CC BY
29
г® г?і?п«/ідаг,октябрь—ноябрь,2009г., № 10—11
ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ ФОРМИРОВАНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ В ОПОРНОМ РАЗРЕЗЕ ВЕРХЕГО ПЛЕЙСТОЦЕНА «КУРЪЯДОР» НА ВЕРХНЕЙ ВЫЧЕГДЕ
Разрез Куръядор в 1989 г. по предложению Д. А. Дурягиной был утвержден в качестве геологического памятника природы республиканского значения [2]. Следует отметить, что обнажение Куръядор является единственным разрезом лёсса на территории Республики Коми. Лёссы в Европе имеют широкое распространение в южных районах европейской части России, расположенных ниже 60° северной широты. Обнажение Куръядор находится между 61 и 62° северной широты, т. е. примерно в 200 км севернее границы распространения лёссов. Проблема их происхождения до сих пор не решена, хотя генезис этих загадочных отложений дискутируется уже более 130 лет. В настоящее время насчитывается более 50 различных гипотез и теорий происхождения лёсса, но и это число не исчерпывает всех существующих представлений. Все гипотезы объединены в несколько групп, объясняющих возникновение лёссов либо эоловым (ветровым), либо флю-виальным (водным) путем.
В основу данного сообщения положены результаты изучения озерных и лёссовых отложений в разрезе, расположенном на правом берегу в верхнем течении р. Вычегды, в 200—400 м выше устья р. Лопъю и в 4 км ниже дер. Куръядор. Обнажение представляет собой почти отвесный обрыв высотой 15.6 м и протяженностью около 200 м и находится далеко за пределами границы распространения валдайских ледников. В строении разреза отсутствуют ледниковые отложения и следы их размыва в виде валунно-галечного слоя, что может свидетельствовать о том, что вся слагающая разрез толща осадков сформировалась в позднем плейстоцене в субакваль-ных условиях. Исключение составляют верхние 7.8 м, сложенные лёссом, мощность которого вверх и вниз по течению р. Вычегды сокращается и постепенно выклинивается.
Д. г.-м. н. Л. Н. Андреичева
Разрез отложений в обнажении Куръядор (см. рисунок) в стратиграфической последовательности снизу вверх имеет следующее строение:
1. В основании разреза в интервале глубин 15.6 (урез воды в р. Вычегде) до 14.0 м залегает крупнозернистый косослоистый промытый песок преимущественно кварцевого состава с тонким слоем ожелезненного грубого песка с гравием и галькой осадочных пород в кровле. По характеру слоистости, степени окатанности и разнообразному петрографическому составу обломочного материала отложения представляют собой русловую фацию аллювия.
2. 14.0—12.4 м - алеврит песчаноглинистый плотный, в различной степени сортированный (коэффициент сортированности (Бс) в пределах 0.19—0.30) с неясной горизонтальной слоистостью, с многочисленными включениями растительных остатков и стяжений гидроксидов железа. Отложения характеризуются тонким средним диаметром (^р) частиц, равным 0.016—0.021 мм. Содержание
карбонатного материала, растворимого в 2 %-й НС1, составляет 2.9—4.2 %. Во влажном состоянии цвет алеврита синий, в сухом - буровато-серый. Карманами и мелкими псевдоморфозами по морозобойным клиньям алеврит заходит в лежащий ниже слой крупнозернистого песка. При изучении петрографических шлифов в отдельных образцах наблюдается микрослоистость, обусловленная концентрацией обломков разной величины: алеврита, мелкозернистого песка и глинистого тонкого алеврита. Глинистый цемент представлен гидрослюдой с примесью тонкодисперсного кварца и растительной органики. По-
рода, слагающая слой, представляет собой озерный осадок - гиттию, перекрывается двухметровой пачкой песка.
3. 12.4—10.4 м - песок белесый преимущественно мелко- и среднезернистый (^р составляет 0.032 мм) с горизонтальными прослоями серой супеси и суглинка, с растительными остатками, первично горизонтальнослоистый с линзовидными включени-
Обнажение Курьядор
V*
^¿¿«/¿«/^октябрь-ноябрь, 2009 г., № 10—11 «г]
ями гумусированной породы. Наблюдаются тонкие прослои глинистого алеврита и намывного торфа, а также остатки копытных леммингов и псевдоморфозы по мощным морозобой-ным клиньям, рассекающим весь слой. Суммарная карбонатность довольно слабосортированных песков (Бс = 0.24) составляет 3.5—3.8 %. Отложения представляют прибрежную фацию озерных осадков, накопившихся в период обмеления водоема.
