Recent data on the paleogeography of the Early Carboniferous of the Minusinsk Depression.pdf Стратиграфию и флору нижнего карбона Минусинского прогиба изучали В.А. Хахлов (1940-1948), А.В. и О.В. Тыжновы (1943), Н.А. Беляков и В.С. Мелещенко (1953), Г.П. Радченко (1956-1960), А.Р. Ананьев и Ю.В. Михайлова (1962), М.И. Грайзер (1960-1967), В.А. Ананьев (1972-1979), С.В. Мейен (1972), В.Т. Зорин (1984-1997). В последние годы доизучением геологического строения территории Южно-Минусинской впадины (ГДП-200) занимаются сотрудники «Красно-ярскгеосъемка» и НИЛ Геокарт ТГУ. Быстрянская свита была выделена Н. А. Беляковым и В.С. Мелещенко в 1951 г. со стратотипом в ЮжноМинусинской впадине [1]. Свита сложена пестроцвет-ными терригенно-карбонатными породами и четко выделяется между красноцветными толщами тубинской свиты верхнего девона и алтайской свиты нижнего карбона. Залегание с нижележащей тубинской свитой преимущественно несогласное. По данным М.И. Грай-зера [2], максимальная мощность свиты достигает 70 м. В.А. Ананьевым [3] в верхней части быстрянской и нижней части алтайской свит Северо-Минусинской впадины был установлен «циклостигмовый» растительный комплекс, который распространялся на всю территорию прогиба. Позднее В.Т. Зориным [4] были выявлены существенные различия в строении разрезов нижнего карбона южных и северных районов прогиба и предложены для них самостоятельные стратиграфические схемы. Исследований, направленных на выяснение связи фаци-альных условий и состава растительных комплексов нижнего карбона, а также характера их распространения на территориях Назаровской, Северо-Минусинской, Сы-до-Ербинской и Южно-Минусинской впадинах, до настоящего времени не проводилось. Во время организованных НИЛ Геокарт ТГУ полевых работ 2012-2013 гг. в пределах листа N-46-XIX, а также на площадях N-46-XX и XXV автором были изучены 8 разрезов быстрянской свиты в юго-западном, центральном и северном районах Южно-Минусинской впадины, а также обнаружено новое местонахождение ископаемых растений. Это местонахождение находится на южном склоне Сарского хребта в 6,4 км юго-восточнее с. Ниж. База (90°25'57" с.ш., 53°11'48" в.д.). В нижней части обнажения (рис. 3, разрез 1) прослеживаются верхи тубин-ской свиты верхнего девона, представленные ритмичным чередованием конгломератов и мелко-, среднезер-нистых песчаников красновато-бурого оттенка. Граница между тубинской и быстрянской свитами задернована и условно проведена по смене обломков красно-цветных мелкозернистых песчаников на темно-зеленые тонкозернистые песчаники. Выше основания быстрян-ской свиты обнажаются (снизу вверх): 1. Темно-зеленые мелкозернистые косослоистые алевритистые песчаники. Мощность до 1 м. 2. Задерновано. Делювий с высыпками небольших обломков серых, зеленоватых алевролитов и мелкозернистых песчаников. Мощность 25 м. 3. Темно-серые с зеленоватым оттенком горизонтально-слоистые алевролиты. Мощность до 4 м. 4. Зеленовато-серые горизонтально-слоистые алевролиты со скоплениями растительного детрита. Мощность 3 м. 5. Темно-зеленые горизонтально-слоистые алевролиты. Мощность 0,5 м. 6. Темно-серые горизонтально-слоистые алевролиты. Мощность 10 м. 7. Зеленовато-серые мелкозернистые горизонтально-слоистые алевролитовые песчаники с растительными остатками Pseudolepidodendropsis carneggianum (Heer) Schweitzer, 1969 и Sphenophyllum subtenerrimum Nathorst, 1902 и Cyclostigma kiltorkense Haughton, 1859. Мощность 2 м. 8. Зеленоватые мелкозернистые горизонтально-слоистые песчаники. Мощность 4 м. 9. Темно-зеленые мелкозернистые косослоистые алевролиты. Мощность 3 м. 10. Светло-лиловые мелкозернистые алевролиты. Мощность 0,3 м. 11. Зеленовато-серые горизонтально-слоистые алевролиты. Мощность 1 м. Граница с вышележащей алтайской свитой задернована, поэтому она проведена условно по смене зеленоватых алевролитовых песчаников на лиловато-бурые мелко-, среднезернистые полимиктовые туфопесчани-ки. Приблизительная мощность быстрянской свиты в разрезе составляет около 54 м. Более полное строение разрезов быстрянской свиты показано на профиле (рис. 1, 3), проведенном через юго-западный, центральный и северный районы ЮжноМинусинской впадины. В расчленении и корреляции разрезов, кроме личных наблюдений, нами применялись данные М.