3. Стратиграфия

В геологическом строении Томского района принимают участие стратифицированные отложения нижнего (R- С ₁), среднего (D-C) и верхнего (J-Q) структурного этажей.

Стратифицированные отложения нижнего структурного этажа слагают горстообразные поднятия Кузнецкого Алатау и представлены, в основном, карбонатно-вулканогенным комплексом пород. Они имеют тектонические контакты и характеризуются интенсивной степенью метаморфизма.

Наиболее древними отложениями салаирского фундамента являются амфиболиты и мраморы осевой части Яйского горста, выделяемые в киргислинский метаморфический комплекс верхнего рифея . Выше по разрезу с тектоническим контактом залегает мощная толща (до 2км) доломитов, которая имеет региональное распространение во всех структурах Кузнецкого Алатау и содержит в верхах разреза проблематику венда. Доломиты Дубровского горста Томского района параллелизуются с растайской свитой западного склона Кузнецкого Алатау.

Разрез салаирид завершают нижнекембрийские терригенно-вулканогенные отложения единисской свиты, слагающие центральную часть Яйского горста. Стратотипичный разрез единисской свиты находится на его южном продолжении в Золотокитатском районе Кузнецкого Алатау и представлен покровной и субвулканичкеской фациями. В составе покровной фации преобладают лавы субщелочных базальтов, андезибазальтов и андезитов с подчиненным количеством дацитов, кроме этого отмечаются лавобрекчии, туфы, горизонты туффитов, туфоосадков и известняков с фауной нижнекембрийских археоциат. Субвулканическая фация представлена дайками диабазовых, базальтовых и андезитовых порфиритов.

Юго-западная часть Яйского горста слагается дацитами, которые ранее описывались как альбитофиры и относились к венд-кембрийским вулканитам чумайской свиты осевой части Кузнецкого Алатау (Врублевский и др.,1987; Рубцов, 1970г). Среди них выделяются субвулканические порфировые и покровные афировые микрофельзитовые фации. Сравнительный анализ вулканитов Яйского горста с вулканогенными свитами Кузнецкого Алатау показал, что отнесение дацитов (альбитофиров) к чумайской свите вызывает сомнение. В отличии от описываемых дацитов, в стратотипичном разрезе чумайской свиты кислые вулканиты представлены риолитами и риодацитами с характерными петрохимическими особенностями: низкой титанистостью (0,1-0,2%) и натровым характером щелочности (4-5%) с низким содержанием калия (меньше 0,3%). Поэтому, выделяемые в Яйском горсте дациты, для которых характерно повышенная титанистость (до 0,5%) и калиевость (более 1,5%), логичнее параллелизовать с дацитами единисской свиты нижнего кембрия, либо с дацитами большекитатской свиты среднего-верхнего кембрия. Тектонические контакты, интенсивный метаморфизм, в процессе которого дациты преобразутся в порфиритоиды и кварц-полевошпат-слюдистые сланцы, а также их недостаточная вещественная характеристика не позволяет на данный момент однозначно решить этот вопрос, поэтому условно эти вулканиты отнесены к единисской свите нижнего кембрия.

Кроме вулканитов, в составе единисской свиты Яйского горста описаны терригенные горизонты, преобразованные в процессе метаморфизма в филлиты, филлитовидные сланцы и филлитизированные песчаники. Характерной чертой нижнекембрийских вулканитов Томского района является интенсивная дислоцированность, крутое до вертикального залегание, широкое развитие зон дробления, милонитизации, катаклаза и гидротермально-метасоматических процессов. Последние наиболее интенсивно проявились в зонах дробления и вдоль контакта терригенных и вулканогенных отложений в вулканитах в виде карбонатизации, серицитизации, окварцевания, хлоритизации. Другой характерной особенностью единисских вулканитов является их пространственная ассоциация с блоком протерозойского метаморфического комплекса, протрузиями гипербазитов и дайковым поясом микрогаббродиоритов. Все это позволяет рассматривать Яйский горст как зону меланжа офиолитовой ассоциации на фронте Томского шарьяжа. По структурному положению, особенностям строения и состава, а именно: по приуроченности к линейной эвгеосинклинальной зоне, преобладанию лав, их перемежаемости с осадочными и мелкообломочными туфоосадками, наличию протяженных дайковых поясов, натровому характеру щелочности, пониженной глиноземистости - вулканиты единисской свиты можно отнести к раннегеосинклинальной формации натровых базальтов, с которой обычно связаны мелкие колчеданные месторождения и проявления гидротермально-осадочного типа.

