Палеонтологическая характеристика Бирюсинского карбонатного массива и подстилающих отложений (Красноярское водохранилище)

Черновик статьи И. Н. Дятловой и О. В. Сосновской (2002–2003 гг. ?)

Отложения нижнего кембрия, известные под названием бирюсинские рифовые или археоциатовые известняки, в настоящее время выделяются в Бирюсинский карбонатный массив — БКМ (М. Л. Махлаев, 1997ф). Большая его часть находится на левобережье Красноярского водохранилища вдоль бортов Бирюсинского залива, от устья последнего до правого борта залива р. Саржаковой. С юго-запада на северо-восток БКМ вытянут более чем на 12 км.

В 2001–2002 гг. авторами был получен новый палеонтологический материал БКМ и его окружения. Известняки БКМ контактируют на изученной площади с тремя толщами: доломитового, доломитово-известнякового и сланцево-известнякового состава. По объективным причинам, коллекция, собранная авторами, была обработана не полностью. Приведенные ниже данные могут и должны быть существенно дополнены.

Археоциаты в бирюсинских известняках впервые были обнаружены Ю. А. Кузнецовым (1929), затем сборы проводились по правому и левому бортам р. Енисей ниже устья р. Бирюсы (рис. 1) А. Г. Вологдиным (1931, 1932, 1959), Л. Н. Репиной, М. А. Семихатовым и В. М. Чаиркиным (1955). Долгое время считалось, что археоциаты БКМ имеют очень однородный состав и возраст не моложе верхней части атдабанского яруса, и только С. В. Чернышова под руководством П. С. Краснопеевой определила более молодой комплекс археоциат. Эта точка находится по Логу Бирюсинскому в правом борту р. Енисей (сборы В. М. Чаиркина, 1954). В этом комплексе археоциат принимают участие формы, характерные для верхней части санаштыкгольского горизонта ботомского яруса и проходящие выше — в обручевский горизонт тойонского яруса: Ethmophyllum ratum Vol., E. Disparvallum Vol., E. cf. sajanicus Krasn.

Позже, И. Т. Журавлевой и А. Ю. Розановым был изучен разрез археоциатовых известняков по левому борту р. Енисей между устьями р. Бирюсы и Лога Сухого, где обнаружилась четкая последовательная смена состава археоциат от более древних к молодым (1962). Наиболее молодые (санаштыкгольские) формы находятся в ядерной части синклинальной структуры с размахом крыльев 1.2–1.3 км (рис. 2). Осевая часть структуры простирается, по данным авторов, в западном-юго-западном направлении.

В. М. Гавриченковым и др. (1968) 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 (опред. Л. Н. Кашиной). Авторы геологической карты представляют структуру, которую слагают археоциатовые известняки в виде антиклинали, перекрываемой на крыльях вулканогенно-осадочными отложениями (рис. 3).

В результате более поздних исследований БКМ археоциаты специально не собирались, лишь отмечалось их присутствие в той или иной части массива (А. С. Гибшер и др., 1980; Д. М. Бондарева, 1979, 1981; А. А. Терлеев, 1984; И. Н. Дятлова, 2000). Как пример, приводим рисунки И. Н. Дятловой (рис. 3) из статьи, где она дополнила наблюдения А. С. Гибшера и А. А. Постникова (1980) [3].

В западной части БКМ, в правом борту залива р. Саржаковой нами установлены три местонахождения археоциат:

1. Напротив устья р. Максимова, уреза воды: Archaeolynthus sibiricus (Toll.), Nochoroicyathus cf. certus (Vor.), Erismacoscinus sp., Dictyocyathus yavorskii Vol., Archaeofaretra cf. marginata (Fonin.) — много, Dictyofavus cf. оbtusus greivstok. (т. н. 01075);

