научная статья по теме ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ РИФЕЙСКИХ КАРБОНАТНЫХ ПЛАТФОРМ: ШОРИХИНСКАЯ СВИТА ТУРУХАНСКОГО ПОДНЯТИЯ СИБИРИ Геология

Текст научной статьи на тему «ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ РИФЕЙСКИХ КАРБОНАТНЫХ ПЛАТФОРМ: ШОРИХИНСКАЯ СВИТА ТУРУХАНСКОГО ПОДНЯТИЯ СИБИРИ»

СТРАТИГРАФИЯ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ, 2009, том 17, № 5, с. 3-19

УДК 551.72:561.2 (571.5)

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ РИФЕЙСКИХ КАРБОНАТНЫХ ПЛАТФОРМ: ШОРИХИНСКАЯ СВИТА ТУРУХАНСКОГО

ПОДНЯТИЯ СИБИРИ

© 2009 г. П. Ю. Петров, М. А. Семихатов

Геологический институт РАН, Москва e-mail: petrov@ginras.ru Поступила в редакцию 28.12.2008 г., получена после доработки 28.12.2009 г.

Шорихинский бассейн, представленный мощной (более 800 м) толщей карбонатных отложений в верхней части рифейского разреза Туруханского поднятия Сибири, иллюстрирует динамику размещения таксономического разнообразия и обилия строматолитовых построек, связанную с изменением структуры карбонатной платформы - со сменой сравнительно глубоководного рампа экстенсивным мелководным шельфом - и c колебаниями относительного уровня моря. Показано, что обилие и таксономическое разнообразие строматолитовых построек были максимальны в мористых зонах внешнего рампа и практически сходили на нет в мелководных обстановках карбонатного шельфа. Здесь появление столбчатых строматолитов было приурочено лишь к кратковременным событиям подъема уровня моря (к трансгрессиям второго порядка). Строматолитформирующие микробные сообщества являлись активным генератором карбонатных осадков на площади всего бассейна, а распределение строматолитов в пределах рампов определялось положением их геохимических барьеров. Исчезновение строматолитов на мелководных карбонатных шельфах контролировалось быстрым снижением темпов карбонатогенерации.

Ключевые слова: карбонатный шельф, строматолиты, рифей, протерозой, фациальная ассоциация, палеообстановки,секвенция.

ВВЕДЕНИЕ

Строматолитовые постройки составляли заметный своеобразный каркас в строительных блоках протерозойских карбонатных платформ и рифов, сходных по морфологии и фациальной организации с их фанерозойскими аналогами (Grotzz-inger, 1989a). Такое сходство предполагает ведущую роль биотического фактора в формировании крупных карбонатных осадочных тел на протяжении значительной части геологической истории вне зависимости от уровня эволюционного развития органического мира. Однако строго подтвердить такое предположение в настоящее время не представляется возможным по двум причинам. Во-первых, в осадочной летописи Земли неизвестен этап, когда ее поверхность была бы стерильна. Во-вторых, в строматолитах докембрия нет доказательств того, что детали морфологии их построек определялись биогенным фактором (Grotzinger, Rothman, 1996; Grotzinger, James, 2000), и только для ряда микроструктур оказывается возможным предполагать такое влияние (Knoll, Semikhatov, 1998; Петров, Семихатов, 1998; Баранова, Петров, 2000; Petrov, Semikhatov, 2001; Batchelor et al., 2006).

Основываясь на актуалистических данных, обычно принимают, что строматолиты рифея и венда формировались главным образом в результа-

те улавливания и связывания микробными матами микритовых и кальцисильтитовых частиц, возникших в различных фациальных зонах карбонатных платформ (Grotzinger, Knoll, 1999). Образованные таким путем строматолиты имеют сгустково-микритовые микроструктуры и нередко содержат захваченный аллохтонный материал. Предполагается, что некоторое количество автохтонного карбонатного вещества в таких строматолитах выделялось при деградации строматолитформирующих микробных сообществ (Castanier et al., 1999). Однако модели морфогенеза для ряда протерозойских форм свидетельствуют об автономном микроби-альном осаждении основной массы карбоната (Петров, 1996; Batchelor et al., 2006). В пользу такого вывода свидетельствует и анализ микроструктур некоторых рифейских строматолитов (Баранова, Петров, 2000; Petrov, Semikhatov, 2001).

По мере движения в прошлое, в строении ниж-нерифейских и более древних строматолитов появляются карбонатные преципитаты - шестова-тые кристаллы высокомагнезиального кальцита и арагонита, которые возникали в результате локального и унаследованного осаждения карбоната in situ без непосредственного влияния микроорганизмов (Grotzinger, Rothman, 1996; Grotzinger, James, 2000). В нижнем протерозое и далее в архее

эти образования становятся доминантными в стро-матолитовых структурах, что породило длительные дискуссии о генезисе архейских строматолитов (Сергеев, 2006). В наиболее ранние этапы геологической истории грань между строматолитами, как постройками с определенными морфологическими признаками, и преципитатами - донными инкрустациями - постепенно стирается.

Опыт изучения карбонатной продуктивности верхнепротерозойских строматолитформирую-щих микробных сообществ, представленных главным образом цианобактериями, убеждает, что эти сообщества в благоприятных фациально-экологи-ческих обстановках выступали в роли постоянного генератора первичного карбонатного вещества в бассейне. При этом такие благоприятные обстановки во многом определялись расположением геохимических барьеров, появление которых задавал главным образом рельеф карбонатных платформ и шельфов (Петров, Семихатов, 1998; Рейоу, 8еш1кЬа1»у, 2001; Петров, 2001).