И. Грайзера [2], В.А. Ананьева [5] и В.Т. Зорина [4] по северным районам Минусинского прогиба. За основу нами принята схема М.И. Грайзера [2], в соответствии с которой быстрянская свита подразделена на три пачки: нижнюю (доломитово-извест-няковую), среднюю (туффитовую) и верхнюю (песча-никово-туфогенную). Рис. 1. Основные разрезы, обнажения и местонахождения растительных остатков быстрянской свиты в Южно-Минусинской впадине В Южно-Минусинской впадине для нижней пачки быстрянской свиты характерны разные по мощности карбонатные породы и их неравномерное распределение по разрезу и площади. Наиболее мощные ее известняки прослеживаются в юго-западной части впадины. Так, в разрезе северного склона хр. Сарж (см. рис. 3, разрез 2) в основании нижней пачки залегает мощный слой серых окрем-нелых известняков (мощность 12 м) на эродированной поверхности тубинской свиты. В основании этого слоя присутствуют линзы лилово-бурых мелкозернистых песчаников (рис. 2, а). Восточнее, на западном склоне массива Уйтаг (рис. 3, разрез 4), западном склоне гор Улуг-Кирба-2-я [6] и Изых (рис. 3, разрез 4) и на р. Енисей (рис. 3, разрезы 5, 6), мощность слоев карбонатов в нижней пачке уменьшается до 2-3 м по сравнению с юго-западной частью, а мощность терригенных пород возрастает. В северной части Южно-Минусинской впадины карбонатность пород в этой пачке значительно ниже. В районе с. Быстрая в базальных слоях свиты отмечаются конгломераты с известковистым цементом [7-9] и только выше по разрезу известен слой обломочных известняков мощностью до 3 м. Севернее (рис. 3, б), в разрезе осевой части Подку-нинского хребта (рис. 3, разрез 7), маломощные прослои окремнелых известняков расположены в 3 м выше основания свиты, но их мощность уже составляет 0,10,5 м. Северо-восточнее, в береговом разрезе южного склона горы Тепсей (рис. 3, разрез 8), карбонатные слои в нижней пачке свиты не отмечаются. Следовательно, мощности карбонатных пород нижней пачки свиты на территории Южно-Минусинской впадины уменьшаются с юго-запада, через центральную часть впадины, и полностью исчезают в северной части. В этом направлении уменьшаются и мощности нижней пачки в целом. Отметим, что в ближайшей к Южно-Минусинской Сыдо-Ербинской впадине, в разрезе у с. Новая Сыда [4] (рис. 3, разрез 9), в нижней пачке карбонаты полностью отсутствуют и ее мощность уменьшается, составляя всего 5 м. В восточной части Северо-Минусинской и на юго-востоке Назаровской впадин нижняя пачка быстрян-ской свиты в большинстве разрезов отсутствует полностью. На северо-западе Северо-Минусинской и юго-западной части Назаровской впадин осадки представлены чередованием зеленоцветных алевритисто-доломитистых аргиллитов с подчиненными прослоями известняков и алевролитов [4]. Таким образом, нижняя пачка быстрянской свиты неоднородна по составу и мощности в пределах всего прогиба. Палеонтологических остатков в ней не обнаружено. Средняя и верхняя пачки быстрянской свиты в Южно-Минусинской впадине литологически плохо разделимы. Карбонатные породы в этих отложениях во впадине не отмечаются. В юго-западной части впадины (рис. 3, разрезы 1, 2) средняя и верхняя пачки (свыше 35 м) сложены алевролитами с подчиненными слоями песчаников. В разрезах на горе Уйтаг (рис. 3, разрез 7) и у с. Соломенный стан [10] отложения этих пачек отсутствуют. В центральной части впадины (рис. 3, разрез 4, 5 и 6) эти пачки менее мощные (от 11 до 18 м), представлены ритмичным чередованием песчаников и алевролитов (туффитов). На севере впадины пачки имеют наибольшую мощность (свыше 70 м) (рис. 3, разрезы 7, 8) и характеризуются чередованием массивных слоев алевролитов (туффитов), песчаников и ту-фопесчаников. Рис. 2. Граница девона и карбона в Южно-Минусинской впадине. Контакты тубинской и быстрянской свит: а - северный склон хребта Сарж, юго-восточнее с. Сыры; б - левый берег Красноярского водохранилища, в 3 км севернее пос. Усть-Абакан. Фото автора В Сыдо-Ербинской впадине (рис. 3, разрез 9) средняя и верхняя пачки сложены