2. Там же, в 250 м выше устья р. Максимова: Archaeolynthus sp., Tumuliolynthus cf. musatovi Zhur., Nochoroicyathus arteintervallum (Vol.), N. mariinskii Zhur., N. cf. pseudoaculeatus (Roz.), N. cf. lenaicus Zhur., N. virgatus (Zhur.), N. certus (Vor.), N. fragilis (Osad.), N. gracilis (Vor.), N. fabrefactus (Vor.), N. bazaicus (Vor.) и др. Erismacoscinus sp., Dokidocyathus regularis Zhur., Bicyathus sp., Tumulocyathus subtumulatus Osad., Coscinocyathus cf. diauthus Born., Alataucyathus (?) sp., Cornutocyathus cf. cornutus Bojarinov., Dictyofavus cf. lepidus (Fonin)., Szecyathus cylyndricus Vol. (т. н. 01068);

3. В районе отметки 558.1 м: Archaeolynthus sibiricus (Toll.), Tumuliolynthus cf. tubexternus (Vol.), Dokidocyathus regularis Zhur., Ajacicyathus khemtschikensis (Vol.), Nochoroicyathus bazaicus (Vor.), N. mariinskii Zhur., ? Orbicyathus sp., Loculicyathus membranivestites Vol., Dictyocyathus yavorskii Vol., ? Kaltatocyathus bazaicus Roz., Bicyathus sp. (т. н. 01070).

Археоциаты представлены преимущественно простоустроенными формами сем. Ajacicyathidae, видами родов: Archaeolynthus, Tumuliolynthus, Dokidocyathus, Dictyocyathus, Nochoroicyathus (подавляющее большинство). Этот комплекс характерен для лоны Nochoroicyathus mariinskii — нижней части базаихского надгоризонта атдабанского яруса.

В центральной части БКМ, в левом борту Бирюсинского залива выстаиваются два разреза с закономерной сменой комплексов археоциат от древних к более молодым. Светлые массивные и плитчатые известняки залегают здесь субгоризонтально с общим падением пластов на север.

Разрез I. Ниже устья Козыреевского залива от уреза воды снизу-вверх:

1) Серые массивные обломочные известняки, массивно-плитчатые с прослоями более тёмных обломчатых известняков. Редкие археоциаты: Archaeolynthus sibiricus (Toll.), Tumuliolynthus tubexternus (Vol.), Robustocyathus sp., Rotundocyathus sp., Bajkalocyathus sp., Degeletticyathus ex gr. galushkovi (Zhur.), Orbicyathus sp., Capsulocyathus sp. (т. н. 01049)

кийский горизонт m — 30 м

2) Известняки светло-серые плитчатые с водорослями родов Subtifloria, Epiphyton, Proaulopora и археоциатами: Porocyathellus turgidus Bojar., Arthurocyathus torosus (Osad.), Spirocyathus Krasnopeevae, Dictiocyathus sp., мелкие обломки представителей сем. Ajacicyathidae (т. н. 01050)

камешковский горизонт m — 10 м

3) Известняки светло-серые массивные обломочного сложения неслоистые с водорослями хорошей сохранности: Proaulopora rarissima Vol., Epiphyton scapulum Korde, Chabakovia nodosa Korde и археоциатами: Archaeolynthus unimurus Zhur., Tumuliolynthus tubexternus Zhur., Capsulocyathus callosus Zhur., C. irregularis Zhur., Uralocyathus cf. repinae Zhur., Tumulocyathus subtumulatus (Osad.), Erismacoscinus sp., Siringocyathus birjussensis Zhur., Coscinocyathus dianthus Born., Clathricoscinus sp., Dictyocyathus sp. (т. н. 01052)

