ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2011, № 4, с. 428-438
УДК 551.79
ЛИТОЛОГИЯ И ФАЦИИ БУРТАССКИХ И ХВАЛЫНСКИХ
ОТЛОЖЕНИЙ МАНЫЧА
© 2011 г. А. А. Свиточ, Н. Г. Новикова, О. С. Березнер*, К. М. Седаева**
Географический факультет МГУ
*Музей землеведения МГУ **Геологический факультет МГУ 119991 Москва, Воробьевы горы;
E-mail: svitoch076@mail.ru Поступила в редакцию 02.07.2009 г.
Изложены результаты изучения литофациального строения буртасских и хвалынских отложений Манычской депрессии. Отложения имеют сходный гранулометрический и минеральный состав и представлены преимущественно глинистыми алевритами, алевритовыми и песчано-алевритовыми глинами с угловато-окатанными обломками кристалло- и литокластов. Для них характерно низкое содержание тяжелой фракции, в составе которой преобладают прозрачные минералы (апатит, гранат, биотит; хлорит, роговая обманка и др.), рудные (лимонит, магнетит) имеют подчиненное значение. Для буртасских отложений типична тонкогоризонтальная слоистость, текстура хвалынских отложений более разнообразная — горизонтальная, полого-горизонтальная, чередующаяся с полого-косослоистой диагональной (мульдообразной), перекрестно-волнистой и другими видами слоистости. По особенностям литологического состава и находкам ископаемых семян растений среди буртасских и хвалынских отложений выделяются фации, формирование которых происходило при спокойном (буртасские) и спокойно-проточном (хвалынские) гидродинамических режимах седиментации в замкнутых (озерах) и открытых (протоках Хвалынского пролива) водоемах.
В Манычской депрессии, неоднократно служившей в плейстоцене местом сброса вод каспийских трансгрессий в Черное море, широко развиты буртасские и хвалынские отложения. Буртасские озерные осадки выделены и описаны Г.И. Горецким [1953], Г.И. Поповым [1955] они названы гудиловскими слоями. Хвалынские отложения документально установлены в 1869 г. Н.Я. Данилевским, нашедшим в них раковины каспийских моллюсков, тем самым подтвердившим предположение П.С. Паласса о существовании пролива между Каспием и Понтом.
Несмотря на обширную литературу по буртас-ским (гудиловским) и хвалынским отложениям Маныча [Богачев, 1903; Горецкий, 1953, 1958; Ко-птелова, 1957; Лисицын, 1932; Менабде, Свиточ, 1990; Попов, 1955, 1983; Чепалыга и др., 2005 и др.], их литологический и фациальный состав изучен недостаточно, и практически отсутствуют материалы аналитических исследований.
В работе изложены результаты изучения лито-фациального состава опорных разрезов (рис. 1) буртасских и хвалынских отложений по данным многолетних полевых исследований Маныча.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ И СТРОЕНИЕ БУРТАССКИХ И ХВАЛЫНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ
Буртасские озерные отложения широко развиты в Манычской депрессии. Это мощная (25—35 м) толща слоистых песчано-глинистых пород. В центральной части Маныча их кровля располагается на отметках до 45—50 м, к востоку и к западу она снижается до отметок 30 м абсолютной высоты и ниже. В отложениях установлены разнообразные ископаемые остатки: раковины пресноводных моллюсков (в основном, двустворок) и остракод, споры, пыльца и семена растений растений, кости крупных млекопитающих.
Стратиграфическое и возрастное (середина позднего неоплейстоцена) положение буртасских отложений устанавливается по их залеганию между фаунистически и хронологически охарактеризованными верхнеплейстоценовыми верхнехазарскими (карангатскими) и нижнехвалынски-ми осадками. Местами кровля буртасских отложений сильно размыта и в них выработаны характерные для депрессии грядовые формы рельефа.
Хвалынские отложения Маныча обширным прерывистым покровом мощностью до 10 м и более перекрывают днище древнего пролива. Они
Рис. 1. Схема района работ. 1 — опорные разрезы, 2 — гряды.