алевролитами, туффита-ми, туфопесчаниками и песчаниками [4]. Их общая мощность 41 м. В кровле верхней пачки свиты отмечается слой карбонатов мощностью 0,5 м. В Северо-Минусинской и Назаровской впадинах, средняя и верхняя пачки выделяются гораздо отчетливее. Средняя пачка, по отношению к верхней, имеет сравнительно небольшую мощность (от 5 до 12 м) и трансгрессивно залегает на отложениях кохайской и тубинской свит верхнего девона (рис. 3, разрезы 9, 10) [4]. В юго-восточной части Назаровской впадины в районе сел Яга (скв. 1531), Набережная (скв. 1081), пос. Степной (скв. 0481), а также в восточной части Северо-Минусинской впадины у пос. Угольный (скв. 10), в разрезе устья залива Оськин (рис. 3, разрез 10) и у пос. Увалы (рис. 3, разрез 9) средняя пачка сложена известняками. В той же восточной части Северо-Минусинской впадины в разрезах у южного склона Солгонского кряжа (с. Виленка - скв. 22; с. Огоньки - скв. 569), а также в южной части Наза-ровской впадины (с. Можары) пачка представлена слоями алевритистых туффитов. У западной оконечности Солгонского кряжа в близи с. Изыкчуль (скв. С-201) пачка сложена алевролитами с маломощными слоями карбонатов в ее основании. Мощность карбонатов возрастает в северо-западном направлении от пос. Угольный до пос. Степной. В целом, разрезы средней пачки быстрянской свиты в южном и северном районах прогиба отличаются по составу и мощности. В Южно-Минусинской впадине пачка сложена терригенными породами, а в СевероМинусинской и Назаровской - терригенно-карбо-натными. Пачка палеонтологически охарактеризована остатками рыб «Изыкчульского горизонта». К основанию пачки также приурочены слои с повышенной радиоактивностью (рис. 3, разрез 7, 9). Верхняя пачка в Северо-Минусинской и Назаров-ской впадинах представлена относительно мощными слоями туффитов, алевролитов и песчаников. В разрезах на востоке Северо-Минусинской впадины отмечено также наличие маломощных слоев карбонатов. У с. Виленка карбонаты (до 1-2 м) залегают в 10-12 м выше основания пачки, а также в ее кровле. В разрезе у пос. Угольный (скв. 10) карбонаты (2-3 м) находятся в средней части пачки. Мощность верхней пачки постепенно возрастает в направлении с востока СевероМинусинской впадины в северо-западном направлении в южную часть Назаровской впадины. В Минусинском прогибе к верхней пачке свиты приурочены флороносные слои. Растительные остатки в ней распределены неравномерно. Нами проанализировано площадное и вертикальное распространение растительных остатков в верхнебыстрянских отложениях по всему прогибу. Также изучена коллекция № 50 раннекаменноугольных растений, собранная В. А. Ананьевым в Северо-Минусинской и Назаровской впадинах [5] и хранящаяся в палеонтологическом музее ТГУ. В большинстве местонахождений [2, 4, 5, 7] в верхней пачке свиты по всему прогибу встречается достаточно однотипная флора, представленная в основном тремя видами: C. kiltorkense, P. carneggianum и S. subtenerrimum. В редких случаях отмечаются Adiantites sp., Rhacophyton sp., Archaeocalamites sp. [2, 4, 5]. Наибольшее количество местонахождений растительных остатков (22) находятся в южной и юго-восточной частях Назаровской впадины в районах оз. Белое и северного склона Солгонского кряжа. В Северо-Минусинской впадине известно 15 местонахождений ископаемых растений, расположенных в ее западной и восточной частях. В этих впадинах среди ископаемых растений доминирует C. kiltorkense, встречаемый в 26 местонахождениях. Виды P. carneggianum и S. subtenerrimum встречаются значительно реже. В.А. Ананьевым вид C. kiltorkense отмечен также в вышележащей алтайской свите на западе СевероМинусинской впадины [5]. В Сыдо-Ербинской впадине обнаружено [4] одно местонахождение с остатками C. kiltorkense плохой сохранности. В Южно-Минусинской впадине известно всего семь местонахождений (рис. 1), в которых флора более бедная по сравнению с «северными» впадинами [2, 4, 7, 11]. Доминирующий в Северо-Минусинской и Наза-ровской впадинах вид C. kiltorkense в Южно-Минусинской впадине найден пока в малом количестве и в плохой сохранности только в юго-западной ее части. В остальных местонахождениях (рис. 3, разрезы 1, 4, 5, 6; с. Кавказское [2]) доминирует P. carneggianum. Полученные данные позволили внести уточнения в палеогеографическую реконструкцию быстрянского времени в Минусинском прогибе. Ранее палеогеографическая обстановка раннего карбона Минусинского прогиба рассматривалась А.