Глава 3.1. Литолого-стратиграфическая характеристика
верхнерифейских отложений
Отложения верхнего рифея, являющиеся главными объектами исследований, наиболее широко распространены на западном крыле Башкирского мегантиклинория, где расположены все типовые разрезы каратауской серии. Здесь в ее составе выделяют зильмердакскую, катавскую, инзерскую, миньярскую и укскую свиты. Большинство исследователей отмечают наличие размыва и углового несогласия между средним и верхним рифеем. На основании датировки глауконита из авзянской свиты среднего рифея (около 1220 млн. лет) и расчетов длительности среднерифейского осадконакопления, предполагается (1), что продолжительность перерыва между юрматинием и каратавием могла составлять около 100 млн. лет. Однако существует и другая точка зрения (Козлов, 1982), согласно которой средне- и верхнерифейские отложения связаны между собой постепенным переходом через пестроокрашенную терригенно-карбонатную (тюльменскую) толщу, обладающую чертами сходства как с ниже-, так и вышележащими литологическими разностями пород.
Стратиграфические подразделения: 1 - авзянская свита среднего рифея;
2-15 - верхний рифей, подсвиты: 2 - бирьянская (песчаники и алевролиты
полевошпат-кварцевые, аркозовые, полимиктовые, кварцевые; гравелиты и
меллкогалечниковые конгломераты); 3 - нугушская (песчаники кварцевые,
алевролиты кварцевые и полевопшат-кварцевые, аргиллиты);
4 - лемезинская (песчаники кварцевые, алевролиты, аргиллиты);
5 - бедерышинская (песчаники и алевролиты полевопшат-кварцевые,
кварцевые и полимиктовые, редко аргиллиты и доломиты);
6 - нижнекатавская (известняки пестроцветные, глинистые и мергели
ленточнослоистые; местами известняки со строматолитами);
7-верхнекатавская (известняки тонкозернистые глинистые «струйчатые»);
8- нижнеинзерская (известняки со строматолитами и микрофитолитами,
местами аргиллиты);
9-11- верхнеинзерская, толщи: 9 - нижняя (песчаники и алевролиты
полевопшат-кварцевые с глауконитом), 10 - средняя (известняки со
строматолитами и микрофитолитами), 11 - верхняя (песчаники и алевролиты
полевопшат-кварцевые с глауконитом, прослои аргиллитов);
12- нижнеминьярская (доломиты со строматолитами и микрофитолитами),
13- верхнеминьярская (доломиты со строматолитами и микрофитолитами,
прослои и линзы кремней); 14 - нижнеукская (песчаники и алевролиты
глауконит-кварцевые и полимиктовые); 15 - верхнеукская (известняки со
строматолитами и микрофитолитами)
Разрез каратауской серии начинается грубообломочными базальными отложениями зильмердакской свиты, сменяющимися выше известняками и пестрыми мергелями катавской свиты; последние постепенно переходят в инзерские песчано-глинистые отложения, выше которых залегают карбонатные и карбонатно-терригенные породы миньярской и укской свит,завершающие каратауский седиментационный цикл. Мощность отложений составляет 3000-5000 м.
3.2. Зильмердакская свита
Сложена в основном терригенными породами, в составе которых преобладают аркозовые и полевошпат-кварцевые песчаники с подчиненной ролью алевролитов и глинисто-алевролитовых отложений. В основании свиты среди песчаников присутствуют прослои конгломератов и гравелитов. Известняки и доломиты встречаются редко и тяготеют к верхней части разреза свиты.Характерной особенностью терригенных отложений является их светло-розовая окраска, вызванная присутствием в составе цемента гидроксидов железа (Козлов, 1982; Стратотип рифея..., 1983). В болышинстве разрезов свиты можно наблюдать отчетливо выраженное косослоистое,строение осадочных пород, наличие в них знаков волновой ряби и трещин усыхания, что дает основание для отнесения зильмердакских отложений кпродуктам прибрежного периодически осушаемого мелководья. I
3.2.1.Бирьянская подсвита сложена в основном псаммитовыми пестроокрашенными отложениями - полевошпат-кварцевыми, аркозовыми и субаркозовыми песчаниками; реже присутствуют алевритовые и псефитовые разности пород. Грубообломочные отложения - гравелиты, конгломераты „сосредоточены в нижней части подсвиты.
