СТРАТИГРАФИЯ ОРДОВИКА И СИЛУРА ИРКУТСКОГО АМФИТЕАТРА

НИЖНИЙ ОРДОВИК. Усть-кутский ярус. Ярусы ордовика - усть-кутский, чуньский, криволуцкий, мангезейский и долборский

В качестве стратиграфической схемы для отложений ордовика и силура Иркутского амфитеатра принимается унифицированная схема, разработанная для Сибирской платформы О. И. Никифоровой. В пределах амфитеатра развиты отложения всех ярусов, выделенных для ордовика платформы: усть-кутского, чуньского, криволуцкого, мангезейского и долборского; силурийские отложения по возрасту не выходят за пределы лландоверийского яруса. Границы между отдельными ярусами проводятся нами в основном так же, как и в большинстве других работ, посвященных стратиграфии ордовика и силура амфитеатра (Андреева, 1959, и др.). Лишь граница между усть-кутским и чуньским ярусами проводится по кровле усть-кутской свиты, а не в ее средней части, как это обычно принимается. Вызвано это тем, что комплекс фауны, характерный для

Схема увязки местных стратиграфических подразделений ордовика и силура по

структурнофациалыным зонам

НИЖНИЙ ОРДОВИК. Усть-кутский ярус

В состав усть-кутского яруса в принимаемой нами трактовке его объема в пределах Иркутского амфитеатра входят полностью отложения усть- кутской свиты. Отложения свиты образуют широкие полосы в бассейнах рек Киренги, Орленги, Таюры, Лены, Илима, Ангары, Оки; хуже обнажена свита в бассейнах рек Чуны и Бирюсы, где разрезы ее вскрыты главным образом скважинами. Усть-кутская свита слагается терригенно- карбонатными зеленоцветными, в меньшей степени красноцветными породами.

Наиболее полный разрез свиты наблюдается в восточной части амфитеатра в Прибайкалье, где мощность ее в три-четыре раза больше, чем в других районах амфитеатра, в связи с чем общую характеристику свиты мы начинаем именно с этого района. Хорошие разрезы свиты наблюдаются здесь по правым притокам Лены — рекам Орленге и Таюре в их верхних течениях.

Разрез усть-кутской свиты в Прибайкалье повсеместно начинается с песчаников, образующих обычно хорошие обнажения и четко отделяющихся от нижележащих красноцветных и пестроцветных пород верхнего кембрия. Нижние слои свиты вскрываются в обнажении на стрелке рек Кислой и Орленги на высоте 200—210 мот уреза воды.

 Здесь выходят:

1 . Песчаники светло-серые мелкозернистые плотно сцементированные известковые — 8 м.

2.         Известняки оолитовые, строматолитовые и седиментационные, в разной степени доломитистые, с пропластками известковистых песчаников. Состав: кальцит —

73,96—91,88%, доломит — 14,41 — 4,35%         9,60 м.

Несколько более высокие слои вскрываются на левом берегу р. Орленги непосредственно выше рч. Сороки (обн. 405).

3.         Известняки песчаные, плотные, переходящие в известковые песчаники. Состав: кальцит — 56%, доломит — 4,63%            0,9 м.

4.         Известняки доломитовые светло-серые массивные, с редкими прожилками кальцита. Состав: кальцит — 49,17%, доломит — 26,60%            0,70 м.

5.         Известняки оолитовые серые. Состав: кальцит — 86,51 %, доломит — 1,44%        0,15 м.

6.         Известняки строматолитовые серые массивные 0,40 м.

7.         Известняки доломитовые темно-серые, переслаивающиеся с частыми маломощными пропластками горизонтальнослоистых алевролитов. Состав:,кальцит — 43,44%, доломит — 13,45%  0,25 м.

8.         Известняки песчанистые с маломощными пропластками тонкочередующихся зеленовато-серых алевролитов и мелкозернистых песчаников    1,90 .1.

9.         Песчаники серые с розовым оттенком, известковистые            0,20 .1.