санаштыкгольский горизонт m — не менее 150 м

4) Известняки плитчатые светло-серые водорослевые (роды Proaulopora, Epiphyton) с редкими мелкими археоциатами сем. Ajacicyathidae и хиолитами (?) (т. н. 01055, 01056)

m — 20 м

Общая мощность — 210 м

Археоциаты нижнего слоя разреза имеют в своем составе представителей родов Bajkalocyathus, Degeletticyathus, Rotundocyathus и др., характерных для средней части атдабанского яруса. Скорее всего, этот комплекс будет соответствовать промежуточному уровню между кийским и камешковским горизонтами, так как среди археоциат перекрывающих отложений (слоя 2) распространены зональные формы верхней части камешковского горизонта. Это представители родов Arthurocyathus и Porocyathus. Слою 3, мощностью около 150 м, принадлежит более молодой комплекс, характерный для нижней части санаштыкгольского горизонта ботомского яруса. Здесь, среди многочисленных капсулоциатид и косциноциатид, постоянно отмечаются представители родов Siringocyathus, Clathricoscinus, Dictyocyathus. Но нам не удалось установить, в какой части слоя развит этот комплекс археоциат, так как образцы взяты из делювия, на очень крутом склоне. В самой верхней части разреза, в слое 4, археоциаты очень мелкие, неопределимые и составить более точное представлении о возрасте этого слоя, чем «не древнее ботомского века», нельзя.

Разрез II. Против р. Поганой:

1) Известняки массивные серые с водорослями: Epiphyton ex gr. rectum Korde., E. ex gr. fruticosum Chapm., E. sp. и археоциатами: Archaeolynthus sp., Ajacicyathus sp., Nochoroicyathus sp., Uralocyathus (?) sp., Dokidocyathus (?) sp., Archaeofungia ex gr. naletovi (Vol.), A. sp., Loculicyathus ex gr. membranivestites Vol., Tumulocyathus pustulatus Vol., T. sp., Bicyathus ex gr. ertaschkensis Vol., B. sp. (определение Л. Н. Кашиной, 1967)

кийский горизонт m — 100 м

2) Известняки тёмно-серые массивные слоистые с водорослями родов: Chabakovia (?), Epiphyton (?), спикулами губок, микрофитолитами (т. н. 01059)

m — 10 м

3) Известняки светло-серые до белых толстоплитчатые (биостромные) с водорослями: Epiphyton frondosum Korde., Proaulopora sp., Botomaella (?) sp., Batimevia (?) sp., Propriolynthus (Jakovlivia) Vol. и археоциатами плохой сохранности: Archaeolynthus cf. unimurus Vol., Capsulocyathus cf. irregularis Zhur., Uralocyathus cf. repinae Zhur., Dictyocyathus sp. и др. (т. н. 01059-5)

камешковский + санаштыкгольский горизонты m — 15 м

4) Светло-серый эпифитоновый известняк (т. н. 01061)

m — 30 м

5) Известняк серый массивный органогенно-обломочный с водорослями: Epiphyton scapulum Korde., E. selsum Korde., E. fruticosum Vol. и др., Renalcis gelatinosus Korde., Chabakovia nodosa Korde., Batinevia (?). В обломках известняки с Proaulopora, микрофитолитовые известняки с Hedstroemia holimedoidea Roth. Археоциаты родов: Archaeolynthus, Dictyocyathus, Dokidocyathus, Ajacicyathus, Tumulocyathus cf. pustulatus Zhur., Formosocyathus sp., Clathricoscinus sp., Irinaecyathus cf. optimus Osad. (т. н. 01060)

санаштыкгольский горизонт m — 100–150 м

Общая мощность — 305 м

К первому (нижнему слою) этого разреза условно отнесены все известняки, находящиеся ниже современного уреза воды в Красноярском водохранилище. По данным В. М. Гавриченкова и др. (1968) археоциаты собраны в коренных выходах напротив устья р. Поганого. Комплекс археоциат в этой точке отвечает второй половине базаихского надгоризонта, т. е. киийскому горизонту. В слое 2, выходящем у современного уреза воды водохранилища археоциаты не обнаружены, но по литологическим признакам и положению в разрезе, он должен отвечать уровню камешковского горизонта. Для слоя 3 характерны археоциаты, составляющие основу санаштыкгольского комплекса (его самой нижней части). Это представители родов Capsulocyathus, Uralocyathus и Dictyocyathus. В слое 4 археоциаты не обнаружены, а в нижней части слоя 5 комплекс археоциат идентичен определенным из слоя 3 разреза I, т. е. отвечает санаштыкгольскому горизонту ботомского яруса.