Стратифицированные отложения среднего структурного этажа характеризуются различными фациальными условиями накопления. В Кузнецком Алатау они представлены терригенно-вулканогенными континентальными и терригенно-карбонатными прибрежно-морскими и континентально-лагунными фациями девон-каменноугольных отложений, которые с резким угловым несогласием залегают на сложнодислоцированных салаиридах. Девон-каменноугольный разрез Кузнецкого Алатау (усманский тип) и Кузнецкого прогиба (ташминский тип) идентичен до среднего карбона и характеризуется отсутствием среднедевонских отложений.

В основании разреза залегает красноцветные терригенные образования красногорской свиты нижнего девона. Они повсеместно подстилают вулканиты, которые в структурах Кузнецкого Алатау по флоре псилофитов в горизонтах туфопесчаников также датируются нижним девоном. На западном склоне Кузнецкого Алатау вулканиты выделяются в нижнедевонскую палатнинско-белоосиповскую свиту, в составе которой, кроме субщелочных базальтовых порфиритов, развиты субщелочные андезиты, дациты, риолиты и трахиты, т.е. непрерывный ряд наземных вулканитов повышенной щелочности, типичный для областей активизации. В пределах Томского района не наблюдается всего разнообразия субщелочных вулканитов. Узкие приразломные прогибы и наложенные впадины выполнены субщелочными базальтами, а у с.с.Мазалово и Баранцево, в узком грабене, развиты трахириодациты, описанные как базокварцевые порфириты. Трахибазальты и трахириодациты Кузнецкого Алатау ранее объединялись с вулканитами Колывань-Томской зоны в единую нижне-среднедевонскую омутнинскую свиту (Врублевский и др.,1987; Рубцов,1970г и др.). Однако, сравнительный анализ фациальных условий образования девонских вулканогенных толщ, их петрохимических особенностей и палеонтологических датировок свидетельствуют о том, что вулканиты Кузнецкого Алатау имеют отличительные особенности свойственные вулканитам палатнинско-белоосиповской свиты и характерные для трахибазальт-трахиандезит-трахириолитовой формации:

-оторванность от геосинклинальных формаций;

-выполнение грабенов и впадин областей завершенной складчатости;

-формирование в условиях син- постколлизионного рифтогенеза;

-залегание с угловым несогласием в ассоциации с красноцветными конгломератами;

-полифациальный наземный вулканизм центрального типа;

-непрерывная серия вулканитов по содержанию кремнезема, с повышенными концентрациями титана, железа и щелочей с накоплением калия (Анализ и обобщение..., 1997). Вулканиты этого формационного типа обычно сопровождаются проявлениями колчеданно-полиметаллической, редкометальной, флюоритовой, фосфатной минерализации, но существенных рудных скоплений не несут.

Девон-каменноугольные отложения Колывань-Томской складчатой зоны Томского района представлены карбонатно-вулканогенными и терригенными прибрежно-морскими, лагунно-континентальными фациями. Первые характерны для Зарубинско-Лебедянского, а вторые - для Томского(Новосибирского) типов разреза. Разрез стратифицированных отложений девона здесь начинается с вулканитов, которые слагают Омутнинское поднятие во фронтальной части Томского шарьяжа. Вулканиты Омутнинского поднятия представлены субщелочными базальтами и их туфами. В Митрофановском, Буготакском и Тайгинском поднятиях Колывань-Томской зоны, кроме трахибазальтов, описаны риолиты и риодациты нормальной щелочности. В легенде Кузбасской серии листов они выделяются в среднедевонскую митрофановскую свиту, возраст которой установлен по эйфель-живетской фауне в горизонтах известняков среди туфов и лав базальтовых порфиритов. Базальтовые порфириты и туфы, слагающие Омутнинское поднятие, аналогичны вулканитам митрофановской свиты. Они также приурочены к фронтальной части Томского шарьяжа, перекрываются живетскими известняками лебедянской свиты и вдоль контактов подвержены интенсивному дислокационному метаморфизму, что указывает на их приуроченность к основаниям тектонических пластин Томского шарьяжа. Митрофановская свита, представлена контрастной бимодальной серией вулканитов, среди которой преобладают лавы базальтовых порфиритов, часто повышенной щелочности (4-6.5%), в меньшем количестве присутствуют их туфы и кислые вулканиты (риолиты, риодациты) нормальной щелочности.

