CC BY
34
2004 ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. Сер. 7. Вып. 3
КРАТКИЕ НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 551.24+ 551.73 (235.216)
А. В. Неевин, Ю. С. Бискэ
НЕКОМПЕНСИРОВАННОЕ ПОГРУЖЕНИЕ ЧИРМАШСКОЙ КАРБОНАТНОЙ ПЛАТФОРМЫ
(СРЕДНИЙ ПАЛЕОЗОЙ АТБАШИНСКОГО ХРЕБТА, ЮЖНЫЙ ТЯНЬ-ШАНЬ)
Район Атбашинского хребта относится к центральной (Атбаши-Кокшаальской) части Южного Тянь-Шаня. В палеотектонических реконструкциях для среднего палеозоя он рассматривается в составе обширной области перехода от шельфа древнего Таримского континента на юге к Туркестанскому палеоокеану на севере. Стратиграфия и вещественный состав средне- и верхнепалеозойских образований Атбаши-Кокшаальского региона в целом позволяют достаточно подробно восстановить историю развития пассивной окраины Таримского палеоконтинента и сложную палеогеографию примыкавшей к ней части Туркестанского палеоокеана, отделявшего этот континент от Палеоказахстана [1, 2]. Однако чешуйчатое строение области, недостаток фаунистических датировок для мета-морфизованных, вулканических, а также кремнистых толщ вызывают неопределенность в решении стратиграфических задач и, как следствие, пространственных реконструкций.
Палеозойская структура Атбашинского хребта первоначально была сформирована серией тектонических покровов, выраженных резко различными фациальными типами разрезов. В результате пересмотра ранних результатов [3, 4] была выработана, в частности, стратиграфическая схема для нижнего покрова, названного Чирмашским [5, 6]. Наиболее узнаваемая часть его разреза - известняки верхнего силура и лохкова. Нижняя их часть (карган-ташская толща), мощностью от одной до нескольких сотен метров, представлена чаше всего коралловыми фациями и знаменует собой стабилизацию карбонатной платформы вблизи границы лудлова - пржидола после периода накопления более разнородных терригенно-карбонатных осадков. В изученных разрезах мелководные известняки с табулятами из группы Pachyfavosites kozlovskii (Sok.) и конодонтами зоны remscheidensis основания лохковского яруса составляют кровлю толщи. Верхняя часть известняковой последовательности (чирмашская толща), как правило, менее мощная, сложена более глубоководными биокластическими криноидными разностями и тентакулито-выми известняково-мергельными плитняками нижнего девона. Перекрывают их глинистые сланцы, алевролиты, яшмоидные силициты, выделенные в карагирскую свиту. Возраст ее определялся [5] как эмс-живетский, благодаря находкам кораллов, переотложенных в брекчиях из мелководной зоны, и фораминифер в прослоях обломочных известняках. Достоверных данных о вышележащих отложениях (вплоть до среднего карбона) до сих пор не было.
Представляемый материал получен авторами в результате исследований палеонтолого-стратиграфической партии Госагентства по геологии и минеральным ресурсам Кыргызстана в 2001 г. Он относится к более глубоководным отложениям чирмашской, карагирской свит, возрастной объем которых здесь уточняется, и содержит обоснование турнейского возраста вышележащих образований, которые предлагается назвать бозджарской свитой. Были изучены несколько неполных разрезов Чирмашского покрова в верховьях рек Бозджар (иначе - р. Карагир-Муставас) и Суртеке, левых составляющих р. Западный Аксай, на южном склоне центральной части Атбашинского хребта (рис. 1). Чирмашский тектонический покров собран здесь в чешуйчатую структуру с преобладающими северными падениями пластов и нарушен более поздними сдвигами. Составление сводной колонки (рис. 2) при всех понятных затруднениях все же возможно благодаря наличию стратиграфических контактов между свитами.
Чирмашская свита. Возраст ее в объеме лохкова-прагиена был обоснован редкими находками тентакулитов [5]. Определения конодонтов, полученные из нескольких разрезов и на разных уровнях свиты, теперь позволяют различать следующие стратиграфические интервалы.