В правобережной части Бирюсинского залива развиты отложения, охарактеризованные преимущественно известковыми водорослями и микрофитолитами. Археоциаты найдены нами в двух точках по левому борту залива р. Козыреевской. Т. н. 01105 находится приблизительно в пятистах метрах выше устья залива, в слое мощностью 0.3 м у самого уреза воды. Археоциаты: Capsulocyathus regularis Zhur., C. irregularis (Zhur.), Uralocyathus cf. bullatus Zhur., U. cf. repinae Zhur., Archaeolynthus unimurus Zhur., Tumulocyathus subtumulatus Osad., Frinalicyathus cf. altaicus Roz., Robustocyathus sp., Rotundocyathus sp., Aptocyathus sp., Archaeocyathus sp., Kaziricyathus cf. shirokovae Zhur., Globosocyathus cf. vadimi Zhur., Bajkalocyathus sp., Szecyathus cilindricus Vol., Arthurocyathus cf. borisovi Roz., Protopharetra sp.

Основу данного комплекса составляют капсулоциатиды и тумулоциатиды, среди которых отмечены типично санаштыкгольские формы: Aptocyathus sp., Archaeocyathus sp., Kaziricyathus cf. shirokovae Zhur. В базаихском разрезе торгашинской свиты против р. Калтат идентичный комплекс археоциат принадлежит санаштыкгольскому горизонту, непосредственно залегающему на камешковском горизонте (Задорожная, Журавлева).

Т. н. 01102 находится там же, в семистах метрах ниже устья залива р. Долгой. В шлифе, сделанном из делювия, представленного обломочными известняками, определен обломок кубка рода Dictyocyathus. Коренные выходы слоистых обломочных известняков находятся в средней части склона. Эти известняки залегают выше доломитово-известняковой пачки с онколитами, повсеместно развиты по южному-юго-западному обрамлению БКМ.

В северо-восточной части БКМ, в правом и левом бортах Лога Сухого нами установлены семь мест нахождения археоциат в коренных обнажениях.

1. В правом борту залива Лога Сухого близ устья в темно-серых слоистых известняках: археоциаты: Ajacicyathidae; водоросли Razumovskia, Batinevia (?), Proaulopora (редкие обломки), обломки онколитовых известняков (т. н. 01120);

2. Там же, близ подпора в светло-серых плитчатых известняках: археоциаты: Ajacicyathidae, Capsulocyathus sp., Tumulocyathus sp., Rhizacyathus sp., Tumuliolynthus sp.; водоросли Epiphyton satiatum Korde (т. н. 01115, 01118);

3. Там же, на водораздельной части в светло-серых плитчатых известняках: археоциаты: Archaeolynthus sp., Ajacicyathidae, Capsulocyathus sp. (т. н. 01116, 01117);

4. В левом борту залива Лога Сухого, в 250 м ниже подпора, в серых биогермных известняках: Coscinocyathus dianthus Born., Clathricoscinus sp. (?), Erismacoscinus sp., Archaeolynthus cf. nalivkini (Zhur.), Robustocyathus sp., Kotujicyathus cf. minus (Osad.), Porocyathus cyroflexus (Osad.), Subtumulocyathus vulgaris (Osad.), Irinaecyathus sp., Thalamocyathus sp., Nochoroicyathus sp., Siringocyathus sp., Ajacicyathidae, Formosocyathus sp. (т. н. 01114);

5. Там же, в 250 м ниже по течению от предыдущей точки, известняки серые и тёмно-серые брекчированные кристаллические с редкими крупными обломками археоциат: Urcyathus sp. крупный; перекристаллизованные кубки Ajacicyathidae; обильные Epiphyton; спикулы губок, обломки микрофитолитовых и онколитовых известняков (т. н. 01312);