10.       Мелкозернистые зеленовато-серые песчаники, часто переслаивающиеся с зеленовато-серыми алевролитами           0,10 л.

11.       Известняки доломтистые песчаные светло-серые с относительно редкими пропластками зеленовато-серых алевролитов. Состав: кальцит — 41,19%, доломит — 10,52%            0,55 м.

12.       Песчаники серые мелкозернистые известковые, в верхней части слоя с ооли- тами  0,55 м.

13.       Известняки строматолитовые серые         3,55 At.

14.       Известняки оолитовые доломитистые песчаные. Состав: кальцит — 70,91% , ДОЛОМИТ — 5,64%       0,5 м,

Описанные отложения нижней части усть-кутской свиты выделяются под названием поворотной пачки. Ее низы, как видно из приведенного разреза, слагаются песчаниками, а более верхние горизонты — известняками.

Для верхов пачки характерно наличие прослоев зеленовато-серых алевролитов, получающих максимальное развитие в лежащей выше кис- линской пачке.

Карбонатные породы поворотной пачки нередко содержат в Прибайкалье вкрапленность галенита. В известняках на р. Орленге нами были встречены остатки гастропод Tropidodiscus sp.

В песчаниках и известняках нижней части усть-кутской свиты на р. Киренге в 12 км выше дер. Ханда и по р. Ханде в 15 км выше устья М. А. Жарковым и др. (1963) были собраны следующие фаунистические остатки: Obolus sp., Finkelnburgia sp., Palaeacmaea sp., Plethopeltides sp., Dice- ratocephalina sp., определенные Л. В. Огиенко.

На р. Таюре нижняя часть поворотной пачки не наблюдалась. Верхи пачки, вскрывающиеся в ряде обнажений, по составу несколько отличны от соответствующей части разреза р. Орленги — здесь появляются цоломиты. В правом борту долины р Таюры, в 6 км ниже пос. Аикта, в 30 км выше уреза воды залегают (обн. 441, снизу вверх):

1.         Доломиты песчаные серые косо- и горизонтальнослоистые .... 0,50 AL.

2.         Доломиты известковые песчанистые с редкими зернами глауконита. Состав:

кальцит — 21,47%, доломит — 61,57%    1,90 м.

3.         Известняки темно-зеленовато-серые массивные с редкими стилолитовыми лвами         1,20 м.

4.         Известняки оолитовые серые песчанистые. Состав: кальцит — 92,18%, доломит — 1,53%                                     0,40 м.

5.         Песчаники глинисто-алевритовые известковые.

На песчано-карбонатных породах поворотной пачки залегают пес- шно-глинистые отложения кислинской пачки. Послойной характеристики этой пачки мы не имеем, поскольку хороших обнажений ее породы не {ают из-за преимущественно глинистого состава.

Пачка слагается маломощными чередующимися слойками мелкозер- шстых песчаников, алевролитов, аргиллитов. Мощности слойков отдель- 1ых разновидностей пород обычно колеблются в пределах нескольких .антиметров, редко достигая величины десятков сантиметров. Породы [ачки исключительно монотонны. Для всех разновидностей характерна вы- окая карбонатность, превышающая нередко 40%. Характерна также по- ышенная слюдистость. Мощность пачки нар. Орленге достигает 170 м. На еверо-запад в направлении к центральной части амфитеатра мощность пач- и быстро уменьшается, и уже на р. Таюре она не превышает 30—35 м.

Карбонатный материал в составе пород кислинской пачки преиму- (ественно известковый, хотя иногда в цементе доломит над кальцитом се же преобладает.

Залегающие выше красноцветные алевролиты, песчаники и перерывающие их известняки выделяются под общим названием сорокинской пачки (по рч. Сороке, левому притоку р. Орленги), которая являет! хорошим маркирующим горизонтом на значительной территории амфитеатра. Нижняя часть пачки слагается песчаниками известковыми ро- ввато-серыми, мелкозернистыми, содержащими до 46,32% кальцита при )чти полном отсутствии доломита. Верхняя часть пачки представлена красно-бурыми с лиловым оттенком песчанистыми оолитовыми известняками с интенсивно развитыми стилолитами. Содержание кальцита в породе достигает 86 % и более при 2—3% доломита. В направлении к кра- евым частям амфитеатра известняки постепенно замещаются песчаниками. Мощность сорокинской пачки на р. Орленге равна 40-45 м.

