочисленные зерна глауконита, кристаллики пирита, мелкие точечные скопления, а иногда и довольно крупные (до 0,5 см) включения углистого вещества.

По мере приближения к кристаллическому массиву мергели и известковистые глины выклиниваются, замещаясь зелеными слабо известковистыми и бес карбонатными глинами и глауконитовыми песками. В районе с. Второй Покровки, в толще песчанистых пород, которыми здесь представлен киевский ярус, при проходке скважин удалось обнаружить многочисленные остатки морских беспозвоночных. Обращает на себя внимание присутствие среди встреченных здесь окаменелостей ряда форм, свойственных пескам пос. Мандриковки.

На участке между долинами p. Днепра и Южного Буга отложения киевского яруса вскрыты только в с. Яковлевке (с. Новая Гредневка), на водоразделе между p. Ингульцом и Висунь, у с. Полтавки, в 9 км от ст. Явкино, и у с. Гурьевки на р. Южном Буге. В с. Яковлевке (с. Новая Гредневка) Н. А. Соколовым (1896) были отмечены отложения киевского яруса на глубине 195,3 м. Они представлены голубовато-серой тонкопесчанистой глауконитовой глиной, содержащей многочисленные спикулы губок и раковинки фораминифер (из Textularia и Globigerina) и книзу переходящей в голубовато-серый чистый мергель также с большим количеством раковинок фораминифер. Пройденная скважиной мощность этих слоев превысила 46 м.

Стратиграфически выше этих песков следует толща более крупнозернистых глауконитовых песков неопределенного возраста (харьковские, киевские), а затем известняков среднего сармата.