CC BY
20УДК: 551.76:77 (235.21) Фортуна А.Б.1, Корженков А.М.2, Джумабаева А.Б.1,
Абдиева С.В.3, Лужанский Д.В.3, Юдахин А.С.3, Муралиев А.М.1, Чаримов Т.А.1, Рогожин Е.В.2
Институт сейсмологии НАН КР (1), Институт физики Земли РАН (2), КРСУ (3), г.Бишкек, Кыргызстан
к стратиграфии мезозой-кайнозойских отложений тоссор-каджисайского участка южного прииссыккулья
Аннотация: Излагаются результаты изучения мезозой-кайнозойлук отложений Тоссор-Каджисайского участка Южного Прииссыккулья и палеогеографические условия их формирования.
Ключевые слова: Южное Прииссыккулье, стратиграфия, мезозой-кайнозойские отложения, палеогеография, сейсмоуступ.
туштук ысык-кэлдун тосор - кажы-сай тилкесинин мезозой-кайнозойлик катмарын стратиграфиялоого
карата
Кыскача мазмуну: Макалада ТYштYк Ысык-КeлдYн Тосор - Кажы-Сай тилкесинин мезозой-кайнозойлик катмарын жана алардын пайда болушунун палеогеографиялык шарттарын изилдeeнYн жыйынтыктары келтирилген.
Негизги сездер: ТYштYк Ысык-КeлдYн алды жагы, стратиграфия, мезозой-кайнозой катмарлануулары, палеогеография, сейсмоурчуктары.
stratigraphy of mesozoic-cenozoic sediments of the tossor-kadjisai aria of southern issyk-kul region
Abstract: The results of the study of the Mesozoic-Cenozoic sediments T^sso^^d^a! of the Southern Issyk-Kul region and paleogeographic conditions of their formation.
Keywords: Southern Issyk-Kul, stratigraphy, Mesozoic-Cenozoic deposits, paleogeography, seismic terrace.
Тоссор-Каджисайский участок (междуречье Тоссор - Актерек) расположен в центральной части Южного Прииссыккулья, или - в западной части Предтерскейского прогиба на площади Тонского блока. Последний представляет собой центриклиналь новейшей и современной Иссык-Кульской впадины с глубиной погружения фундамента до 1000 м [5,21,22]. С юга участок ограничен хребтом Терскей Ала-Тоо, высшая точка которого в рамках рассматриваемой плошади - 3772 м, северная граница - побережье озера Иссык-Куль с абсолютной отметкой 1607 м. Хребет сложен палеозойскими породами, прорванными разновозрастными гранитоидными интрузиями, которые погружаются на значительную глубину и уступают место более молодым образованиям - мезозойским и кайнозойским отложениям.
МЕЗОЗОЙСКАЯ ГРУППА
Мезозойские накопления имеют узколокальное распространение. Небольшие их выходы, вытянутые в меридиональном направлении, наблюдаются в бассейнах рек Каджи,
Сугетты и Тоссор (рисунок 1). Они сложены комплексом песчано-глинистых пород, содержащих прослои и линзы гравелитов, мелкогалечных конгломератов, углей и углистых глин; общая мощность до 405 м. Содержат большое количество макро- и микроостатков раннемезозойской флоры (гинкговых, хвойных, папаротников, хвощевых и др.) [4]. По возрасту относятся к позднему триасу (норийский и рэтский ярусы) и ранней юре (лейас). В структурном отношении нижнемезозойские накопления представляют собой моноклиналь, подвергшуюся запрокидыванию под давлением надвинутых на неё более древних пород. Отложения средней, поздней юры и раннего мела не обнаружены (вероятно, они уничтожены процессами денудации). К осадкам позднемеловой эпохи отнесены самые нижние горизонты коктурпакской свиты, сформировавшейся, главным образом, в палеогеновое время (таблица 1) [7,10,15].
КАЙНОЗОЙСКАЯ ГРУППА
Кайнозойская группа отложений включает накопления всех составляющих её систем: палеогеновой, неогеновой и плейстоценовой. По генезису они являются типичными континентальными фациями, имеют широкое распространение; залегают, в основном, на палеозойском фундаменте, реже - на юрских накоплениях. Для их стратификации было предложено несколько схем, опирающихся на стратотипы в разных районах Южного Прииссыккулья (таблица 1) [17,18,21,23]. Для Тоссор-Каджисайского участка принята схема в легенде Северо-Тянь-Шаньской серии, в составе которой выделяются коктурпакская, киргизская, иссыккульская и шарпылдакская свиты [19].
Коктурпакская свита (К2 -Р1-2 кк) обнажается в виде небольших редких участков (рисунок 1). Разрез её изучен в районе пос. Каджи-Сай, в 2,5 км северо-западнее горы Чонкурчак.
Рисунок 1. Геологическая схема-карта Тоссор-Каджисайского участка. Условные обозначения: 1 - четвертичные отложения 2 - шарпылдакская свита, 3 - иссыккульская свита, 4 - киргизская свита, 5 - коктурпакская свита, 6 - юрские отложения, 7 - домезозойские породы, 8 - разломы.
Здесь коктурпакские накопления залегают на неровной поверхности (размытая кора выветривания) нижнеюрских отложений (мощность до 27 м) и имеют следующее строение (снизу-вверх; рисунки 1, 2):
- Гравелиты темнобурые с примесью неокатанных обломков гранита и известняка, цемент - бурая глина.............................................................................. 11,0 м
- Гравелиты бурые, разнозернистые (мусорная порода), на глинистом цементе......7,0 м
- Глина бурая с примесью разнозернистых частиц...........................................6,0 м
- Паттумы - песчано-глинистый материал на глинистом цементе.........................9,6 м
- Переслаивающиеся гравелиты, паттумы и мелкообломочные брекчии; гравелиты бурые, разнозернистые с глинистым заполнителем.........................................31,0 м
- Глина бурая с примесью гравелитистых частиц............................................2,0 м
Общая мощность свиты...............................................................66,6 м
В долине руч. Бугумюз (правый приток р. Тоссор) в нижней части свиты присутствуют два базальтовых покрова базальтов, каждый из которых представляет собой небольшое изолированное тело [21,23]. По результатам фишен-трек анализа [10] и палинологическихисследований [6,7] нижняя возрастная граница коктурпакских отложений определена как позднемеловая, верхняя - эоценовая.В долине р. Торуайгыр (северо-западный участок Иссык-Кульской впадины) в разрезе свиты из надбазальтового горизонта определены палеоостатки млекопитающих эоценового возраста [8,26]. Абсолютный возраст базальтов в этом же районе составляет 53 ±1 -55± млн. лет [3,9,13,27].
Предкайнозойская палеогеографическая обстановка с относительно спокойным тектоническим режимом, установившимся вслед за последними герцинскими дислокациями, была нарушена локальными раннемезозойскими движениями, которые привели к заложению у ныне существующего хребта Терскей Ала-Тоо субширотно вытянутого прогиба, в котором накапливались норий-рэтские и лейасовые отложения. В течение раннего, среднего мелового периода господствовали денудациионныепроцессы, приведшие к пенепленизации региона.
Формирование пород коктурпакской свитыпроисходило в условиях начавшейся дифференциации эпигерцинского щита, в результате которой стали закладываться синклинальные мульды и антиклинальные поднятия, хотя тектонические движения того времени носили ещё платформенный характер [5].
Киргизская свита (Рз - ^кг) - разрез в долине р. Каджи, залегает на коктурпакских породах с постепенным переходом, реже со слабым размывом. По литологическому составу и окраске пород свита подразделяется две подсвиты. -Нижняя подсвита начинается оранжевой пачкой гравелитов, которая залегает на кровле бурой глины выше описанного разреза коктурпакских пород...........................29,6 м
- Гравелиты полимиктовые, ритмично переслаивающиеся с песчанистыми глинами; окраска палево-бурая...........................................................................................6,8м
- Гравийно-песчаный материал; в составе гальки преобладают темные кремни, кварц, полевые
шпаты, мелкозернистые розовые г,раниты; заполнитель глинистый..........7,4 м
- Ритмично переслаивающиеся слои гравелитов и песчано-глинистого материала......10,0 м
- Гравийно-песчанистый материал с прослоями паттумов и включениями «гнёзд» конгло-брекчий................................................................................................ 12,6 м
- Переслаивающиеся слои гравелитов и конгломерато-брекчий; венчает пачку слой серых песчаников, переходящих в гравелиты......................................................... 7,8 м
Рисунок 2. Разрез палеоген-неогеновых отложений в долине реки Сугетты.
Условные обозначения: 1- валунно-галечные отложения, 2 - гравелиты, 3 - паттумы, 4 - песчаники, 5 - алевролиты, 6 - глины, 7 - юрские отложения.
Паттумы, переслаивающиеся с прослоями конглобрекчий................................. 21, 6 м
Ритмично переслаивающиеся слои гравелитов с глинистым заполнителем и бурой мелкообломочной брекчии................................................................................ 22,3 м
Гравийно-песчаные отложения с глинистым материалом; окраска полосчатая - серовато-бурая,
темнобурая, палевая.........................................................................22,8 м
Гравелиты разнозернистые, буровато-серые; заполнитель глинисто-песчанистый.....9,8 м
Гравелиты бурые с глинистым цементом, переслаивающиеся с мелкообломочными
конгломерато-брекчиями............................................................................44,7 м
Общая мощность подсвиты 196,0 м
Верхняя подсвита:
- Конгломерато-брекчии, переслаивающиеся с песчано-гравийным материалом и гравелитами; последние имеют глинистый заполнитель бурого цвета.................. 85,5 м
- Паттумы, содержащие большое количество обломков юрских и палеогеновых песчаников и сланцев...............................................................................37,9 м
- Конгломерато-брекчии с гравийно-песчаным материалом............................. 32,0 м
- Переслаивающиеся мелкообломочные брекчии, гравелиты, глинистые песчаники; вверх по разрезу увеличивается содержание глинистого материала.........................85,0 м
Общая мощность подсвиты 240,4 м
Возраст киргизской свиты - олигоцен-миоценовый, определяется её стратиграфическим положением, фаунистическими находками и спорово-пыльцевыми данными [7,14].
В эпоху аккумуляции киргизской свиты произошли весьма существенные изменения физико-географических и ландшафтных обстановок региона - начался, по существу, орогенический этап геологической истории развития Тянь-Шаня, вызвавший дифференциацию вертикальных движений земной коры. На участках, затронутых положительными тектоническими движениями, начался размыв, а в депрессионных участках продолжают накапливаться осадки различных фациальных обстановок [24]. К концу олигоцена на территории участка начинается накопление красноцветных породы молассового облика, знаменующие собой начало мощных орогенических движений [18].
Иссыккульская свита (К2 - разрез на правом борту р. Сугетты, в её среднем течении, в 1,7 км к юго-юго-востоку от высоты 1847,4 м:
- Патуммы глинистые, переходящие к кровле слоя в суглинки........................... 2,0 м
- Брекчии с глинистым цементом; цвет розовато-палевый................................. 16,0 м
- Гравелиты с песчано-карбонатным цементом и прослоями суглинков; цвет серый
слоя..................................................................................................... 8,0 м
- Паттумы палевого цвета с редкими прослоями брекчий и гравелитов..................14,0 м
- Суглинки палевого цвета, в нижней части присутствуют прожилки буровато-серых глин..................................................................................................... 13,0 м
- Брекчии розовато-палевые, переслаивающиеся с суглинками и серыми грубозернистыми песчаниками и гравелитами.................................................................14,0 м
- Гравелиты серой окраски, сцементированные карбонатным материалом; в верхней части слоя переходят в песчаники с прослоями буровато-серых запесоченных глин......... 27,0 м
- Брекчии бурые, глинистые...................................................................................8,0 м
- Гравелиты серого цвета, переслаивающиеся с паттумами и суглинками................33,0 м
- Конгломераты серого цвета, к кровле слоя переходящие в гравелиты, песчаники и суглинки............................................................................................. 21,0 м
- Конгломераты буровато-серые, чередующиеся с суглинками и песчаниками зеленовато-желтого цвета........................................................................... 35,0 м
- Конгломераты, вверх по разрезу переходящие в песчаники, глинистые и глинисто-песчаные породы палевого цвета................................................................ 4,0 м
Общая мощность свиты..........................................................193,0 м
Таблица 1.
Схема стратиграфии кайнозойских отложений Южного Прииссыккулья
С.С.Шульц, К.Д.Помаз- Д.М.Шен- Геология СССР, В.М.Язовский, Северо-
1954 г. ков, дерович, т.ХХУ, 1978, 1979 гг. тяньша-
1962 г. 1971 г. Киргизская ССР, ньская
1972 г. серия
Л ч <и Восточ- Запад- Восточ- Джетыо Согутин Восточ-
а <и н о ч <и У О ч Восточная Централь- ная ная ная гузский ский ная
О О С часть ная часть часть часть часть тип р-за тип р-за часть
Л В Л Четвертич- Серые
0 1 ные отлож. ва лунно-
<и « я « н Шарпылдакская
к
<и Я
о «
М
1-4
о
м ч <с с
и
<и
я о
и «
Ч
О
и
<и Я о Г)
И
<и Я о
<и
ч
<и а о
И
X а
<и «
И
ч
<и а о
Шарпыл
дакская
свита
Джуу-
кинская
свита
Согутин
ская
свита
с к
<и
л п
а
о к
«
ы н т
<и
в Я о н
нса рак
«
и к с
со
и
г р
и
Джеты-
огузская
свита
Чонкур-чакская свита
Иссыккуль-ская свита
с тремя подсвитами
Киргизская
свита с
двумя подсвитами
Коктурпак-ская свита
конгло-
мератовые
отложен.
Иссык-
кульская
свита с
двумя
под-
свитами
Киргизска я свита с двумя подсви-тами
свита
Джууки
нская
свита
Согутин
кая
свита
е р
т
а
ати
в с
к с ь
л у
ы ы с с
т и в
с
д
о п
Киргизская свита с двумя подсвита-ми
3
к с к а
с
а у
т к о К
а т и
«
с
Шарпылдакская
свита
Джуук и нская свита
Согути
нская
свита
с а
ати
в с
к с ь
л у
ы с с сИ
ти в
с
д
о п
ув
д
Джетыогузская свита с двумя подсвитами
§
к с к а
^
а
&
н о
ег
а т и
«
с
В иссыккульских отложениях и коррелятных им породах (согутинская и джуукинская свиты) обнаружены палеофлористические остатки [1,6,7], моллюски и фаунистические остатки плиоценового возраста [12,16]. Время формирования верхних горизонтов иссыккульской свиты по данным термолюминисцентного - 1,5-2,0 млн. лет назад [1].
Резкое увеличение темпов роста областей сноса и опускания бассейнов седиментации в плиоценовое время обусловили дальнейшие изменения физико-географических условий и создание нового, отличающегося от ранее существовавшего, ландшафта. Терскейское поднятие приобретает черты высокогорья (до 2500 м, [18]) и подвергается интенсивному размыву - стекали многочисленные постоянные и временные речные потоки, большие массы
обломочного материала начинает поступать в пониженные участки, формируя мощную плиоценовую толщу.
Шарпылдакская свита (К23 - 011 вЬг) изучена в 2 км восточнее устья р. Сугетты, в 300 м на восток от высотной отметки 1847,4 м. Здесь отложения свиты без заметного несогласия лежат на белесо-серых мергелистых глинах иссыккульской свиты. Они представлены толщей конгломерато-брекчий пролювиального и селевого генезиса, с прослоями средне- и крупнозернистого песчаника. Вверх по разрезу наблюдается увеличение размеров обломочного материала. Мощность около 200 м.
В разрезе свиты по спорово-пыльцевым данным выделены три зоны, из которых нижняя и средняя отнесены к позднеплиоценовому времени формирования, верхняя - к раннечетвертичному [6]. З.В. Алешинская и др. [2] также отмечают, что отложения нижней и средней части шарпылдакской свиты обладают обратной намагниченностью, а вышележащие породы - нормальной. Авторы полагают, что здесь проходит граница магнитных эпох Матуяма-Брюнес, и это позволяет верхнюю часть свиты отнести к раннечетвертичному времени.
Поздний плиоцен, в целом для Тянь-Шаня и Иссык-Кульского региона, в частности, знаменуется увеличением темпов тектонических движений: именно тогда дифференцированные орогенические движения достигли своей максимальной силы за весь неогеновый период. В раннечетвертичное время абсолютные высоты Терскейского хребта достигают более 3000 м [21]. В это время формируется серая, преимущественно грубообломочная (песчано-гравийно-галечная), шарпылдакская свита.
Иссык-Кульский регион расположен в области повышенной сейсмической активности Северного Тянь-Шаня и часто подвергается сильным сотрясениям. Но все эпицентры происходивших здесь катастрофических землетрясений, в основном, приурочены к северной и восточной части впадины, а вернее - к её горному обрамлению. В Южном Прииссыккулье сильные сотрясения зарегистрированы не были. Однако, исследования, проведённые группой геологов под руководством д.г-м.н. А.М.Корженкова в 2009-2013 гг., позволили выявить здесь ранее неизвестные деформационные структуры сейсмотектонической и сейсмогравитационной природы. Ими [20,25] было отмечено о недооцененной сейсмической опасности этого района Иссык-Кульской впадины, ссылаясь на выявленные и изученные участки палеосейсмодислокаций в бассейнах рр. Чон-Кызыл-Суу и Тоссор, которые маркируют эпицентральные зоны сильных древних (ранне- и среднеголоценовых) землетрясений, произошедших на территории Южного Прииссыккулья. А в полевой сезон 2013 г. был впервые закартирован и изучен сейсмоуступ на юго-восточном склоне горы Санчик (абсолютная высота 2952,7 м), входящей в состав гор Тегерек - левый борт урочища Каджи-Саз. Длина уступа около 400 м, высота до 4,5 м (суммарная вертикальная компонента двух сейсмических подвижек). Через уступ, в крест его простирания, пройдена траншея длиной 30 м и глубиной 2-4 м. На западной стенке траншеи выявлен сложный комплекс дизъюнктивных деформаций и коллювиальных клиньев. Для определения абсолютного возраста сейсмических событий были отобраны пробы с радиоуглеродным материалом.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта МНТЦ КЯ-2011 и Российского фонда фундаментальных исследований - грант № 13-05-91168 - ГФЕН_"а"
Литература
1. Алёшинская З.В., Бондарев Л.Г., Воскресенская Т.Н., Лефлат О.Н. Разрез новейших отложений Иссык-Кульской впадины. М.: Изд. МГУ, 1971, - 164 с.
2. Алешинская З.В., Воскресенская Т.Н. Куликов О.А. и др. О стратиграфическом положении шарпылдакской свиты в свете палеомагнитных данных.// Вестник МГУ, сер. географ., 1972, № 5, с.106-107.
3. Габуния Л.Н., Девяткин Е.В., Рубинштейн М.М. Данные об абсолютном возрасте кайнозойских континентальных образований Азии и их биостратиграфическое значении.// Докл АН СССР, 1975, т. 225, № 4, с. 895-898 м.
4. Генкина Р.З. Ископаемая флора и стратиграфия нижнемезозойских отложений Иссык-Кульской впадины. - М.: Наука, 1966, - 148 с.
5. Геологические основы районирования Иссык-Кульской впадины. Отв. Редак. К.Е.Калмурзаев. - Фрунзе: Илим, 1978, - 150 с.
6. Григина О.М., Фортуна А.Б. Палинологическая характеристика кайнозойских отложений Северного Тянь-Шаня (отчет) Фрунзе, ИС НАН КР, 1975ф.
7. Григина О.М., Фортуна А.Б. Палеогеография Северного Тянь-Шаня в кайнозое. - Фрунзе: Илим, 1981, - 194 с.
8. Жуков Ю.В. О находке остатков млекопитающих в коктурпакской свите хребта Кунгей Ала-Тоо (Тянь-Шань).// Материалы по геологии кайнозоя и новейшей тектонике Тянь-Шаня. - Фрунзе: Илим, 1970, с. 69-71.
9. Крылов А.Я. Абсолютный возраст пород Центрального Тянь-Шаня и применение аргонового метода к метаморфическим и осадочным породам.// Докл. слв. Геологов на ХХ1 сессии МГК. Пробл. 3. М.: Изд. АН СССР, 190, с. 222-244.
10. Корженков А.М., Фортуна А.Б. О возрасте нижней части коктурпакской свиты в СевероВосточном Тянь-Шане по данным трекового метода осколков деления.// Геология и разведка. М., 2002, № 1, с. 22-30.
11. Корженков А.М., Абдиева С.В., Фортуна А.Б., Чаримов Т.А., Юдахин А.С. -Мобилизованные морены в Северном Тянь-Шане.//Геодинамика, оруденение и геоэкологические проблемы Тянь-Шаня. Бишкек: Илим, 2013, с.143-148
12. Кузнецов В.Д., Карабалаев К.К., Ибрагимов И.М. Ископаемая наземная черепаха из Киргизии.// Материалы по геологии Тянь-Шаня. Фрунзе: Илим, 1964, вып. 4, с. 135-146.
13. Несмеянов С.А., Решетов В.Ю., Шмидт Г.А. О фауне и возрасте Торуайгырского нового местонахождения палеогеновых млекопитающих в Киргизии.// Бюлл. МОИП. Отд. геолог., 1977, т. 52, вып. 2, с. 83-86.
14. Рябинин А.Н. Новая черепаха из нижнетретичных отложений Семиречья.// Изв. Геолкома, 1927, № 3, 46, с. 193-200.
15. Сикстель Т.А. К стратиграфии меловых и третичных отложений бассейна оз. Иссык-Куль// Ж. За недра Средней Азии, 1934, 4, с.59-62.
16. Стрельцов Е.А., Степанов Е.А. О находке ископаемых остатков млекопитающих в горах Ичке-Тосма.//Северный Тянь-Шань в кайнозое. Фрунзе: Илим, 1979, с. 17-20.
17. Турбин Л.И., Александрова А.Н., Конюхов А.Т. Палеоген и неоген Северо-Восточной Киргизии.// Геология СССР. Киргизская ССР. - М.: Недра, 1972, т. ХХУ, кн.1, с. 256-268.
18. Турдукулов А.Т. Геология палеогена и неогена Северной Киргизии. Фрунзе: Илим, 1987, -263 с.
19. Турчинский В.П. Геологическая карта СССР, м-б 1:200 000. Лист К-43-ХУ111. М.: Недра, 1971, - 71 с.
20. Чаримов Т.А., Абдиева С.В., Керимбаева Д., Корженков А.М., Усманов С.Ф., Фортуна А.Б. Комплексы четвертичных отложений и гравитационные сеймодислокации в долинах рек Тоссор и Чон-Кызылсуу, Южное Прииссыккулье.// Ж. Наука и новые технологии, Бишкек, № 2, 2010, с. 52-59.
21. Чедия О.К., Трофимов А.К., Уткина Н.Г. , Качаганов Ш., Язовский В.М. Иссык-Кульская межгорная впадина в новейшем орогеническом этапе (отчет) - Фрунзе, ИС НАН КР, 1975ф.
22. Чедия О.К. Морфоструктуры и новейший тектогенез Тянь-Шаня. - Фрунзе: Илим, 1986, -314 с.
23. Фортуна А.Б., Абдиева С.В., Керимбаева Д., Корженков А.М. Мезозой-кайнозойские отложения Южного Прииссыккулья.// Наука и новые технологии Бишкек, 2010, № 1, с. 2531.
24. Фортуна А.Б., Абдиева С.В., Керимбаева Д., Корженков А.М., Усманов С.Ф. Литолого-фациальный анализ кайнозойской молассовой формации Южного Прииссыккулья.// Ж. Наука и новые технологии, Бишкек, 2010, с. 49-53.
25. Фортуна А.Б., Абдиева С.В., Керимбаева Д., Корженков А.М., Чаримов Т.А. Состав и оценка физических свойств пород в оползнях Южного Прииссыккулья.// Ж. Наука и новые технологии, Бишкек, № 7, 2011, с. 42-45.
26. Erfurt J., Averianov A., Buchantschenko J., Fortuna A. Rediscovery of the Eocene mammal site Toru Aigyr (Kyrgyzstan).// Hallesches jahrb. Geowiss, 1999, B. 21, pp. 107-127.
27. Sobel E.R. Basin Anaysis and Apatite Fission-Track termochronology of the Jurassic-Paleogene South-west Tarim Bain. NW China Ph. D. Dissert. Stanford Univer., 1995, p. 308.
