Проблемы возраста, распространения и корреляции отложений, выделяемых в шипуновскую свиту (рудный Алтай

О. В. Мурзин

ПРОБЛЕМЫ ВОЗРАСТА, РАСПРОСТРАНЕНИЯ И КОРРЕЛЯЦИИ ОТЛОЖЕНИЙ, ВЫДЕЛЯЕМЫХ В ШИПУНОВСКУЮ СВИТУ

Приведены характеристика отложений, выделяемых в северо-западной части Рудного Алтая в шипуновскую свиту позднеживетско-франского возраста, описание ее стратотипа. Охарактеризованы место и условия формирования образований свиты. Показана корреляция с одновозрастными отложениями каменевской свиты. Кратко охарактеризована ее металлогения.

В разрезе вулканогенно-осадочных толщ Змеиногорского рудного района Рудного Алтая широким распространением пользуются живетские отложения, долгое время выделявшиеся под названием «шипуновская свита». Полученные нами при проведении ГДП-50 и ГДП-200 материалы, а также данные В.Б. Караулова [1. С. 29] свидетельствуют о значительно более ограниченном распространении и объеме отложений шипу-новской свиты, нежели предполагалось ранее.

Шипуновская свита распространена в районе пос. Гальцовка, Каменка, Шипуниха, Семеновка, Верх-Алейка, в бассейнах рр. Чесноков Алей, Восточный Алей, где слагает крылья синклинальных структур. На подстилающих отложениях сосновской свиты залегает несогласно и трансгрессивно перекрывается алейской свитой. Разделена на две пачки: нижнюю (чередование лав, лавобрекчий базальтов, андезибазальтов, андезитов, массивных и миндалекаменных, с темно-серыми алевролитами, аргиллитами, реже туфопесчаниками и вулканитами кислого состава) и верхнюю (ритмичное переслаивание серых, зеленовато-серых мелкозернистых песчаников, алевролитов, аргиллитов). Свита выделена К.Я. Михайловым и Д.И. Горжевским в 1950 г. [2. С. 33] при проведении геолого-съемочных работ. Стратотип авторами описан не был, известен только стратотипический район - бассейн р. Шипуниха (правый приток р. Алей). Палеонтологически отложения свиты охарактеризованы не были. Позднедевонский возраст авторами определялся по положению свиты в разрезе между кислыми вулканитами таловской свиты живетского возраста и фаменскими грубо ритмичными терригенными образованиями алейской свиты. Следует подчеркнуть, что К.Я. Михайловым район распространения отложений свиты определялся лишь юго-востоком Змеиногорского рудного района. В.М. Комар, основываясь на устных сообщениях старшего геолога Рудно-Алтайской экспедиции В.П. Ходарева о находках, сходных по облику с палеонтологически охарактеризованными «чиелевой» фауной отложениями в центральной и северо-восточной частях Змеиногорского рудного района, предложила считать возраст свиты живетским. В дальнейшем при проведении геолого-съемочных работ в других рудных районах северо-западной части Рудного Алтая преимущественно тер-ригенные отложения живетского возраста без каких-либо дополнительных аргументов относились к шипуновской свите. Позже к свите стали относить и заметно отличающиеся по составу от охарактеризованных выше, но содержащие сходные палеонтологические остатки, часто грубообломочные вулканотерригенные толщи.

Впервые вопрос о правомочности отнесения к ши-пуновской свите отложений живетского возраста поставил В.Б. Караулов [1. С. 27] при проведении работ

по составлению структурно-формационной карты Змеиногорского рудного района. Им было показано, что живетские терригенные с примесью вулканогенной составляющей отложения, присоединенные к шипуновской свите, не имеют с ней ничего общего и, скорее, подстилают относящиеся к ней образования. Данные отложения автором было предложено именовать заводской свитой (по имени Заводских сопок на северной окраине г. Змеиногорска). Франский возраст отложений шипуновской свиты В.Б. Карауловым был определен по ее стратиграфическому положению в разрезе между подстилающими (по мнению автора) риолитами давыдовской свиты, относящимися, «скорее всего», к верхам живета и перекрывающими фаменскими отложениями алейской свиты. В.Б. Карауловым был предложен лектостратотип шипуновской свиты, расположенный по водораздельному хребту между рр. Шипуниха и Черепаниха у восточной окраины пос. Шипуниха [1. С. 26]. Нами при проведении ГДП-50 в юговосточной части Змеиногорского рудного района данный разрез также практически одновременно с В.Б. Карауловым был описан в качестве стратотипического. Анализ взаимоотношений свиты с подстилающими образованиями позволил прийти к выводу, что в отличие от схемы, предложенной В.Б. Карауловым, отложения шипуновской свиты залегают с несогласием на среднедевонских образованиях не моложе раннего живета (сосновская свита). Ниже приводится описание стратотипического разреза свиты.