4. 10.4—7.8 м - алеврит песчаноглинистый неслоистый, оглеенный, во влажном состоянии синий, в сухом - буровато-серый. В нижней части слоя окраска алеврита серая и темно-серая, обусловленная тонкими разорванными горизонтальными прослоями бурого и черного цвета, обогащенными гумусом и растительным детритом. В нижней гумусированной оторфованной части слоя отмечаются скопления копролитов и костные остатки грызунов. В 20—50 см выше подошвы слоя обнаружено несколько погребенных нор, заполненных черным гумусом, полуразложившимися растительными остатками, копроли-тами грызунов и их скелетами. Нижний контакт слоя резкий, четкий, почти горизонтальный, но местами уходящие вниз мощные псевдоморфозы по морозобойным клиньям разрывают и сминают подстилающие слои. Отложения сл. 4 представляют собой озерный осадок - гиттию. Развитие в нижней части слоя псевдоморфоз по морозобойным клиньям, норы грызунов, явные признаки почвообразования свидетельствуют о том, что озерный бассейн временами осушался и были перерывы в осадконакоплении.
В гранулометрическом составе наблюдается уменьшение содержания глинистой и алевритовой составляющих и увеличение содержания песка (частиц размером более 0.1 мм) вниз по разрезу. Соответственно средний диаметр частиц (^р) в этом же направлении возрастает от 0.010 до 0.025 мм, а сортированность отложений (Бс) снижается с 0.26 до 0.14. Содержание материала, растворимого в 2 %о-й НС1 (суммарная карбонатность), в породах верхней части слоя составляет 0.7— 1.7, а вниз по разрезу повышается до 3.3—4.0 %. Материал этот представлен, по данным карбонатного анализа, кальцитом, сидеритом и доломитом. Содержание закисного железа в этом слое выше, чем в перекрывающих слоях 5 и 6, в несколько раз, а иногда на порядок, что в какой-то сте-
пени можно связать с наличием многочисленных включений пирита, наблюдающихся при петрографическом изучении шлифов. Содержание же оксидов железа здесь понижено по сравнению с вышележащими осадками в два-три раза.
Урез воды в р. Вычегде
Строение разреза «Куръядор».
1 — лёсс; 2 — алеврит; 3 — песок озерный мелко- и среднезернистый; 4 — песок русловой крупнозернистый; 5 — гравий, галька
В шлифах порода характеризуется как слабосортированная с псаммо-пело-алевритовой структурой и неслоистой текстурой. В отдельных образцах наблюдается комковатая текстура. Беспорядочно ориентированные в разной степени окатанные и остроугольные обломки минералов и горных пород включены в тонкую цементирующую массу. В верхней части толщи обломочный материал вы-ветрелый, зерна кварца и полевых шпатов пелитизированы. Состав кла-стической части преимущественно кварцевый, в подчиненном количестве содержатся полевые шпаты, карбонатные минералы, единичные округлые зерна ярко-зеленого глауконита, кремнистый органогенный детрит (спикулы губок, радиолярии), акцессорные минералы. Содержатся многочисленные мелкие (менее 0.1 мм) включения глинистых окатышей, сложенных в основном гидрослюдой. В составе акцессориев рассматриваемых осадков постоянно отмечается пирит в виде полуразрушенных обломков и
конкреционных образований. В большинстве образцов отмечаются округлые марганцовистые и пиритовые микроконкреции мелкопесчаной размерности и мелкие конкреции гидроксидов железа. Из пород присутствуют кремнистые яшмовидные породы и халцедон, значительно реже встречаются эпидозиты и разрушенные обломки карбонатных пород. Характерна глинистая «рубашка», обволакивающая кластические зерна. Породы описываемой толщи обогащены угле-фицированными и минерализованными обрывками растительных тканей. Тип цемента - пленочно-базальный, состав - монтмориллонит-гид-рослюдистый со значительной примесью тонкодисперсного кварца, растительной органики.