располагаются на отметках от 30 м абсолютной высоты на восточном входе в пролив, к западу их кровля постепенно снижается до 5 м абс. выс. на выходе. В современных долинах Западного и Восточного Маныча хвалынские осадки частично размыты, они также отсутствуют на грядах с абс. отметками высот более 35 м.
Выделение и расчленение хвалынских отложений основывается на их положении в разрезе, комплексах моллюсков и радиоуглеродных датировках. Отложения содержат разнообразную ма-лакофауну с руководящими формами раннехва-лынского Каспия — Didacna рго1;гас1а и D. еЪегзШ. По карбонату раковин хвалынских моллюсков получена серия радиоуглеродных датировок, указывающих на молодой (конец позднего неоплейстоцена) возраст осадков. Судя по большей части полученных дат, возраст осадков колеблется в пределах 10.5—12.5 тыс. лет (календарное время 12—14 тыс. л.н.), что совпадает с определениями возраста хвалынских отложений каспийских побережий.
ЛИТО-ФАЦИАЛЬНЫЙ СОСТАВ БУРТАССКИХ И ХВАЛЫНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ
В процессе изучения данных отложений выполнены гранулометрический, минерально-петрографический, текстурный и фациальный анализы, позволившие выявить особенности осадко-накопления в буртасское и хвалынское время.
Гранулометрический состав
Буртасские и хвалынские отложения сложены мелко-тонкообломочным материалом с редкой или обильной песчаной примесью на отдельных интервалах разреза. Большинство образцов пород относится к глинистым алевритам, сильно алевритовым и песчано-алевритовым глинам (рис. 2, табл. 1, 2). Среди хвалынских отложений нередко отмечаются песчано-глинистые алевриты и алев-рито-глинистые тонко-мелкозернистые пески. Буртасские озерные отложения характеризуются повышенным содержанием глинистой, в меньшей степени алевритовой фракций; песчаная фракция присутствует в небольшом количестве на отдельных интервалах разреза в наиболее алев-
Алеврит 100%
Песок 100%
50
Глина 100%
Рис. 2. Гранулометрический состав буртасских и хвалынских отложений на треугольной диаграмме. 1 — номер образца, 2 — буртасские (озерные), 3 — хвалынские (морские) отложения.
ритовых разностях пород. На диаграмме (см. рис. 2) и в табл. 1 хорошо видно, что глинистые алевриты сменяются более глинистыми отложениями (алевритовой или песчанистой глиной).
Буртасские отложения в основном представлены алевритистой глиной и глинистым алевритом с незначительной примесью тонко-, реже мелкозернистого песка (см. табл.1). Частицы песчаной размерности представлены в основном глинистыми агрегатами. Небольшие изменения гранулометрического состава отмечаются и по разрезу. Так, в опорном разрезе 16 (см. рис. 1), вскрывающем склон грядовой формы рельефа "Левого острова" на оз. Маныч-Гудило выделяются две крупные литологические пачки. Верхняя сложена крупнопелитовым материалом с примесью песка, нижняя — тонкопелитовым с примесью алеврита; между пачками наблюдаются более чистые разности глин почти без песчано-алевритовой приме-
си. В других разрезах может отмечаться и обратная тенденция, однако чаще в разрезах устанавливается постепенное уменьшение книзу содержания песчаных фракций. Обломочный материал буртасских отложений хорошо сортирован (размер зерен не превышает 0.003 мм), частицы, как правило, слабо окатаны.