Е. Могилевым [12]. По его мнению, в раннебыстрянское время связанный с «Ко-лывань-Томским» морем бассейн протягивался в пределах всего Минусинского прогиба от устья р. Туба к северо-западу вдоль осевой субмеридиональной зоны. Это прослеживалось по прослоям известняков и доломитов в нижней пачке свиты. За пределами этого бассейна располагались аллювиально-дельтовые равнины, примыкавшие к горным поднятиям (рис. 4, а). По нашим данным, в раннебыстрянское время в Южно-Минусинской впадине наиболее погруженной являлась ее юго-западная часть. В этой части находятся относительно мощные слои карбонатов и сравнительно большая по мощности нижняя пачка свиты. Преобладающие алевролитово-песчаниковые отложения в центральной, северной и восточной частях ЮжноМинусинской впадины свидетельствуют об аллювиальных и аллювиально-дельтовых условиях, а маломощные прослои карбонатов указывают на кратковременные морские ингрессии. Таким образом, начавшаяся в раннебыстрянское время трансгрессия в Минусинский прогиб могла осуществляться не только с севера со стороны «Колывань-Томского» моря, как считал А.Е. Могилев [12], но и со стороны Кузнецкого бассейна (юго-запад Южно-Минусинской впадины) (рис. 4, б). Возможным путем проникновения морских вод на территорию Южно-Минусинской впадины в раннебыстрянское время могли служить понижения в районе стыка современных гор Западного Саяна и Кузнецкого Алатау. В раннебыстрянское время связь южных и северных районов Минусинского прогиба, вероятно, была слабой. Предположительно, влияние оказывало поднятие, соответствующее современному Батеневскому кряжу. Об этом свидетельствуют малая мощность нижней пачки свиты (5 м) и полное отсутствие в ней карбонатных отложений на севере Сыдо-Ербинской впадины (рис. 3, разрез 9). Для восточной части Северо-Минусинской и юго-восточной части Назаровской впадин начало быстрян-ского времени характеризуется перерывом в осадкона-коплении [4]. Однако в условиях осолоненно-лагунного мелководья в наиболее погруженной южной части Назаровской впадины сформировалась достаточно мощная «можарская» толща (д. Можары). Нами установлено, что в начале среднебыстрянско-го времени связь Южно-Минусинской впадины с морским бассейном (Кузбасс) прекращается за счет поднятия ее юго-западной части. Все средне- и поздне-быстрянское время во впадине в районах сел Ниж. База и Сыры существовали аккумулятивные равнины. Однако местами отмечается перерыв, в местах поднятий в районах с. Соломенный стан [10] и горы Уйтаг (рис. 3, разрез 3). В настоящее время этим поднятиям соответствуют Саксырский хребет и Утинская антиклиналь (оз. Утиное и с. Бея) (рис. 4, г). Рис. 3. Корреляция разрезов быстрянской свиты Южно-Минусинской, Сыдо-Ербинской и Северо-Минусинской впадин (расположение разрезов № 1-8 отмечено на рис. 1): 1 - южный склон хр. Сарского, в 6,4 км юго-восточнее с. Ниж. База; 2 - северный склон хр. Сарж, правобережье р. Бол. Сыр; 3 - западный склон горы Уйтаг, левобережье р. Абакан вблизи с. Шалгинов; 4 - правый берег р. Абакан, гора Изых (В.Т. Зорин, 1998); 5, 6 - южное крыло Алтае-Тагарской антиклинали: правый берег р. Енисей в 7 км ниже устья р. Коя (А.Н. Федотов, 1996 г.) и левый берег р. Енисей, в 1 км севернее с. Алтай (В.Т. Зорин, 1998); 7 - левый берег Красноярского вдхр., южный склон хр. Подкунинского, севернее пос. Усть-Абакан; 8 - правый берег р. Туба в устьевой части (А.Н. Федотов, 1996); 9 - правый берег Красноярского водохранилища, в 4 км юго-западнее с. Новая Сыда (В.Т. Зорин, 1998); 10 - овраг у пос. Увалы, западный склон горы Тумна (В.А. Ананьев, 1974); 11 - правый берег Красноярского водохранилища; устье залива Оськин (В.