книги из ГПНТБ / Мамаев, Н. Ф. Нижний палеозой и докембрий восточного склона Урала

Известняки обладают грубой слоистостью, которая имеет моноклиналь­ ное падение на юго-восток 115° под углом 45°, и прослеживаются в

30

виде непрерывных скальных обнажений на расстоянии 700 м, В запад­ ной части обнажения известняки сильно брекчированы, что, по-видимо­ му, является следствием их надвига на терригенные отложения нижне­ го карбона. С востока известняки венда также граничат с нижнекамен­ ноугольными отложениями, и потому структурное положение не совсем ясно и может быть истолковано по-разному. Возможно, что это при­

представляет собой чешую существующего здесь надвига. Возможно также, что это тектоническая глыба, затертая в толщу нижнекамен­ ноугольных пород при горизонтальных перемещениях.

На Среднем Урале в Сысертском районе известны отложения венд­ ского комплекса, представленные темными углисто-слюдисто—кварцевы- ми сланцами и кварцито—песчаниками, содержащими, по определениям

Е . М. Андреевой, акритархи Orygmatosphaeridium ruhiginosum Andr., O.dehilum Andr. и обрывки водоросли 'Laminarites. Разрез этих от ­ ложений можно наблюдать по логу у пос. Чердынцево, впадающего в р. Сысерть слева. В основном толща представлена черными плитчаты­

Последние преобладают в западной части разреза, где прослои их до ­ стигают до 100 м мощности.

Породы имеют преобладающее восточное падение и залегают на серпентинитах и связанных с ними листвинитах, которые развиты не ­ посредственно западнее. С востока на отложения венда надвинуты кри­ сталлические сланцы и амфиболиты рифея. Мощность толщи около 500м .

Этими отложениями заканчивается разрез докембрия.

НИЖНИЙ ПАЛЕОЗОЙ

За последнее десятилетие на Южном Урале и его продолжении, в Мугоджарах, были открыты палеонтологически охарактеризованные от ­ ложения нижнего, среднего и верхнего кембрия, а также среднего ор­ довика.

Так, на восточном склоне Урала Н. Ф. Мамаевым (1961а, б, 1965, 1967) впервые были установлены нижнекембрийские и среднеордовикские отложения в Троицком районе.

В Орско-Сакмарской зоне Н. П. Гилевой, а также В, Г. Варгановым, Н. Я. Анцыгиным и В. А. Наседкиной палеонтологически доказаны от ­ ложения верхнего кембрия.

В Мугоджарах, в Карабутинском районе, М . А . Касымовым (Абдулин, 1971 ) обнаружены известняки с фауной среднего кембрия.

Все эти данные позволяют существенно дополнить стратиграфиче­ скую схему нижнепалеозойских отложений восточного склона Урала, где в настоящее время в составе' нижнего палеозоя выделяются : ниж­ ний кембрий, верхний кембрий ( условно), нижний и средний ордовик.

31

Кембрий

Нижний кембрий. До недавнего времени существование на восточном склоне Урала нижнекембрийских отложений оспаривалось многими гео ­ логами. Единственным пунктом развития палеонтологически обоснован­ ных образований нижнего кембрия на Урале являлся Орско-Сакмарский район.

Открытие в западной части Троицкого района, по р. Санарке, карбо. натных осадков с типичными нижнекембрийскими окаменелостями ( а р ­

тается до сих пор дискуссионным. По-разному рассматривается и при­ надлежность известняков с археоциатами к той или иной толще пород, развитых в непосредственной близости с ними.

Так, геологи Челябинского треста, проводившие здесь детальные геологосъемочные работы, считают, что известняки с фауной нижнего кембрия залегают в верхах мощной толщи тонкополосчатых черных кремнистых туффитов, хлорито-серицито-кварцевых и сериците—кварце­

непосредственно выше выходов нижнекембрийских известняков (Бердюгин, Шулькин, 1969).

По нашим данным, известняки с археоциатами залегают в нижней части разреза карбонатно-терригенной толши, развитой непосредствен­ но ниже по реке от выходов этих известняков..

По детальным наблюдениям авторов, состав нижнего кембрия в до ­ лине р. Санарки и по р . Уй, западнее г. Троицка, следующий:

А. В низах разреза залегают темно—серые и серые базального типа полимиктовые, отчасти гравелистые песчаники, подчиненные им песча­ нистые, глинистые филлитовидные сланцы. Обломочный материал песча­ ников представлен угловатыми или слабо окатанными зернами плагио­ клаза, кварца и в основном угловатыми обломочками размером до 2 мы слюдяно-кварцитовых, филлитовидных, темных углисто-кварцитовых и других сланцев и кварцитов из подстилающей чулаксайской свиты. Об­ ломки слюдяно-кварцитового сланца составляют иногда до 25% всей массы породы. Обычными в составе песчаников -являются угловатые зерна прозрачного плагиоклаза среднего состава с тонкой полисинтети­ ческой штриховкой. Цемент представлен глинисто—слюдистым пелитоморфным материалом. Выходы этих пород в долине р . Санарки имеют­ ся в 600 м выше устья Большого лога, а также в его верховьях. В виде отдельных покровов мощностью до 20 м среди базальных песча­ ников встречаются эффузивные и секущие интрузивные диабазы и пач­ ки зеленоватых туффитов. Мощность нижней базальной толщи колеблет­ ся в широких пределах - от 50 до 200 м.

Б . Выше базальных песчаников и подчиненных им диабазов залегаю^ видимо, гипабиссальные, зеленые, массивные или неясносланцеватые, диабазы с микродиабазовой структурой и редкими фенокристами альбитизированного плагиоклаза, диабазовые порфириты с крупными много-

32

Нижнекембрийский возраст указывается A . A . Малаховым и Б . И . Пиль - шиковым ( 1961) для толщи порфиритоидов и зеленых сланцев, развитой в уМурзинском районе. Основанием для этого послужили находки в уг ­ листо-кремнистых сланцах этой толши акритарх : Protolaiosphaeridium sorediforme Tira., P.constr.icum Andr., P.tenerum Andr,, .Leiligotniletum mi— nutissimus (Naum.) Tim., Trachysphaeridium runtinatum Andr., Pseudozono— sphaeridium praeliganeum Andr., P. muniecum Andr., P. populosum Andr.,

репером. Других фаунистически охарактеризованных разрезов нижнего кембрия на Урале нет.

Однако это обстоятельство ни в какой мере не может оправдать скеп- • тического отношения к признанию более или менее широкого развития нижнего кембрия на восточном склоне Южного Урала.

К положительному решению этого вопроса следует прийти, исходя из того положения, что, судя по сходному составу археоциатовых комплек­ сов, существовала непосредственная связь южноуральского и саяно-ал- тайского морских бассейнов (Журавлева, 1963) и, следовательно, транс­ грессии нижнекембрийского моря могли происходить с юга и юго-вос­ тока. Соответственно этому осадки нижнего кембрия должны быть вдоль всей полосы, соединяющей сакмарский и санарский разрезы.

Верхняя, преобладающая ло мощности, часть разреза нижнего кемб ­ рия на р . Санарке, как было сказано выше, сложена чередующимися полимиктовыми песчаниками и серыми филлитовидными сланцами с под­ чиненными прослоями известняков незначительной мощности.

Весьма характерные для этого разреза мелко- и среднезернистые песчаники и алевролиты содержат остроугольные зерна сравнительно свежего кислого плагиоклаза, обломочки слюдяно-кваршітовых и графи- тисто-кварцитовых сланцев, довольно многочисленные мелкие зерна цир­ кона.

