Положение бабаковского известняка в структуре и разрезе кембрийских толщ Западного Саяна

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО

ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА

Том 166

1969

ПОЛОЖЕНИЕ БАБАКОВСКОГО ИЗВЕСТНЯКА В СТРУКТУРЕ И РАЗРЕЗЕ КЕМБРИЙСКИХ ТОЛЩ ЗАПАДНОГО САЯНА

В. М. ИСАКОВ

Бабаковский известняк обнажается по северному фасу Джойского хребта вдоль долины реки Чазрык.

В первой сводке по геологии Западного Саяна И. К. Баженов (1934) относит бабаковский известняк к третьей толще кембрия (чин-гинская формация нижнего кембрия по А. Г. Сивову). В 1928 г. И. К. Баженовым сделаны сборы трилобитов из бабаковского известняка, им же были найдены в данном районе археоциаты, которые также связывают с бабаковским известняком.

В 1934 О. К. Полетаева из собственных сборов и из сборов И. К. Баженова сделала определения трилобитов бабаковского известняка и на основании этих определений его возраст считала среднекем-брийским (Полетаева, Шатров, 1936).

А. Г. Сивов (1948, 1953) пришел к выводу о существовании самостоятельной бабаковской формации, сложенной известняками. Трилобиты бабаковского известняка, собранные и определенные А. Г. Сивовым, по налцчию одинаковых родов и, видов, с трилобитами полициатового горизонта А. Г. Вологдина послужили основанием для отнесения этих, известняков к верхам нижнего кембрия.

К аналогичным выводам о стратиграфическом положении бабаковского известняка пришли А. Д. Шелковников и С.И. Макаров. Последний вместе с трилобитами произвел сборы археоциат из этого известняка.

В 1958 году Л. Н. Репина повторила сборы трилобитов из бабаковского известняка. Из этих сборов ею были определены наряду с ранее известными типично среднекембрийские формы, и бабаковский известняк она отнесла к зоне Oryctocephalops — Shistocephalus.

Ниже приводится список трилобитов, собранных из разных горизонтов бабаковского известняка, по определениям Н. В. Покровской, О. К. Полетаевой, Л. Н. Репиной и А. Г. Сивова: Kooteniella slatkowskii (S с hm.), К. edelsteini Lerm., /(. immanis Siv.. Chondragraulos minus-sensis Lerm., Erbia sibirica (S с h m.), E. granulosa Lerm., Tabatopygel-lina spGranularia grandis Lerm., G. obrutchevi Polet., Proerbia (?) spKootenia spTaiganella minuta Rep., Amphoton sp.ß Olenoides con-vexus Lerm., Chondranomocare irbinica Rep., Pseudanomocarina aoji-formis N. T ehernP. tabatica Rep., Proasaphiscus clarus N. T eher п., Solenopleura, recta N. Tchern., Glabrella spTriplagnostus spCory nexoehus sp.

Действительно, девять последних форм трилобитов не оставляют сомнения в среднекембрийском возрасте бабаковского известняка, остальные формы не препятствуют такому опредению их возраста.

Из упоминавшихся выше сборов И. К. Баженова, П. С. Красно-пеева определила: Ajacicyathus otichtaschensis (V о 1 о g d.), Archaeo-fungia dissepimentalis (Vologd.), Bicyathus crassimurus V o 1 o g d., Archaeocyathus simplex Vologd., Tersia sp.

Детальное геологическое картирование района бабаковского известняка и дополнительные сборы окаменелостей позволяют уточнить разрез кембрийских отложений Западного Саяна и место в этом разрезе бабаковского известняка (рис. 1).

Разрез кембрийских отложений бассейнов рек Арбатская — Чаз-' рык начинается чингинской свитой низов нижнего кембрия, сложенной

измененными диабазовыми порфирютами,, кварцитдми и глинистыми сланцами; эти отложения прорваны гипербазитами.

Вышележащая нижнемонокская свита нижнего кембрия представлена эффузивами спилито-кератофировой формации. Она прорвана гранитами майнСкого интрузивного комплекса. На нижчемоноксую свиту несогласно ложатся породы верхнемонокской и арбатской свит.

Осадочно-терригенные породы верхнемонокской свиты обнажаются только в западных частях района — в бассейне реки Арбатской и в нижнем течении реки Чазрык. В разрезе свиты туфогенные и осадочные породы встречаются в одинаковых количествах. Мощность верхнемонокской свиты на водоразделе рек Арбатская — Кындырла составляет 450 м.

Арбатская свита в бассейне реки Арбатской, согласно и с постепенными переходами перекрывает верхнемонокскую свиту. Арбатская свита состоит из граувакковых и аркозовых песчаников, гравелитов, салат-но-зеленых аргиллитов, глинистых сланцев, и известняков в верхних частях (северный склон горы Худой),. Мощность арбатской свиты в бассейне реки Арбатской 1200—1500 м.,

Арбатской свитой, по представлениям большинства исследователей, заканчивается разрез кембрийских отложений северного склона Западного Саяна. Возраст арбатской свиты долгое время толковался по-разному. В 1962 году 3. П. Любалинская в приустьевой части ручья Тербен-Карасук в известняках низов арбатской свиты обнаружила трилобитов, a JI. Н. Репина определила из них следующие формы: Amgaspis sp., Chondranomocare irbinica R e p., Chondranomocare sp., Antagmopleura sp., Chondragraulos mirtussensis Lerm., Kooteniella sp. Кроме того в известняках арбатской свиты в бассейне реки Арбатской в устье ручья Егорова 3. П. Любалинской собраны трилобиты: Kooteniella slatkowskii (S с h т.), Erbia granulosa Lerm., Prohedinella erbi-ensis., Siv Chondragraulos (Antagmopleura) convexa N. Tehern.

В 1964 году Т. В. Коробейникова, В. П., Коробейников и автор в та-бачно-зеленых глинистых сланцах, располагающихся стратиграфически выше известняков ручья Егорова, обнаружили трилобитов Pthychoparia (?) sp. (определение Т. В. Коробейниковой) и брахиопод: Acrotreta sp., Lingulella spAcrothele (?) sp. (определения H. А. Аксариной). На основании приведенной фауны возраст арбатской свиты определяется как низы среднего кембрия; возможно, что нижние ее части относятся к верхам нижнего кембрия.

Бабаковский известняк прослеживается непрерывно на расстоянии 12,5 км от ручья Чистогудища в виде единого линзовидного тела, выклинивающегося на восток, и имеет максимальную мощность 600 м. По замерам в полосчатых разностях в известняках фиксируются только южные падения,, места(м,и они стоят на головах.

5. Заказ 6931 65

Рис. 1. Схематическая геологическая -карта района горы Лохматой.

Нижний кембрий. 1 .Чингинская свита — глинистые сланцы, эффузивы, известняки, кварциты. 2. Нижнемонок-ская свита — спилиты, кератофиры. 3. Верхнемонокская свита — конгломераты, песчаники, туфы.. Средний кембрий. 4, 6, 7 — Арбатская свита; 4 — гравелиты, песчаники, алевролиты; 6 — известуки; 7—гравелиты, песчаники, алевро екая свита — основные эффузивы. 8. Гипербазиты. 9. Граниты майнского комплекса. 10. Габбро-диориты адальского комплекса. 11. Граниты адальского комплекса. 12. Четвертичные отложения. 13. Дизъюнктивные нарушения. 14. Элементы залегания: а) слоистости, б) рассланцовки. 15. Находки окаменелостей. 16. Несогласия

\

Известняки сопровождаются кремнистыми сланцами и алевролитами, встреченными в кровле и в подошве бабаковского известняка.

Из северного контакта бабаковского известняка Л. Н. Репина (сборы 1958 года) определила: Kooíeniella slatkowskii (S ehm.), К. edelsteini Lerm., Granularia grandis Lerm., Chondragraulos minus-sensis Lerm., Chondranomocare irbinica Rep., Erbia sibirica (Schm.). Из южного контакта — Pseudanomocarina aojiformis N. T cher п., P. tabatica R e p., Chondranomocare irbinica R e p., Taiganella minuta Rep., Triplagnostus sp., Kooteniella slatkowskii (S с h m.), Granularía obrutchevi Polet., Amphoton sp., Olenoides convexus Lerm., Erbia sibirica (S с h m.)f Corynexochus sp.

В 1959 году A. П. Щеглов и автор из южного контакта бабаковского известняка (устье ручья Известкового) собрали, а Е. С. Федя-нина в 1962 году определила: Olenoides optimus Laz., Pseudanomocarina cf. plana N. T с h e r п., Peronopsis sp., Solenopleura recta N. T cher п., Triplagnostus sp., Kooteniella spCorynexochus ex gr. perforatum Lerm.

Слои, содержащие фауну из северного контакта бабаковского известняка, могут быть сопоставлены по возрасту с известняками ключа Егорова (см. приведенный выше список 3. П. Любалинской) и с породами, содержащими фауну трилобитов в нижнем течении ручья Тербен-Карасук. Все эти слои относятся к низам амгинского яруса среднего кембрия. Трилобиты, собранные на южном контакте бабаковского известняка, позволяют сопоставлять данный комплекс с фауной зоны Pseudanomocarina plana верхов амгинского яруса Сибирской платформы. Следовательно, образование бабаковского известняка происходило в течение всего амгинского века — с самого его начала до самого конца. Наиболее верхние слои бабаковского известняка располагаются на южном его контакте.

С севера к бабаковскому известняку повсеместно примыкают мета-морфизованные песчанно-сланцевые породы. В них фиксируются исключительно южные падения, изредка они, стоят на головах., Отложения песчано-сланцевой толщи имеют много общих черт с отложениями арбатской свиты бассейна реки Арбатской.

Долгое время положение этой толщи в разрезе было неясно. Близкий состав трилобитов бабаковского известняка и известняков арбатской свиты ручья Тербен-Карасук, литологическое сходство примыкающих к бабаковскому известняку с севера обломочных пород с отложениями рабатской свиты, а также одинаковая ориентировка простираний обломочных пород и бабаковского известняка позволяют нам отнести известняки и, эти породы к арбатской свит;е.

Общий разрез арбатской свиты в долине реки Чазрык может быть представлен так (снизу — вверх):

1. Метаморфизованные гравелиты, песчаники, туфопесчаники и туффиты с эпидот-карбанатным цементом и с обломками основных зффузивов <и кварцитов видимой мощностью до 800 м.

2. Метаморфизованные карбонатизировадные, эпидотизированные и хлоритизированные, среднезернистые до грубозернистых аркозовые песчаники, переслаивающиеся с зелеными и зелено-лиловыми сланцами мощностью около 300 м.

3. Бабаковский известняк с фауной трилобитов амгинского яруса мощностью до 600 м.

Низы песчано-сланцевой толщи срезаются дизъюнктивом, поэтому истинная мощность арбатской свиты в бассейне реки Чазрык неопределима. Не исключено, что нижняя часть песчано-сланцевой толщи реки

5*

67

Чазрык может соответствовать верхам верхнемонокской свиты нижнего кембрия.

Выяснение взаимоотношений бабаковского известняка и эффузивов к югу от него имеет большое принципиальное значение. Положение этих эффузивов в разрезе кембрийских толщ являлось предметом дискуссий. А. Г. Сивов (1948, 1953) и А. П. Щеглов (1960), например, относили эти эффузивы к нижнемонокской свите. В 1957 году А. А. Моссаковский и Н. Н. Херасков (Кац и др., 1959) выделили чазрыкскую свиту среднего кембрия и включили в ее состав бабаковский известняк вместе с эффузивами, распространенными южнее его.

Пачка эффузивов северного склона, Джойского хребта имеет значительную мощность, но отличается относительной однородностью петрографического состава. Полные разрезы этих образований представлены на водоразделе ручьев Турунташ — Чистогудище, в долине ручья Бабак и в верховьях реки Чазрык. Среди эффузивов выделяются следующие разности: спилитизираванные миндалекаменные базальтовые афириты, спилитизированные диабазовые порфириты, пироксен-пла-гиоклазовые базальтовые порфириты, реже встречаются андезитовые плагиоклазовые порфириты. Непосредственные взаимоотношения бабаковского известняка и этих эффузивов по наблюдениям в канавах С. И. Макаровым и А. П. Щегловым толкуются как налегание эффузивной толщи на кровлю бабаковского известняка. О временной близости между известняками и эффузивами, говорит присутствие в эффузивной толще небольших линзовидных тел кремнистых пород, сходных с кремнистыми образованиями, залегающими в северном и южном контактах бабаковского известняка. Замеры слоибтости в кремнистых породах свидетельствуют о том,, что между толщами, известняков и эффузивов нет угловых и азимутальных несогласий. По наблюдениям А. Г. Сивова на водоразделе ручьев Бабак — Малый Бабак эффузивы в непосредственной близости от известняков содержат ксенолиты известняков, что подчеркивает более высокое стратиграфическое положение эффузивов.

В стратиграфических схемах Западного Саяна отсутствуют эффузивные толщи.,, аналогичные в возрастном отношении эффузивам, лежащим на бабаковском известняке. Эта толща основных эффузивов выделяется нами в турунташскую свиту. Нижняя граница турунташ-ской свиты отнесена к низам майского яруса среднего кембрия по налеганию пород этой свиты на верхние горизонты бабаковского известняка. Мощность свиты на водоразделе реки Турунташ и ручья Ба-бака около 950 м. С турунташской свитой сопоставима по возрасту кизирская свита основных эффузивов на Восточном Саяне и тайдонская свита основных эффузивов в Кузнецком Алатау.,

По северному склону Джойского хребта в бассейне рек Чазрык — Арбатская широким распространением пользуются интрузивные породы. Они прорывают турунташские эффузивы, а также породы арбатской и чингинской свит. В районе имеется одно крупное тело габбро-диори-тов — в вершине ручья Адал; по правому борту реки Чазрык распространены небольшие тела габброидов и диоритоидов.

Преобладающим типом, пород в интрузивном комплексе являются диориты и габбро-диориты, чаще роговообманковые, в меньших количествах— пироксеновые и уралитовые; встречены также габбро-нориты; среди габбро-диоритовых интрузий имеются небольшие штоки плагио-гранитов. Последние обычно представлены лейкократовыми разностями. Можно с уверенностью говорить о том, что интрузии плагиогранитов— более поздняя фаза описываемого комплекса, чем вмещающие их габ-броиды: в эндоконтакте штоков лейкократовых плагиогранитов развиты гибридные породы, состоящие из кварца, амфиболов, основных и кис-

лых плагиоклазов; кроме того, в плагцогранитах обнаружены ксенолиты габбро (верховья ручья Адал).

Поскольку верхнемонокские конгломераты насыщены галькой интрузивных пород майдского комплекса, а арбатские конгломераты в бассейне реки Большой Арбат и в западных частях Западного Саяна также содержат обломки майнских интрузивов, интрузивные породы бассейна реки Чазрык, прорывающие отложения арбатской и турунташской свит, нельзя отождествлять с интрузиями майнского комплекса. Разрыв во времени между внедрениями тех и других интрузий равен верхнемо-нокскому .и арбатскому времени. Вероятнее всего, эффузивы турунташской свиты совместно с прорывающими их интрузиями габбро-диоритов и гранитов образовались в результате единого магматического цикла во второй половине среднего кембрия — в раннем верхнем кембрии., Мы выделяем габбро-диориты и граниты,, распространенные в долине ручья Адал и в бассейне реки Чазрык, в адальский интрузивный комплекс со временем внедрения: конец среднего кембрия—начало веихнего кембрия. Возможно, что габбро-диоритовые интрузии, прорывающие арбатские отложения в бассейне реки Большой Арбат и западнее., соответствуют интрузиям адальского комплекса.

Ниже приводится стратиграфическая схема кембрийских отложений северной части Западного Саяна и дается положение интрузивных комплексов в общем разрезе кембрия ( снизу — вверх):

1. Чингинская свита низов нижнего кембрия. Гипербазиты. Возможен перерыв.

2. Нижнемонокская свита нижнего кембрия. Майнский интрузивный комплекс. Перерыв.

3. Верхнемонокская свита второй половины нижнего кембрия.

4. Арбатская свита верхов нижнего кембрия — первой половины среднего кембрия.

5., Турунташская свита второй половины среднего кембрия. Адальский интрузивный комплекс.

Заключительным этапом геосинклинальных накоплений в северной части Западного Саяна является образование молассовой и фли-шоидной формаций (верхнемонокская и арбатская свиты). Энергичная вулканическая и интрузивная деятельность, произошедшая в конце этого этапа (турунташская свита и адальский интрузивный комплекс), может быть своеобразной особенностью развития Западного Саяна и подчеркивает большую сложность развития магматических процессов в эвгеосинклиналях типа Западного Саяна.

ЛИТЕРАТУРА

1. И. К. Баженов. Западный Саян. Изд. АН СССР, 1934.

2. Я. Г. К а ц, Б. Н. К р а с и л ь н и к о в, А. А. М о с с а к о в с к и й, Е. Д. С у -лид и-К ондратьев, Н. Н. Херасков. Стратиграфия палеозойских отложений Минусинской котловины и ее горного обрамления. Тр. ВАГТ, вып. 4, 1959.

3. О. К- Полетаева, И. Е. Шатров. Геологическое строение северного склона Западного Саяна в районе рек Табат и Бол. и Мал. Арбат. Тр. ЗСГРТ, 1936.

4. А. Г. С и в о в. Кембрий и докембрий Западного Саяна Тр. ГГИ ЗСФАН СССР вып. 2, 1948.

5. А. Г. С .и в о в. Нижний кембрий Западного Саяна. Изв. ТПИ, т 74, вып 2 1953. " ' '

6. А. П. Щеглов. Кембрий северного склона Западного Саяна. Тр. СНИИГГИМС, матер. ..по палеонтологии и стратиграфии, вып. 8, 1960.