Мощности отложений различных толщ бирьянской подсвиты существенно меняются в пределах всей площади Башкирского мегантиклинория. К западу и северо-западу от опорного разреза по р. Маль Инзер наблюдается общее увеличение мощности всех грубообломочных отложений подсвиты при одновременном сокращении ее тонкообломочных алевритистых разностей пород (Стратотип рифея..., 1983).
3.2.2.Нугушская подсвита мощностью 200-350 м представлена преимущественно алевролитами, алевроглинистыми сланцами и аргиллитами с прослоями песчаников (Козлов, 1982).
При достаточно хорошей выдержанности литологического состава на площади Башкирского мегантиклинория нугушская подсвита характеризуется значительной неустойчивостью по мощности.Так, например, на северной оконечности хр. Зильмердак нижняя толща песчаников по сравнению с опорным разрезом утолщается более, чем в 8 раз, а верхрхняя толща постепенно сокращается от 250 м на р. Малый Инзер до 100-160 м на западном крыле Инзерского синклинория (р. Инзер) и до 30 м на р.Лемезе, практически полностью исчезая в самых северо-западных разрезах стратотипической местности (Стратотип рифея..., 1983).
3.2.3.Лемезинская подсвита сложена в основном кварцевыми песчаниками и алевролитами с подчиненными им прослоями глинистых и алевро-глинистых сланцев. Подсвита хорошо обнажена на площади мегантиклинория, ее мощность меняется от 150 до 250 м (Козлов, 1982). Относительно полные разрезы подсвиты можно наблюдать в бассейнах рек Сатка, Юрюзань,
Лемеза, Зилим, Инзер, Нугуш (Маслов, 1988).
В отличие от двух нижних подразделений зильмердакской свиты, мощность лемезинской подсвиты значительно устойчивее; в большинстве разрезов Башкирского мегантиклинория она составляет 200-220 м (Стратотип рифея…,1983)
3.2.4.Бедерышинская подсвита в типовых разрезах представлена песчаниками, алевролитами и аргиллитами с маломощными проелоями известняков и доломитов. По литологическому составу В.И.Козлов (1982) подразделяет бедерышинские отложения на три толщи. Нижняя из объединяет пестроокрашенные кварцевые и полимиктовые алевролиты, песчаники и аргиллиты с редкими прослоями доломитов; мощность толщи колеблется от 50 до 100 м. Средняя толща отличается преобладанием в ее составе доломитов; алевролиты и, особенно, песчаники и глинистые сланцы имеют подчиненное значение. Мощность ее от 15-65 до 140 м. Верхняя толща по набору литотипов близка к нижней - ее основу составляют кварцевые песчаники и алевролиты при подчиненной роли аргиллитов и карбонатных пород. Мощность толщи 100-150 м.
Обнаженность бедерыпшнекой подсвиты на площади мегантиклинория неравномерная и слабая.
Биостратиграфическая характеристика зильмердакских отложений основана на находках в них строматолитов, микрофитолитов и микрофоссилий. Их количество и видовое разнообразие определяется литологическим составом пород и фациальной обстановкой осадконакопления
3.3.Катавская свита
Сложена преимущественно карбонатными и глинисто-карбонатными породами- известняками, глинистыми известняками, мергелями с редкими прослоями алевролитов и глинистых сланцев. Из-за характерной красной окраски с розовыми, лиловыми и палевыми тонами «пестрые мергели» катавской свиты легко узнаются среди всех подразделений верхнего рифея и служат надежным региональным маркером.
Нa площади мегантиклинория обнаженность свиты неравномерная, ее неполные разрезы можно наблюдать в бассейнах рек Зилим, Нугуш, Инзер, Катав, Лемеза, Кужа и др., а также на склонах хребтов Калу, Алатау, Салдыс и др. (1).
В катавских карбонатных отложениях содержатся строматолиты и микрофитолиты Ш (верхнерифейского) комплекса. Благодаря их наличию рассматриваемые пестроцветные породы служат не только надежным литологическим маркером, но и являются весьма важным биостратиграфическим репером для межрегиональной корреляции. В составе «нижнего биострома» катавской свиты присутствуют: Inzeria tjomusi Kryl, Jurusania cylindrica Kryl, J. Nisvensis Raab., Malginella malgica Kom., M Ziriandica Kom. (Крылов, 1963, 1975; Комар, 1978; Козлов, 1982; Стратотип рифея..., 1983).
3.4.Инзерская свита
Свита объединяет псефито-алевритовые образования, среди которых доминируют мелко- и среднезернистые песчаники, алевролиты и аргиллиты. Состав пород кварц-полевошпатовый, кварцевый, нередко с существенной примесью глауконита (Стратотип рифея..., 1983). Для терригенных отложений характерны: ясно выраженная тонкая слоистость, на отдельных интервалах - ритмичное строение, близкое к флишевому, пестрая окраска пород с преобладанием красных, зеленых и бурых тонов, что делает инзерскую свиту легко узнаваемой среди других подразделений верхнего рифея (Козлов, 1982; Стратотип рифея..., 1983). В то же время пестрота и высокая изменчивость литолого-петрографического состава как в разрезе, так и по латерали не позволяют выделить в составе свиты устойчивые маркирующие горизонты, что затрудняет надежное ее расчленение на более дробные подразделения. Тем не менее, несмотря на изменчивость строения разрезов, А.И.Олли (1948) считал возможным выделить в составе инзерских отложений две самостоятельных толщи: нижнеинзерскую, существенно песчано-алевролитовую и верхнеинзерскую, преимущественно аргиллито-алевролитовую. При этом, он отмечал весьма ограниченную возможность такого деления; на геологических картах свита остается нерасчлененной в разрезах большинства западных структур внешней зоны осадконакопления и лишь во внутренней фациальной зоне (Инзерский синклинорий) эта стратификация выражена достаточно отчетливо. В более поздних работах выделенные толщи описаны как подсвиты инзерской свиты (1).
Обнаженность пород свиты на площади мегантиклинория, неравномерная, но в целом удовлетворительна.
Мощность и стратиграфический объем отложений инзерской свиты характеризуются значительной изменчивостью. К северу и югу от стратотипа на р. Малый Инзер свита уменьшает свою мощность до 70-100 м и 250 м соответственно, что, по мнению В.И.Козлова (1982), может объясняться неодинаковой амплитудой прогибания бассейна седиментации и наличием конседиментационных поднятий. Стратиграфический объем, как мощности, так же сокращается по мере удаления от центральной части Инзерского синклинория: в крайних северных разрезах инзерские отложени соответствуют только средней части стратотипа, а в западных разреза внешней фациальной зоны - лишь верхнему его интервалу. Биостратиграфическая характеристика инзерской свиты достаточно представительна и разнообразна. На разных ее уровнях обнаружены строматолиты и микроитолиты, типичные для верхнерифейского комплекса.
3.5. МИНЬЯРСКАЯ СВИТА.
Свита сложена преимущественно доломитами, доломитизированными известняками и известняками, нередко строматолитовыми и микрофилитовыми. Её отложения широко распространены в западной части мегантиклинория; в центральной и северо-западных районах стратиграфический объем свиты неодинаков.
Существует более подробная стратиграфия миньярской свиты, разработанная на основе детального изучения многочисленных слоев со строматолитами. И.Н. Крылов (1983г.) выделял в составе свиты пять толщ: кызылярскую, белягушскую, серайкинскую, римаштинскую и камаелгинскую. Их границы определялись по разновозрастным комплексам столбчатых, столбчато-пластовых и пластовых страмоталитов.
В составе свиты отмечаются многочисленные строматолиты и микрофитолиты верхнего рифея, которы использованы для выделения горизонтов, имеющих важное корреляционное значение.