Из сказанного выше следуют два вопроса: в какой мере микробные экосистемы докембрия, как биотический фактор, контролировали процессы карбонатной седиментации и насколько универсальным и постоянным во времени было это влияние? Принципиальным моментом для ответа на такие вопросы является оценка уровня карбонатной продуктивности строматолитформирующих микробных сообществ докембрия, как "генератора" первичного карбонатного вещества бассейна. Некоторые данные в пользу микробной карбонатоге-нерации можно получить из анализа пространственно-временной динамики фациальных зон до-кембрийских бассейнов (Петров, Семихатов, 1998; РеОоу, 8еш1кИа1»у, 2001; Петров, 2001), в особенности тех карбонатных платформ, в пределах которых существовал заметный латеральный контраст между строматолитовыми и нестроматолитовыми карбонатными фациями. В этом смысле верхнери-фейский Шорихинский бассейн, отличавшийся большим контрастом палеообстановок с участием строматолитовых фаций, представляет интересный объект для решения обозначенных выше задач.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ, ВОЗРАСТ И ЛИТОСТРАТИГРАФИЯ ШОРИХИНСКОЙ СВИТЫ

Туруханский район представляет собой небольшое (примерно 130 х 30 км), вытянутое вдоль правобережья Енисея краевое поднятие Сибирской платформы, в пределах которого среди сплошного поля субгоризонтально залегающих вендских и фанерозойских отложений обнажается последовательность дислоцированных средне- и верхнери-фейских толщ видимой мощностью более 4.5 км (рис. 1). Шорихинская свита, занимающая третье сверху место в этой последовательности, представляет собой мощную (более 800 м) толщу светло-се-

рых, серых и темноцветных карбонатных пород (почти исключительно доломитов), которые в основании подстилаются небольшим (до 50 м), изменчивым по мощности базальным горизонтом аргиллитов и мергелей. Среди карбонатных отложений свиты широко распространены таксономи-чески разнообразные строматолитовые постройки, интракластиты, а также темноцветные мелкозернистые разности. На отдельных уровнях доломиты включают темно-серые и красные стяжения кремней. В разрезе Туруханского района шорихинские отложения в целом согласно, но с областями локальной эрозии перекрывают строматолитовые и песчано-глинистые отложения свиты буровой (Петров, Семихатов, 1998), а в кровле связаны постепенным переходом со слабоглинистыми розоватыми доломитами мироедихинской свиты (Петров, Семихатов, 1997).

В структуре Туруханского поднятия рифейские отложения слагают три меридионально вытянутых тектонических блока, которые ограничены взбросо-надвигами и перемещены к востоку, в сторону Сибирской платформы (Драгунов, 1963; Комар, Серебряков, 1969). Шорихинская свита вскрыта в пределах центрального Туруханского и западного Дурномысского блоков (рис. 1).

В Туруханском блоке шорихинские отложения пользуются широким распространением, протягиваясь узкой (2-7 км) полосой с севера на юг от р. Большая Шориха до правобережья р. Енисей выше устья р. Мироедиха. Далее к югу, к приустьевой части р. Сухая Тунгуска, постепенно погружаясь, шорихинская толща с небольшим (от 2° до 5°) угловым несогласием перекрывается венд-кембрийскими доломитами и мергелями платоновской свиты. В центральной и южной частях Туруханского блока шорихинская свита слагает крылья асимметричной Половинкинской синклинали. На восточном крыле этой структуры слои имеют относительно пологие (около 15°-20°) и выдержанные по всей площади углы падения, а на западном крыле - крутые (60°-90°), вплоть до запрокинутого залегания. В крайних южных разрезах свиты (р. Енисей выше устья р. Мироедиха) в двух крупных и непрерывных обнажениях наблюдается последовательность обломочно-строматолитовых отложений, сопоставимая по мощности (более 600 м) с полным разрезом шорихинской свиты на севере района (рис. 2). Оценить точное стратиграфическое положение кровли этой последовательности с верхней частью шорихинской свиты препятствует перерыв в обнаженности в районе устья р. Мироедиха. Однако ниже по течению р. Енисей эта последовательность, вероятно, с некоторым перекрытием надстраивается хорошо выдержанной в пределах всего района толщей верхнешори-хинских отложений. Таким образом, в южной части Туруханского района видимая мощность шорихинской свиты превышает 800 м. В северной части

Рис. 1. Схема геологического строения Туруханского поднятия и местоположение изученных разрезов шо-рихинской свиты.

1-3 - рифейские отложения: 1 - дошорихинские, 2 - шо-рихинская свита, 3 - послешорихинские; 4 - венд-нижнепалеозойские отложения (платоновская, костинская и вышележащие свиты); 5 - мезозойские и более молодые отложения; 6 - главные взбросонадвиги; 7 - второстепенные разломы; 8 - местоположение обнажений шорихинской свиты (цифры в кружках): 1 - долины рек Большая Шориха и Каменная, 2 - нижнее течение руч. Майский и р. Болотная, 3 - верхнее течение р. Малая Шориха, 4 - р. Нижняя Тунгуска ниже Стрельных гор, 5 - р. Енисей ниже устья р. Мироедиха и долина руч. Каменный, 6 - нижнее течение р. Мироедиха, 7 -р. Енисей выше устья р. Мироедиха в районе урочища Гор

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

Пoхожие научные работыпо теме «Геология»