Спектрометрический анализ свыше сотни образцов песчаников, отоб­ ранных равномерно по всему разрезу нижнего кембрия, показал их од­ нообразие в геохимическом отношении и, в частности, присутствие в

35

Ближайший к данному разрезу, вполне достоверный и достаточно изученный нижний кембрий известен с 1931 г . в Орско-Халиловском

а сами известняки считались залегающими в виде ксенолитов и текто ­ нических отторжешіев среди серпентинитов и спнлитов. Считалось, что выходы известняков с кембрийской фауной приурочены к крупному на­ рушению. По этой причине последовательный разрез кембрия долгое

чертах разрез кембрия на южном погружении зоны Урал-Тау. Домини­ рующая в сборах органических остатков фауна археоциат впоследствии подверглась монографической обработке И . Т . Журавлевой, которая (устные сведения) выделяет в кембрии Сакмарского поднятия два ком ­ плекса археоциат: нижний, соответствующий верхам алданского яруса,

иверхний, отвечающий ленскому ярусу.

Калданскому ярусу ею отнесены известняки в окрестности пос. Калашникова, в которых еще в 1933 г. Разумовской и другими были найдены брахиоподы Kutorgina äff. perovale Wale.

Эти известняки связаны переслаиванием с полимиктовыми песчани­ ками, аргиллитами и основными эффузивами, залегающими в основа­ нии разреза. Толши этих пород наблюдаются в окрестностях пос.Бикташево и пос. Псянчино. Известняки с археоциатами ленского яруса развиты около пос. Кувандык и связаны там с песчаниками и филлито— видными глинистыми сланцами. В относительной близости к ним имеют­ ся выходы трансгрессивно залегающих песчаников нижнеордовикского возраста (кидрясовская свита).

палеозойскими свитами пришли к заключению о принадлежности каялин^ ской свиты к докембрийскому возрасту. Несколько ранее Ю.Д. Смир­ нов и В . К . Крыжановский ( 1960) показали, что катралинская свита представляет собой сборное понятие, так как в ее составе оказались разновозрастные образования, включая средний девон и докембрий.

Исследованиями, проведенными рядом авторов, подтверждается вы ­ вод о несогласном залегании основных эффузивов основания нижнекем­ брийской тереклинской свиты, скорее всего на метаморфических поро­

некембрийскими, нижнеордовикскими (кидрясовская свита) и нижнесилу-

36

риііскими ( сакмарская свита) осадками, выступая среди них в антикли­ нальных структурах. Обстоятельная сводка по стратиграфии кембрия на Сакмарском поднятии составлена A . B . Хабаковым ( 1967).

По этим данным разрез нижнекембрийской тереклинской свиты пред­ ставляется в следующем виде ( снизу ) :

1. Основные эффузивы (диабазы, спилиты, туфы) с линзовидными,

3. Чередующиеся полимиктовые песчаники и филлитовидные сланцы с прослоями известняков, преимущественно немых, но частью содержа­ щих фауну.

Общая мощность тереклинской свиты приблизительно составляет

2S0 м (рис. 5) . В составе этого разреза известно до 15 быстро выкли­

ся И. Т. Журавлевой, предварительные стратиграфические выводы кото—

250

западный склон, р . Чаушка (по данным В.Г. Варганова, Н . Я . Анцыги-

37

рой сообщены выше. Согласно ее данным, южноуральский комплекс ар­ хеоциат из Медногорского района близок к саяно-алтайскому.

Разрезы достоверного нижнего кембрия известны в Ерментау-Бая- нульском районе Центрального Казахстана. Здесь нижний кембрий пред­ ставлен телескольской осадочно-вулканогенной свитой из песчаников, яшм, вулканогенных пород; на подстилающих глубоко метаморфнзованных породах докембрия эта свита залегает несогласно. Мощность ее до 2000 м. Органических остатков в телескольской свите не встречено, но P . A . Борукаев ( 1955) считает возможным рассматривать ее по воз­ расту алданской. Залегающая выше бошекульская свита диабазов, спилитов, плагиоклазовых порфиритов и их туфов андезнтового состава с подчиненным!' пачками алевролитов и песчаников фаунистически оха­ рактеризована. В верхах свиты получают широкое развитие эффузивы кислого состав і - дацитовые порфириты и альбитофиры с пропластками осадочных пород, в частности известняков. К последним в основ­ ном приурочены находки фауны археоциат Syringocyathus spirocyathus

шекульскую свиту принадлежащей к ленскому ярусу. Мощность ее ука­ зывается до 4500 м.