Хвалынские отложения по сравнению с бур-тасскими имеют относительно более грубый состав. В целом, среди них преобладает крупный алеврит (до 60%) (см. рис. 1, табл. 2) и лишь в редких образцах крупнопелитовые глины либо мелкозернистый песок, последнее, возможно, связано с большим количеством новообразованного гипса. В наиболее полных разрезах отмечается изменение состава осадков. Так, в обнажении № 6 (см. рис. 1), вскрывающем строение хвалынской толщи в районе Пролетарского водохранилища выделяются три литологические пачки. Верхняя
Таблица 1. Гранулометрический состав буртасских отложений, %
№ образца Размер фракций, мм
>1 1-0.5 0.5-0.25 0.25-0.1 0.1-0.05 0.05-0.01 0.01-0.005 0.005-0.001 <0.001
15-1 0.00 0.00 0.00 0.00 13.29 0.00 0.10 51.71 34.90
15-3 0.00 0.00 0.00 0.44 3.92 35.31 17.39 35.49 7.45
16-1 0.00 0.00 0.00 0.00 24.78 0.55 19.71 44.48 10.47
16-3 0.00 0.00 0.00 3.27 0.20 0.36 5.67 62.45 28.05
16-5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.76 18.05 43.19 31.00
17-1 0.00 0.00 0.31 6.10 39.60 26.85 6.03 13.61 7.30
17-2 0.00 0.00 0.00 0.69 3.86 15.91 21.64 50.80 7.09
17-3 0.00 0.00 0.07 2.39 8.64 49.95 18.93 19.40 0.48
17-4 0.00 0.00 0.00 0.24 9.03 51.35 16.11 16.84 6.43
Таблица 2. Гранулометрический состав хвалынских отложений, %
Размер фракций, мм
№ образца >1 1-0.5 0.5-0.25 0.25-0.1 0.1-0.05 0.05-0.01 0.01-0.005 0.0050.001 <0.001
4-5 0.00 1.05 1.23 1.68 2.06 64.31 3.43 1.61 24.63
4-4 2.65 1.12 1.43 2.54 13.40 35.83 13.23 20.57 9.23
4-4 0.00 0.03 0.03 56.41 12.18 20.55 3.44 1.41 5.95
4-3 0.00 0.00 0.03 2.63 0.49 38.44 17.89 35.55 4.97
4-3 0.00 0.00 0.04 4.90 16.92 46.54 9.42 18.11 4.08
4-2 0.00 0.00 0.10 3.28 2.88 38.77 23.62 14.97 16.38
4-2 0.00 0.00 0.00 4.89 1.57 61.84 20.51 7.18 4.01
4-1 0.00 0.00 0.00 1.05 0.08 49.96 24.57 9.10 15.25
5-2 0.00 0.83 0.30 6.66 0.00 28.18 24.66 20.97 18.40
5-2 0.00 0.00 0.00 4.91 0.05 12.87 20.96 49.98 11.23
5-1 0.00 0.00 0.00 1.46 12.37 35.60 17.28 13.31 20.04
6-1 0.00 0.00 0.59 14.21 6.37 38.46 11.77 9.02 19.57
6-2 0.13 0.00 0.10 23.94 7.17 29.57 9.73 23.58 5.79
6-3 0.00 0.45 1.08 17.83 19.44 26.03 10.88 13.02 11.27
8-1 0.00 0.00 0.00 0.11 0.01 47.78 19.68 0.08 32.34
10-3 0.00 0.00 0.17 10.17 5.88 55.56 6.78 17.39 3.99
10-2 0.00 0.00 0.00 6.08 0.00 13.63 18.08 51.43 10.97
10-1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.24 47.12 8.62 14.34 29.68
11-2 0.00 0.00 0.07 2.18 5.20 54.40 11.90 13.59 12.70
11-3 0.00 0.00 0.18 4.78 21.42 7.27 1.31 46.32 18.72
12-1 0.00 0.00 0.00 2.30 0.20 18.10 18.80 48.79 11.81
сложена песчано-алевритовой глиной с прослойками тонкозернистого песка. Средняя, в основном, состоит из крупного алеврита (0.05—0.01 мм), глинистого с примесью мелкозернистого песка. В нижней пачке увеличивается содержание круп-нопелитовой глины, что, возможно, связано с частичным разрушением глинистых агрегатов. Для верхней пачки характерна тонкая горизонтальная слоистость, обусловленная прослойками песка, для нижней части — перекрестно-волнистая.
Минерально-петрографический состав
Был проведен анализ состава тяжелой фракции и породообразующих компонентов во фракциях
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.