1. Нижняя часть свиты (170-175 м мощности) отвечает верхнему лохкову в объеме приблизительно зон repeti-tor - optima и представлена черными известняковыми плитняками с переотложенным криноидным детритом. Пачки черных известково-глинистых сланцев с редкой плоской карбонатной галькой появляются выше по разрезу. Верхние слои представлены тентакулитовыми плитчатыми известняками и относятся к пражскому (зона miae) и, возможно, эмсскому ярусам.
© А. В. Неевин, Ю. С. Бискэ, 2004
Рис. I. Схема палеозойской тектоники Атбашинского хребта (А) и ее детализация для верховьев р. Бозджар (Б).
1 - Чирмашский покров; 2-5 - то же, включая: 2 - сланцы, песчаники, известняки силура, 3 - известняки, в верхней части также сланцы карганташской и чирмашской свит, 4 - сланцы, силициты карагирской и бозджарской свит, 5 - конгломераты, песчаники суртекинской свиты; 6 - верхние тектонические покровы (средний палеозой в базальтовых и граувакко-сланцевых фациях, а также атбашинский метаморфический комплекс); 7 - верхний палеозой тылового прогиба; 8 - пермские интрузии; 9 - надвиговые ограничения покровов; 10 - прочие разрывы (штриховые линии - разрывы на закрытых территориях, стрелками показаны направления сдвигов); 11 - кайнозойские отложения. Указаны номера упомянутых в тексте разрезов. Географическое положение района - на схеме внизу справа. __ /
2. К среднему девону относятся, вероятно, слабо пиритизированные сланцы и алевролиты с маломощными пачками глинистых, иногда песчанистых, слабо битуминозных известняков. Мощность их 60-65 м. Достоверно франскими, по присутствию конодонтов Palmatolepis gigas gigas Mill, et Young., Palm, subrecta Mill, et Young., являются вышележащие глинистые известняки (15 м).
Последнее обстоятельство с учетом карбонатного состава отложений заставляет нас поднять верхнюю границу свиты до франского яруса и уменьшить таким образом объем вышележащей карагирской свиты, исключив из нее переотложенные карбонаты среднего девона (см. выше). Полная мощность чирмашской свиты в изученном районе -около 270 м.
Карагирская свита. Характерной особенностью внешнего облика свиты является пестрая окраска пород. Они представлены сургучно-красными, зелеными, зеленовато-серыми и серыми кремнисто-глинистыми, глинистыми сланцами и алевролитами с прослоями содержащих конодонты серых или зеленовато-серых кремней. Конодонты1 собраны преимущественно из средней части свиты: это комплекс середины фаменского яруса, отвечающий зонам rhomboidea - marginifera. Учитывая местоположение сборов в колонке свиты и согласные ее границы с ниже- и вышележащими образованиями, можно допускать приблизительное соответствие объема карагирской свиты фа-менскому ярусу. Мощность достигает 61 м. Стратотипом свиты мы будем считать разрез по левому истоку р. Бозджар в 2 км выше устья (см. рис. 1, разрезы в точках 462, 463).
Бозджарская свита. Темные кремни и калькарениты, согласно перекрывающие пестрые девонские кремни, выделяются А. В. Неевиным под этим наименованием. Стратотипический разрез изучен там же, где и стратотип карагирской свиты. Нижняя его часть представлена черными плитчатыми кремнями, темно-серыми кремнисто-
1 Изображения конодонтов из чирмашского среднего палеозоя частично приведены в таблице (рис. 3).
глинистыми сланцами, алевролитами с редкими тонкими прослоями калькаренитов. По присутствию различных представителей рода 81р1юпск1е11а эти слои соответствуют нижнему турне. Выше находятся те же черные кремнистые и глинистые сланцы без карбонатного материала с конодонтами зоны 1ур1сиБ и радиоляриями. Общая измеренная мощность свиты - не более 35 м.
Р
Ö.
i
IS
- 17
- 16
г 12 11
ш
- 10 - 9
ha
7
-б
5
М 3
- 2
i- 1
ГЕН
50 м
Рис. 2. Стратиграфическая колонка верхней части разреза Чирмашской карбонатной платформы и перекрывающих отложений.
1-3 - известняки: 1 - пелитоморфные, 2 - глинистые, 3 - орга-ногенно-детритовые; 4 - силициты; 5-7 - сланцы: 5 - кремнисто-глинистые, 6 - алеврит-глинистые, 7 - битуминозные кремнистые и глинистые; 8 - песчаники, конгломераты. Зоны или слои с фауной: S - Siphonodella, c.-t. - crenulata?-typicus.
Цифры справа от колонки обозначают уровни, из которых получены определения конодонтов и частично других ископаемых: 1 - Ozarkodina sp., Turkestanella cf. acuaria (Richt.); 2 - Paranowakia cf. obuti BouC. ; 3 - Panderodus sp., Ozarkodina remscheidensis rem-scheidensis (Zieg.), Oz. r. repetitor (Carls et Gandl); 4 - Pandorinellina optima (Moskalenko); 5 - Viriatellina sp.; 6 - Ozarkodina remscheidensis repetitor (Carls et Gandl), Oz. sp., Panderodus sp., Turkestanella cf. acuaria (Richt.); 7 - Pandorinellina steinhornensis miae (Bult.), Panderodus sp.; 8 - Pandorinellina sp., Panderodus sp.; 9 - Pandorinellina steinhornensis miae (Bult.); 10 - Polygnathus sp.; 11 - Icriodus sp.; 12- Icriodus sp., Palmatolepis subrecta Mill, et Young., Palm, gigas gigas Mill, et Young., Pal. sp.; 13 - Palmatolepis sp.; 14 - Polygnathus sp., Palm, gracilis gracilis Br. et M., Palm, sp.; 15 - Palmatolepis minuta minuta Br. et M., Palm, glabra glabra Ul. et Bass., Palm, gracilis gracilis Br. et M., Palm, sp., Polygnathus sp.: 16 - Siphonodella sulcata (Hudd.), S. duplicata (Br. et M.); 17 - Bispatodus stabilis (Br. et M.), Neopolygnathus aff. communis (Br. et M.), Polygnathus cf. forni-catus Li et Xiong, Pseudopolygnathus pinnatus Vog., Ps. fusiformis Br. et M.: 18 - Scaliognathus cf. dockali Chauff.. Pseudopolygnathus trian-gulus Vog.. Entactinia cf. tortispina Orm. et Lane.
Определения конодонтов сделаны А. В. Неевиным, тентакули-тов и радиолярий - С. М. Лихоманом.
Согласная кровля турнейских отложений неизвестна. Можно полагать, что известняки верхней части нижнего карбона, повсеместно присутству ющие в батиальных отложениях Южного Тянь-Шаня и входящие в состав ранних коллизионных поднятай-кордильер, на южном склоне Атбашинского хребта не представлены в обнажениях. Более молодые палеозойские образования составляет здесь лишь суртекинская свита, которая по своему составу (пу-динговые песчаники с вулканомиктовой примесью, содержащие растительные фрагменты, алевролиты, конгломераты) ближе к морской молассе, чем к настоящему флишу. Эти отложения не древнее московского яруса, что подтверждено присутствием в песчаниках раковин фузулинид Profusulinella ovata (Raus.) и др., а обильный местами
Рис. 3. Конолонты из девонских - турнейских отложений южного склона Атбашинского хребта.