Верхнедевонские отложения Зарубинско-Лебедянского типа разреза, аналогично Кузнецко-Алатаусской зоне, представлены прибрежно-морскими терригенно-карбонатными фациями франского яруса и лагунно-континентальными терригенными отложениями подонинской свиты. В Томском прогибе отложения франского яруса представлены мелкотерригенными осадками пачинской свиты, на которых согласно залегают песчаники с прослоями глинистых сланцев юргинской свиты. Нижнекаменноугольный разрез Томского района сложен отложениями турнейского, визейского и серпуховского ярусов общей мощностью около 3.5км. Они приурочены к осевой части Томского прогиба и представлены прибрежно-морскими терригенными фациями турнейского яруса, лагерносадской толщи и лагунно-континентальными отложениями басандайской толщи с богатой и разнообразной фауной криноидей, мшанок и брахиопод в горизонтах известковистых пород.

В целом, мощность терригенных песчано-сланцевых отложений верхнего девона - нижнего карбона, выполняющих Томский прогиб, составляет около 6км.

Стратифицированные отложения верхнего структурного этажа представлены комплексом терригенных континентальных, в основном слабо сцементированных, отложений платформенного чехла и включают отложения мела, палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем. С востока, севера и запада Томского выступа фундамента они перекрывают отложения нижнего и среднего структурных этажей, залегая на них с резким угловым несогласием. Формирование осадочного чехла происходило в нестабильной тектонической обстановке, о чем свидетельствуют частые местные перерывы в стратиграфическом разрезе верхнего структурного этажа и наличие кор выветривания.

Отложения меловой системы развиты на Томском выступе достаточно широко и представлены кийской К_1-2, симоновской К₂ и сымской К₂ свитами. На Томь-Яйском междуречье в основании кийской свиты выделяется кора выветривания, с которой связана бокситоносность территории. На севере Томского выступа отложения сымской свиты делятся на три подсвиты, каждая из которых содержит русловые и озерно-аллювиальные фации с повышенным содержанием ильменита. Палеогеновые и неогеновые системы (местами нерасчлененные) залегают с размывом на палеозойском фундаменте или верхнемеловых отложениях, заполняя понижения древнего рельефа.

Палеогеновая система расчленена на ряд свит, различающихся по фациальным условиям накопления: морскую люлинворскую (P ₂), прибрежно-морскую кусковскую (P ₂) с яйским маркирующим горизонтом в основании, континентальные юрковскую, новомихайловскую, лагернотомскую (P ₃). Их суммарная мощность в северной части района достигает 130м, а на Томь-Яйском междуречье - до 30-50м. Свиты сложены аллювиальными косослоистыми песками, галечниками, озерно-аллювиальными, озерно-болотными, аллювиально-болотными глинистыми породами с прослоями и линзами лигнитов, бурых углей и с повышенным содержанием ильменита и циркона. Особенно многочисленные и мощные прослои угля приурочены к новомихайловской и лагернотомской свитам. Прибрежно-морские фации кусковской свиты содержат промышленные титан-циркониевые россыпи и пласты бурых углей. В русле р. Томи под яйскими окремненными сливными песчаниками кусковской свиты обнаружено россыпное золото.

Неогеновая система представлена угленосными озерно-болотными отложениями абросимовской свиты (P₃-N₁), пестроцветными делювиально-пролювиальными образованиями евсинской свиты (N₁) и аллювиальными, аллювиально-озерными, озерно-болотными фациями кочковской свиты (N₂). Русловые фации кочковской свиты слабозолотоносны и очень широко развиты в Томском районе. На севере Томского выступа аллювиальные фации кочковской свиты характеризуются повышенными содержаниями циркона.

Своеобразие палеогеографической обстановки четвертичного периода обусловило неоднократное (не менее пяти) врезание русла р. Томи в более древние отложения. Базальные отложения надпойменных террас р. Томи, ее притоков и их современный аллювий, а также озерно-болотные отложения тайгинской (федосовской) (Q₃) свит несут признаки россыпной золотоносности, содержат мелкие россыпи золота, а также попутное золото в песчано-гравийных месторождениях.