На кислых вулканитах сосновской свиты залегают (снизу вверх):

1. Базальты зеленовато-серого цвета, мелкозерни-

стые, миндалекаменные, в верхней части слоя переходящие в лавобрекчии..........................20,6 м

2. Лавобрекчии андезитов светлого зеленоватосерого цвета, разнообломочные, миндалекаменные 13,4 м

3. Базальты темного зеленовато-серого цвета, мел-

козернистые, миндалекаменные, переходящие в верхней части слоя в лавобрекчии...................12,0 м

4. Андезиты зеленовато-серого цвета, олигофиро-

вые, миндалекаменные, со скрытозернистой основной массой.......................................27,0 м

5. Лавобрекчии андезитов светлые, зеленовато-

серые, от мелко- до грубообломочных, массивные, участками миндалекаменые и флюидальные.......... 123,0 м

6. Алевролиты зеленовато-серые, серые, темно-

серые, массивные, участками слабослоистые. Обрывки флоры плохой сохранности, мелкие брахиоподы Ба^та Напш1 (Иау1.), Orbiculoidea Бр...........73,0 м

7. Базальты серого цвета, мелко-среднезернистые,

порфировые, массивные ......................... 4,5 м

8. Алевролиты темно-серого цвета, слабослоистые,

рассланцованные согласно слоистости..............5,5 м

9. Песчаники кварц-полевошпатовые серого цвета,

тонко-мелкозернистые, неясно слоистые, на глинистокремнистом цементе..............................21,0 м

10. Задерновано............................ 12,5 м

Долериты серые, с голубоватым оттенком, среднекрупнозернистые, субвулканические................6,5 м

11. Задерновано........................... 12,0 м

12. Базальты темного зеленовато-серого цвета, тон-

ко-мелкозернистые, миндалекаменные, участками шлаковидные, вишнево-серые, в верхней части слоя переходящие в лавобрекчии.......................58,0 м

13. Брекчии силицитов пятнистые, от светло-серого

до серого цвета, разнообломочные, неоднородно комковатые .........................................7,7 м

14. Переслаивание алевролитов глинистых, глини-

сто-кремнистых, кремнистых темно-серых, серых массивных слоистых с базальтами миндалекаменными, силицитами, кварцитами. Мощность слоев варьирует от 5 до 18 м. В алевролитах встречаются отпечатки криноидей..................................... 245,1 м

Долериты темно-серые до черных, среднезернистые, массивные, с шаровой отдельностью в верхней и нижней частях (силл)............................84,0 м

15. Переслаивание алевролитов (мощность слоев от

1,5 до 27,5 м) и алевроаргиллитов серого, буроватосерого, темно-серого цвета, массивных, слоистых глинистых, глинисто-кремнистых, кремнистых.......46,5 м

Долериты серые, среднезернистые, массивные (суб-вулканическое тело)..............................6,0 м

16. Песчаники тонкомелкозернистые, кварц-полево-

шпатовые на кремнистом цементе ..................2,5 м

17. Алевролиты серые с зеленоватым оттенком,

глинисто-кремнистые, неясно слоистые с прослоями тонкозернистых песчаников.......................28,0 м

18. Тонкое переслаивание алевропесчаников, алев-

ролитов, аргиллитов. В верхней части слоя породы ороговикованы...................................25,0 м

Долериты серые, темно-серые, среднезернистые, массивные, в верхней и нижней частях с шаровой отдельностью. Контакты с вмещающими породами субсогласные (силл)................................49,0 м

19. Частое переслаивание песчаников тонкозерни-

стых, алевролитов и аргиллитов. Породы ороговикова-ны...............................................7,6 м

Габбродолериты темно-серые, от средне- до грубозернистых с шаровой отдельностью. Контакты с вмещающими породами субсогласные (силл)............50,0 м

20. Тонкое переслаивание песчаников мелкозерни-

стых и алевропесчаников на кремнистом цементе серых, слоистых...................................20,0 м

21. Песчаники буровато-серые, тонкозернистые, с

прослоями песчанистых алевролитов, плотные слоистые ......................................... 100,0 м

22. Частое ритмичное переслаивание тонкозерни-

стых песчаников, алевропесчаников, алевролитов и аргиллитов серого цвета слоистых. Мощность слойков от 2-3 мм до 10-15 см......................... 120,0 м

23. Частое ритмичное переслаивание алевропесчаников,

алевролитов, аргиллитов зеленовато-серого цвета слоистых. Мощность слойков пород от 2-3 мм до 10-20 см....10,5 м

24. Переслаивание алевролитов и аргиллитов зеленовато-серых, серых слоистых................. 236,0 м

25. Песчаники аркозовые светло-серые, крупнозернистые, массивные.................................6,0 м

26. Переслаивание алевролитов и аргиллитов зеленовато-серых, слоистых....................... 182,0 м

Выше по разрезу отложения перекрыты покровными неоген-четвертичными образованиями. Контакт с перекрывающей алейской свитой также закрыт и установлен в керне скважин.

