Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Состав, строение и обстановки осадконакопления рифейских карбонатных отложений Ангаро-Питского междуречья Енисейского кряжа

ВАК РФ 04.00.21, Литология

Автореферат диссертации по теме "Состав, строение и обстановки осадконакопления рифейских карбонатных отложений Ангаро-Питского междуречья Енисейского кряжа"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЙ ОТДЕЛЕНИЕ ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ, ГЕОФИЗИКИ И МИНЕРАЛОГИИ

На правах рукописи

ТАНЫГИН Георгий Иванович

СОСТАВ, СТРОЕНИЕ И ОБСТАНОВКИ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ РИФЕЙСКИХ КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ АНГАРО-ПИТСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ ЕНИСЕЙСКОГО

КРЯЖА

04.00.21 - литология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

НОВОСИБИРСК 1992

Работа выполнена в Институте геологии Сибирского отделения Российской академии наук.

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, профессор Ю.П.Казанский

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, Л.ВАнфимов,

доктор геолого-минералогических наук, В.Ю.Шенфиль.

Оппонирующая организация: Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (г. Новосибирск)

Защита состоится "22 " С£/¿Ле'/х( 1992г. в ''часов на заседании специализированного совета Д 002.50.04 при Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии СО РАН, в конференц-зале.

Адрес: 630090, Новосибирск-90, Университетский пр., 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИГГМ СО РАН.

Автореферат разослан "/^ " /сСц1?/'^ 1992г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор геол.-мин. наук

В.И.Москвин

{ Зт.т; * I ДйС" •

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Необходимость создания собственной сырьевой базы в Восточной Сибири - важнейшая народно-хозяйственная задача. Удешевление стоимости поисково-разведочных работ на сырье и успешность их проведения в значительной степени определяется состоянием изученности состава, строения н постановок формирования осадочных образований, содержащих различные полезные ископаемые. В последние годы в мировой геологической практике резко усилилось структурно-седиментологическое направление в изучении осадочных толщ, в том числе карбонатных, что является основой для научно обоснованных прогнозных построений. Исследование карбонатных отложений важно также для познания^ эволюции карбонатонакоплення в геологической истории и выяснения специфики седиментации в геологическом прошлом. Особую актуальность в настоящее время приобретают работы по докембрийским карбонатным отложениям, которые имеют достаточно широкое распространение как в обрамлении Сибирской платформы, в частности Енисейского кряжа, так ¡1 вскрыты многочисленными скважинами во внутренних ее районах. В связи с этим возникает необходимость проведения специальных структурно-седиментологических исследований по выяснению состава, строения и условий осадконакопления карбонатных формаций. Необходимость изучения карбонатных образований докембрия Енисейского кряжа определяется также тем, что вследствие доступности и достаточной обнаженности здесь можно проводить детальные структурно-седиментологические исследования по выявлению закономерностей их строения с целью последующего прогнозирования литологических комплексов и обстановок их' формирования вглубь Сибирской платформы, где в настоящее время ведутся поисково-разведочные работы на нефть и газ.

Цель и задачи работы. Цель работы - выяснение состава, строения и обстановок осадконакопления карбонатных отложений рифея Ангаро-Питского междуречья Енисейского кряжа. В соответствии с этим основное внимание в работе уделено решению следующих задач: 1. Детальное литологическое изучение, расчленение и корреляция карбонатных отложений разных стратиграфических уровней. 2.Выделение основных типов пород и их структурно-седиментологическое исследование. 3. Выделение разноранговых

последовательностей пород и выяснение их структуры. 4. Анализ изменения состава и строения разноранговых последовательностей в пространстве и времени. 5. Построение седиментационных моделей, отражающих обстановки осадконакопления литологических комплексов.

Фактический материал. В основу работы положены материалы полевых исследований, проведенных автором в течение 1978-1990гг. За этот период были детально изучены практически все естественные обнажения в бассейнах рек Ангара, Каменка, Удерей, Горбилок; Большой Пит, Татарка, Енисей и их притоков. Использованы материалы колонкового бурения, фондовые и опубликованные данные. Выводы о составе и структуре пород (преимущественно карбонатных) получены при изучении более 1500 шлифов с окрашиванием их в растворе ализарина красного. Кроме того использованы результаты химического анализа пород (120 ан.) при построении петрохимических диаграмм, отражающих состав карбонатных и смешанных пород.

Основные защищаемые положения.

1. Структурно-седиментологический подход при изучении рифейских карбонатных отложений Енисейского кряжа позволил провести детальное расчленение и корреляцию карбонатных разрезов четырех уровней преимущественного карбонатонакопления и выяснить обстановки их . седиментации.

2. В изученных отложениях установлены следующие основные типы пород и их разновидности: кристаллические, зернистые и биоморфные. Показано, что элементарные тела объединяются в тела более высокого ранга - ассоциации и комплексы, характеризующиеся также определенным набором осадочных текстур. Установлено, что изученные карбонатные отложения разных стратиграфических интервалов сложены в основном следующими типами литологических комплексов: 1) биогермными, 2) комплексами с преобладанием зернистых и кристаллических пород, 3) комплексами слоистых карбонатных и карбонатно-глинистых отложений с линзами обломочных гравитационных образований (потоков обломочного материала).

3.Установлено, что в аладьинское, джурское и сероюцочевское время в юго-восточной части Енисейского- кряжа в пределах Каменской зоны происходило формирование крупных геологических тел,сходных с фанерозойскими карбонатными платформами. В западном и северо-западном направлении они сменялись склоновыми и бассейновыми отложениями. В развитии платформ выявлены этапы их формирования, сходные с таковыми в фанерозойских гомологах.- В конце тунгусикского времени произошла существенная перестройка в карбонатонакоплении, и формирование карбонатных отложении на всей территории происходило преимущественно в однообразных шельфовых мелководных обстановках.

Научная новизна. Впервые проведен структурно седиментологаческий анализ рифейских карбонатных отложений Ангаро-Питского междуречья

Енисейского кряжа. В структуре карбонатных комплексов выявлены разноранговые последовательности пород и установлены их пространственно-временные взаимоотношения. Выявленная палеоседим'ентационная зональность карбонатонакопления свидетельствует о том, что в юго-восточной части исследуемого региона формирование карбонатных отложений происходило в пределах карбонатных платформ, которые в западном и северо-западном направлениях сменялись склоновыми и бассейновыми отложениями. Установленная зональность карбонатонакопления направлена преимущественно вкрест простирания главных современных тектонических структур Енисейского кряжа. В развитии карбонатных платформ выявлены этапы их формирования и "установлены регрессивная или трансгрессивная направленности, сходные с таковыми в фанерозойских рифовых сооружениях. Уточнена корреляция рифейских карбонатных отложений разных структурно-фациальных зон региона.

Практическая ценность. Уточнены границы литостратиграфических подразделений рифейский отложений их их корреляция в разных зонах Енисейского кряжа. Построенные литофациальные профили и седиментационные модели позволяют выявить закономерности раз мещения полезных ископаемых (в первую очередь стратиформных) и приуроченность их к определенным седиментационным обстаноЕкам. Установленные закономерности в строении разноранговых последовательностей пород могут быть использованы для прогнозирования литологических комплексов в соседних зонах, в том числе Байкитской антеклизе Сибирской платформы, где в настоящее время открыты месторождения нефти и газа в рифейских карбонатных образованиях.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на региональных и всесоюзных совещаниях: "Геология рифов и их нефтегазоносность" (Карши, 1985); "Геология и полезные ископаемые Енисейского кряжа" (Красноярск, 1987); "Геология морей и океанов" (Москва, 1988); "Актуальные вопросы региональной геологии Сибири" (Новосибирск, 1990); "Карбонатные формации и условия их формирования" (Свердловск, 1991); "Актуальные вопросы литолого-стратиграфических исследований в связи с проблемами детального расчленения и корреляции осадочных толщ Сибири" (Новокузнецк, 1991).

По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе две монографии (в соавторстве), три работы находятся в печати. Некоторые материалы изложены также в 4 научно-производственных отчетах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения, изложенных на 184 страницах. Текст иллюстрирован 2 таблицами и 91 рисунками и фотографиями. Список литературы содержит 189 наименований.

з

Работа выполнена в лаборатории литологии Института геологии СО РАН под руководством д.г.-м.н., профессора КХП.Казанского, которому автор искренне признателен. В процессе работы автор пользовался консультациями к.г.-м.н. С.В.Сараева, кх.-м.н. В.Г.Петрова. Общие методические приемы разработаны совместно с к,г.-м.н. Е.М.Хабаровым. Большую помощь при оформлении графики и перепечатки текста работы оказали И.В.Вараксина, С.Г.Моторин. Всем вышеперечисленным коллегам автор глубоко благодарен.

Глава I. ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ РАЙОНА

1. Тектоническая позиция района

Енисейский кряж расположен на' стыке Западно-Сибирской плиты Сибирской платформы и Алтае-Саянской складчатой области. Главнейшие структуры Енисейского кряжа (синклинории и антиклинории) имеют линейную форму, согласную с общим северо-западным простиранием кряжа. С запада на восток в его структуре выделяются: Исаковский (Вороговский), Большепитский (Ангаро-Тисский) и Ангаро-Питский синклинории, разделенные Приенисейским, Ангаро-Канским и Центральным антиклинориями (Кириченко, 1956; Глико, 1957; Лучицкий, 1961; Боголепов, 1963; Вотах, 1968; и др.). Район исследований расположен в междуречье р. Ангары и р. Бол. Пит и охватывает лишь часть крупных структур: Приенисейский и Центральный антиклинории и Большепитский и Ангаро-Питский синклинории, сложенные рифейскими отложениями. Приводится краткая характеристика этих образований и осложняющих их более мелких пликативных структур.

Среди крупных дизъюнктивных нарушений Енисейского кряжа, ориентированных параллельно основным складчатым сооружениям региона выделяются: Приенисейский, Татарский, Ишимбинский и Анкиновский глубинные разломы (Вотах, 1968). Кроме перечисленных разломов субмеридионального простирания выделяются также субширотные дизъюнктивные структуры, которые пересекают Енисейский кряж и уходят вглубь Сибирской платформы. Наиболее крупные из них - Ангаро-Вилюйский, Тахомо-Питский и Тунгский разломы.'