Отложения пачки содержат большое количество раковин колпачковых гастропод Palaeacmaea sp.; известняки нередко переполнены ими. Остатки раковин окрашены, как правило, в черный цвет.

На р. Таюре в ряде обнажений правого берега вскрываются как верхняя, так и нижняя части пачки.

Одно из обнажений низов пачки расположено в 5 км ниже устья р. Бильбы. Навысоте 70 м от уреза воды вскрываются (обн. 421, снизу вверх):

1. Песчаники мелкозернистые, известковые розовые, весьма плотно сцементированные, средне- и толстоплитчатые, слабослюдистые, высококарбонатные. Содержание кальцита — 1,16%, доломита — 1,25%            3,8 м.

2.         Плоскогалечный конгломерат, в котором гальки розовых мелкозернистых песчаников сцементированы розовым и зеленовато-серым песчаным материалом. Размер галек по длинной оси достигает 6 1. В цементе песчаников наблюдаются отпечатки колпачковых гастропод          :            0,10 м.

3.         Алевролиты мелкозернистые известковые, розовато-бурые, плотно сцементированные, со слабо заметной горизонтальной слоистостью. Содержание кальцита — 42,51 %  0,80 м.

4.         Алевролиты мелкозернистые известковистые, зеленовато-серые, с линзочками и галечками красно-бурых аргиллитов, с трещинами усыхания. Содержание кальцита — 31,74%, доломита — 4,44%   1,8 м.

Несколько выше слоя четвертого шурфом вскрыты уже красновато-лиловые оолитовые известняки с обильной фауной колпачковых гастропод. В коренном залегании породы этой части разреза наблюдаются на правом берегу р. Таюры, в 6 км выше пос. Аикта, где на высоте 100 м от уреза воды обнажаются (обн. 438, снизу вверх):

1.         Известняки розовато-красные с пропластками песчаников зеленого цвета 0,35 м.

2.         Известняки лилово-бурые, массивные, с редкими линзами аргиллита, с большим количеством колпачковых гастропод. Состав: кальцит — 89,20% , доломит — 2,14%     0,30 м.

3.         Известняки розовато-зеленовато-серые, с большим количеством колпачковых гастропод. Состав: кальцит — 78,98% , доломит — 3,23%       0,45 м

4.         Известняки лилово-бурые, близкие к описанным в слое втором . . 0,30 м.

Мощность сорокинской пачки на р. Таюре не превышает 30 м. Залегающие выше тонкопереслаивающиеся известковые алевролиты, аргиллиты и песчаники, вскрытые на р. Орленге только шурфами, выделяются под названием сухинской пачки. По составу породы сухинской и кислинской пачек весьма близки. Мощность сухинской пачки на р. Орленге равна 90 м.

Верхние горизонты усть-кутской свиты на р. Орленге обнажаются очень слабо; значительно лучше обнажены они на р. Таюре, где выделяются под названием бильбинской пачки. Нижняя часть пачки слагается здесь песчаниками, средняя — известняками и верхняя — вновь песчаниками.

Песчаники нижней части бильбинской пачки в Прибайкалье, как и в ряде других районов амфитеатра, по мощности незначительны. Коренные выходы их наблюдаются на правом берегу р. Таюры, в 6 км выше пос. Аикта, на высоте 120 м от уреза воды. Общая мощность песчаников не превышает 10 м.

Залегающие выше известняки обнажаются на правом берегу р. Таюры, в 5 км ниже устья р. Бильбы (обн. 439). Здесь в интервале 110— 135 м от уреза воды наблюдаются выходы строматолитовых известняков серого, темно- и зеленовато-серого цвета, с небольшой примесью песчаного материала; в известняках нередко встречаются включения глауконита. Обычно зерна глауконита разрознены и немногочисленны, и лишь при повышенной песчанистости известняков в них повышается и содержание глауконита. В одном случае в 4 м от подошвы обнажения среди известняков наблюдается пропласток серых песчаников, также содержащих глауконит. Состав известняков: кальцит — 60,49 — 87,96%, доломит — 15,71 —0,78%.