Изучение окатанности и поверхности кластического материала под бинокулярным микроскопом показало, что наряду с угловатыми и слабо-окатанными обломками в породе содержится значительное количество хорошо окатанных тусклых минеральных зерен, характерных для эоловых отложений.
Результаты исследования литологических особенностей пород, слагающих сл. 4, дают основание сделать вывод о том, что формирование их происходило в застойном водоеме (зарастающем озере). Обилие растительных остатков и наличие глинистой «рубашки» на минералах подтверждают этот вывод. Материалом, образовавшим рассматриваемые породы, возможно, был и аллювий берегов и частицы, принесенные ветром в водоем.
5. 7.8—5.7 м - алеврит песчаноглинистый, вверху желтый, ниже зеленовато-желтый с многочисленными крупными железистыми конкрециями и полуконкрециями по корневым ходам в основании слоя.
Отложения слоя обладают всеми признаками лёссов, но имеют более тонкий состав, чем вышележащие породы: количество глинистых частиц размером менее 0.005 мм составляет в среднем 33.4 %, изменяясь вниз по разрезу от 31.9 до 34.7 %. Они отличаются от перекрывающих отложений повышенной суммарной карбонатно-стью, достигающей 4.4—4.9 %. Обогащение отложений карбонатным материалом наблюдается и при изучении шлифов, в которых отмечаются многочисленные обломки кальцита.
6. Венчает разрез пачка мощностью 5.7 м, сложенная алевритом гли-
V/
г® ^ё£^£#«,октябрь—ноябрь,2009 г., № 10—11
нистым неслоистым пористым лёссовидным, окрашенным в палево-желтый цвет, с горизонтальными и вертикальными (по трещинам отдельности) белесыми прожилками обызвест-кования. В основании слоя прослеживается неясная горизонтальная слоистость, подчеркнутая тонкими полосками ожелезнения. Отложения на 29.8—50.6 % состоят из «лёссовых» фракций (0.01—0.05 мм), содержание глинистых частиц размером менее
0.005 мм достигает в них 16.9—26.9 %, на фракцию крупнее 0.25 мм приходится менее 1 % веса породы. Сорти-рованность отложений довольно низкая: Sc 0.26—0.29. Содержание карбонатного материала, растворимого в 2 %-й HCl, невелико (0.7—1.3 %). По данным карбонатного анализа, представлен он в основном кальцитом.
Просмотр породы с нарушенными структурой и текстурой под бино-куляром показал отсутствие микрослоистости и наличие многочисленных пор, а точнее цилиндрических канальцев различного диаметра. Обломочный материал довольно хорошо окатан, хотя в нем присутствуют и угловатые, и слабоокатанные зерна. Обломки имеют тусклую матовую поверхность, характерную для эоловых отложений. Наряду с минеральными обломками присутствуют различные агрегаты, представленные либо коричневыми комочками частично растворимого в воде мономи-нерального вещества, либо зернами кварца, полевых шпатов и других минералов тонкоалевритовой размерности, сцементированными гидроксидами марганца и легкорастворимыми солями.
Под микроскопом порода определяется как алеврит глинистый неслоистый с низкой степенью сортиро-ванности обломочного материала. Состав кластического материала полевошпатово-кварцевый со значительным содержанием чаще всего округлых обломков глинистых пород. Отмечаются окатыши, сложенные тонкоалевритовым материалом, сцементированным глинистым веществом. Наблюдается обволакивание обломков минералов и пород тонкой пленкой глинистого вещества преимущественно гидрослюдистого состава.