Слои 1-15 принадлежат нижней подсвите, слои 16-26 - верхней. Мощность отложений в разрезе составляет 1355 м; нижней подсвиты - 680 м, верхней подсви-ты - 675 м. Общая мощность свиты достигает 1900 м. Отложения довольно выдержаны по простиранию. Можно наметить два главных типа разрезов: Черепанихинско-Садовушинский и Восточно-Алейский. Первый из них содержит в низах значительное количество покровов базальтов, во втором базальты встречаются редко или полностью отсутствуют.

Нам впервые за весь период изучения отложений шипуновской свиты удалось получить ее довольно полную палеонтологическую характеристику. Так, примерно в 10 км к северу от местоположения стратотипического разреза в скважинах 278, 279 Аргунихин-ской партии Рудно-Алтайской экспедиции, вскрывших нижнюю подсвиту шипуновской свиты, среди алевролитов, перемежаемых с покровами базальтов, была собрана коллекция остатков гониатитовой фауны, флоры и получены довольно богатые споро-пыльцевые комплексы. В дальнейшем нам удалось установить местонахождение на поверхности гониатитового горизонта и произвести его опробование. Н.М. Петросян (ВСЕГЕИ) были выполнены определения остатков флоры из наших сборов, представленные видом Pseudosporochnus cf. nodosus Lecl. et Banks. Определения гониатитов выполнил К.В. Борисенков (ВСЕГЕИ), по заключению которого остатки принадлежат новому промежуточному между Pharciceras и Neopharciceras роду, близкому по уровню организации к Nordiceras bogoslovsky, 1955 и характеризующему новое направление в развитии семейства Pharciceras Haytt [3. С. 75]. Все остальные определения сделаны палеонтологами Палеонтологической лаборатории ОАО ЗСИЦ (г. Новокузнецк). Бра-хиоподы представлены видами Dalejina hanusi (Havl.) и Orbiculoidea sp.; споровые комплексы - видами Acanthotriletes corneolus Naum., Lophotriletes tacati-nicus Tschibr., Retusotriletes dubius Tschibr. и др. По комплексу ископаемых остатков возраст нижней под-свиты уверенно определяется как позднеживетский.

Из отложений верхней подсвиты определены бра-хиоподы: Delthyris sp.; флора: Candophyton (?) aquatilis

S. Stеp.; споровые комплексы: Camarotriletes minutus Naum., Acanthotriletes parvispinosus Naum., Retusotriletes immeroratus Tschibr. и др. Возраст отложений определен как франский [4. С. 35].

На основании приведенных выше данных возраст отложений шипуновской свиты уверенно датируется поздним живетом - франом.

В северной части Змеиногорского, Золотушинском и Рубцовском рудных районах Рудного Алтая возрастным аналогом шипуновской свиты является каменев-

ская свита. По особенностям слагающих пород она подразделяется на три подсвиты:

- нижнюю - вулканогенно-осадочную с проявлениями основного, реже кислого вулканизма, представленную темными серо-зелеными и темно-серыми, часто кремнистыми, реже известковистыми алевролитами с пачками и прослоями пирокластических и эффузивных пород кислого и основного составов, линзами песчаников, гравелитов и конгломератов;

- среднюю - кислую вулканогенную, сложенную преимущественно светлыми зеленовато-серыми и серозелеными риолитами и риодацитами, их лавобрекчия-ми с прослоями туфов, редко линзами алевролитов, туфопесчаников и туфоконгломератов;

- верхнюю - вулканогенно-осадочную, представленную переслаиванием зеленовато-серых и серозеленых алевролитов, туфопесчаников и туфогравели-тов, кислых туфов и эффузивов с редкими линзами гравелитов, рифогенными массивами известняков (Раз-дольнинский, Сургутановский).

В основании нижней подсвиты на северном склоне Заводских сопок (близ северной окраины г. Змеиногор-ска) собраны аммоноидеи: Pharciceras cf. lunulicosta (Sand. et Sand.), Tamarites subitus Bog., Trianoceras cf. gerassimovi Bog.; брахиоподы: Emanuella cicer (Eichw.); конодонты: Polygnathus ex gr. varcus

Shtauf., что позволяет определить возраст по ископаемым остаткам как позднеживетско-раннефранский.

Верхняя подсвита, хорошо изученная в районе пос. Раздольное (Золотушинский рудный район), содержит (в нижней части) конодонты: Ancyrodella gigas Joungq., Palmatolepis hassi M. et M., Pal. aff. punctata (Hinde), Hindeodella subtilis Ulrich et Bassler, Bryantodus sp., Ozarkodina sp., Synprioniodina gracilis Stauffer. Выше по разрезу определены двустворки Buchiola conversa Clarke, B. retrostiata (Buch), Posidonia mesacostalis (Will.) и выявлены конодонты: Ancyrognathus asymmetricus (Ulrich et Bassler), Palmatolepis gigas gigas M. et Joungq., Pal. gigas semichatovae Ovnatanova, Nothognatella abnormis Branson et Mehl. Выше в слоях, представленных гематизирован-ными алевролитами с прослоями известняков, определены конодонты: Palmatolepis jamieae Zeigler et Sandberg., Pal. hassi M. et M., Pal. aff. proversa Ziegler, Pal. gigas M. et Joungq., Pal. rhenana Bischoff, Pal. cf. subrecta M. et Joungq, Synprioniodina gracilis Stauffer., Hindeodella subtilis Ulrich et Bassler, Ancyrodella nodosa Ulrich et Bassler, Pal. gigas M. et Joungq., Ancyrodella curvata (Br. et Mehl), An. lobata Br. et M., Acodina sp., Ozarkodina sp., An. curvata (Br. et Mehl), Bryantodus sp., Ozarkodina sp., Icriodus symmetricus Br. et Mehl.; аммоноидеи: Manticoceras sari-natum Sandb., M. bellatum Wdkd., M. neverovi Bog., M. sinuosum (Hall), M. altaicum Bog., M. eliseevi Bog., M. drevermanni Wedekind, M. carinatum (Beyrich), Bello-ceras sagitarium (Sandb.), Ponticeras sp. и др. Многочисленные находки макрофауны и конодонтов позволяют надежно датировать возраст свиты поздним живетом -франом [5. С. 35].

Таким образом, очевидно, что отложения шипунов-ской свиты имеют ограниченное распространение в юго-западной части Змеиногорского рудного района только лишь в пределах так называемой Шипунихинской зоны с угнетенным вулканизмом (Шипунихинского гра-

бена). Анализ тектонического строения и истории развития Рудного Алтая позволяет дать ответ, почему столь ограничена область распространения отложений свиты.

По нашему мнению, образование вулканогенноосадочных толщ Рудного Алтая происходило на этапе формирования активной континентальной окраины и охватывало период с конца раннего девона (эмса) по ранний карбон. Реконструируется латеральная зональность строения активной континентальной окраины в крест простирания с юго-запада на северо-восток с удалением от предполагаемой зоны субдукции. Комплекс отложений Иртышской (самой западной) зоны, представленный образованиями карбонатно-терри-генной формации (орловская свита) раннего - среднего девона, ассоциируется с обстановкой преддуговой осадочной террасы и представляет собой толщу осадков обвально-оползневого подводного происхождения.

^бственно рудно-алтайские вулканогенно-осадочные и интрузивные образования ассоциируются с обстановкой магматической дуги. Позднеэмское-раннефранское время здесь характеризуется мощными вспышками контрастного преимущественно мелководного вулканизма, сопровождаемого накоплением вулканогенных и вулканогенно-осадочных толщ значительной (до

3,5 км) мощности, внедрением массивов субвулканиче-ских и гипабиссальных интрузивов, образованием многочисленных месторождений и проявлений полиметаллических руд и чередующихся с этапами частичного затухания вулканической деятельности. Выделяется пять крупных вулканических ритмов. Первый приурочен по времени к формированию риолитов среднемельничной подсвиты (D2e1). Второй - к накоплению мощной риолитовой толщи сосновской свиты (D2zv1). Третий охватывает период становления риолитоидной толщи давыдовской свиты (D2zv2). Четвертый знаменуется излияниями мощных потоков и покровов базальтов нижней части каменевской свиты (D2zv2-D3fr1), происходящих на фоне интенсивного погружения площади. Пятый ритм (D3fr) проявлен мощными вспышками кремнекислого вулканизма среднекаменевской подсви-ты [6. C. 147].