Мощность известняков определяется на р. Таюре в 25—30 м. Известняки содержат остатки брахиопод Finkelnburgia cf. bellatula Ulr. et Соор. хорошей сохранности. Верхняя часть бильбинской пачки в бассейне р. Таюры слагается песчаниками зеленовато- и розовато-серыми до розово-бурых, обнажающимися весьма редко; мощность их на Таюре 90.

Мощность бильбинской пачки на р. Таюре —135 м, на р. Орленге — 165 м.

Полная мощность усть-кутской свиты в верхнем течении р. Орленги достигает 470—490 м.

Дадим краткую характеристику отложений свиты в Северо-Западном Прибайкалье. В бассейне р. Окунайки у оз. Дальнего усть-кутская свита, по данным М. П. Лобанова, М. А. Сендерова, Л. М. Дашкевич (1964), имеет мощность 550—570 .м и слагается известняками, алевролитами, песчаниками. В бассейне р. Малой Чуи неполная мощность усть-кутской свиты определена О. В. Переваловым в 350 м. По данным М. А. Жаркова и Г. А. Кузнецова (1964) полная мощность свиты приближается здесь к 600 м. Значительное место в составе свиты в этом районе занимают известняки.

В разрезе р. Лимпеи усть-кутская свита, по данным Д. П. Фомина, Л. В. Ревякина и других исследователей, подразделяется на две части:

1. Известняки, известковистые песчаники, алевролиты, аргиллиты, мергели С фауной Scenella affinis Ulr. et Sc., Proplina sp., Palaeacmaea sp., Finkelnburgia ponde- rosa Andr. Мощность 250 м.

2. Песчаники известковистые, известняки оолитовые и битуминозные, фауна- Scenella sp. Мощность 170—190 м.

В западной части амфитеатра состав усть-кутской свиты несколько иной. Ниже приводится разрез свиты по скважине 6, пробуренной в районе г. Нижнеудинска. Здесь (снизу вверх) вскрыты:

1.         Песчаники светло- и зеленовато-серые, в низах в отдельных прослоях красно- бурые, с включениями гравийных зерен размером до 2—3 мм, а также сульфидов и глауконита, с редкими прослоями доломитов            39,1 м.

2.         Алевролиты и аргиллиты пепельно-серые, изредка с бурым оттенком, тонкослоистые, переслаивающиеся с мелко-и среднезернистыми светло-серыми песчаниками, иногда содержащими глауконит           25,9 м.

3.         Песчаники мелко-и среднезернистые до крупнозернистых, слюдистые, известковые, с подчиненными пропластками зеленовато-серых алевролитов

4.         Алевролиты серые

5.         Песчаники.

6.         Песчаники с алевролитами и аргиллитами

7.         Алевролиты  

В более северных районах Присаянья (район г. Тайшета) доломиты, как и на р. Чуне в районе г. Нижнеудинска, характерны лишь для нижней части свиты. Карбонатные породы в верхах свиты на р. Бирюсе представлены известняками, хотя цемент песчаников здесь сохраняется доломитовый (скв. 5 в районе с. Шелехово).

Скважина 18 в нижнем течении р. Оки в районе г. Братска вскрыла несколько иной разрез усть-кутской свиты (снизу вверх):

1.         Песчаники доломитовые, зеленовато-серые, разнозернистые от средне- до крупнозернистых с включениями гравийных зерен кварца размером до 3 мм. В верхах появляются тонкие прослои водорослевых доломитов. Состав цемента песчаников: кальцит — 1,82%, доломит — 36,95%           13,55 м.

2.         Доломиты строматолитовые, темно-серые, с гнездами гипса размером до 2 см, с редкими прослоями песчанистого доломита, содержащего большое количество глауконита, а также с прослоями песчаника с включениями оолптов. Состав доломитов: кальцит — 7,98%, доломит — 63,03%  6,65 м.

3.         Аргиллиты доломитовые зеленовато-серого цвета, с прослоями водорослевых известковых доломитов (кальцит —30,14%, доломит — 59,86%) и мелко- и средне- зернистых песчаников. В некоторых прослоях песчанистых доломитов наблюдаются включения глауконита. В доломитах нередки гнезда гипса размером до 3 см, прослойки гипса мощностью до 5 мм. Содержание доломита в аргиллитах достигает 4243 %      21,15 м

4.         Алевролиты и аргиллиты красно-бурого и зеленого цветов, чередующиеся с маломощными пропластками глинистых песчаников и доломитов.

В верхней части залегают песчаники карбонатные от розового до красно-бурого цветов с прослоями красно-бурых карбонатных алевролитов и аргиллитов, а также зеленовато-серых гнезд гипса        27, 7 м.

5.         Песчаники зеленовато- и розовато-серые, известковые, мелко- и среднезерни- стые, неслоистые, с линзами красно-бурых известковистых аргиллитов. . . 1.35 м.

6.         Известняки оолитовые и водорослевые, зеленовато-серые, розовато-серые и красно-бурые, местами с примесью глауконита, с большим количеством стилолитов; наблюдаются редкие прослои красно-бурых аргиллитов; известняки содержат небольшую примесь терригенного материала (как правило, нерастворимый остаток не превышает 3—6%), а также некоторое количество доломита. Содержание MgQ в 5%-ной солянокислой вытяжке колеблется обычно в пределах 1,5—4% и возрастает с увеличением содержания обломочного материала; так, в одном из прослоев известкового аргиллита содержание MgO составляет 8,76% при 51,96% нерастворимого остатка и 12,18% СаО, т. е. карбонатный материал здесь доломитовый. Почти чистым доломитом сложен один из прослоев в средней части карбонатной пачки . . ..,.,, 34,90 м.

Общая мощность свиты по разрезу — 105,3 м. В направлении от г. Братска на юго-запад пачка известняков, залегающих в верхней части свиты, замещается алевритами и аргиллитами, причем замещение это идет от верхних слоев пачки вниз.

В отложениях усть-кутской свиты западных районов Иркутского амфитеатра найдены гастроподы Scenella a//inis Ulr. et Sc., S. compressa Ulr. et Sc., брахиоподы Syntrophopsis arkansaensis Ulr. et Соор., Finkelnburgia bellatula Ulr. et Соор., трилобиты Protopliomerops sp., Glaphurus sp. и др.

Наибольшую известную нам мощность в западной части амфитеатра усть-кутская свита имеет по Абанской опорной скважине; В. С. Кар- пышевым она выделяется в интервале 1505—1768 м. В нижнем течении р. Бирюсы, близ устья рч. Подъеланки, мощность свиты определена М. А. Жарковым в 283 м.

В центральной части амфитеатра в бассейне р. Илима состав усть- кутской свиты песчано-доломитовый с прослоями внутриформационных конгломератов; мощность свиты здесь достигает 140 м.

В северных районах амфитеатра, в верховьях р. Подкаменной Тунгуски, по данным А. А. Высоцкого, состав усть-кутской свиты известково- доломитовый, мощность ее здесь изменяется от 30 м до нуля.

В нижнем течении р. Ангары в районе Ковинской антиклинали усть- кутская свита, по данным В. С.Карпышева, сложена преимущественно терригенными породами; мощность свиты колеблется в пределах 186— 196 м.

Отложения усть-кутской свиты в общей схеме могут быть разбиты на три макроритма, выраженные наиболее четко в бассейнах рек Орленги и Таюры, каждый из которых, в свою очередь, подразделяется на три элемента — нижнюю терригенную часть, среднюю карбонатную, или кар- бонатно-терригенную, и верхнюю, вновь терригенную. Верхняя терри- генная пачка обычно менее грубозернистая, чем нижняя, с которой начинается ритм.