Слоистые водорослевые известняки с редкими археоциатами, залегающие в правобережной части Лога Сухого, имеют возраст верхней части атдабанского яруса и корреспондируются с нижними слоями синклинальной структуры И. Т. Журавлевой и А. Ю. Розанова (см. выше). В левом борту Лога Сухого, в 250 м ниже подпора, находятся выходы известняков с богатым комплексом археоциат, основу которого составляют многочисленные косциноциатиды и тумулоциатиды. Типично санаштыкгольские формы встречаются реже. Это представители родов: Clathricoscinus, Formosocyathus, Irinaecyathus, Siringocyathus. По-видимому, мы повторили сборы в известной точке (В. М. Гавриченков и др., 1968) с санаштыкгольским комплексом археоциат. В точке 01312 — тёмно-серые известняки, брекчированные с редкими, иногда хорошо отпрепарированными обломками и кубочками археоциат до 0.8 см в диаметре, с просто устроенными стенками, на наш взгляд не могут быть моложе атдабанского века.

Таким образом, археоциаты обнаружены на четырех уровнях и характерны для натальевского, кийского, камешковского и санаштыкгольского горизонтов Алтае-Саянской складчатой области. Наиболее древние (натальевские) слои БКМ выходят в его юго-западной части. Это — обломочные археоциатовые известняки, залегающие выше доломитово-известняковой пачки и являющиеся аналогом базаихской пачки торгашинской свиты.

В центральной части БКМ, в непрерывном разрезе, мощностью более 300 м, постепенно сменяются кийский, камешковский и санаштыкгольский горизонты. Комплексы археоциат санаштыкгольского горизонта характерны для нижней и средней его лон. Более молодые отложения, по-видимому, находятся в самой верхней части этого разреза (и относительно уреза воды), но здесь археоциаты единичны. В северо-восточной части БКМ, на левобережье Красноярского водохранилища, сделанные выше выводы также справедливы. Самые молодые комплексы археоциат (моложе санаштыкгольского) вероятны в правом борту Красноярского водохранилища. К сожалению, нам не удалось переизучить точки предшественников (см. выше).

Литература

1. Бондарева Д. М. Окончательный отчёт Солгонской поисковой партии за 1973–74 гг. (результаты поисково-оценочных работ на бокситы в бассейнах рр. Бирюсы, Саржаковой, Козыреевой). Красноярск: 1974;
2. Гавриченков В. М., Косоруков А. П. и др. Геологическое строение и полезные ископаемые района г. Дивногорска. Отчёт Бирюсинской ГСП за 1962–66 гг. Красноярск: 1968;
3. 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;
4. Журавлёва И. Т., Розанов А. Ю. Возраст и условия образования археоциатовых известняков бассейна р. Енисей. Геология и геофизика. 1962, №3. с 32–40;
5. Лаптев Л. И. Геологическое строение Саржаковско-Бирюсинского месторождения фосфоритов. Окончательный отчёт по поисковым работам Саржаковской ПСП на 1965–67 гг. Красноярск: 1968;
6. Махлаев М. Л., Беззубцев В. В. Легенда Государственной геологической карты м-ба 1:200000. Серия Минусинская. ГП «Красноярскгеолсъемка». Красноярск, 1997;
7. Решения Всесоюзного стратиграфического совещания по докембрию, палеозою и четвертичной системе Средней Сибири, ч. 1 (верхний докембрий и нижний палеозой). Новосибирск, 1983. 215 с;
8. Стратиграфия и археоциаты нижнего кембрия Алтае-Саянской складчатой области. М., Наука, 1979. 216 с;
9. Терлеев А. А. Стратиграфия и микрофитолиты, известковые водоросли позднекембрийских-раннекембрийских отложений северо-западной части Восточного Саяна. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. геол-мин. наук. Новосибирск, 1984. 250 с;
10. Чаиркин В. М., Залялеев Р. Ш. Геологическое строение листа N-46-III. Отчёт солгонской ГСП за 1956 г. Красноярск: ТФ «Красноярскгеология», 1956;
11. Чаиркин В. М. Геологическая карта СССР. Объяснительная записка. Серия Минусинская. Масштаб 1:200000. Лист N-46-III. М., 1959.: