книги / Региональная геология СССР. Азиатская часть

главные складкообразовательиые и горообразующие процессы. Одновременно начались энергичные прогибания соседней Кузнец­ кой впадины, которая в течение позднего палеозоя заполнилась угленосной формацией огромной мощности. Отсутствие несогла­ сий в угленосных толщах и согласное налегание на них нижнего триаса свидетельствует о том, что значительных поднятий и склад­ кообразования в течение этого длительного периода не было, и только в конце раннего триаса или несколько позже произошли энергичные глыбовые н слабые складкообразовательные движе­ ния, сопровождавшиеся эффузией базальтов платформенного типа. Движения эти, по-видимому, завершили герцинскую тектониче­ скую эпоху.

В мезозойско-кайнозойском этапе заметные прогибания испы­ тали центральные части Кузнецкой впадины (в юре), а также небольшие участки к северу и югу от Салаирского антиклинория (в юре, позднем мелу, палеогене). Большая часть Томь-Колыван- ской зоны была вовлечена в прогибания в связи с грандиозными опусканиями земной коры в пределах Западносибирской плиты.

Новейшие движения, создавшие современный рельеф рас­ сматриваемой территории, были относительно незначительными, чем она резко отличается от большинства других регионов АлтаеСаянской горной страны.

В, заключение необходимо вкратце остановиться па общей тектонической позиции рассмотренных крупных структурных единиц и их возможных связях с близрасположенными складча­ тыми сооружениями.

Н. С. Шатский решает этот вопрос следующим образом. «Вероятным продолжением складчатой системы Алтая, — пишет этот исследователь, — является Томь-Колыванская складчатая зона, обрезающая с севера каледонские складки Салаира. Общий характер разреза этой зоны указывает на наличие здесь в конце среднего палеозоя достаточно глубокого и сложного прогиба, захваченного позднее герцппской складчатостью. В поперечном направлении к Томь-Колыванской зопе в виде клина, входящего между Салаиром и Кузпецким Алатау, располагается крупный н глубокий Кузнецкий прогиб. Эта чрезвычайно своеобразная по строению впадина имеет характер поперечного краевого про­ гиба герцинской складчатости, развившегося на каледонском складчатом основании. Длительность формирования и огромные мощности угленосной формации, верхние горизонты которой отно­ сятся к перми, а также почти полное отсутствие проявлений магматической деятельности хорошо отличают Кузнецкий прогиб

ственное уточнение. Саланрский антиклинорий, как следует нз

181

всего сказанного выше, нужно относить не к каледонским, а к раннегерцинским складчатым сооружениям; он, по-видимому, тесно связан в своем развитии с Горным Алтаем. Но в этом случае Куз­ нецкий краевой прогиб развился не на каледонском складчатом основании, а на стыке раниекаледонских и раннегерцинских структур. Вероятно, такое его положение обусловило ряд отли­ чий в характере осадконакопления, проявлениях вулканизма и тектонических особенностях северо-восточного и юго-западного бортов. В частности, получает естественное объяснение развитие линейных складок на юго-западной его окраине и структур плат­ форменного типа — на северо-востоке. В этом здесь, по-види- мому, находят специфическое выражение явления унаследованности тектонических структур. Поэтому нет необходимости объяснять такую картину различной степенью «тектонического давления» со стороны Салаирского кряжа и Кузнецкого Алатау, как это делают многие геологи.

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КАЗАХСТАН

Под Центральным Казахстаном в геологической литературе понимается обширная территория в северо-восточной части Казах­ ской ССР, прекрасно выраженная на геологической карте выхо­ дами на поверхность разнообразных пород палеозоя; последние играют главенствующую роль в геологическом строении области.

Структуры Центрального Казахстана находятся в западной части огромного палеозойского пояса, восточное «крыло» которого образуют Алтае-Саянские складчатые сооружения. Граница между ними условно может быть проложена где-то в области юго-западного крыла Чарского антиклинория. На северо-западе Центральный Казахстан граничит с Западносибирской низмен­ ностью, а па западе — с Тургайским прогибом. Наиболее слож­ ную конфигурацию граница складчатой области имеет на югозападе, юге и юго-востоке, где в ее пределы включаются ЧуИлийские горы, Джунгарский Алатау, Тарбагатай и Саур.

По устройству поверхности Центральный Казахстан предста­ вляет собой область развития мелкосопочника, .под которым понимается обычно беспорядочное чередование отдельных невы­ соких холмов и их групп с более выровненными поверхностями в виде широких долин и обширных плоских котловин. На фоне пологоволнистого рельефа местами выделяются группы гор и ряд хребтов. В последних высоты не превышают 1,5 км, однако отдельные окраинные горные сооружения (Джунгарский Алатау) своими вершинами выходят за пределы снеговой линии.

Среди более или менее четко выделяющихся горных сооруже­ ний на западе Центрального Казахстана протягивается в меридио­ нальном направлении хребет Улутау, от которого отходит ряд небольших отрогов. Севернее Улутау располагается вторая не­ высокая горная область — Кокчетавские горы. Довольно низкий

1 8 2

пологий хребет выделяется на юго-западе — Чу-Илийские горы, крайняя юго-восточная часть которых обособляется под назва­ нием гор Кандыктас. В центральной части располагается группа возвышенностей — Каркаралинские горы, а па востоке протяги­ ваются четко выраженные горные хребты Чингизтау, Тарбагатай и еще дальше к востоку — Саур. Несколько особняком, занимая крайнюю юго-восточпую часть рассматриваемой территории, рас­ полагается хребет Джунгарский Алатау, с отдельными высотами свыше 4000 м.

Рис. 37. Схема тектонического районирования Централь­ ного Казахстана (но А. А. Богданову).

1 — миогсосшшлинальиая зона калсдонид; 2 — эвгеосинклннальпая зона калсдонид; 3 — Джунгаро-Балхашский гсрцинскнй мегасинклинорий; 4 — мсгантнклннорий; 5 — Пртыш-Зайсанскнй гсрцинскнй мегасинклинорий; 6 — краевые вулканические пояса; 7 — разрывные нарушения

Большая часть территории Центрального Казахстана предста­ вляет собой сухие степи с солеными озерами и небольшими реч­ ками, обычно пересыхающими летом. На северо-западной его окраине имеются отдельные лесные массивы. Южная часть занята полупустынями и пустынями: западнее оз. Балхаш располагается Бетпак-Дала (Голодная степь), а южнее песчаная пустыня Сары- Ишик-Отрау.

Центральный Казахстан начали детально изучать только в советское время; в дореволюционный период геологическое устройство этой обширной территории оставалось почти совсем не исследованным. Очень большую роль в изучении этой страны сыграли Н. Г. Кассии и Н. С. Шатский и большая группа их сотрудников и учеников. И. Г. Кассии, начав свои исследования

1 8 3

еще до революции, с середины 20-х годов возобновил их и про­ должал работать здесь до конца жизни. Н. С. Шатский воз­ главлял крупный коллектив геологов с середины 30-х годов, а позже, уже в послевоенные.годы, работы эти были продолжены под руководством А. А. Богданова. В результате исследований Н. Г. Кассина, с одной стороны, и Н. С. Шатского — с другой, были разработаны различные концепции о строении и геологиче­ ском развитии Центрального Казахстана. Кроме названных выше ученых, весьма важные исследования были проведены М. И. Алек­ сандровой, Н. А. Афоничевым, В. Ф. Беспаловым, Л. И. Боро­ виковым, Б. И. Борсуком, Р. А. Борукаевым, Н. Л: Бубллченко, В. А. Вахрамеевым, Г. И. Водорезовым, А. Г. Гокоевым, Ю. А. Зайцевым, Б. М. Келлером, В. С. Коптевым-Дворниковым, П. Н. Кропоткиным, К. Л. Кушевым, Н. Г. Марковой, Г. Ц. Ме-

М. М. Юдичевым, И. С. Яговкиным, Д. И. Яковлевым и дру­ гими геологами.

По особенностям геологического развития в целом Централь­ ный Казахстан разделяется на две части — западную и восточную, которые имеют как черты сходства, сближающие их между собой, так и довольно резкие отличия. Геологическая история этих обла­ стей в среднем и верхнем палеозое настолько различна, что боль­ шинство исследователей выделяют западную и юго-западную половину региона в качестве каледонских сооружений, а централь­ ную и северо-восточную относит к герцинидам (рис. 37).

Стратиграфия

Докембрийские отложения широко распространены на за­

работке стратиграфии этих отложений остается много неясных вопросов; стратиграфические схемы, предложенные разными ис­ следователями, нередко еще трудно увязываются между собой, а иногда и вообще противоречивы. Особенно значительные разно­ гласия существуют в отношении наиболее древних образований:

вих составе одни исследователи выделяют (впрочем, без достаточ­ ных к этому оснований) нижний и верхний архей, тогда как дру­ гие предлагают вообще отказаться от применения терминов архей и протерозой, а третьи включают все докембрийские отложения

всостав рифея.

В составе их участвуют биотитовые и роговообманковые гнейсы и кристаллические сланцы, амфиболиты, кварциты и кварцитовые

1 8 4

серия и ее возрастные аналоги). Следует отметить, что во мно­ гих районах вулканогенно-осадочная толща верхнего протеро­ зоя — нижнего кембрия выделяется в виде единого уртынджальского комплекса. Большая пестрота разрезов верхнего протерозоя далеко не везде позволяет уверенно сопоставлять их и поэтому возрастная принадлежность выделяемых многочисленных серий и свит не всегда достаточно достоверна. Для некоторых из них имеются определения изотопного возраста: кварцито-песчанико­ вая кокчетавская серия 1150 млн. лет, эффузивы коксуйской серии 800 млн. лет.

К е м б р и й . Кембрийские отложения довольно широко рас­ пространены лишь в северо-восточных районах; на остальной тер­ ритории они развиты очень ограниченно.

Нижний кембрий залегает на более древних породах резко несогласно и включает две свиты: телескольскую и бощекульскую, также разделенные несогласием. Нижняя телескольская свита мощностью свыше 2 км состоит из кремнисто-хлоритовых и крем­ нисто-полевошпатовых алевролитов, граувакковых и аркозовых песчаников, конглобрекчий и брекчий с маломощными прослоями яшм и кварцитов и отдельными покровами базальтов и их пирокластов. Бощекульская свита, имеющая облик типичной спилиткератофировой формации, сложена вулканитами и небольшим количеством чередующихся'с ними морских терригенных пород.

Внижней ее части преобладают основные и средние лавы и туфы,

вверхней — более кислые породы кератофирового ряда, сопро­ вождаемые пирокластами. Мощность свиты в разных участках колеблется от 2400 до 4600 м. В ней обнаружена фауна археоциат, трилобитов и брахиопод ленского яруса. Не имеющая фауны телескольская свита условно относится к алданскому ярусу.

Средний кембрий также подразделяется на две свиты: нижняя называется майданской, а верхняя — сасыксорской. Первая со­ стоит из алевролитов, аргиллитов и песчаников с прослоями известняков и многочисленными мощными пластами различно окрашенных яшм; изредка в ней попадаются порфириты и их туфы. В ней найдены трилобиты и другая фауна низов среднего кембрия. Мощность свиты 1000—1200 м. Сасыксорская свита зале­ гает местами согласно, а иногда с угловым несогласием и сложена

терригенными породами, в нижней части грубозернистыми. Во многих местах свита имеет флишоидпый характер, с ритмиче­ ским чередованием алевролитов и песчаников, в других пунктах она сложена более грубозернистыми осадками — конгломератами, гравелитами, песчаниками. В верхней ее части имеются прослои известковистых песчаников и известняков с Anomocare и другими среднекембрийскими трилобитами. Мощность свиты от 1 до 2,5 км.

Верхний кембрий, в котором всюду отсутствуют нижние гори­ зонты, вместе с тремадокским ярусом объединяется в торткудукскую свиту. Она представлена частым чередованием морских терригенных и карбонатных осадков с вулканогенными породами,

186

причем по мере продвижения к верхам разреза последние начи­ нают преобладать. В основании обычно залегают базальные кон­ гломераты, затем идут алевролиты, песчаники, конгломераты, чередующиеся с яшмами, известняками и вулканогенными поро­ дами; среди последних наиболее широко представлепы лавы и туфы среднего и кислого состава. Свита содержит многочислен­ ную фауну брахиопод и трилобитов. Мощность ее от первых сотен метров до 4 км.

В юго-западном Прибалхашье кембрий начинается черными ванадиеносными сланцами, выше которых располагается толща песчаников и туфогенных алевролитов с прослоями известпяков, кремнистых сланцев и пластами основных эффузивов,- мощность этой нижнекембрийской толщи 600—800 м. К среднему — верх­ нему кембрию относится толща, достигающая также несколько сотен метров — кремнистых аргиллитов и яшм с подчиненными кварцевыми песчаниками [53].

Слабо еще изученные кембрийские отложения обнаружены в Джунгарском Алатау, где они представлены спилит-диабазовой

иаспидной формациями мощностью около 4 км [ИЗ].

Ор д о в и к . Ордовикские отложения широко развиты на тер­ ритории всего Центрального Казахстана.

Полный фаунистически охарактеризованный разрез изучен в южных районах — в Каидыктасе, Чу-Илийских горах и Бет- пак-Дале. В основании находится толща около 1,5 км, состоящая из алевролитов, песчаников и известняков. В нижпей ее части имеются горизонты с фауной трилобитов и брахиопод низов ордо­

ными базальными конгломератами. В составе его резко преобла­ дают терригенные породы — глинистые сланцы, алевролиты, песчаники, нередко мелкогалечные конгломераты, с маломощными прослоями известняков в нижней и верхней частях разрезов. Местами терригенные породы разного гранулометрического со­ става тонко чередуются, образуя флишеподобные толщи. Общая мощность отдела от нескольких сотеп метров до 1,5 км. В низах разрезов содержится фауна трилобитов и брахиопод, в большин­ стве случаев имеющая эндемичный характер, а также граптолиты,

tus teretiusculus) ярусов. Верхняя часть разреза (андеркептскин горизонт) нередко отделена от подстилающих отложений несо­ гласием и содержит в основании конгломераты.

Верхний ордовик залегает местами согласно, в других случаях с резким размывом и несогласием; размыв отмечается и внутри отдела. Мощность его достигает 1,5 км. Литологический состав пород близок к подстилающим — это главным образом песчаники,

1S7

алевролиты и известняки. В нижней части отложений встречены брахиоподы, трилобиты, табуляты и граптолиты низов верхнего ордовика. Венчается разрез темными, почти черными глинистыми сланцами чокпарского горизонта с Climacograptus latus и другими

(около 200 м) кремнисто-глинистых и кремнисто-углистых сланцев с прослоями яшм.. Выше идут отложения .нижнего — среднего ордовика, в составе которых выделяется ряд свит с местными наименованиями. Нижняя часть этих отложений представлена мощной (до 3—4 км) толщей песчаников, алевролитов и разно­ образных сланцев, образующих кремнисто-сланцевую флишоидную формацию 1281. Верхняя их часть сложена комплексом мощ­ ностью около 1000 м, в котором наряду с песчано-сланцевыми осадками существенную роль играют основные вулканиты.

В крупных прогибах северо-западных районов в течение сред­ него и верхнего ордовика накапливались очень мощные (до б— 7 км) толщи довольно пестрого состава. Одним из наиболее харак­ терных типов осадконакопления здесь было отложение песчани­ ков и алевролитов граувакковой формации, местами сменяющихся флишоидными толщами. В некоторых прогибах формировались глинисто-сланцевые породы аспидной формации, органогеннообломочные известняки и конгломераты, породы спилит-диабазо- вой формации, претерпевшие зеленокаменное превращение. Для верхней части ордовика характерно накопление грубообломочных толщ с прослоями известняков типа морских моласс и особенно пестроцветных вулканогенных пород — наземных эффузивов в со­ провождении обильного грубообломочного пирокластического материала.

Ордовикские отложения северо-восточных и восточных районов

существенно отличаются от охарактеризованных. Здесь на торткудукской свите несогласно залегает осадочно-вулканогенная бельсуйская серия огромной мощности, объединяющая отложе­ ния аренигского и нижней части лландейльского ярусов. Нйжняя ее часть мощностью от 3 до 4 км сложена средними и отчасти кислыми вулканитами, а также алевролитами и песчаниками, часто туфогенными. Выше следуют конгломераты, песчаники, алевролиты и глинистые сланцы с прослоями и линзами известня­ ков. В этой части серии мощностью от 1 до 1,5 км имеются трило­ биты аренигского яруса. Верхняя из слагающих серию свит (сарыбидаикская) состоит из порфиритов и их туфов, туфопесчаииков, и туфобрекчий, песчаников, алевролитов и известняков. Мощность свиты 1000—1400 м. В ней содержатся трилобиты и брахиоподы нижней части лландейльского яруса.

Выше с несогласием располагается терригенно-вулканоген- ный комплекс среднего — верхнего ордовика с общей мощностью до 6—7 км. В его составе в северо-восточных районах и в хр. Чин­ гиз выделяются три свиты (еркебидаикская, ангренсорская и жар-

1 8 8

сорская), в большинстве случаев разделенные перерывами. На осно­ вании многочисленной фауны трилобитов, брахиопод и кораллов эти свиты параллелизуются соответственно с верхним лландейло, нижним карадоком и верхним карадоком — ашгиллием. В ниж­ ней части комплекса распространены преимущественно терригенные, иногда флишеподобные отложения и известняки, местами чередующиеся с основными и средними туфами. Верхняя его часть (жарсорская свита) сложена бурыми лавами, туфами и агло­ мератами, к которым костгде присоединяются туфопесчаники и туфосланцы.

Распределение в простран­ стве главных литофациальпых типов пород среднего и верхнего ордовика иллюстрируется схе­ мой (рис. 38). Йз схемы видно, что в это время четко намечает­ ся расчленение Центрального Казахстана на две зоны — за­ падную и восточную. В первой из них накапливались мощные серии терригенных осадков геосинклинального типа, при­ надлежащие к граувакковой формации, флишоидным образо­ ваниям и т. д.; формирование их находилось в связи с раз­ мывом возникших здесь обшир­ ных поднятий. В восточной зоне также накапливались мощные геосинклинальные формации, но в их составе значительно большую роль играли вулкано­ генные породы, а также орга­ ногенные известняки.

С и л у р . Силурийские от­ ложения широко распростране-

ны только в восточной половине региона. Наиболее обширные площади заняты отложениями этой системы в хр.Чингиз, откуда они прослеживаются на юго-восток — в хр. Тарбагатай. Довольно крупные территории сложены силуром в центральных районах — южнее Караганды и в Северо-Восточном Прибалхашье. В других местах отложения силура развиты ограниченно или отсутствуют.

В хр. Чингиз силурийские отложения имеют громадную мощ­ ность (до 8 км) и расчленяются па три свиты. От ордовика они отделены перерывом и несогласием и имеют в основании конгло­ мераты и л и песчаники. Две нижние свиты имеют осадочно-вулка-

189

ногенный состав. На базальных горизонтах залегают известняки, выше идут зеленоватые и лиловые песчаники и алевролиты, кото­ рые постепенно сменяются толщей эффузивов в туфов основного и среднего состава, с резко подчиненными кислыми породами. ■Верхняя свита также начинается толщей зеленоцветных песчани­ ков и алевролитов с известняками в нижней части разреза,, выше которых снова идут вулканогенные породы, преимущественно разнообразные порфириты. Таким образом, для силура в целом характерно двукратное повторенпе сходных серий осадконакопления: каждая из них начинается морской терригенно-карбопатной толщей и заканчивается вулканогенными образованиями, в со­

ставе которых главная роль принадлежит лавам андезит-базаль- тового состава, а их пирокласты, так же как и кислые продукты вулканических извержений, имеют подчиненное значение. В ниж­ ней свите собраны брахиоподы, кораллы, граптолиты и трилобиты лландовери, в средней — брахиоподы венлока и в верхней — брахиоподы, кораллы и граптолиты венлокского и лудловского ярусов.

В Тарбагатае к лландовери относится полукилометровая толща алевролитов и аргиллитов, переслаивающихся с туфами, туфоагломератамп и песчаниками и имеющая в основании пачку конгломератов с ашгильскими кораллами в гальках. Богатая фауна кораллов вместе с Pentamerus oblongus и другими брахиоподами позволяет отнести эти отложения к среднему — верхнему лландовери. Венлок характеризуется изменчивостью литофаци­ ального состава и мощностей. В одних пунктах он сложен исклю­ чительно осадочными породами — конгломератами, песчаниками, алевролитами и аргиллитами с линзами мергелей и известняков мощностью всего в первые сотни метров. В других случаях в раз­ резе преобладают кремнистые и карбонатные породы, содержащие маломощные пачки вулканогенных образований, а мощность их достигает 1 км. Наконец, в разрезах третьего типа, сущест­ венно вулканогенных, главную роль играют различно окрашен­ ные туфы, среди которых в виде прослоев встречаются туфоконгломераты и порфириты, а также алевролиты и известняки; мощность их достигает 1000—1200 м. Во всех этих типах отложе­ ний содержится богатая фауна, в том числе такие характерные формы, как Favostes gothlandicus, F. forbest, Atrypa reticularis,

Cyrtograptus cf. murchisonu Лудловские отложения залегают на венлокских согласно или с небольшим перерывом и сложены осадочно-вулканогенным комплексом мощностью до 2—2,5 км. В составе его принимают участие красноцветные песчаники и туфопесчаники с подчиненными прослоями и линзами известняков, мелкогалечных конгломератов, алевролитов, туфов и редкими покровами кислых и средних эффузивов. В других пунктах пре­ имущественное развитие приобретают вулканогенные породы, местами же порфириты, их туфы и туфоагломераты или альбитофиры и фельзит-порфиры слагают разрез почти целиком. Возраст

190