научная статья по теме ПЕСЧАНИКИ МОЛАССОВОЙ ФОРМАЦИИ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ПРЕДУРАЛЬСКОГО ПРОГИБА Геология

Текст научной статьи на тему «ПЕСЧАНИКИ МОЛАССОВОЙ ФОРМАЦИИ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ПРЕДУРАЛЬСКОГО ПРОГИБА»

УДК 551

ПЕСЧАНИКИ МОЛАССОВОЙ ФОРМАЦИИ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ПРЕДУРАЛЬСКОГО ПРОГИБА

© 2015 г. Г. А. Мизенс, А. В. Маслов

Институт геологии и геохимии Уральского отделения РАН 620075Екатеринбург, Почтовый пер., 7;

E-mail: mizens@igg.uran.ru Поступила в редакцию 20.02.2013 г.

Показано, что песчаники молассовой формации (верхняя пермь-нижний триас) южноуральского сегмента Предуральского прогиба являются граувакками, в составе которых преобладают обломки кремней, кварцитов и кварцитовидных песчаников, а также присутствуют фрагменты известняков, полимиктовых песчаников, основных и кислых магматических пород, серпентинитов. Цементирующее вещество в псаммитах представлено коррозионным кальцитом, нередко в песчаниках много цеолитов (анальцим и гейландит). Соотношение различных типов обломочных зерен позволяет утверждать, что рассматриваемые псаммиты сформированы, в соответствии с представлениями В. Диккинсона, за счет разрушения пород рециклированного орогена и складчато-надвигового пояса. По сравнению с фанерозойскими песчаниками средние содержания SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O и P2O5 в граувакках рассматриваемой молассы ниже, а MgO, CaO, MnO и Na2O выше (от ~1.4 до ~3.8 раз). Средние содержания подавляющего числа элементов-примесей в песчаниках верхней перми и нижнего триаса меньше, чем в породах верхней континентальной коры. Значения Th/Sc и Zr/Sc указывают на их преимущественно петрогенный характер. Сумма редкоземельных элементов в изученных песчаниках варьирует от 21 до 100 г/т. Наиболее высокие средние величины суммы РЗЭ, как и LaN/YbN, характерны для псаммитов татарского яруса. По всей видимости, в это время в области размыва были распространены магматические породы кислого состава. Судя по ряду геохимических особенностей песчаников, существенной дифференциации химического состава кла-стики во время ее относительно недалекого переноса не происходило. Положение точек псаммитов на диаграммах Qj/(F + R)—Qp/(F + R) и (Al2O3 + K2O + Na2O)/SiO2, а также достаточно низкие значения гидролизатного модуля свидетельствуют о формировании их в условиях аридного климата, что хорошо согласуется с геологическими данными. В целом, молассовые песчаники южноуральского сегмента Предуральского бассейна представляют собой один из немногих геологических объектов, где хорошо выражена сопоставимость между результатами реконструкции условий образования, полученными по геологическим и литогеохимическим данным.

DOI: 10.7868/S0024497X15050067

Предуральский прогиб представляет собой классическую предгорную (краевую) структуру, расположенную между платформой и коллизионным палеозойским Уральским орогеном. Прогиб выполнен осадочным комплексом изменчивой мощности (от 1—2 до 6—7 и более км), в составе которого доминируют отложения флишевой (С2— Р1) и молассовой (Р2—Т1) формаций [Мизенс, 1997а, б]. Шлировые (в основном на севере) и эвапоритовые образования развиты в меньшей степени. Петрографический состав отложений в пределах прогиба изучен относительно хорошо, чего нельзя сказать о литогеохимических особенностях этих пород. Сведения о них фрагментарны. Тем не менее, для более уверенной диагностики источников обломочного материала, определения их природы, эти данные необходимы.

За последние десятилетия индикаторная роль литогеохимических характеристик, как тонко-

зернистых обломочных образований, так и песчаников, многократно и на разных объектах подтверждена как отечественными, так и зарубежными исследователями [Тейлор, МакЛеннан, 1988; Юдович, Кетрис, 2000; Интерпретация ..., 2001; Маслов, 2005, 2012; Rollinson, 1994; Geochemistry ..., 2003 и др.]. Поэтому целью нашей работы было заполнить в какой-то мере все еще существующий пробел в представлениях о минералого-петрографических и литогеохими-ческих особенностях псаммитов верхней перми-триаса (собственно молассы) южноуральского сегмента Предуральского прогиба.

СТРОЕНИЕ РАЗРЕЗОВ МОЛАССЫ

Молассовые толщи в пределах Предуральского прогиба распространены почти повсеместно, в том числе и в его южной части (Актюбинская и Бель-ская впадины), где мощность этих образований

достигает 3000—4000 м [Стратиграфические...., 1993]. Как показано В.П. Твердохлебовым [2001а, б и др.], верхнепермские и нижнетриасовые отложения, слагающие молассу на рассматриваемой территории, формировались в условиях предгорной пролювиально-алювиальной равнины (баяды) и представляют собой отложения шлейфа предгорных конусов выноса, где развиты фации русловые, пойменные, озерные и другие, встречаются также и эоловые образования. На востоке в их составе распространены валунные и галечные конгломераты, гравелиты, песчаники, в западных разрезах преобладают песчано-глинистые породы с многочисленными горизонтами каличе, встречаются доломиты и гипсы.

В настоящей работе приведены результаты изучения минералого-петрографического и химического состава песчаников, обнажающихся на правобережье р. Сакмары ниже устья р. Большой Ик и вдоль правого борта последнего (рис. 1). Согласно Геологической карте Урала масштаба 1 : 500000 [Геологическая ..., 1979], они относятся к казанскому (обнажения 3030, 3035, 3036 и 3037) и татарскому (обнажения 3029, 3031 и 3032) ярусам верхней перми и к нижней части триаса (обнажения 3033 и 3034). Для сравнения в статье представлены также данные по песчаникам верхней части артинского яруса нижней перми (обнажение 3038, р. Белая, ниже устья р. Сырять).

Отложения верхнеартинского подъяруса представлены сероцветными песчаниками мелко-, крупно- и грубозернистыми, с многочисленными следами размывов, линзами гравелитов и глинистых образований. Текстура пород чаще всего массивная, но встречается и косая, преимущественно мелкая, и горизонтальная слоистость. На некоторых уровнях обнаружены морские органические остатки (фузулиниды, обломки мшанок и брахиопод), постоянно присутствует растительный детрит.

Казанские отложения преимущественно гру-бообломочные. В разрезах преобладают серо- и красноцветные разногалечные конгломераты, в различной степени сортированные и сгруженные, гравелиты и грубо-, крупно-, реже средне-зернистые песчаники, чередующиеся в виде неправильных линз (рис. 2). В песчаниках иногда видна крупная косая слоистость, ориентирован-

ная на запад. Среди галек в обн. 3030 преобладают известняки, много разнообразных кремней, присутствуют вулканиты, полимиктовые песчаники и жильный кварц. Гальки, за исключением кремней, хорошо окатаны. Состав их по простиранию, однако, меняется. В обнажениях 3036 и 3037 преобладают кремневые гальки, присутствуют вулканиты (базальтоиды и кислые разности), известняки, кварциты, редкие гальки жильного кварца. Очевидно, что в перечисленных обнажениях мы имеем дело с отложениями разных конусов выноса. Пачки грубообломочных пород в разрезах казанского яруса чередуются с песчано-глинисты-ми образованиями, отражающимися в рельефе в виде пониженных участков. Так, в придорожных карьерах у д. Аютово (обн. 3035) вскрыты красно-цветные глинистые породы мощностью в 30—40 м с многочисленными маломощными горизонтами комковатых каличе. Несмотря на красноцвет-ность, в этих глинах иногда встречаются неокис-ленные растительные остатки.

Отложения татарского яруса в целом более тонкозернистые, чем описанные выше, но и здесь имеет место чередование пачек с различным содержанием обломочного материала. Так, обнажения 3029 и 3032 представлены преимущественно глинистыми породами, содержащими горизонты каличе, прослои тонко- и мелкозернистых песчаников, реже пачки более грубых пород — песчаников от мелко- до крупнозернистых, иногда мелкогалечных конгломератов и гравелитов. Глинистые породы большей частью содержат примесь песчаного материала, реже аргиллиты чистые, без песка и карбонатных стяжений, тонко (ленточно) слоистые. Все эти породы преимущественно красноцветные, но встречаются пакеты зеленовато-серых песчаников и темных аргиллитов с многочисленными растительными остатками. Обнажение 3031 представляет глинистый интервал разреза данного стратиграфического уровня. Это красноцветные образования, слабопесчанистые с многочисленными горизонтами каличе толщиной 30—50 см, иногда до 2 м. Присутствуют включения окисленных растительных остатков. Иногда встречаются маломощные пакеты чередующихся аргиллитов и тонкозернистых песчаников (или алевролитов) с тонкой косой и косо-волнистой слоистостью, редко прослои мелкозернистых песчаников.

Рис. 1. Обзорная схема района работ (а), положение исследованного района в общей структуре Уральского складчатого пояса (б) и его схематическая геологическая карта (в), составленная на основе Геологической карты Урала масштаба 1 : 500000 [Геологическая ..., 1979].

1 — Предуральский краевой прогиб; 2 — Западно-Уральская зона; 3 — Центрально-Уральская зона; 4 — Тагило-Маг-нитогорская зона; 5 — Восточно-Уральская зона; 6 — Зауралье; 7 — Платиноносный пояс; 8 — Главная гранитная ось; 9 — исследованные обнажения. ГУР — Главный Уральский разлом. С-Р1 — каменноугольно-нижнепермские отложения; Р1к — кунгурский ярус; Р2и — уфимский ярус; Р2кг — казанский ярус; Р21 — татарский ярус; Т1 — нижний триас; Т2 — верхний триас; — неоген-четвертичные образования.

Рис. 2. Текстурные особенности верхнепермско-нижнетриасовой молассы.

а, е, ж — нижний триас, обнажение 3033; б—д — казанский ярус верхней перми, обнажение 3030; з — татарский ярус верхней перми, обнажение 3031: а — линзовидное чередование песчаников и конгломератов; б — линза плохо сортированного конгломерата среди песчаников; в — конгломераты в разной степени сортированные и сгруженные, местами с неотчетливой косой слоистостью; г — чередование гравелитов, конгломератов и песчаников; д — конгломераты хорошо сгруженные; е — линзовидное чередование конгломератов и песчаников, массивных и косослоистых; ж — песчаники плохосортированные, косослоистые, сменяются конгломератами по границе размыва; з — карбонатные стяжения (каличе) в глинистой породе.

Нижний триас (обнажения 3033 и 3034) представлен красноцветными грубообломочными породами — конгломератами от мелко- до валунно-галечных с линзами плохосортированных песчаников, грубо- и

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком