Статья была подготовлена для Музея геологии Средней Сибири в 2002 г.
Кембрийская система, самая древняя система фанерозоя, представляет собой важнейший этап эволюции органического мира. Начало кембрийской системы ознаменовалось массовым появлением и широким планетарным расселением скелетообразных организмов и разнообразных форм известьвыделяющих водорослей.
Алтае-Саянская складчатая область, имеющая исключительно сложное геологическое строение, является регионом, где нижнекембрийские органогенные отложения пользуются наиболее широким распространением. Кроме того, большинство опорных разрезов нижнего кембрия, на которых базируется региональная стратиграфия, находится на территории Красноярского края и Хакасии.
До 80% окаменелостей, по которым производится расчленение и корреляция нижнекембрийских отложений, находятся в водорослево-археоциатовых массивных известняках.
Археоциаты — группа простейших многоклеточных морских бентосных организмов, имевших кальцитовый скелет в виде ажурных кубочков. Археоциаты появились, эволюционировали и прекратили свое существование в нижнем кембрии.
Бирюсинские археоциатовые известняки — достопримечательность не только регионального значения; как и торгашинские разрезы, они должны быть отнесены к памятникам природы федерального ранга. Они имеют огромное научное и учебное значение: палеонтологическое, биостратиграфическое, а также как один из опорных разрезов нижнекембрийской системы миогеосинклинальной области, пограничной с Сибирской платформой.
Бирюсинские археоциатовые известняки находятся на площади листа N-46-III (северо-западная часть Восточного Саяна), по левому берегу Красноярского водохранилища выше г. Дивногорска в приустьевой части залива Бирюса. С юго-запада на северо-восток выходы известняков тянутся более чем на 12 км, прослеживаются и на правом берегу водохранилища. Отложения Бирюсинского карбонатного массива известны под названиями: торгашинская свита и бирюсинская свита.
Археоциаты в бирюсинских известняках впервые были обнаружены Ю. А. Кузнецовым (1929 г.), затем сборы проводились А. Г. Вологдиным (1931, 1932, 1959), Л. Н. Репиной, М. А. Семихатовым и В. М. Чаиркиным (1955). Долгое время считалось, что археоциаты массива имеют очень однородный состав и возраст не моложе атдабанского, а А. Г. Вологдин (1940) даже выделял здесь «самый древний ярус Бирюса». Ошибочное представление об известняках, как о древних ископаемых рифах сохраняется и до настоящего времени [3].
Позже, И. Т. Журавлевой и А. Ю. Розановым (1962) был изучен разрез археоциатовых известняков по левому борту р. Енисей ниже устья р. Бирюсы, где обнаружилась четкая последовательная смена археоциат от более древних к молодым. Авторами была установлена синклинальная структура этой части массива и доказано, что известняки имеют нормально-осадочное происхождение. То есть — построены главным образом за счет водорослей, не возвышавшихся в момент сооружения над уровнем дна моря более, чем на высоту кустиков Epiphyton или кубков археоциат. В. М. Гавриченковым и др. (1967) в результате крупномасштабного картирования были обнаружены две новые точки с археоциатами: в левом борту р. Бирюсы против устья рч. Поганого с базаихским комплексом археоциат и в левом борту лога Сухого с санаштыкгольским комплексом (опр. Л. Н. Кашиной). Структура, которую слагают археоциатовые известняки, представлялась им в виде антиклинали.
Рис. 1 — Схематическая геологическая карта Бирюсинского участка
В 2001 г. палеонтологами ФГУ ГП «Красноярскгеолсъемка» обнаружены многочисленные новые местонахождения археоциат и водорослей (см. рис. 1) в Бирюсинском карбонатном массиве (БКМ).
1) В западной части БКМ, в правом борту залива р. Саржаковой в двух точках у уреза воды и в точке в районе отметки 558.1 м комплекс археоциат характерен для лоны Nochoroicyathus mariinskii — нижней части базаихского надгоризонта атдабанского яруса нижнего кембрия;
2) В центральной части БКМ в левом борту Бирюсинского залива выстраиваются два разреза с закономерной сменой комплексов археоциат от древних к более молодым;
Разрез I. Напротив устья Козыреевского залива:
— Серые массивные обломочные известняки и массивно-плитчатые известняки с прослоями более темных обломочных известняков с редкими археоциатами кийского горизонта — 30 м;
— Известняки светло-серые плитчатые водорослевые с археоциатами камешковского горизонта — 10 м;
— Известняки светло-серые массивные обломочного сложения с водорослями и археоциатами санаштыкгольского горизонта — не менее 150 м;
— Известняки плитчатые светло-серые водорослевые с редкими мелкими археоциатами — 20 м;
Общая мощность — 210 м.
Разрез II. Против р. Поганого:
— Известняки массивные серые с водорослями и археоциатами кийского горизонта — 100 м;
— Известняки темно-серые массивные слоистые с водорослями, археоциат нет — 10 м;
— Известняки светло-серые до белых толстоплитчатые с водорослями и археоциатами плохой сохранности нижней лоны санаштыкгольского горизонта — 15 м;
— Светло-серый эпифитоновый известняк — 30 м;
— Известняк серый массивный органогенно-обломочный с водорослями и археоциатами средней лоны санаштыкгольского горизонта — более 100 м;
Общая мощность — 305 м.
3) В правобережной части Бирюсинского залива развиты отложения, охарактеризованные преимущественно известковыми водорослями и микрофитолитами. Археоциаты найдены только в двух точках по левому борту залива Козыреева. Первая точка (№16) находится приблизительно в пятистах метрах выше устья залива у уреза воды в слое мощностью 0.3 м. Археоциаты представлены санаштыкгольским комплексом ботомского яруса нижнего кембрия. Вторая точка находится в семистах метрах ниже устья залива р. Долгой (№15) в образце обломочного известняка, взятым из делювия;
4) В северо-восточной части БКМ в правом и левом бортах лога Сухого нами обнаружены семь точек с археоциатами в коренных обнажениях. Слоистые известняки с редкими археоциатами, залегающие в правобережной части лога Сухого у уреза воды, имеют позднеатдабанский возраст и коррелируются с нижними слоями синклинальной структуры И. Т. Журавлевой и А. Ю. Розанова (Р-IV). Выше, на водоразделе, археоциаты принадлежат санаштыкгольскому горизонту ботомского яруса (P-III). В левом борту лога Сухого одна из точек принадлежит санаштыкгольскому горизонту, а вторая не моложе атдабанского яруса.
Известняки Бирюсинского массива на изученной площади контактируют с тремя толщами: доломитового, доломитово-известнякового и сланцево-известнякового состава. Доломитовая толща примыкает к БКМ с севера, она сопоставляется с овсянковской свитой. Окаменелости определены в средней части свиты: водоросли Vesicamassulatus compositus M. Step., Girvanella conferta Chapman, Korilophyton cf. angustum Vor. Вместе с водорослями обильны разнообразные микрофитолиты. Среди них часты крупные онколиты, описанные в литературе как Osagia delicate Yaksch. Комплекс микрофитолитов и водорослей имеет большое сходство с комплексами окаменелостей верхней части западносибирской свиты и верхней части мартюхинской, возраст которых в настоящее время принят поздневендским (уровень немакит-далдынского горизонта Сибирской платформы). Аналогичный комплекс известен также в белкинской свите нижнего кембрия и в овсянковской свите в её стратотипе.
С юга БКМ граничит с толщей доломитово-известнякового состава, которая ранее рассматривалась как нижняя часть торгашинской свиты (В. М. Чаиркин, 1959) или как верхняя часть бирюсинской свиты (А. С. Гибшер и др., 1980). Нами установлено, что известняки БКМ с археоциатами базаихского надгоризонта залегают выше этой толщи. Следовательно, возраст этих отложений не моложе верхней части томмотского яруса нижнего кембрия. Эти отложения охарактеризованы водорослями, строматолитами и микрофитолитами.
В сланцево-известняковой толще, примыкающей к БКМ с северо-востока, обнаружены кустистые колонии крупных эпифитонов.
Выводы:
1. На этом участке может быть предложен для изучения непрерывный карбонатный разрез венда-нижнего кембрия, охарактеризованный фаунистически;
2. Дальнейшее изучение этого района может прояснить ряд очень важных научных и практических вопросов общерегионального значения: 1) положение в разрезе бахтинских эффузивов; 2) граница венда-нижнего кембрия и приуроченных к этой границе стратиформных месторождений фосфоритов;
3. Установление и характеристика ярусов нижнего кембрия: томмотского, атдабанского, ботомского и ? (пока нет данных);
На рис. 1 изображена схематическая геологическая карта левобережья Красноярского водохранилища в районе приустьевой части залива Бирюса, составленная И. Н. Дятловой для отчёта об обосновании возраста вулканогенной бахтинской свиты в районе её стратотипа. Списки археоциат и других окаменелостей опубликованы в статье «Палеонтологическая характеристика древних толщ залива Бирюса» [12].
Для более подробного ознакомления с геологией этого участка рекомендуется литература:
- Бондарева Д. М. Окончательный отчет Солгонской поисковой партии за 1973–74 гг. (результаты поисково-оценочных работ на бокситы в бассейнах р. Бирюсы, Саржаковой, Козыреевой). Красноярск: 1974;
- Гавриченков В. М., Косоруков А. П. и др. Геологическое строение и полезные ископаемые района г. Дивногорска. Отчет Бирюсинской ГСП за 1962–66 гг. Красноярск: 1968;
- Дятлова И. Н. Некоторые проблемные вопросы стратиграфии верхнерифейских, вендских и нижнекембрийских отложений северо-западной части Восточного Саяна и пути их решения. Геология и полезные ископаемые Красноярского края и республики Хакасия, вып. 5. Красноярск, 2000, 18–22;
- Журавлева И. Т., Розанов А. Ю. Возраст и условия образования археоциатовых известняков бассейна р. Енисея. Геология и геофизика. 1962, №3, с. 32–40;
- Лаптев Л. И. Геологическое строение Саржаковско-Бирюсинского месторождения фосфоритов. Окончательный отчет по поисковым работам Саржаковской ПСП на 1965–67 гг. Красноярск: 1968;
- Махлаев М. Л., Беззубцев В. В. Легенда Государственной геологической карты м-ба 1:200000. Серия Минусинская. ГП «Красноярскгеолсъемка». Красноярск, 1997;
- Решения всесоюзного стратиграфического совещания по докембрию, палеозою и четвертичной системе Средней Сибири, ч. 1 (верхний докембрий и нижний палеозой). Новосибирск, 1983. 215 с.;
- Стратиграфия и археоциаты нижнего кембрия Алтае-Саянской складчатой области. М., Наука, 1979. 216 с.;
- Терлеев А. А. Стратиграфия и микрофитолиты, известковые водоросли позднедокембрийских-раннекембрийских отложений северо-западной части Восточного Саяна. Дис. на соиск. уч. степ. канд. геол-мин. Наук. Новосибирск, 1984. 250 с.;
- Чаиркин В. М., Залялеев Р. Ш. Геологическое строение листа N-46-III. Отчет Солгонской ГСП за 1956 г. Красноярск: ТФ «Красноярскгеология», 1956;
- Чаиркин В. М. Геологическая карта СССР. Объяснительная записка. Серия Минусинская. Масштаб 1:200000. Лист N-46-III. М., 1959;
- Дятлова И. Н., Сосновская О. В. «Палеонтологическая характеристика древних толщ залива Бирюса» (в печати). 2002 г.