1 - Pandorinellina steinhomensis miae (Bult.), x40, экз. 461/26, руч. Суртеке, чирмашская свита: 2 - Pandorinellina sp., х35, экз. 461/33, там же: 3 - Palmatolepis subrecta Mill, et Young., xlOO, экз. 463/15, руч. Бозджар, чирмашская свита: 4 - Palmatolepis gigas gigas Mill, et Young., x50, экз. 463/15, там же; 5 - Palmatolepis glabra glabra Ul. et Bass., xl 15, экз. 462/25, руч Бозджар. карагирская свита, б - Palmatolepis glabra Ul. et Bass.. x55, экз. 462/25, там же; 7 - Palmatolepis minuta minuta Br. et M.. xl 10, экз. 462/23, там же: 8 - Palmatolepis gracilis gracilis Br. et M.. x80, экз. 462/21, там же; 9 - Bispathodus stabilis (Br. et M.), xlOO, экз. 462/13, руч. Бозджар. бозджарская свита: 10 - Neopolygnathus aff. communis (Br. et M.), xlOO, экз. 462/6, там же; 11 - Siphonodella sulcata (Hudd.), x80, экз 462/7. там же: 12 -Siphonodella duplicata (Br. et M.), x50. экз. 462/7. там же; 13 - Scaliognathus cf. dockali Chauff., x80, экз. 462/1. там же; 14 - Pseudopolygnathus pinnatus Vog., х40,экз. 462/6, там же; 15 - Pseudopolygnathus triangulus Vog., x70, экз. 462/1, там же
вулканический материал, включающий обломки риолит-даиитового состава, подсказывает возможность корреляции и с более молодыми отложениями Кокшаала. Частично эти образования принимались за девонские [6]. Однако конодонты фамена и турне, полученные в разрезе свиты (точка 464, см. рис. 1), характеризуют скорее олистоплаки глинисто-кремнистого состава, а девонские фораминиферы - переотложенный карбонатный материал в калькаре-нитах внутри песчано-галечной толщи. В разных гальках известняков здесь же найдены как девонские криноидеи, так и водоросли, фораминиферы визейского яруса.
Таким образом, конодонты, обнаруженные впервые в отложениях девона - турнейского яруса Атбашинского хребта, позволяют восстановить историю развития Чирмашской карбонатной платформы. Карбонатная серия, главным образом органогенные известняки и другие рифовые фации верхнего силура - лохкова, очень характерна для обширных шельфов пассивных окраин Восточно-Европейского континента и его юго-восточных сателлитов -Каракумо-Таджикского, Кызылкумо-Алайского, а затем Таримского континентов. Повсеместно они обрамляют сушу, которая обозначена перерывами и красноцветными фациями. Вследствие трансгрессий с конца раннего, а более отчетливо в среднем и позднем девоне эта суша была покрыта сугубо мелководными карбонатами. Одновременно внешние зоны пассивных окраин превратились за счет неполной компенсации погружения в расчлененные зоны рифовых гряд и относительно глубоких проливов: последним соответствуют конодонтово-тентакулитовые фации. Реставрация палеогеографии девонских карбонатных платформ в условиях покровно-чешуйчатой структуры может быть лишь приблизительной, но в общей форме предложена для Кызылкумо-Алая, Атбаши-Кокшаала [1 j и Центрального Таджикистана [7].
Чирмашская карбонатная платформа в девоне могла быть отдельной подводной грядой или же частью обширной Меришкор-Уланской отмели [1]. В любом случае ее наблюдаемая часть отличается нарастанием глубин с лохкова по турне. Начало этого погружения фиксируется в течение лохковского века в известняковых последовательностях (кунжакский - «манакский» горизонты) Южной, Восточной Ферганы и Атбаши-Кокшаальского региона. В пражском - эмсском веках обособляются компенсированные участки рифовых выступов и, возможно, зари-фовых криноидных мелководий, тогда как некомпенсированные пространства будущего Южного Тянь-Шаня становятся батиалями и принимают лишь небольшой объем переотложенного карбонатного материала. Сходная ситуация сохранилась в среднем девоне и фране, судя по составу переотложенного бентоса и пелагическим остаткам из верхней части чирмашской свиты. В фаменском веке и турне кремнисто-сланцевые осадки легли здесь уже на глубоко погруженную поверхность бывшей карбонатной платформы.
Накопление турнейских черных слабобитуминозных силицитов и глин с прослоями калькаренитов происходило в условиях слабой циркуляции придонных вод. Черные сланцы и кремни типичны для турнейских батиальных отложений Южного Тянь-Шаня - в частности, они установлены южнее Атбашинского хребта в Кокшаале [8] - и составляют горизонт по крайней мере регионального стратиграфического значения. Можно полагать, что глобальное экологическое событие «Ловер Алюм Шейл» на границе раннего и позднего турне (зона Siphonodela crenulata), проявленное в некоторых шельфовых фациях прослоем черных кремнистых сланцев [9], означало лишь кратковременное поднятие уровня эвксинных вод с появлением их на шельфах, тогда как в батиали бескислородная среда оставалась более устойчивой. Интересна в этой связи дальнейшая, более детальная, корреляция изученных отложений с глубоководными фациями западной Канады и США юго-запада Польши, Южного Урала и других регионов, где известны девонские батиальные отложения.
Summary
Neyevin А. V., Biske U. S. Non-compensated submergence of Chirmash carbonate platform (Middle Paleozoic of At-Bashy ridge, Southern Tian-Shan).
Chirmash carbonate platform formed in Silurian-Lower Devonian as an outer northern part of the passive marginal system of Tarim - Alai continental group. Tectonic fragments of carbonates laid here are located now in a thrust structure of the southern slope of At-Bashy range in central segment of Southern Tian-Shan collisional belt. New data discussed are concerned with conodont stratigraphy of upper part of carbonate platform series (Chirmash formation, Lochkovian to Fras-nian), batial slates and silicilites formed later (Famennian Karagyr formation and Tournaisian Bozjar form.) as a result of non-compensated submergence. Black slates and silicilites of Tournaisian seems to be a regionally correlative horizon embracing Lower Alum Shale event. New data do not submit Devonian age of clastic sediments in At-Bashy range but demonstrate presence of Upper Devonian - Lower Carboniferous fossils in debris and olistolites in Upper Paleozoic mo-lassa (Surteke formation).
Литература
1. Бискэ Ю. С. Палеозойская структура и история Южного Тянь-Шаня. СПб., 1996. 2. Бискэ Ю. С.. Дженчурае-ва А. В.. Неевин А. В. и др. Стратиграфия среднего - верхнего палеозоя и палеогеография области перехода Туркестанский океан - Таримский континент (Тянь-Шань)// Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2003. Т. 11, № 6. 3. Брежнев В. Д.. Довжиков А. Е„ Аргутина Т. А. Палеозойские отложения системы хребтов Кок-Шаала // Вопросы геологии Средней Азии / Под ред. А. Т. Тарасенко. JL, 1970. 4. Стратиграфический словарь СССР. JL, 1975. 5. Бискэ Ю. С.. Зубцов С. Е, Кяишевич В. Л. и др. Типы разрезов палеозоя Атбаши-Кокшаальского района Южного
Тянь-Шаня // Вопросы стратиграфии. Вып. 2 / Под ред. Г. С. Поршнякова. Л., 1979. б. Бискэ Ю. С., Поргиня-ков Г. С., Зубцов С. Е. Герциниды Атбаши-Кокшаальского района Южного Тянь-Шаня. Л., 1985. 7. Бардашев И. А. Некоторые данные о возрасте акбасайской свиты (Южный Тянь-Шань) по конодонтам // Изв. АН ТаджССР. Отд физ.-мат. и геол.-хим. наук. 1979. № 4 (74). 8. Неевин А. В., Бискэ Ю. С. Находки конодонтов нижнего карбона в пелагических фациях окраины Тарима (хр. Кокшаалтау, Южный Тянь-Шань) // Веста. С.-Петерб. ун-та. Сер. 7: Геология, география. 2000. Вып. 2 (№ 15). 9. Журавлев А. В. Среднетурнейское событие // Использование событийно-стратиграфических уровней для межрегиональной корреляции фанерозоя России / Под ред. Т. Н. Корень и др. СПб., 2000.
Статья поступила в редакцию 21 апреля 2004 г.