В позднем живете - раннем карбоне в сводовой части магматической дуги проявился режим растяжения (зарождающегося рифта), сопровождаемый формированием в его пределах темноцветных преимущественно терригенных ритмично слоистых отложений шипунов-ской и алейской свит. Раскалывание и раздвижение сопровождалось трещинными излияниями андезибазаль-тов нижнешипуновской подсвиты и внедрением дайко-вых поясов толеитовых базитов позднедевонского бело-рецко-маркакольского комплекса [6. C. 147]. Таким образом, формирование отложений шипуновской свиты происходило исключительно в пределах рифтовой долины в сравнительно спокойной глубоководной обстановке. Небольшие размеры структуры (по нашим расчетам, максимальная ширина ее составляла около 3G км), наличие расположенных вблизи участков суши предопределили сонахождение среди органических остатков крупных фрагментов флоры и гониатитов. Cравнительно значительная глубинность формирования отложений свиты (по крайней мере ее нижней подсвиты) подтверждается широким развитием в разрезе темно-серых до

черных углерод- и пирротинсодержащих алевролитов. Отмеченные выше фациальные изменения в разрезах свиты (наличие разрезов, насыщенных вулканитами, и авулканических разрезов) также находят свое объяснение. В краевой части рифта вдоль ограничивающих разломов происходило излияние значительных объемов лав базальтов и андезитов, а в центральной части рифта в это время господствовал амагматичный режим.

В отличие от условий формирования шипуновской свиты каменевская свита формировалась в менее глубоководной обстановке. При этом в ее составе значительные объемы слагают контрастные по составу вулканические образования.

Расшифровка места и условий формирования отложений шипуновской свиты тем более важна, что ее возрастной аналог каменевская свита содержит в своем составе наибольшее число промышленных месторождений полиметаллических руд северо-западной части Рудного Алтая (Кробалихинское, Лазурское в Змеиногорском рудном районе, Рубцовское, Захаровское в Рубцовском районе, Юбилейное в Золотушинском районе). Значительные усилия, затраченные на поиски полиметаллических руд в пределах распространения отло-

жений шипуновской свиты, не привели к открытию сколько-нибудь значимых рудных объектов. В настоящее время можно сделать практически однозначный вывод, о том, что поиски полиметаллов в пределах Ши-пунихинской структурно-фациальной зоны на уровне позднего живета - франа - дело бесперспективное, поскольку в ее пределах не соблюдается важнейший критерий приуроченности колчеданно-полиметаллических руд к девонским вулканическим комплексам кислого либо контрастного базальт-риолитового состава. В то же время здесь возможно обнаружение золото-мышьяковисто-сульфидного плутоногенно-гидротермального оруденения, связанного не с образованиями базальт-риолитовой формации, а ассоциирующего с темноцветными преимущественно терригенными с прослоями ба-зальтоидов ритмично слоистыми отложениями шипуновской свиты и прорывающими их дайковыми поясами то-леитовых базитов позднедевонского белорецко-марка-кольского комплекса, образование которых, в свою очередь, также связано с проявившимся в живет-раннека-менноугольное время режимом растяжения, сопровождающимся заложением рифтоподобных прогибов в сводовой части рудноалтайской магматической дуги.

ЛИТЕРАТУРА

1. Караулов В.Б. Шипуновская свита на Рудном Алтае (о практике выделения и использования местных стратиграфических подразделений) //

Геология и разведка. 1991. № 4. С. 24-30.

2. Комар В.А. Стратиграфия девонских отложений Рудного Алтая // Матералы по геологии и металлогении Рудного Алтая: Тр. ВАГТ. 1957.

Вып. 3. С. 15-45.

3. Борисенков К.В. Новое местонахождение девонских аммоноидей на Рудном Алтае // Геология девонской системы: Матер. Междунар. симп.

Сыктывкар: Геопринт, 2002. С. 74-75.

4. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000. 2-е изд. Сер. Алтайская. Л. М-44-Х1 (Змеиногорск). Объ-

яснительная записка / О.В. Мурзин и др. СПб., 2000. 174 с.

5. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000. 2-е изд. Сер. Алтайская. Л. М-44-Х (Горняк). Объясни-

тельная записка / О.В. Мурзин и др. СПб., 2000. 219 с.

6. Мурзин О.В. История развития северо-западной части Рудного Алтая в палеозое // 300 лет горно-геологической службе России: история

горного дела, геологическое строение и полезные ископаемые Алтая. Барнаул: Изд-во АГУ, 2000. С. 144-148.

Статья представлена научной редакцией «Науки о Земле» 11 марта 2008 г.