Таким образом, в Центральном Казахстане оказывается более пол­

и спилито—кератофировых толш. Если на восточном склоне Урала уста­ новленный нижний кембрий перекрывается резко несогласно силурийски­ ми отложениями, то в Центральном Казахстане кровлей его является

В западной части Южного Тянь-Шаня, в горах Северного Тамдытау, имеется также полный разрез нижнего кембрия (Журавлева, Репина, Яскович и др., 1970). Нижнекембрийские отложения составляют здесь нижнюю и среднюю подсвиты елемесащинской свиты и обычно залегают с размывом на докембрии.

Основание разреза слагают аргиллиты, алевролиты и песчаники с прослоями доломитов и эффузивов основного состава. В доломитах со­ держатся многочисленные остатки трилобитов, брахиопод и хиолитов алданского яруса.

Вверхах разреза нижнего кембрия залегают диабазы, спилиты, пор­ фириты, агломераты, песчаники с линзами известняков, в которых со ­ держится фауна трилобитов, брахиопод, археоциат ленского яруса. Мощ­ ность отложений нижнего кембрия до 1500 м.

Вболее отдаленной Саяно-Алтайской области к настоящему времени исследован (Журавлева и др., 1959) огромный по мощности разрез кем брия (до 10-12 тыс. м ) , представленный осадочными (в основном кар­ бонатными) , обильно охарактеризованными фауной толщами. Низы его

38

сложены известняками алданского яруса с археоциатами и другими ока— менѳлостями. Известняки нередко замещаются эффузивами. В основном карбонатный состав имеет и ленский ярус, охарактеризованный много­ численными комплексами археоциат и брахиопод. Мощность нижнего кембрия здесь достигает 4000 м. Выше было указано, что уральские разрезы нижнего кембрия ближе всего стоят к санаштыкгольскому г о ­ ризонту, располагающемуся в верхней половине нижнего отдела кембрия.

При сопоставлении саянс—алтайских, южно-тяньшаньских, центральноказахстанских и уральских разрезов нижнего кембрия наблюдается зна ­ чительное сокращение мощностей разрезов в целом с одновременным выклиниванием некоторых горизонтов в направлении к западу и северу.

в северном направлении происходит сокращение мощности карбонатных толщ, преобладающих в разрезах р. Лены и Саяно-Алтайской области и представленных на Урале лишь маломощными, быстро выклинивающи­

отложений алданского яруса на Урале, так как нижнекембрийская транс­

генная область, возникшая благодаря проявлению салаирского тектогенеэа . Открытие в настоящее время среднего кембрия в восточных Мугоджарах позволяет по-новому рассматривать историю развития данного региона и возможность нахождения среднекембрийских разрезов в других местах, в частности на восточном склоне Урала. Отложения среднего кембрия на р . Балаталдык, у метеостанции, по данным М.А. Касымова (1971) и A . A . Абдулина (1971), представлены известняками и подсти­ лающими их терригенными отложениями шебектинской свиты. Шебектинская свита сложена в основном зеленовато-серыми полимиктовыми и граувакковыми песчаниками и чередующимися с ними слюдистыми слан­ цами и алевролитами. Относительно взаимоотношения известняков с фауной среднего кембрия й терригенными отложениями шебектинской с е ­ рии также существуют различные мнения. Одни исследователи доказыва­ ют согласное налегание известняков с фауной на туфогенных песчаниках

Различно понимаются и объем карбонатных пород в данном разрезе и в связи с этим верхняя граница среднего кембрия. Одна группа исследова­ телей к среднему кембрию относит только небольшие выходы известня­ ков с фауной по р . Балаталдык у метеостанции. При этом известняки, которые обнажаются несколько восточнее и образуют целый массив, они условно рассматривают каменноугольными. Другие геологи считают, что известняки с фауной среднего кембрия и описанные выше немые извест­ няки являются одновозрастными, т . е . среднекембрийскими. Вопрос о

39