2. Геологическая изученность района
Первые сведения о геологическом строении района получены в начале XX века и связаны с именами известных исследователей Сибири Я.С. Эдельштейна, А.Н. Чуракова. Впоследствии О.К. Полетаевой, В.Д. Томашпольской и П.С. Краснопеевой был собран большой палеонтологический материал (археоциаты, водоросли, трилобиты), в обработке которого участвовали А.Г. Вологидин и Е.В. Лермонтова, позволивший обосновать кембрийский возраст ряда свит и толщ.
В послевоенные годы существенный вклад в познание геологии района внесли Б.Н. Красильников, Р.Б. Карпинский, В.Д. Томашпольская, В.М. Ярошевич, В.А. Борисов, Д.И. Мусатов, Е.В. Широкова и др., сотрудники Томского политехнического института К.В. Радугин, Г.А. Иванкин, В.Е. Номоконов, И.И. Коптев, В.А. Шипицын, работники СНИИГГИМСа – В.Л. Хомичев, А.В. Гинцингер, М.К. Винкман и многие другие.
Сотрудниками Томского государственного университета А.Р. Ананьевым, Н.А. Макаренко и В.П. Парначевым в 1974 году был детально изучен разрез нижнего девона, расположенный западнее пос. Шира. Вулканогенно-осадочные породы быскарской серии были разделены на толщи и пачки, имеющие местные значения.
А.Р. Ананьев на основании изучения псилофитовой флоры установил бесспорный раннедевонский возраст Матаракской и Шунетской свит, а также наличие крупного предживетского перерыва в осадконакоплении, равного эйфельскому веку, между Шунетской свитой нижнего девона и Сарагашской свитой среднего девона [1].
3. Стратиграфия
Территория восточного склона Кузнецкого Алатау Батеневского Кряжа и Северо-Минусинской впадины характеризуется наиболее полными и богатыми органическими остатками разрезами рифея и венда, кембрия и девона, принятыми за стратотипы многих биостратиграфических подразделений унифицированных стратиграфических схем верхнего докембрия и палеозоя Саяно-Алтайской области (рис.4).
Стратиграфическая схема
Верхнерифейская эратема (R3)
Вендская система (V)
Таржульская свита (Vtr)
Палеозойская эратема (PZ)
Кембрийская система (€)
Нижний отдел (€1)
Атдабанско - Ботомский ярус (€1at+b)
Тунгужульская и колоджульская свиты (€1tn+kl)
Тойонский ярус (€1k)
Ефремкинская свита (€1ef)
Верхний отдел (€2)
Амгинский ярус (€2am)
Безымянная свита (€2mk)
Кошкулакская свита (€2kc)
Девонская система (D)
Нижний отдел (D1)
Пражский ярус (D1p)
Нижнематаракская свита (D1nm)
Придорожная свита (D1pr)
Нижняя подсвита (D1pr1)
Средняя подсвита (D1pr2)
Верхняя подсвита (D1pr3)
Эмсский ярус (D1e)
Марченгашская свита (D1mr)
Средний отдел (D2)
Живетский ярус (D2g)
Илеморовская свита (D2il)
Бейская свита (D2bs)
Верхний отдел (D3)
Франский ярус (D3f)
Ойдановская свита (D3od)
Кайнозойская эратема (KZ)
Четвертичная система (Q)
Верхнерифейская эратема (R3)
Вендская система (V)
Таржульская свита (Vtr)
Выделена в 1960 году Г.А. Иванкиным и др. Свита сложена доломитами пестрой окраски и различных текстурных особенностей, известковистыми доломитами, силицитами. Доломиты слоистые, часто органогенно-водорослевые микрофитолитовые и строматолитовые с прослоями внутриформационных доломитовых брекчий, доломитовых песчаников. Мощность свиты изменяется от 200 метров до 2500-3000 метров.
Палеозойская эратема (PZ)
Кембрийская система (€)
Нижний отдел (€1)
Атдабанско - Ботомский ярус (€1at+b)
Тунгужульская и колоджульская свиты (€1tn+kl)
Тунгужульская свита впервые выделена Г.А. Иванкиным и др. Свита представлена чередующимися горизонтами светлых доломитов. Светлых и светло-серых водорослевых известняков. Мощность её составляет 750 метров. На подстилающей свите залегает с параллельным несогласием, отделяясь от неё горизонтом осадочных брекчий.
Колоджульская свита также впервые выделена Г.А. Иванкиным и др. в разрезе г. Мал. Кошкулак. В разрезе разделяется на три пачки и имеет мощность 540 метров. Нижняя из них – эффузивно-карбонатная, средняя состоит их черных слоистых глинистых известняков, а верхняя имеет известняково-глинисто-песчаный состав. В окраске пород преобладают серые и черные тона.
Тойонский ярус (€1k)
Ефремкинская свита (€1ef)
Ефремкинская свита впервые выделена Г.А. Иванкиным и др. в 1964 году в Кошкулакском разрезе в верховьях речки Тюрим, где она с конгломератом в основании с размывом залегает на колоджульской свите. Свита сложена конгломератами, черными плитчатыми слоистыми известняками, серыми глинистыми известняками и известковистыми сланцами. Мощность свиты достигает 130 метров. Также среди карбонатных пород встречены основные эффузивы и их туфы с линзами археоциаотво-трилобитовых известняков.
Верхний отдел (€2)
Амгинский ярус (€2am)
Безымянная свита (€2mk)
Безымянная свита впервые выделена Г.А.Иванкиным и др. в составе толщи грязно-зеленовато-серых песчаников, алевролитов и гравелитов. Мощность её составляет 400 метров. В породах свиты встречаются разнообразные трилобиты амгинского яруса. На подстилающей свите безымянная залегает с резким фациальным переходом без видимого перерыва.
Кошкулакская свита (€2kc)
Кошкулакская свита выделена Г.А.Иванкиным и др. в 1964 году как вулканогенная толща. По вещественному составу представлена в основном андезитами и их лавобрекчиями, а в её нижней части наблюдаются маломощные прослои и линзы конгломератов, красноцветных косослоистых песчаников и алевролитов. Мощность свиты превышает 2 км.
Девонская система (D)
Нижний отдел (D1)
Пражский ярус (D1p)
Нижнематаракская свита (D1nm)
Нижнематаракская (сохочульская) свита представлена вулканогенными породами. Основание свиты наблюдается в правом борту лога Сохочул (левобережье р. Туим), где на размытой поверхности додевонских гранитоидно-сиенитовых пород с резким несогласием залегают лавобрекчии и туфоконгломераты трахиандезитов. Выше вскрывается маркирующий горизонт мегаплагиофировых базальтов (лабрадоровых порфиритов), затем – сложное чередование туфов, туфолав, лавобрекчий трахиандезитов и трахириодацитов (плагиопорфиров) с послойными телами трахириодацитов, базальтов и трахибазальтов, с редкими пластами туфогравелитов, туфопесчаников, алевролитов (рис.5-7). Среди последних встречены отпечатки псилофитовой флоры плохой сохранности. Количество пирокластического материала в разрезе заметно убывает с запада на восток, при этом происходит насыщение разреза силлами и мелкими штоками долеритов. Мощность свиты по наиболее представительному разрезу оценивается в 530 м.
Фотография 5 – Коренной выход туфов
Придорожная свита (D1pr)
Нижняя подсвита (D1pr1)
Придорожная свита выделена в 1973 году Н.А. Макаренко (Ананьев и др., 1974; Макаренко и др., 1982) и по литологическому составу расчленена на три пачки. Нижняя пачка представлена переслаивающимися пестроцветными осадочными и вулканогенными образованиями – конгломератами, гравелитами, песчаниками, алевролитами, аргиллитами, кремнистыми туффитами, пепловыми и гравийными туфами трахиандезитов – трахириодацитов (рис.9). Среди них выявлено несколько маломощных горизонтов строматолитовых известняков. Конгломераты содержат окатанные обломки туфов, трахиандезитов, базальтов, гранитов, нордмаркитов, что свидетельствует о размыве не только пород додевонского фундамента, но и отложений нижнематаракской толщи (рис.10).
В пределах пачки известны о местонахождениях псилофитовой флоры с уникальными по полноте и степени сохранности индивидами. Общая мощность нижней пачки изменчива и не превышает 340 м.
Рисунок 9 – слой гравелитов.
Средняя подсвита (D1pr2)
Средняя пачка придорожной свиты в основании содержит прерывистые маломощные горизонты строматолитовых известняков. Выше преобладают мелко- и тонкозернистые бурые и кремовые песчаники, грязно-желтые алевролиты, очень редко гравелиты и известковые разности перечисленных терригенных пород (рис.11). Часто встречаются пластовые тела базальтов. В составе пачки известно 4 местонахождения псилофитовой флоры раннего девона.
Рисунок 11 – коренной выход песчаников.
Верхняя подсвита (D1pr3)
Верхняя пачка представлена бурыми, грязно-желтыми, кремовыми, реже желтовато- и зеленовато-серыми известково-кремнистыми алевролитами, аргиллитами, песчаниками. В подошве и кровле наблюдаются маркирующие линзообразные тела красноцветных гравийных туфов трахиандезитового состава, мощностью до 15 метров. Нижний горизонт туфов в основании содержит пластовое тело лавобрекчий базальтов.
Эмсский ярус (D1e)
Марченгашская свита (D1mr)
Марченгашская свита впервые выделена в районе станции Шира Б.Н.Красильниковым, где она состоит преимущественно из базальтов, андезито-базальтов, трахибазальтов с прослоями красноцветных песчаников, гравелитов и конгломератов. Эти вулканиты со скрытым несогласием залегают на отложениях верхней подсвиты придорожной свиты. Породы смяты в складки, интенсивно окварцованы, гематитизированы и альбитизированы. Обильны силлы долеритов. Мощность свиты оценивается в 450-550 метров [1].
Средний отдел (D2)
Живетский ярус (D2g)
Илеморская свита (D2il)
Илеморовская свита протягивается от озера Иткуль до Красноярского водохранилища. Она сложена сероцветными песчаниками, алевролитами, известняками и мергелями. Свита зелегает с трансгрессией на породах нижнего девона и согласно перекрывается бейской свитой. Мощность свиты – 140 метров [2].
Бейская свита (D2bs)
Бейская свита выделена Н.А. Беляковым, В.С. Мелещенко близ с. Бейское, где залегает согласно с постепенным переходом на илеморской свите и также согласно перекрывается ойдановской свитой. Свита представлена сероцветными известняками различных оттенков, массивными, толстоплитчатыми, местами окремненными, пелитоморфными. Известняки переслаиваются с тонкоплитчатыми доломитами, зеленовато-серыми мергелями, мелко-среднезернистыми известковыми песчаниками серого и желтовато-серого оттенков, алевролитами и аргиллитами.
Верхний отдел (D3)
Франский ярус (D3f)
Ойдановская свита (D3od)
Ойдановская свита выделена в 1956 году В.С. Мелещенко возле улуса Ойданов на реке Тёя, где она согласно залегает на бейских отложениях и также согласно перекрывается кохайской свитой. Свита сложена красноцветными континентальными отложениями: алевролитами,аргиллитами, иногда гравелитами, нередко с косой слоистостью. Мощность ойдановской свиты меняется от 200 до 600 метров [1].