2. Стратиграфия

Для Енисейского кряжа существует ряд стратиграфических схем для разных структурно-фациальных зон. Основы стратиграфии региона были заложены работами АЛ.Мейстера, С.В.Обручева, Н.И.Бабинцева, Е.Н.Щукиной и Г.И.Петрова, Н.Н.Горностаева, Г.Г.Болгова и Н.ИАлександрова, Г.И.Кириченко, ЮА.Кузнецова и др. Большой вклад в разработку стратиграфических схем после

открытия Нижнеангарского (Усовского) месторождения внесли Ф.Я.Пан, А.К.Рублев, Г.И.Кириченко, Б.Н.Горбунов, ОА.Глико, ВАЛоот, ЮА.Озерский, Б.В.Шибистов, МА.Семихатов, А.И.Вызу, В.Н.Кристин и многие другие. На основе схем этих авторов разработана унифицированная схема расчленения рифейских отложений Енисейского кряжа (Решения..., 1983).

Наиболее полный и непрерывный разрез докембрийских образований представлен в юго-восточной части региона, в Каменской структурно-фациальной зоне, где они подразделяются на сухопитскую, тунгусикскую, ослянскую и тасеевскую серии.

Сухопитская серия (средний рифей) включает в себя следующие свиты: кординскую, горбилокскую, удерейскую, погорюйскую> Карточки и аладьинскую. Приводится краткая характеристика свит.-Четыре нижние из них .представлены терригенными породами, а две.верхние - карбонатными. Аналогами свит Карточки и аладьинской в Горбилокской и Каитьбинской зонах считается сосновская свита.

Тунгусикская серия (верхний рифей) согласно залегает на подстилающих отложениях и представлена красногорской, джурской, шунтарской, Серого Ключа и дадыктинской свитами. Джурская, Серого Ключа и верхняя часть дадыктинской свиты сложены карбонатными породами, а остальные - в основном терригенными. В соседних зонах аналогами джурской свиты считается верхнепотоскуйская, Серого Ключа - удоронгская и бореминская, а верхней части дадыктинской свиты соответствуют карбонатные отложения рыбинской свиты.

Ослянская серия (верхний рифей) представлена терригенными отложениями нижнеангарской и карбонатными дашкинской свит.

Выше в разрезе с размывом - залегают т'ерригенные отложения тасеевской

серии.

В докембрийских отложениях Енисейского кряжа отмечается цикличность, которая выражена в чередовании терригенных и карбонатных отложений. Такие горизонты карбонатных образований нами условно названы уровнями преимущественного карбонатонакопления или просто карбонатными уровнями. Снизу вверх это будут: верхнесухопитский (сосновский или аладьинский), нижнетунгусикский (джурский), среднетунгусикский (сероключевской),

верхнетунгусикский (дадыктинский) и ослянский (дашкинский). В ■ работе рассматриваются четыре нижних уровня.

Глава II. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

В работе проведено структурно-седиментологическое исследование карбонатных образований докембрия с использованием современных достижений по седиментологии карбонатных отложений. В общем виде методику можно свести . к следующему: детальное литостратиграфическое расчленение и корреляция разрезов, выделение основных типов пород и их литологическое изучение, выделение разноранговых последовательностей пород и анализ их пространственно-временных взаимоотношений, генетический анализ и построение пространственных седимейтационных моделей.

При изучении вещественного состава пород принята структурно-вещественная классификация (Хабаров, 1985), основанная на разработках' Р.Фолка, РДанхема, Р.Э.Эйнасто и других исследователей, согласно которой породы подразделяются на следующие основные типы: 1. Кристаллические карбонатные породы (зерен < 10 %). По степени кристалличности они делятся на неяснокристаллические (< 0.05 мм) и яснокристаллические (> 0.05 мм). Более дробные градации взяты по НЛЛогвиненко (1962). 2. Кристаллически-зернистые породы (зерен < 10-50 %). Разновидности: с оолитами, со сферолитами, с пизолитами, с комками (сгустками) и с интракластами. 3. Зернистые карбонатные породы (зерен > 50 %) оолитовые, сферолитовые, пизолитовые, комковатые (сгустковые) и интракластические. 4. Биоморфные (строматолитовые). Для смешанных известково-доломитовых и терригенно-карбонатных пород использованы . классификации С.Г.Вишнякова и И.В.Хворовой. Вещественный состав уточнялся также при построении петрохимических диаграмм по методике С.В.Сараева (1986).

Рассмотрены основные характеристики для определения обстановок осадконакопления: геометрия тел, состав пород и осадочные текстуры. Выделяются тела (слои, пласты, линзы), которые в разрезах часто образуют закономерные породные сочетания - наборы или циклиты, литологические ассоциации и комплексы. Приводится краткая характеристика текстур, характеризующих определенные обстановки.

Генетический анализ литологических ассоциаций и комплексов и построение пространственных седиментационных моделей проводилось на основе детального изучения разноранговых последовательностей, их текстурных и структурных характеристик, основных тенденций их изменения в пространстве и времени с использованием современных теоретических моделей карбонатонакопления. Для выявления климатических условий и интенсивности химического выветривания на суше, а также палеосолености вод в бассейне

седиментации использованы геохимические параметры глинистого вещества по методике Е.П^:7льшиной (1971,1976).

Глава III. СТРАТИГРАФИЧЕСКОЕ РАСЧЛЕНЕНИЕ И КОРРЕЛЯЦИЯ КАРБОНАТНЫХ РАЗРЕЗОВ РИФЕЯ ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА

1. Верхнесухопитский карбонатный уровень

К отложениям этого уровня относятся свиты Карточки, аладьинская и сосновская. Приводится детальная характеристика разрезов .разных зон. В Каменской' зоне свита Карточки представлена пестроцветной толщей глинистых горизонтально слойчатых, тонкоплитчатых известнякой мощностью до 400 метров. Выше залегает толща аладьинских доломитов - это преимущественно серые кристаллические, часто зернистые (в том числе оолитовые и интракластические) разности. Мощность свиты достигает 600 метров. .К северу и - северо-западу литологический состав свит меняется и различия между ними. не столь существенны, наблюдается резкое (в 2-3 и более раз) уменьшение мощности. В отложениях на разных стратиграфических уровнях отмечаются прослои плоскогалечных конгломератов. Показано, что в Горбилокской зоне большая, часть сосновской свиты соответствует аладьинской. Отложения верхнесухрпитского уровня прослежены на всей территории и показаны различия их состава и строения в разных зонах.

2. Нижнетунгусикский карбонатный уровень

Карбонатные отложения этого уровня представлены джурской свитой

Каменской зоны и верхнепотоскуйской Горбилокской и Каитьбинской. зон. Приведена детальная характеристика разрезов, их расчленение и корреляция.

Выделены три главных типа разрезов: ангарский - карбонатные отложения с многочисленными органогенными постройками, горбилокский - характеризуется минимальными мощностями карбонатных отложений и западный (Каитьбинский?) - карбонатные отложения значительной мощности, среди которых присутствуют туфогенные породы.

3. Среднетунгусикский карбонатный уровень

Представлен карбонатными отложениями свиты Серого Ключа Каменской зоны и. ее возрастным аналогом - бореминской свитой . Горбилокской и Каитьбинской зон. Приводится обоснование корреляции свиты Серого Ключа с удоронгской и бореминской свитами Горбилокской зоны. ■ Выделены три типа разрезов: карбонатный - ангаро-каменский, терригенно-карбонатный

горбилокский и терригенно-карбонатный с вулканогенным материалом -западный. ■ Свита Серого Ключа представлена разнообразными ' типами известняков и доломитов, среди которых широко развиты органогенные постройки. В северо-западном направлении нижняя часть свиты Серого Ключа замещается . терригенными отложениями, а верхняя часть значительно уменьшается в мощности (бореминская свита).

4. Верхнетунгусикский уровень Карбонатные отложения верхнетунгусикского уровня, мощностью до 400- м, согласно принятой схеме корреляции включают верхнюю часть дадыктинской свиты Каменской зоны и карбонатную часть рыбинской свиты Горбилокской и Каитьбинской зон. Приведена характеристика и корреляция разрезов. Показано, что состав и строение дадыктинской и рыбинской свит, представленных кристаллическими и строматолитовыми известняками и доломитами, на всей территории остаются более или менее постоянными. Очень редко отмечаются зернистые разности. В нижней, части прослеживается терригенная толща (около 100 м).

Глава IV. ХАРАКТЕРИСТИКА И ГЕНЕЗИС ОСНОВНЫХ ТИПОВ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД РИФЕЯ ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА

1. Основные типы пород В соответствии с принятой классификацией среди изученных карбонатных отложений выделяются все четыре типа пород. Кристаллически-зернистые имеют много сходства с зернистыми и здесь не рассматриваются.

1.1. Кристаллические карбонатные породы По степени кристалличности подразделяются на неясно- и яснокристаллические известняки и доломиты. Кристаллические известняки - это серые, темно-серые, иногда зеленовато-серые и вишнево-серые, волнисто-, горизонтально- и косослойчатые, иногда градационнослоистые, тонко-, средне- и толстоплитчатые породы. Среди кристаллических доломитов преобладают более крупнокристаллические разности и, как правило, они имеют более светлый облик. Часто отмечаются разнокристаллические разности, значительно развиты процессы окремнения. На поверхностях напластования некоторых кристаллических пород отмечаются знаки ряби, следы течений, трещины усыхания. Слойчатость часто обусловлена неравномерным распределением карбонатного материала и алюмосиликатной примеси. В западной части района нередко содержат значительную примесь вулканогенного материала.

12. Зернистые .карбонатные породы Среди зернистых карбонатных пород в изученных отложениях отмечаются все разновидности: оолитовые, сферолитовые, ■ пизолитовые, комковатые (сгустковые) и интракластические (обломочные). Зернистые карбонатные породы -серые, иногда светло-серые, реже лиловатые и розоватые средне- и толстоплитчатые, волнисто- и косослойчатые породы с неровными поверхностями наслоения, мелкими и крупными знаками ряби. Зернистые карбонатные породы слагают слои и линзы значительной мощности во всех изученных карбонатных уровнях.

13. Биоморфные (биолититовые) карбонатные породы Среди биоморфных выделяются только строматолитовые породы. Строматолитовые известняки - серые, реже темно-серые и розоватые массивные породы, слагающие как мелкие биогермы, так и мощные биогермные комплексы мощностью до 40-60 м. Строматолиты очень разнообразны по форме и размерам столбиков, типу ветвлений и арок и характеру боковых ограничений (Семихатов, 1962). Межстоликовое пространство часто заполнено зернистым, в том числе фитокластическим материалом. Строматолитовые доломиты - серые, светло-серые, реже темно-серые массивные породы, часто сильно перекристаллизованные. Представлены также большим видовым разнообразием. Совместно с кристаллическими и зернистыми разностями могут слагать мощные биогермные комплексы (до. 80 м) протяженностью до десятков километров.

2. Условия образования пород В образовании карбонатных осадков участвуют хемогенные, биогенные и физические процессы, которые в зависимости от обстановок могут являться преобладающими. Рассмотрены проблемы химического осаждения доломита из морской воды и в экспериментальных условиях. Выяснено, что доломит образуется преимущественно в раннедиагенетическую стадию и позднее.

Кристаллические известняки рифейских отложений Енисейского кряжа возникли в основном в результате перекристаллизации тонкого известкового ила, в котором карбонат кальция образовался путем химического и биохимического осаждения из морской воды. Известковый ил мог также возникать в результате механического истирания литифицированного осадка и выноситься в более глубоководные зоны.

Кристаллические доломиты . возникли, вероятно, в результате доломитизации известняков и перекристаллизации зернистых доломитов.

Зернистые карбонатные породы имеют различное происхождение в зависимости от содержащихся в них форменных элементов. Зерна с

концентрически-слоистым строением (оолиты и пизолиты) рассматриваются как биохемогенные образования. Сферолиты возникли, вероятно, в результате перекристаллизации оолитовых зерен. Однако, могут иметь, и первичное происхождение (Лидер, 1986). Происхождение комковатых карбонатных породы также различное. Некоторые из них могут иметь водорослевое происхождение. Другие комочки (сгустки) возникли в результате микритизации, грануляции и перекристаллизации оолитовых зерен и интракластов. Образование интракластических пород связано с взламыванием лйтифицированного осадка и' перемещением его под действием течений в соседние, в том числе и глубоководные зоны.

Происхождение строматолитов связывают с жизнедеятельностью одноклеточных и сине-зеленых водорослей и механизм их образования сводится к трем процессам: биологическому (внутриклеточные реакции разложения бикарбоната кальция с выделением кальцита в окружающую слизь), биохимическому (повышение рН среды в процессе жизнедеятельности водорослей, которое способствует садке кальцита) и механическому (пассивное улавливание карбонатных и алюмосиликатных частиц).

Глава V. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ЛИТОЛОГИЧЕСКИХ АССОЦИАЦИЙ И КОМПЛЕКСОВ

Литологические ассоциации и комплексы в рифейский отложениях имеют различных состав, строение, мощность и в пределах разных зон обнаруживают признаки, свидетельствующие об определенных обстановках их формирования.

1,- Верхнесухопитский карбонатных уровень

В составе отложений этого уровня, принимают • участие известняки и доломиты - строматолитовые, зернистые, кристаллические и глинистые. Широко развиты прослои грубоинтракластических пород - конгломерато-брекчий. Строматолитовые разности присутствуют в основном в западной части района.

В ангарских разрезах в составе уровня выделено два литологических комплекса. Нижний известняковый - сложен ритмичнослоистыми известняками с градационными переходами, следами течений на поверхностях напластований и имеют сходство с дистальными турбидитами. В северном направлении он замещается сланцами . известково-глинистыми. В западной части региона появляются прослои вулканогенного материала.

Верхний доломитовый комплекс в юго-восточной части сложен кристаллическими и зернистыми доломитами, которые образуют

последовательности: зернистый-мелкокристаллический доломит. Мощность таких наборов 1-20 см. Другие наборы представлены последовательностью: средне-более мелкокристаллические разности, мощность их 2-5 см. Такие наборы образуют литологические ассоциации, чередующиеся в разрезе, мощностью 10-20 м. Иногда отмечаются мелкие строматолитовые биогермы. Типы пород и характер их сочетаний, значительное количество зернистого материала, прерывистые и волнистослойчатые (редко косослойчатые) текстуры, присутствие

строматолитовых пород позволяет считать, что- формирование комплекса происходило в относительно мелководных условиях с достаточно активной гидродинамикой. В Горбилокской зоне к аналогам доломитового комплекса относится известняковый комплекс сосновской свиты. Представлен он переслаиванием глинистых и кристаллических (нередко зернистых) известняков, имеющих сходство с дистальными турбидитами и с мощными линзами известняковых конгломерато-брекчий. Этот комплекс пород образовался в результате деятельности высокоплотностных и низкоплотностных потоков обломочного материала. В западной части Ангаро-Питского междуречья отложения этого комплекса обогащены терригенным и вулканогенным материалом. Отмечаются также биогермы строматолитовых известняков.

2. Нижнетунгусикский карбонатный уровень В составе этого уровня Выделяются следующие типы пород: известняки и доломиты (строматолитовые,. зернистые, кристаллические и глинистые), среди терригенных пород присутствуют песчаники, алевролиты и глинистые сланцы. В опорном разрезе (р. Ангара) выделены следующие'литологические комплексы: 1. Терригенно-кремнисто-доломитовый биогермный, мощностью около 30 метров. Выделяется две ассоциации: терригенно-доломитовая и лремнисто-доломитовая. Строматолитовые - и кристаллические доломиты образуют породные сочетания, сходные с биоритмитами (по И.К.Королюк и М.В.Михайловой). В юго-западном направлении мощность комплекса увеличивается более чем в 3 раза. В северном направлении (р.Бол.Пит) комплекс замещается глинистыми и интракластическими известняками и глинистыми сланцами. 2. Терригенный комплекс (10 м) представлен глинистыми сланцами с прослоями песчаников, в северо-западном направлении мощность резко увеличивается (до 250 м) и в верхней части появляется горизонт песчаников мощностью до 20 м. 3. Известняковый (интракластитовый) комплекс (8 м). Характерны сочетания пород типа известняк зернистый - известняк кристаллический. Отмечаются знаки ряби, границы наслоений неровные, в целом строение породных сочетаний близко соответствует штормовым отложениям или темпеститам. 4. Известняковый

биогермный комплекс (70 м) сложен преимущественно биогермами различных размеров, пространство между которыми заполнено интракластическим материалом. По латерали комплекс испытывает значительные изменения мощностей. 5. Известняково-доломитовый комплекс (60 м) в нижней части сложен в основном зернистыми и кристаллическими известняками. Характерны сочетания пород: известняк зернистый -известняк кристаллический. Иногда присутствует третий элемент - глинистый сланец. Доломитовая ассоциация имеет аналогичное строение. 6. Доломитовый биогермный комплекс (60 м) представлен строматолитовыми биогермами уплощенной формы, межбиогермное пространство которых заполнено кристаллическими доломитами. В северозападном направлении замещается на глинистые известняки и сланцы. 7. Терригенный комплекс (10 м) - темно-серые глинистые и алевро-глинистые сланцы. В юго- и северо-западном направлении мощность комплекса резко увеличивается. 8. Известняково-доломитовый комплекс (30 м) сложен темно-серыми кристаллическими известняками и доломитами. Выделяется две ассоциации. В нижней известняковой присутствуют прослои зернистых и строматолитовых пород. Доломитовая ассоциация - преимущественно микрослойчатые доломиты. 9. Доломитовый биогермный комплекс (40 м) -разнообразные биогермы (до 10 м высотой), пространство между которыми заполнено кристаллическими доломитами. В северо-западном направлении быстро замещается на кристаллические доломиты, а затем на глинистые сланцы. 10. Доломитово-известняковый комплекс (до 12м) сложен кристаллическими • известняками и доломитами. Мощность в ангарских разрезах выдержанная, а в северо-западном направлении комплекс резко замещается глинистыми сланцами.

3. Среднетунгусикский карбонатный уровень

В составе уровня выделяются следующие основные типы пород: известняки и доломиты (строматолитовые, зернистые, кристаллические и глинистые). Широко развиты органогенные постройки различной формы и размеров ' из столбчатых, пластово-столбчатых и нестолбчатых строматолитов. Межстолбиковое пространство часто заполнено интракластическим (в том числе фитокластическим) материалом.

В опорном разрезе выделены следующие литологические комплексы: 1. Нижний доломитовый биогермный (?) (8 м), сложенный массивными битуминозными сильно перекристаллизованными доломитами с неясной строматолитовой слоистостью. В Горбилокской зоне, по видимому, замещается темно-серыми известняками с прослоями сланцев. 2. Известняковый флишоидный комплекс (100 м) - ритмичное переслаивание кристаллических и глинистых известняков, сходных с дисгальными турбидитами. 3. Нижний

доломитовый биогермно-интракластический (200 м). В его составе выделяется •несколько ассоциаций; для которых характерны свои наборы пород. Большую роль в строении комплекса играют мелкие биогермы и зернистые породы, среди которых преобладают интракластические разности. Севернее этот комплекс замещается на известняковый интракластический с редкими органогенными постройками, а в бассейне р. Горбилок этому уровню соответствует терригенная толща удоронгской свиты. 4. Верхний доломитовый биогермный комплекс (50 м). Представлен биогермами уплощенной формы, которые сочленяясь друг с другом, образуют дифференцированные . биостромы. Межбиогермное пространство заполнено кристаллическими слабо глинистыми доломитами. Севернее в составе 'Комплекса появляются крупные биогермы (до 10 м) и он представлен главным образом известняками. В бассейне р. Горбилок мощность комплекса резко уменьшается. 5. Известняковый биогермный комплекс (21 м) -сложен биогермами (до 1 м), пространство между которыми заполнено зернистым, преимущественно интракластическим материалом. Формирование его происходило в более активных гидродинамических_ условиях, чем подстилающего нижнего комплекса. 6. Верхний доломитовый интракластитово-биогермный (60 м). Севернее в строении комплекса участвуют только известняки.

4. Верхнетунгусикский карбонатный уровень В строении комплекса участвуют кристаллические, зернистые и биоморфные разности пород. Зернистые карбонатные породы в целом не характерны для отложений, верхнетунгусикского уровня. По характеру строения разноранговых последовательностей в его составе выделены 4 литологических комплекса: 1. Терригенно-карбонатный строматолитовый комплекс (52 м). В его составе присутствуют две терригенные ассоциации. Карбонатные породы этого комплекса представлены монопородной ассоциацией кристаллических доломитов, иногда с неясной строматолитовой слоистостью. Северо-западнее в строении комплекса значительная роль принадлежит биоморфным породам, исчезают терригенные ассоциации. 2. Терригенный комплекс (100 м) - переслаивание глинистых и алевро-глинистых сланцев с прослоями мелкозернистых кварцевых песчаников. Мощность комплекса в целом постоянна. 3. Известняково-доломитовый комплекс (180 м) представлен двумя ассоциациями. Нижняя -кристаллические массивные -известняки с неясной строматолитовой слоистостью. Верхняя - переслаивание глинистых и кристаллических доломитов. В северо-западном направлении строение комплекса усложняется. Преобладают известняки, значительная роль принадлежит строматолитовым разностям известняков и доломитов. 4. Доломитово-известняковый комплекс (80 м) -

преимущественно темно-серые толстоплитчатые и массивные известняки. Севернее в строении комплекса принимают участие преимущественно глинистые и кристаллические известняки. В Каитьбинской зоне аналоги комплекса доломиты с многочисленными органогенными постройками. Состав, пород и их текстурно-структурные характеристики свидетельствуют о довольно однообразных обстановках осадконакопления во время формирования, верхнетунгусикского карбонатного уровня.