Т. Зорин, 1998.) В центральном и северном районах ЮжноМинусинской впадины также были развиты аккумулятивные равнины, которые представляли собой в наиболее глубоких частях мелководные озерные водоемы, а близ поднятий (Алтае-Тагарское и Саксырское) аллювиальные долины (рис. 4, г). Анализ изменения мощности средней и верхней пачек в Южно-Минусинской впадине показал, что в средне- и позднебыстрянское время максимальное погружение испытывали уже северные районы впадины. Основные источники сноса обломочного материала находились восточнее ЮжноМинусинской впадины [13], из области современных Алтае-Тагарского поднятия и Восточного Саяна. В Сыдо-Ербинской впадине (рис. 3, разрез 9) сред-неверхнебыстрянские пачки свиты также имеют достаточно большую мощность и практически все средне- и позднебыстрянское время они формировались в условиях аккумулятивных равнин. Батеневский кряж, оказывавший влияние на осадконакопление в начале быстрянского времени, вероятно, позднее как поднятие себя не проявил. На это указывает увеличение мощностей средней и верхней пачек быстрянской свиты, в сравнении с нижней пачкой в этом же разрезе. К тому же в самом конце быстрянского времени здесь отмечается кратковременная ингрессия из Колывань-Томской области через Северо-Минусинскую впадину (прослой известняков мощностью 0,5 м). В Северо-Минусинской и Назаровской впадинах в начале среднебыстрянского времени произошло расширение морского залива (лагуны), периодически затоплявшего их большую часть. Все верхнебыстрянское время на юге Назаровской впадины происходило накопление алевролитов (туффитов), песчаников с подчиненными прослоями известняков. Следовательно, в связи с более близким расположением к «Колывань-Томскому» морю условия осадконакопления на территориях Северо-Минусинской и Назаровской впадин были переменными от аллювиально-дельтовых до лагунных (рис. 4, г). Рис. 4. Палеогеография ранне- (а, б) и позднебыстрянского (в, г) времени Минусинского прогиба (а-в - по А.Е. Могилеву, 1983; б-г - с уточнениями автора): 1 - средне-, высокогорье; 2 - низкогорье; 3 - равнинно-увалистая суша; 4 - временно затопляемая территория; 5 - аккумулятивные равнины; 6 - лагуны (мелководные заливы); 7 - неустановленные бассейновые условия; 8 - расположение местонахождений ископаемых растений. Поднятия: К - Кузнецкий Алатау; Б - Батеневский кряж; З - Западный Саян; В - Восточный Саян; С - Солгонский кряж; АБ - Абаканский хр.; АТ - Алтае-Тагарское поднятие; СК - Саксырское поднятие; КК -Казыр-Кизирское; У - Утинское. Впадины: Н - Назаровская; СМ - Северо-Минусинская; СЕ - Сыдо-Ербинская; ЮМ - Южно-Минусинская; КБ - Кузнецкая; УС - Усинская; Т - Тувинская По характеру расположения местонахождений ископаемых растений в верхнебыстрянских отложениях в Минусинском прогибе установлена их приуроченность к областям палеоподнятий. Так, в ЮжноМинусинской впадине расположенные в ее центральной части местонахождения приурочены к южному крылу Алтае-Тагарского и восточной оконечности Саксырского поднятий. На юго-западе ЮжноМинусинской впадины местонахождения тяготеют к поднятию, соответствующему современному Абаканскому хребту. В Северо-Минусинской впадине местонахождения расположены у предгорий западного склона современного Восточного Саяна и восточного склона Кузнецкого Алатау, а в Назаровской впадине -у северного склона Солгонского кряжа и северной части Кузнецкого Алатау. Растительные остатки в Северо-Минусинской и Назаровской впадинах найдены [5] в отложениях преимущественно дельтовых и лагунных фаций, а ЮжноМинусинской - в породах речных фаций. Распределение местонахождений ископаемых растений и их приуроченность к определенным фациям показывают, что «Колывань-Томское» море оказывало влияние на состав растительного комплекса в поздне-быстрянское время. Так, в расположенных ближе к «Колывань-Томскому» морю Северо-Минусинской и Назаровской впадинах в растительном комплексе доминирует C. kiltorkense. В удаленной от моря ЮжноМинусинской впадине преобладает Pseudolepido-dendropsis carneggianum (Heer) Schweitzer. Таким образом, южные и северные районы Минусинского прогиба в раннебыстрянское время развивались обособленно, и уже только в позднебыстрянское время - как единый бассейн, с преобладанием континентальных условий на юге и лагунно-конти-нентальных - на севере.

Скачать электронную версию публикации