Состав акцессориев аналогичен их составу в озерных отложениях сл. 4 с той лишь разницей, что в рассматриваемых породах отсутствует пирит. В лёссовой толще постоянно присут-
ствуют минералы групп эпидот-цои-зита, амфибола, граната, а также титанит, циркон, рудные, апатит, биотит, мусковит, турмалин, кианит, т. е. наряду с устойчивыми к выветриванию минералами в значительном количестве содержатся легко выветривающиеся минералы. Наличие последних может указывать на формирование отложений в условиях сухого холодного климата. Изредка встречаются обломки кремнистых спикул губок, кремнистых пород, часто - обрывки растительной органики. Во всех шлифах наблюдаются аутигенные железисто-марганцовистые стяжения. Они нередко нацело заполняют канальцы, оставшиеся после разложения корней растений. В центральной части стяжений содержатся обломки алевритовой размерности кварца и других минералов. Особенно обогащены железомарганцевыми конкреционными образованиями породы в нижней части слоя. Петрографическое, химическое и дифрактометрическое изучение глинистого цемента указывает на его преимущественно гидрослюдистый состав с примесью хлорита и тонкодисперсной растительной органики, со значительным содержанием тонкодисперсного кварца.
Таким образом, отложения, слагающие слои 5 и 6, имеют полный набор признаков, позволяющих характеризовать их как лёссы [5, 6]: это светло-желтая (палевая) окраска, пористость, карбонатность, отсутствие слоистости, характерный для типичных лёссов гранулометрический состав, наличие микроагрегатов, тусклая матовая поверхность зерен и довольно хорошо окатанный обломочный материал. Кроме того, толща лёсса в обнажении Куръядор образует вертикальный обрыв. Вертикальные пластины и столбы в ряде мест отделены от основного массива трещинами отседания, т. е. наблюдается характерная для лёссов вертикальная столбчатая отдельность.
Проведенные нами исследования позволили реконструировать палеогеографические условия седиментации на верхней Вычегде.
Песчаный аллювий в основании разреза не содержит палеонтологических остатков. Судя по отсутствию в нем криотурбаций, формирование его, вероятнее всего, проходило в условиях относительно теплого климата во время микулинского (сулинско-го по региональной схеме) межледни-ковья.
Осадки, слагающие разрез в интервале глубин 14.0—7.8 м (слои 2—4), сформировались в озерной обстановке. Песок (сл. 3) представляет прибрежную фацию озерных осадков, накопившихся в период обмеления водоема. На песке в интервале глубин 10.4—7.8 м (сл. 4) лежит толща алеврита глинистого с неясной горизонтальной слоистостью и линзами торфа в основании слоя. Образование этих осадков происходило в условиях застойного водоема (зарастающего озера). Накопление озерных осадков и разделяющих их песков происходило в среднем валдае, на что указывают результаты палинологического изучения отложений [1], а также па-леомикротериологические исследования [4]. Состав спорово-пыльцевых спектров свидетельствует о том, что климат был межстадиальным, более холодным, чем сейчас, даже в периоды потепления ленинградского (бы-зовского) межстадиала. Показатель эволюционного уровня 33.7 М1 и М2 зубов копытного лемминга, обнаруженных в сл. 4, характерен для середины средневалдайского интерстади-ала [3], что позволяет связать время накопления осадков со средним валдаем. Венчающая разрез толща лёсса (слои 5 и 6) мощностью 7.8 м сформировалась в условиях холодного сухого предледникового климата позднего валдая. Господствующим ландшафтом в то время, вероятно, была периг-ляциальная тундра [1].
Литература
1. ГуслицерБ. И., ДурягинаД. А. Природные обстановки в бассейне верхней Вычегды в средне-поздневалдайское время // Геология и полезные ископаемые Европейского Северо-Востока СССР. Сыктывкар, 1983. С. 26—27. (Тр. Ин-та геологии Коми фил. АН СССР. Вып. 44). 2. Геологическое наследие Республики Коми. Россия / П. П. Юхтанов, А. И. Антошкина, В. А. Салдин и др. Сыктывкар: Геопринт, 2008. 358 с. 3. КочевВ. А. Количественная оценка изменчивости жевательной поверхности коренных зубов у копытных леммингов // Морфологические особенности позвоночных животных Украины. Киев: Наукова думка, 1983. С. 59—62. 4. Кочев В. А. Плейстоценовые грызуны северо-востока европейской части России и их стратиграфическое значение. СПб.: Наука, 1993. 112 с. 5. Кригер Н. И. Лёсс, его свойства и связь с географической средой. М.: Наука, 1965. 296 с.
6. Кригер Н. И. Лёсс. Формирование про-садочных свойств. М.: Наука, 1986. 131 с.