Глава VI. ОБСТАНОВКИ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ КАРБОНАТНЫХ И ТЕРРИГЕННО-КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

На основе структурно-седиментологического подхода в изучении рифейских карбонатных отложений Енисейского кряжа установлено, что карбонатонакопление в юго-восточной части региона происходило преимущественно в пределах карбонатных платформ, которые к северу и северо-западу сменялись склоновыми и бассейновыми отложениями.

1. Верхнесухопитский карбонатный уровень

Анализ состава и строения отложений верхнесухопитского уровня свидетельствует, что вертикальный разрез свит Карточки и аладьинской в Каменской зоне фиксирует постепенное изменение обстановок седиментации от склоновой относительно глубоководной (свита Карточки) к шельфовой мелководной (аладьинская свита). В развитии карбонатной платформы выделены две стадии: 1) вертикальной аккреции и выдвижения ее в сторону бассейна (проградации) в западном и северо-западном направлении; 2) деструкция ее краевых зон, которая сопровождалась образованием высоко- и низкоплотностных потоков обломочного материала (сосновская свита).В западной части района (Каитьбинская зона) вновь отмечаются мелководные образования с примесью вулканогенного материала. В области денудации существовали кислые условия (гумидный климат) и достаточно высокая интенсивность химического выветривания.

2. Нижнетунгусикский карбонатный уровень

В юго-восточной части района происходило формирование крупного строматолитового плато (платформы), которое в северо-западном направлении переходило в относительно глубоководный бассейн. Джурская карбонатная платформа (мощность до 400 м) представлена разнообразными мелководными литологическими ассоциациями и комплексами, которые в процессе развития резко или постепенно переходили в западном и северо-западном направлении в более глубоководные образования. В развитии платформы установлены

следующие стадии: 1. Инициальная - смещение в сторону бассейна зоны развития .мелководных терригенно-карбонатных отложений с относительно крупными органогенными постройками. 2. Стадия вертикальной аккреции, когда происходило формирование • мощного строматолитового комплекса. В . более мористых участках • накапливались преимущественно интраклаСтические склоновые .отложения, и карбонатно-глинистые пелагиты. 3. Погружения Украины плато и отступления зоны развития строматолитовых построек. 4. Вторая стадия вертикальной аккреции - происходило формирование строматолитового комплекса в относительно спокойных гидродинамических условиях. 5. Вторая стадия погружения окраины платформы и накопление в основном темноцветных глинистых отложений. 6. Третья стадия выдвижения и агградации. 7. Окончательное погружение окраины карбонатной строматолитовой платформы. В области суши во время .формирования джурской платформы существовал гумидный климат и средняя интенсивность химического выветривания.

3. Среднетунгусикский карбонатный уровень

В постшунтарское время, когда существовали относительно глубоководные обстановки, осадконакопление в юго-восточной части вновь происходило в мелководных условиях в пределах карбонатной платформы. Сероключевская карбонатная' платформа (мощность до 500 м) сложена строматолитовыми, зернистыми и кристаллическими карбонатными породами. В ее развитии выделены стадии:' 1. Начало формирования карбонатной платформы. 2. Погружение области карбонатонакопления и отложение карбонатно-глинистых пород в более глубоководных условиях. 3. Стадия аккреции карбонатной платформы и ее цроградацик в северном и северо-западном направлениях. 4. Стадия интенсивного заполнения терригенным материалом предплатформенной депрессии на фоне продолжающейся аккреции. 5. Стадия, отвечающая выравниванию рельефа дна и повсеместного распространения органогенных построек. 6. Завершение формирования карбонатной платформы, ее деструкция и погружение . окраины плато. Осадконакопление в бассейне происходило при кислых условиях выветривания и высоко интенсивности химического выветривания на суше.

4. Верхнетунгусикский карбонатный уровень

В конце тунгусикского времени (дадыктинская и рыбинская свиты) произошла- существенная перестройка в карбонатонакоплении и бассейн осадконакопления в пределах Ангаро-Питского междуречья представлял собой ровную карбонатную равнину, где на возвышенных участках происходил рост

строматолитовых органогенных построек, а в пониженных участках рельефа отлагались карбонатные илы. Однообразные шельфовые мелководные обстановки на обширной территории резко отличают дадыктинскую карбонатную формацию от нижележащих карбонатных уровней (аладьинский, джурский, сероключевской). Климат на суше был также гумидным, интенсивность химического выветривания достаточно низкой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные структурно-седиментологические исследования карбонатных отложений верхнего рифея Ангаро-Питского междуречья Енисейского кряжа, направленные на выяснение состава, строения и обстановок седиментации в рифейском бассейне позволяют сделать следующие основные выводы:

1. В рифейских отложениях выделено четыре уровня преимущественно карбонатонакопления: верхнесухопитский (сосновский), нижнетунгусикский (джурский), среднетунгусикский (сероключевской) и верхнетунгусикский (дадыктинский) и проведено внутри них детальное расчленение и корреляция разрезов в разнофациальных зонах.

2. Показано, что в строении этих горизонтов принимают участие следующие основные типы пород: кристаллические, зернистые (оолитовые, пизолитовые, сферолитовые, комковатые, интракластические) и биолититовые (строматолитовые).

3. Выяснены состав и строение карбонатных образований на базе изучения как элементарных породных тел, так и тел более высокого ранга (литологических ассоциаций и комплексов) и прослежены их пространственно-временные взаимоотношения. В частности, установлены три основных типа комплексов, которые участвуют в строении карбонатных уровней: 1) биогермные ассоциации и комплексы; 2) комплексы с преобладанием зернистых и кристаллических карбонатных пород; 3) комплексы слоистых карбонатных и карбонатно-глинистых отложений с линзами обломочных гравитационных образований (потоков обломочного материала).

4. Генетическая интерпретация полученных результатов показала, что в аладьинское, джурское и сероключевское время в юго-восточной части Енисейского кряжа в пределах Каменской структурно-фациальной зоны происходило формирование крупных геологических тел, сходных с фанерозойскими карбонатными платформами (плато). Западнее и северо-западнее (Горбилокская и Каитьбинская зоны) они сменялись склоновыми и бассейновыми (более глубоководными) образованиями. В развитии карбонатных

платформ выявлены различные этапы их формирования: 1) выдвижения (проградации); 2) вертикальной аккреции (агградации); 3) погружения и отступания; 4) осушения; 5) появления признаков транзита терригенного материала через карбонатную платформу и остановки карбонатонакопления.

5. Анализ развития карбонатных платформ показал, что существенная перестройка в карбонатонакоплении произошла в конце тунгусикского времени, когда бассейн осадконакоплени.ч представлял собой достаточно ровную карбонатную равнину в пределах всего Ангаро-Питского междуречья. Однообразные шельфовые обстановки на обширной территории резко отличают верхнетунгусикский уровень от нижележащих карбонатных уровней (аладьинский, джурский, сероключевской).

6. Результаты по расшифровке обстановок осадконакопления в целом согласуются с данными анализа геохимических параметров глинистого вещества, свидетельствующего о том, что в Каменской зоне осадконакопление происходило в.морских и прибрежно-морских условиях.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Таныгин Г.И. Цикличность в строении рифейский отложений Каменской зоны Енисейского кряжа // Ге'олого-геофизические иссле дования в Сибири. -Новосибирск, 1984. - С. 68-74. Рукопись деп. в ВИНИТИ, 6223-84 Деп.

2. Казанский Ю.П., Таныгин Г.И. Особенности строения и состава верхнедокембрийских органогенных построек // Геология рифов и их нефтегазоносность: Тез. докл. Всесоюзного совещания. Карши, 1985. - С. 73-75.

3. Забиров ЮА, Акимцев ВА., Пономарев В.Г., Сараев C.B., Таныгин Г.И. О положении полиметаллического оруденения в разрезе верхнерифейских отложений Большепитской зоны Енисейского кряжа // Геология и полезные ископаемые Енисейского кряжа: Тез. докл. научно-практической конференции. - Красноярск, 1987. - С. 32-34.

4. Осадочные породы (классификация, характеристика, генезис) /Ю.П.Казанский, А.Ф.Белоусов, В.Г.Петров, ..., Г.И.Таныгин и др. - Новосибирск: Наука, 1987. - 212 с.

5. Хабаров Е.М., Таныгин Г.И. Джурская свита юго-востока Енисейского кряжа. // Осадочные формации и обстановки их образования. - Новосибирск: Наука, 1987.-С. 114-134.

6. Сараев C.B., Акимцев ВА., Пономарев В.Г., Таныгин Г.И. Морские отложения докембрия Енисейского кряжа и связанное с ними стратиформное

полиметаллическое оруденение // Геология морей и океанов: Тез. докл.. Всесоюзной Школы. - М, 1988. - Т. 4. -С. 121-122.

7. Таныгин Г.И., Хабаров ЕМ. Отложения карбонатных обломочных потоков . в верхнем рифее Енисейского кряжа // Бассейновый литогенез и минерагения. - Новосибирск, 1989. - С. 118-135.

8. Забиров ЮЛ., Акимцев ВА., Брандер Н.Х., ..., ТаныгинГ.И. Структурно-вещественное направление в развитии формационного анализа при крупномасштабных геолого-съемочных -работах // Литологические методы при детальном расчленении и корреляции осадочных толщ. - Новосибирск: Наука, 1990.

С. 90-97.

9. Осадочные породы '(состав, текстуры, типы разрезов) /Ю.П.Казанский, ОА.Бетехтина, А.В.Ван.....Г.И.Таныгин и др.. - Новосибирск: Наука, 1990. - 212 с.

10. Сараев С.В., Таныгин Г.И. Литолого-геох'имическая характеристика рифейских отложений Рассохинского рудного поля (Енисейский кряж) // Осадочное рудообразование. - Новосибирск, 1990. - Вып. 1. - С. 126-143.

11. Хабаров Е.М., Таныгин Г.И. Рифейские карбонатные платформы юго-востока Енисейского кряжа // Актуальные вопросы региональной геологии Сибири: Тез. докл. научно-практической конференции. - Новосибирск, 1990. - С. 74-76.

12. Хабаров Е.М., Таныгин Г.И. Джурские карбонатные образования Енисейского кряжа - модель окраинно-кратонных рифогенных формаций докембрия трансгрессивного типа // Карбонатные формации и условия их образования: Тез. докл. 2-ой Всесоюзной Школы. -Свердловск, 1991. - С. 37-39.